鐵路貨車檢修質(zhì)量特性分析驗收質(zhì)量控制

賈宇翔

（神華鐵路貨車運(yùn)輸有限責(zé)任公司，北京 100011）

鐵路運(yùn)輸是我國交通事業(yè)中的主要部分，隨著鐵路運(yùn)輸任務(wù)逐漸加重，鐵路運(yùn)輸企業(yè)的車輛設(shè)備出現(xiàn)故障的概率也越來越大，安全性和穩(wěn)定性是鐵路車輛運(yùn)行過程中的重要因素，鐵路車輛中各種設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行是確保鐵路車輛系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提，鐵路車輛在長期使用過程中會不斷老化、損壞，對車輛的使用水平帶來較大影響。提高鐵路車輛設(shè)備質(zhì)量管理是鐵路運(yùn)輸企業(yè)發(fā)展過程中的重要內(nèi)容，在鐵路部門要積極加強(qiáng)對各種車輛的檢修維護(hù)管理，鐵路車輛的檢修包括日常維修、定期檢修、應(yīng)急檢修等，在檢修過程中針對鐵路車輛中的各種電氣設(shè)備、硬件設(shè)備等易損耗件，要做好仔細(xì)檢查，及時更換零件、對車輛硬件進(jìn)行維修等，發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障問題則要及時進(jìn)行處理，防止故障擴(kuò)大影響鐵路車輛的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。而對于驗收部門來講，把好質(zhì)量關(guān)、強(qiáng)化鐵路貨車檢修過程監(jiān)督,也是確保鐵路貨車性能滿足要求的重要過程，檢修部門和驗收部門應(yīng)該要通力合作，對鐵路貨車的故障問題進(jìn)行及時解決。

1 鐵路貨車常見質(zhì)量問題

1.1 形變

形變指的是在荷載作用下貨車的一部分零件的幾何形狀發(fā)生改變而導(dǎo)致其性能降低或者損失失效的問題。形變的產(chǎn)品與鐵路貨車零部件的荷載情況、使用時間、使用環(huán)境、零件的材質(zhì)等都有關(guān)系，這種故障一般還會產(chǎn)生變質(zhì)故障。一般很多零件的變形都是永久性的，大多發(fā)生在外力較大或者容易受到外力沖擊的部分，比如貨車車體的各個梁柱、墻板、地板處、車鉤緩沖裝置零部件、彈簧等部分。

1.2 疲勞裂損

疲勞裂損指的是貨車的零部件在外界荷載的持續(xù)作用下產(chǎn)生裂紋，裂紋不斷擴(kuò)展而且導(dǎo)致零部件技術(shù)性能降低或者失效的問題。一般與貨車的運(yùn)行路程、材質(zhì)、荷載大小、列車的質(zhì)量、運(yùn)行速度等都有關(guān)系。疲勞裂損包括裂紋以及由裂紋發(fā)展而來的斷裂，疲勞裂損一般都出現(xiàn)在應(yīng)力較大、受力嚴(yán)重，而且本身就存在缺陷或者受到交變載荷的部位，隨著列車制造過程中投入大量的高強(qiáng)度材料，并且對列車的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，采用全新的制造和檢修工藝，列車的疲勞裂損現(xiàn)象已經(jīng)得到了很大的改善。

1.3 磨耗

磨耗指的是由于摩擦引起的損耗，主要發(fā)現(xiàn)在容易摩擦的零件表面，使得摩擦件的狀態(tài)、尺寸、材質(zhì)等都發(fā)生變化，使其技術(shù)性能降低、失效。磨耗一般與貨車的運(yùn)行里程、各種零件的材質(zhì)、載荷大小、運(yùn)行速度、線路斷面等有關(guān)系。磨耗分成摩擦副磨耗和非正常摩擦副磨耗兩種。

1.4 變質(zhì)

變質(zhì)指的是貨車的零件、油脂與外部介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之后使得配件的組織以及性能發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的變化，從而使得零件技術(shù)性能降低或者完全失效的問題。變質(zhì)問題一般與貨車的使用時間、運(yùn)輸貨物的種類、使用貨車的環(huán)境等有關(guān)。比如金屬部件的腐蝕、油脂類材料的變質(zhì)，橡膠、高分子材料等合成材料的老化等，都屬于變質(zhì)問題。

