王瑞兵
（集寧車輛段呼和運(yùn)用車間，內(nèi)蒙古呼和浩特，010050）

　　摘　要：輪軸的健康情況極大地影響著鐵路貨車的運(yùn)行安全，輪軸故障檢修是鐵路貨車故障檢修中的關(guān)鍵，本文介紹了鐵路貨車輪軸檢修中的常見故障，主要包括輪對故障和軸承故障，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討了輪軸故障的解決方案。
　　關(guān)鍵詞：鐵路貨車；輪軸；故障
　　近年來，我國鐵路發(fā)展快速推進(jìn)，鐵路貨車運(yùn)輸不斷向大載重、高運(yùn)行速度方向發(fā)展，穩(wěn)步助理國民經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，這對鐵路貨車的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行安全提出了越來越高的要求。輪軸檢修是鐵路貨車檢修工作中關(guān)鍵一環(huán)，其關(guān)乎著生命財產(chǎn)安全，因此，對輪軸故障檢測、維修等十分重要^[1]。由于鐵路貨車輪對和軸承是輪軸上的直接承擔(dān)載荷和扭矩的關(guān)鍵部件，因此，有必要重點(diǎn)研究輪對和軸承在輪軸檢修時的常見故障和解決方案。
　　1　鐵路貨車輪軸常見故障
　　貨車輪軸是鐵路貨車主要承力部件，其包括輪對和軸承兩大部分^[2]。因輪對和軸承出現(xiàn)的故障不盡相同，因此有必要細(xì)致入微的分析每個部件的故障模式，為進(jìn)一步提出具有針對性的改進(jìn)意見打下基礎(chǔ)。
　　1.1輪對典型故障模式
　　典型的鐵路貨車輪對故障包括踏面裂紋故障、踏面磨損或擦傷故障、輪緣磨損故障、輻板孔裂紋故障等等。對各種典型故障進(jìn)行深入分析，總結(jié)出了不同部位不同故障模式的誘發(fā)機(jī)理。輪緣摩擦是指貨車在運(yùn)行過程中，輪對與軌道側(cè)面接觸摩擦而產(chǎn)生的損耗情況，正常的摩擦不可避免且不會造成重大影響，當(dāng)輪對與軌道之間的相對位置出現(xiàn)偏差時，一側(cè)輪緣將出現(xiàn)急劇摩擦的情況，這是導(dǎo)致輪緣摩擦損耗的重要誘因，此外轉(zhuǎn)向架變形、轉(zhuǎn)向架固定軸距異常變大、列車長時間單向行駛等均是造成輪緣摩擦加劇導(dǎo)致故障的因素之一；踏面磨損或擦傷主要是由閘瓦制動摩擦踏面而產(chǎn)生磨耗，踏面與軌道之間反復(fù)擠壓，由于存在剪切作用，容易引發(fā)金屬材料疲勞而導(dǎo)致異常磨損和異常沖擊導(dǎo)致的踏面擦傷。出現(xiàn)異常磨損的誘因除閘瓦制動原因外，轉(zhuǎn)向架的異常變化等也是誘因之一；踏面裂紋和輻板孔裂紋故障誘因較多，典型的包括生產(chǎn)工藝未達(dá)標(biāo)和不當(dāng)使用維護(hù)。異物卡滯可導(dǎo)致踏面和輻板孔出現(xiàn)異常的應(yīng)力集中，引發(fā)局部裂紋，如不及時處置，裂紋擴(kuò)展將嚴(yán)重威脅行車安全。針對上述輪對典型故障，在檢測過程中及時觀察相關(guān)參數(shù)變化范圍，認(rèn)真查找故障位置，及時修正輪對與軌道的相對位置，判斷輪對裂紋萌生和發(fā)展趨勢，合理調(diào)度安排貨車運(yùn)行方向等，及時排除輪對故障是保障貨車使用經(jīng)濟(jì)性和安全性的前提條件。
　　1.2輪軸典型故障模式
