王鑫

（上海鐵路局杭州北車輛段）

【摘　要】鐵路是我國(guó)的主要運(yùn)輸方式之一，是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的動(dòng)脈。近年來，我國(guó)鐵路貨車逐漸向重載、高速的方向發(fā)展，對(duì)鐵路貨車的檢修要求也越來越高，在鐵路貨車檢修中，貨車輪對(duì)是其中的一個(gè)非常重要的檢查部件，因?yàn)樗男阅芎唾|(zhì)量好壞直接影響著鐵路貨車的速度與運(yùn)行安全。分析和把握鐵路貨車輪對(duì)的常見故障是解決這些問題的關(guān)鍵，下面筆者從輪對(duì)和軸承兩個(gè)方面進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】 鐵路；貨車輪軸；檢修；常見故障

鐵路貨車輪對(duì)的作用主要是能夠保證貨車在鋼軌上的運(yùn)行和轉(zhuǎn)向，承受來自貨車的所有靜載荷和動(dòng)載荷，把載荷傳遞給軌道，并把因線路不平順產(chǎn)生的載荷傳遞給貨車各零部件。 此外，貨車的制動(dòng)也是通過輪對(duì)起作用的。輪對(duì)的主要構(gòu)件包括車軸、車輪和軸承以及其它附屬件，筆者接下來從輪對(duì)和軸承兩個(gè)較大的方面的常見故障進(jìn)行探析。

1　輪對(duì)的常見故障分析

輪對(duì)故障在日常貨車檢修過程中Z為常見，具體來說有踏面磨耗（剝離、擦傷或局部凹陷）、輪緣磨耗及車輪、車軸裂紋等情況。

1.1 踏面磨耗、踏面剝離、踏面擦傷或局部凹陷的原因與危害

（1）踏面磨耗。由于貨車的整個(gè)靜動(dòng)載荷都是通過滾動(dòng)的車輪傳遞給鋼軌的，形成輪軌之間的長(zhǎng)期摩擦導(dǎo)致了車輪踏面磨耗。車輪踏面磨耗后就會(huì)加大鋼軌與車輪的接觸面積，從而導(dǎo)致摩擦變大，形成更大的運(yùn)行阻力；也會(huì)破壞踏面的斜度，使貨車運(yùn)行時(shí)的頻率變高、波長(zhǎng)變小，使車輛缺乏平衡性；更嚴(yán)重的還可能撞擊到軌道連接螺栓，導(dǎo)致車輛脫軌事故。（2）踏面擦傷或局部凹陷。這種故障大多是由于車輪抱閘滑行不良、制動(dòng)力過強(qiáng)引起的。也有部分是因?yàn)椴馁|(zhì)不好、局部縮孔不足等原因造成的。一旦形成這種故障會(huì)使貨車的車輪滾動(dòng)圓周不圓，從而加劇沖擊和振動(dòng)，造成軸承損傷乃至燃軸情況的發(fā)生。（3）踏面剝離。踏面剝離故障產(chǎn)生的原因是材質(zhì)不好或者有夾渣，這些夾渣在貨車運(yùn)行中被反復(fù)碾壓，久而久之就容易出現(xiàn)剝落的現(xiàn)象，同時(shí)，受熱脹冷縮的物理作用影響容易在剝面上形成許多細(xì)小的裂紋，導(dǎo)致踏面的金屬也被剝落。這種踏面的情況一旦超過必要限度就會(huì)使車輪的沖擊力和振動(dòng)力加劇。

1.2 輪緣磨耗的原因與危害

貨車車輪在軌道上運(yùn)行的過程中，輪緣的內(nèi)外側(cè)易發(fā)生沖撞，特別是在曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，沖撞會(huì)更加劇烈，也會(huì)造成磨耗加劇。輪緣磨損程度越高，貨車行車就越不安全除輪緣厚度正常磨耗外，還有輪緣垂直異常磨耗，當(dāng)這種磨耗超過一定限度時(shí)，會(huì)造成輪緣外形與鋼軌內(nèi)側(cè)的形狀相一致，這無疑會(huì)增大兩者的接觸面積，既加大了貨車的運(yùn)行阻力，又進(jìn)而加速輪緣的磨耗，導(dǎo)致貨車脫軌。

1.3 車輪裂紋

車輪裂紋出現(xiàn)的部位在踏面、整體輪輪輞與輻板交界處及輻板孔附近以及輪緣根部時(shí)必須引起高度的關(guān)注。車輪踏面出現(xiàn)裂紋的原因是制動(dòng)抱閘后部分輪輞厚度太薄或者過冷過熱造成的；輪輞與輻板交界處和輻板孔附近出現(xiàn)裂紋的原因是因?yàn)閼?yīng)力不夠集中或者材質(zhì)問題造成的；輪緣根部出現(xiàn)裂紋主要是轉(zhuǎn)向架的橫向力太大引起的。不管是那種裂紋都會(huì)對(duì)貨車的運(yùn)行造成阻礙和危害，嚴(yán)重時(shí)可能造成重大交通事故。