1.5 鐵路貨車車輪的踏面裂紋

車輪是貨車行進(jìn)的關(guān)鍵，在車輪長期使用過程中也會導(dǎo)致一些故障問題，其中車輪最表層會因滑行或是鐵路貨車車輪運(yùn)行過程中產(chǎn)生摩擦熱，而熱能又會極速流失，所以形成溫差使得車輪踏面出現(xiàn)裂紋。車輪踏面的裂紋主要有兩種，一種是因為踏面被加熱之后迅速冷卻形成的硬化層，從本質(zhì)上講，這種熱裂紋組織已經(jīng)發(fā)生了改變。另一種則是踏面表層的金屬因為制動作用被加熱，膨脹產(chǎn)生的裂紋，這種裂紋并沒有導(dǎo)致車輪組織上的變化，其膨脹的效果也會在塑性變形之后消失。所以第一種裂紋帶來的危害比較嚴(yán)重，第二種裂紋的危害比較輕微。

2 鐵路貨車檢修質(zhì)量特性分析

2.1 檢修質(zhì)量特性內(nèi)容

在鐵路貨車檢修過程中，對其檢修質(zhì)量特性進(jìn)行分析，首先要根據(jù)檢修流程的基本模型，結(jié)合車輛技術(shù)的結(jié)構(gòu)特點，分析形成某一種質(zhì)量特性Q所涉及的檢修線，然后根據(jù)所涉及的檢修線的性質(zhì)、功能，辨識這一條檢修線在形成某一種質(zhì)量特性Q的過程中，有哪些特性起到了作用，從而形成質(zhì)量特性序列Q1、Q2、Qn，將質(zhì)量特性序列成為Qi。其中一級特性之間相互組合作用，形成質(zhì)量特性Q，Q與質(zhì)量特性之間的函數(shù)關(guān)系為：Q=F1（Q1、Q2…Qn）

相同的，在對相關(guān)的檢修線進(jìn)行工序特性分析的時候，分析工序的組成、功能以及相關(guān)關(guān)系的基礎(chǔ)上，可以識別各個相關(guān)工序，分析在一級質(zhì)量特性Q中有哪些特性起到作用，并且形成二級質(zhì)量特性Qi1、Qi2…Qin。

二級特性之間相互作用形成的質(zhì)量特性叫做Qi，其函數(shù)關(guān)系是：

Qi=F2（Qi1、Qi2…Qin）

以貨車“防列車分離”這個質(zhì)量特性為例進(jìn)行分析，由于這個質(zhì)量特性的檢修過程中，涉及車鉤緩沖裝置檢修、附屬裝置檢修，在檢修過程中形成“防列車分離”特性中，對車鉤緩沖裝置進(jìn)行檢修支護(hù)，可以形成下列影響作用：連掛、牽引、緩沖、強(qiáng)度、硬度、組裝尺寸、抗腐蝕性等，對附屬裝置進(jìn)行檢修完成之后可以形成下列特性：強(qiáng)度、幾何尺寸、抗腐蝕性。在這些特性中，一級特性的函數(shù)關(guān)系為：

防列車分離=(連掛、牽引、緩沖、強(qiáng)度、硬度、尺寸…)。

然后進(jìn)行二級特性分析，二級特性是以一級特性中的某一項為依據(jù)進(jìn)行分析的過程，比如“連掛特性”是一級特性中的內(nèi)容，以這個特性為例進(jìn)行詳細(xì)分析，在連掛檢修中，檢修的工序包括鉤體檢修、鉤舌檢修、鉤腔配件檢修、鎖銷組成檢修等，所以這些特性就是構(gòu)成連掛特性的二級特性內(nèi)容。通過貨車質(zhì)量檢修特性形成關(guān)系可以看出，車輛的檢修質(zhì)量特性取決于一級特性之間的相互作用，一級特性又取決于二級特性之間的相互作用，在車輛檢修過程中，必須要掌握好不同特性之間的相互作用和關(guān)系，才能提高檢修質(zhì)量特性。

2.2 檢修質(zhì)量特性分類

在貨車檢修的各種質(zhì)量特性中，按照對產(chǎn)品質(zhì)量的影響程度、作用大小等可以將質(zhì)量特性分成關(guān)鍵質(zhì)量特性、重要質(zhì)量特性、一般質(zhì)量特性。其中關(guān)鍵質(zhì)量特性指的是對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生關(guān)鍵性影響的特性，重要質(zhì)量特性指的是對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生重要影響的特性，一般質(zhì)量特性則指的是對產(chǎn)品質(zhì)量有輕微影響的質(zhì)量特性。區(qū)分的標(biāo)準(zhǔn)是對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生的影響大小。