　　典型的鐵路貨車故障包括軸頸提前到壽、軸身銹蝕、異物卡滯、軸身變形等。軸頸在載重的作用下會發(fā)生彎曲變形，從而引起軸承旋轉(zhuǎn)各部件表明產(chǎn)生些許相對位移，在長時間運(yùn)行的積累作用下，相對位移產(chǎn)生的磨損將逐漸降低軸承與軸頸間的預(yù)壓力引起松動，降低工作性能。軸頸提前到壽的誘因較多，不當(dāng)使用是主要誘因，包括大載重重心位置超出允許范圍、超速運(yùn)行、不當(dāng)維護(hù)等，軸頸出現(xiàn)較大裂紋或較大變形，導(dǎo)致軸頸提前到壽；軸身腐蝕包括貨罐運(yùn)輸?shù)囊后w滲漏對軸身進(jìn)行腐蝕、清潔維護(hù)不當(dāng)引發(fā)的腐蝕、噴漆不達(dá)標(biāo)引發(fā)的腐蝕等等。異物卡滯包括潤滑不足導(dǎo)致的軸身點(diǎn)狀或條狀剝離，剝離碎屑在運(yùn)行過程中二次傷害其他部位，加速磨損速度，同時，在軸身承受較高的交變應(yīng)力和沖擊應(yīng)力時可能引起軸承變形，如滾動部件變形造成異物卡滯等等。針對輪軸故障在檢測過程中應(yīng)著重注意外觀破損情況、密封失效情況、間隙過大、異常響動、擦傷剝離等。采用合適的軸承后檔、穩(wěn)定可靠的密封圈、或密封新技術(shù)（如液力迷宮密封等）、縮短軸頸和配套的軸承設(shè)備等等可顯著降低軸承座的磨損，提高抗彎剛度，提高軸承工作的可靠性。
　　2　故障檢測改進(jìn)措施
　　從上述典型故障模式的分析可以看出，降低輪軸故障率，提高輪軸故障檢測手段是保障運(yùn)行安全，提高貨車出勤率和滿足經(jīng)濟(jì)性要求的重要手段。
　　2.1加強(qiáng)車輛設(shè)計和制造工藝
　　根據(jù)上述典型故障的主要誘發(fā)因素可知，優(yōu)化制動系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)，提高貨車運(yùn)行過程中的靈敏度和綜合制動效果，采用新技術(shù)、新材質(zhì)、新工藝、新手段，有效提高車輛運(yùn)行過程中的抗磨損和抗擦傷能力^[3]。與貨車相配套的軌道材質(zhì)、車輪質(zhì)量和閘瓦質(zhì)量等，在性能和安全指數(shù)方面也要精益求精，Z大限度的提高質(zhì)量把控能力和維修保養(yǎng)能力，認(rèn)真對待檢修質(zhì)量，提高檢修技術(shù)水平，減少貨車正常運(yùn)行過程中的摩擦損耗和擦傷剝離等情況。
　　2.2應(yīng)用先進(jìn)檢測技術(shù)
　　傳統(tǒng)的檢測技術(shù)通常是在線檢測，該檢測方法數(shù)據(jù)全面，檢測結(jié)果可信可靠，但費(fèi)時費(fèi)力。為提高檢測效率，應(yīng)積極學(xué)習(xí)新興檢測技術(shù)，降低檢測時間。CCD技術(shù)和激光傳感技術(shù)發(fā)展較快，該技術(shù)均為非接觸式檢測方式，無需接觸車輛輪對就能實(shí)現(xiàn)在線測量工作，較傳統(tǒng)的接觸式全面自動測量和便攜式傳感器測量方法，具有測量快、無損和通用性強(qiáng)的特點(diǎn)^[4]。采用新興的非接觸式檢測方法在日常檢測過程中大大縮短故障處理用時，提升技術(shù)檢測效率，縮短檢測時間，提高車輛周轉(zhuǎn)速度和使用率，將進(jìn)一步提高貨車運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，為保障鐵路貨車安全高效運(yùn)行提供堅實(shí)的技術(shù)支撐。
　　3　結(jié)語
　　本文分析了典型的鐵路貨車輪軸故障模式，闡述了輪軸故障誘發(fā)因素，提出了故障檢測和改進(jìn)的建議方法，為進(jìn)一步提高貨運(yùn)車輛運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性提供了基礎(chǔ)技術(shù)支撐。隨著中國鐵路不斷提高運(yùn)行速度、加大運(yùn)行載重，提升工藝水平，提高使用能力，實(shí)施新的管理運(yùn)行體制，發(fā)展高新檢測技術(shù)，是保障中國鐵路貨車運(yùn)行安全的重要抓手，必將進(jìn)一步促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。
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來源：《中國科技縱橫》2017年19期