1.4 車軸裂紋

車軸裂紋主要原因是由于貨車載重過多導(dǎo)致車軸發(fā)生彎曲，使車軸上部產(chǎn)生空隙，下部受到壓迫，這樣就容易形成一些疲勞裂紋。在軸頸和防塵板座銜接的地方產(chǎn)生裂紋主要是由于圓弧過渡不良引起的。如果車軸的中央部分出現(xiàn)裂紋就可能是意外打擊以及杠桿磨傷等原因造成的。車軸的故障還包括軸身磨傷、軸身碰傷與軸身彎曲等其它損傷。首先，軸身磨傷主要是因?yàn)樨涇囕唽?duì)的車軸和制動(dòng)拉桿組裝不良造成的。其次，車軸碰傷在貨車輪對(duì)運(yùn)行過程中，其軸身易被碰到或者打擊到。另外，還有一種車軸斷裂的情況，就是滾動(dòng)軸承的破損和崩裂所造成的切軸。

2　車輪故障的處理方法

對(duì)于在貨車輪對(duì)檢修過程中發(fā)現(xiàn)的上述車輪故障，在輪對(duì)收入時(shí)必須用檢測(cè)器具或自動(dòng)測(cè)量設(shè)備測(cè)量故障程度。踏面故障和輪緣故障要進(jìn)行旋修處理，旋修后各部尺寸和狀態(tài)必須符合技術(shù)要求方可裝車使用；對(duì)于輻板孔裂紋故障，在規(guī)定限度之內(nèi)的可繼續(xù)使用，超出限度的須送輪廠處理；對(duì)于車軸故障，軸?磕碰傷或磨損小故障可通過打磨，符合技術(shù)限度后繼續(xù)使用，對(duì)于軸身彎曲等嚴(yán)重故障，需要送輪廠處理或報(bào)廢。

3　軸承的常見故障分析

鐵路貨車故障除了車輪故障外，Z常見的就是軸承故障，主要有剝離、保持架裂損等。

3.1 軸承剝離故障產(chǎn)生原因

剝離是軸承零件工作表面在高接觸應(yīng)力的循環(huán)作用下產(chǎn)生的金屬片狀剝落現(xiàn)象，具有一定的深度和面積；表面呈凹凸不平鱗狀；具有尖銳的溝角，通常呈現(xiàn)疲勞擴(kuò)展特征的海灘狀條紋。剝離形式主要有條狀剝離、點(diǎn)狀剝離、片狀剝離、塊狀剝離等。其產(chǎn)生的原因有：（1）滾動(dòng)接觸疲勞損傷。（2）軸承承受過高的接觸載荷或沖擊載荷等異常載荷。（3）軸承組件材料純凈度低或熱處理工藝不當(dāng)。（4）軸承組裝不當(dāng)、潤(rùn)滑不良。

3.2 保持架裂損故障產(chǎn)生原因

保持架傷損可表現(xiàn)為磕碰傷、變形、磨損、斷裂、熔化等，傷損主要原因有：（1）保持架受到頻繁的振動(dòng)和沖擊，造成變形或斷裂。（2）保持架受到滾動(dòng)體的磨摩擦和磨損。（3）軸承溫度過高，達(dá)到保持架軟化點(diǎn)或熔點(diǎn)，引起保持架變形或熔化。（4）在軸承組裝或軸承清洗過程中保持架受外力被損傷。（5）保持架材料中存在雜質(zhì)，造成強(qiáng)度下降。

在輪軸檢修作業(yè)時(shí)，尤其是要加強(qiáng)軸承收入盤動(dòng)檢查，重點(diǎn)檢查判斷軸承是否有異音、卡滯的現(xiàn)象，剝離、保持架裂等軸承內(nèi)部故障如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就會(huì)在車輛運(yùn)行中造成高溫、熱軸甚至可能演變?yōu)闊崆休S事故。

4　結(jié)語

總之，要想了解貨車輪軸的常見故障就要從輪對(duì)和軸承兩個(gè)方面下功夫。我們要想進(jìn)一步解決這些故障就必須分析這些故障產(chǎn)生的原因，了解這些故障的危害，才能研究出有針對(duì)性的檢修加強(qiáng)措施，才能做到防患于未然。

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來源：《中國(guó)科技縱橫》2014年1期