2.3 確定重點質(zhì)量特性監(jiān)控點

監(jiān)控點的設(shè)置是為了保證貨車檢修質(zhì)量而選擇某些質(zhì)量特性作為重點監(jiān)測對象，以確保檢修質(zhì)量的過程。如何設(shè)置監(jiān)控點是檢修過程中的重點內(nèi)容，而且也是驗收質(zhì)量控制的基礎(chǔ)，監(jiān)控點可以作為驗收質(zhì)量的基點，對檢修質(zhì)量驗收也有重要意義。在檢修過程中要科學(xué)合理地設(shè)置監(jiān)控點。設(shè)置監(jiān)控點的總體思路是根據(jù)質(zhì)量特性以及檢修流程，根據(jù)可測驗性來確定監(jiān)控點。也就是說，當(dāng)質(zhì)量特性形成之后，在檢修經(jīng)過的工序中，可以逐一判斷測驗性，在不能測驗工序的前道工序設(shè)置監(jiān)控點，如果可以測驗，則監(jiān)控點可以往后移，直到產(chǎn)品檢修最終完成階段。將監(jiān)控點后移，可以檢測到該特性在檢修流程中由于受到外界影響而可能產(chǎn)生的變化，如果監(jiān)控位置靠前，則對于后續(xù)的變化無法識別，可能導(dǎo)致檢修不合格的產(chǎn)品流出。另外，由于驗收是對整個產(chǎn)品質(zhì)量負(fù)責(zé)，驗收工作的性質(zhì)也決定了監(jiān)控點應(yīng)該要靠后移。當(dāng)然，質(zhì)量特性能否被測驗出來，主要取決于技術(shù)裝備、檢修手段等因素，隨著檢修技術(shù)和檢修手段的不斷完善，質(zhì)量特性的可測驗性也越來越高。

3 提高鐵路貨車檢修質(zhì)量的策略

從上文的分析可知，鐵路貨車檢修質(zhì)量的提升，是鐵路貨車安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。對于常見的貨車故障要加強(qiáng)檢修控制，提高檢修水平。

第一，貨車車輪常見故障的防范措施。當(dāng)前鐵路貨車車輪故障是比較常見的問題，也是造成貨車運(yùn)行安全的重要原因，在這種情況下，為了減少貨車車輪故障，必須要加強(qiáng)對車輛輪對的維護(hù)。其一，加強(qiáng)對車輪配件的檢修，檢修人員要定期對車輪配件的質(zhì)量問題進(jìn)行查看，一旦發(fā)現(xiàn)輪對配件出現(xiàn)磨損、開裂等情況，要及時進(jìn)行更換，以提高車輪的安全性。車輪維修人員要對貨車車輪進(jìn)行集控試風(fēng)試驗，在列檢過程中加強(qiáng)對編組列車的試風(fēng)檢驗，對貨車的所有車輪的尺寸進(jìn)行檢查，確保車輪正常。其二，完善鐵路貨車運(yùn)行工況。鐵路貨車的運(yùn)行工況正常，也是貨車檢修的關(guān)鍵，要嚴(yán)格執(zhí)行貨車的操作標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行嚴(yán)格的編組規(guī)定，對車輛的運(yùn)行工況進(jìn)行改善，只有這樣才可以保證貨車安全運(yùn)行。其三，對鐵路貨車車輪的常見故障進(jìn)行檢查，比如踏面剝離故障，主要是根據(jù)車輪產(chǎn)生的振動力來發(fā)現(xiàn)踏面剝離故障，一旦出現(xiàn)踏面剝離現(xiàn)象，要及時對剝離處進(jìn)行檢查，測量踏面剝離處的長度，如果長度超過限制，要摘車臨修，更換輪軸。與此同時，還要不斷提升車輪、閘瓦和鋼軌材質(zhì)等綜合性能，使得鐵路貨車的車輪結(jié)構(gòu)和車輪制動系統(tǒng)之間保持穩(wěn)定。

第二，車體焊修檢修。在車體使用過程中，車體鋼結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂紋、腐蝕過度、磨損過度等問題，其檢修過程通常是采用焊修的方式，但由于有些車體的材質(zhì)是鋁合金，鋁合金比碳鋼材料的熔點低，導(dǎo)熱和導(dǎo)電率都比較高，熱膨脹收縮率大，所以在焊接的時候容易出現(xiàn)問題，比如產(chǎn)生裂紋、氣孔等缺陷，焊接時的變形問題突出、焊接時導(dǎo)致鋁合金材料的強(qiáng)度下降，而且焊接的時候還可能會出現(xiàn)由于機(jī)械碰損所造成凹坑、漏洞。所以在進(jìn)行焊接修復(fù)的時候，首先要將車體已經(jīng)損壞的部分進(jìn)行挖除，使用鋁板材搭接后，使用焊接專用的拉鉚釘鉚接方法補(bǔ)強(qiáng)，對于破損比較嚴(yán)重的，還可以更換板材增設(shè)鉚接磨耗板、補(bǔ)強(qiáng)板等方式對車體進(jìn)行修復(fù)。

