鐵道機(jī)車車輛輪軌的摩擦磨損與節(jié)能降耗情況分析

摘 要：本文主要介紹了鐵道機(jī)車車輛輪軌的摩擦磨損與節(jié)能降耗的情況，重點(diǎn)分析了在鐵道機(jī)車運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的幾種車輛輪軌的磨損摩擦情況、機(jī)車車輛在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中有關(guān)節(jié)能降耗的相關(guān)措施。通過(guò)對(duì)鐵路機(jī)車車輛輪軌摩擦情況進(jìn)行分析，旨在幫助鐵路運(yùn)營(yíng)企業(yè)做好降低鐵軌及機(jī)車車輛輪軌的相關(guān)工作，同時(shí)降低鐵路的磨損，減少維修更換零件的開銷。

關(guān)鍵詞：鐵道機(jī)車;車輛磨損;節(jié)能;降低能耗;車輛保養(yǎng)

在鐵路運(yùn)輸過(guò)程中，機(jī)車車輪與鐵軌之間產(chǎn)生的制動(dòng)力和牽引力導(dǎo)致二者之間存在巨大的摩擦力，長(zhǎng)時(shí)間的摩擦?xí)?dǎo)致輪轂及鐵軌的壽命大大降低，車輛的牽引力及制動(dòng)力下降，對(duì)列車的運(yùn)行穩(wěn)定性十分不利。因此，在平時(shí)列車運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中需要加強(qiáng)對(duì)車輛輪轂及鐵軌的維護(hù)，采取有效方法減少輪轂的磨損，降低車輛能耗，為鐵路行業(yè)創(chuàng)造更多收益。

1 鐵道機(jī)車車輛輪軌的摩擦磨損情況分析

鐵路機(jī)車車輛的磨損是目前影響鐵道機(jī)車使用壽命的關(guān)鍵因素之一。列車行駛的過(guò)程中，由于列車輪轂與鐵軌之間產(chǎn)生較大的牽引力和制動(dòng)力，導(dǎo)致車輪輪轂造成較大的磨損，從而增加了鐵路部門對(duì)鐵路及機(jī)車的運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前的鐵路中，磨損程度十分嚴(yán)重的約占到總數(shù)的30%左右，其他鐵路均有不同程度的磨損。鐵路的嚴(yán)重磨損導(dǎo)致鐵路運(yùn)行安全受到了嚴(yán)重威脅，此外，每年鐵路部門在維修鐵路等方面的花銷更高，給鐵路運(yùn)營(yíng)部門造成了較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

1.1 運(yùn)行過(guò)程中車輪的摩擦磨損

車輪是鐵路車輛的重要組成部分，在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，鐵路機(jī)車的徹骨會(huì)出現(xiàn)：輪緣損傷、熱損傷、車輪踏面斷裂等現(xiàn)象。因摩擦而產(chǎn)生的熱量主要集中于車輪與軌道的接觸面，造成表面過(guò)度磨損的主要原因在于表面聚集了過(guò)多的制動(dòng)熱應(yīng)力及內(nèi)部應(yīng)力存在缺陷。目前，我國(guó)鐵路機(jī)車中出現(xiàn)上述幾種問(wèn)題的數(shù)量眾多，企鵝車損狀況十分嚴(yán)重。車輪的嚴(yán)重消耗導(dǎo)致車輛在維修時(shí)必須要更換車輪，我國(guó)每年在更換車輪方面的開銷高達(dá)三十億以上，年均更換車輪數(shù)為七十萬(wàn)只左右。

1.2 鋼軌的摩擦磨損

我國(guó)現(xiàn)在的鐵路運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛。近年來(lái)，隨著鐵路總里程量的增加，鐵路運(yùn)輸量也隨著增大，這也為鐵路部門帶來(lái)了巨大的鐵路運(yùn)營(yíng)壓力。我國(guó)鐵路軌道磨損情況是目前給鐵路運(yùn)輸部門造成壓力主要方面，鐵路軌道磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致鐵路運(yùn)輸安全性無(wú)法得到有效保證，容易造成鐵路運(yùn)輸事故。另外，隨著我國(guó)鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的不斷建設(shè)及完善，每年在鋼軌建設(shè)及維護(hù)等方面的成本呈現(xiàn)快速上升趨勢(shì)，不但會(huì)造成鐵路運(yùn)輸部門經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)增加，而且需要大量的鋼材來(lái)進(jìn)行軌道維護(hù)，造成了基礎(chǔ)資源浪費(fèi)的情況。

1.3 制動(dòng)閘瓦的損耗

目前，我國(guó)鐵路車輛的車輛制動(dòng)系統(tǒng)主要是踏面閘瓦制動(dòng)和盤形制動(dòng)兩種形式，其中，踏面閘瓦制動(dòng)應(yīng)用較多。就這種方式而言，其制動(dòng)效果好，但會(huì)給車輪及軌道造成嚴(yán)重的磨損和消耗，不利于軌道和車輪的長(zhǎng)期使用造成這種情況的主要原因是制動(dòng)閘瓦技術(shù)水平還有待提高，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)重視起制動(dòng)操作對(duì)鐵軌及車輛輪轂造成的負(fù)面影響，并加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的改進(jìn)和技術(shù)創(chuàng)新工作。

2 鐵道機(jī)車車輛輪軌的節(jié)能降耗措施

2.1 選擇高性能低能耗的鋼軌

高能低耗的原材料是建設(shè)鐵路軌道的首選材料。在建設(shè)鐵路軌道的過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇鋪設(shè)所需要的鋼軌。一般來(lái)說(shuō)，淬火鋼軌的強(qiáng)度和硬度較高，能夠支持軌道的長(zhǎng)時(shí)間使用，同時(shí)還能提高鋼軌的耐久性，降低損耗，幫助鐵路部門節(jié)約了大量的維修經(jīng)費(fèi)，對(duì)鐵路運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展具有重要意義。

2.2 選擇耐磨損的車輪踏面

鐵路車輛因磨損而導(dǎo)致嚴(yán)重失效的主要原因有：一是踏面損耗達(dá)到極限，二是車輪邊緣損耗達(dá)到極限。為了確保鐵路車輛在行駛過(guò)程中的絕對(duì)安全性，需要保證鐵路車輛踏面在維修的過(guò)程中，技術(shù)人員嚴(yán)格按照習(xí)相關(guān)規(guī)定來(lái)進(jìn)行操作。另外，在平時(shí)，機(jī)車處于閑置階段，需要及時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)，并做好相應(yīng)的記錄工作。維護(hù)時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)某些零件已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)磨損范圍，就應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行更換。在車輪踏面的設(shè)計(jì)階段，如應(yīng)用磨耗型踏面輪廓型，則可以延長(zhǎng)踏面使用壽命。

2.3 采用徑向轉(zhuǎn)向架

一般情況下，傳統(tǒng)的機(jī)車轉(zhuǎn)向架可能由于車輛行駛的需要而需要各軸保持平行。在出現(xiàn)曲線路線行駛時(shí)，剛性定位的情況會(huì)導(dǎo)致輪轂與鋼軌之間出現(xiàn)沖角，使得輪軌之間磨損較為嚴(yán)重。事實(shí)上，曲線半徑越小，磨損越嚴(yán)重。為了有效降低輪軌磨損，應(yīng)當(dāng)以機(jī)車徑向轉(zhuǎn)向架的開發(fā)為主要方向展開研究。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，交通運(yùn)輸系統(tǒng)的壓力逐漸增大。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中，鐵路運(yùn)輸占據(jù)了重要地位。而鐵路數(shù)量的增加以及鐵道車輛、車次的增加也加大了鐵路運(yùn)輸?shù)呢?fù)擔(dān)，同時(shí)也使得鐵軌及車軌的磨損情況愈發(fā)嚴(yán)重。我國(guó)每年在維護(hù)鐵路鐵軌及車輛等方面開銷越來(lái)越大。針對(duì)這種情況，有效開展車軌鐵軌的磨損修復(fù)，加強(qiáng)平時(shí)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)以降低維修費(fèi)用，從而有效推動(dòng)鐵路運(yùn)輸行業(yè)快速發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：赫大雨（1992-），男，吉林德惠人，碩士研究生，助教，研究方向：鐵道機(jī)車。