第三，鉚接結(jié)構(gòu)檢修。在鐵路貨車結(jié)構(gòu)中，為了避免熱鉚接影響造成車身強(qiáng)度損失，在車身結(jié)構(gòu)中一般會選擇鋁合金材料，而且采用專用拉鉚釘鉚接結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。在對鉚接結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行處理的時候，首先要分析敞車?yán)T釘故障較多的底板結(jié)構(gòu)，其應(yīng)力水平要求一般為70MPa即可，對于拉鉚釘?shù)木o固力的要求也不高，但是如果在檢修過程中發(fā)現(xiàn)套環(huán)軸向破損3扣或圓周破損1/4這種程度的問題以及出現(xiàn)修理極限的時候，還需要進(jìn)一步分析，對鉚接結(jié)構(gòu)的故障進(jìn)行細(xì)致處理。

第四，型材更換。為了進(jìn)一步提高運(yùn)輸能力，運(yùn)輸企業(yè)對設(shè)備進(jìn)行更換，提高了貨車的運(yùn)輸能力，但是由于使用時間過長，加上使用過程中的荷載較大，因此導(dǎo)致貨車設(shè)備出現(xiàn)了變形、斷裂等情況。但由于有的貨車采用的型材不適合修補(bǔ)，如鋁合金型材不適宜進(jìn)行焊修和截?fù)Q只能更換型材，成本較高。所以在生產(chǎn)過程中可以加強(qiáng)對型材的變更，選擇通用性較強(qiáng)的型材，并且對型材的強(qiáng)度進(jìn)行提升，比如可以考慮使用不銹鋼冷彎型材對鋁合金型材進(jìn)行替代。

第五，牽引桿檢修。隨著貨車的運(yùn)行速度不斷提升、列車周轉(zhuǎn)率提高，車輛的載重、牽引噸位都不斷加大，列車的縱向沖動也呈現(xiàn)非線性增長。為了降低列車的縱向沖動，改善重載列車的品質(zhì)，在重載運(yùn)輸列車上可以采用RFC牽引桿，這種牽引桿的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、耐磨性好、轉(zhuǎn)動靈活，可以減少車輛之間的縱向作用力，改善縱向動力學(xué)性能。但是牽引桿在使用過程中也會出現(xiàn)較多問題，當(dāng)前由于牽引桿的使用范圍不廣泛，也沒有專業(yè)的檢修，牽引桿廠家需要加強(qiáng)研究，研制出牽引桿專用檢修、檢查流水線以及專用的工裝設(shè)備，及時對牽引桿進(jìn)行檢修和維護(hù)。

4 鐵路貨車檢修驗收質(zhì)量控制

在鐵路貨車檢修過程中，要及時對檢修質(zhì)量進(jìn)行檢驗，確保檢修合格之后才能將貨車?yán)^續(xù)投入使用。在驗收過程中，要把握兩個方面。

第一，確定監(jiān)控點驗收標(biāo)準(zhǔn)。從上文分析可知，在檢測過程中要設(shè)置監(jiān)控點，對檢修的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測。在每一個監(jiān)控點的位置，都要將測量得到的質(zhì)量特性實物化，根據(jù)監(jiān)控點位置所檢修的內(nèi)容，找到具體檢修的項目，對檢修前和檢修后的效果進(jìn)行對比分析，從而提高檢測質(zhì)量。零件監(jiān)控點一般都是具體的零部件，檢修線監(jiān)控點一般是比較大的部件，整車監(jiān)控點一般是檢修之后重新組裝好的貨車，要對每一個不同級別的監(jiān)控點的內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)管，確保檢修達(dá)標(biāo)。

第二，加強(qiáng)驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的控制。在驗收過程中要確定具體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對于不同的檢修項目，其驗收標(biāo)準(zhǔn)是不相同的，將具體的檢修質(zhì)量特性具體化成為相關(guān)的指標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)檢修之后的特性值標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、零部件、大部件、整車質(zhì)量等確定檢修效果。

5 結(jié)語

綜上所述，鐵路貨車是運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ?，隨著我國鐵路運(yùn)輸行業(yè)的不斷發(fā)展，投入使用的貨車數(shù)量也越來越多，貨車在使用過程中出現(xiàn)故障的幾率增加，尤其是各種硬件設(shè)備故障，對鐵路車輛設(shè)備的運(yùn)行水平會產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在鐵路車輛運(yùn)行過程中要重視車輛設(shè)備的檢修維護(hù)過程，對貨車檢修質(zhì)量特性進(jìn)行分析，細(xì)化具體的檢修質(zhì)量特性內(nèi)容，并且根據(jù)質(zhì)量特性內(nèi)容進(jìn)行檢修，加強(qiáng)對檢修過程的驗收管理，完善檢修制度，提高檢修人員的綜合能力水平，不斷提高鐵路貨車安全性、穩(wěn)定性。

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