铁路货车车辆轮对故障分析及解决措施
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铁路货车车辆轮对故障分析及解决措施
摘要:
铁路货车车辆是铁路货运的主要载体,确保铁路货车在实际运用中的安全性是维护铁路运输正常生产秩序、提高运输效率的关键因素。
本文就当前我国铁路货车车辆轮对常见故障进行分析,并就故障处理提出了建议和看法,以期提高货车运行的安全,促进我国铁路行业的高速发展。
关键词:货车车辆轮对故障分析解决措施
引言:
众所周知,铁路货车是铁路运输生产中直接承载货物的载体,确保铁路货车在实际运行中的安全,是维护铁路运输正常生产秩序,提升运输效率的直接表现。
由于铁路货运向高速、重载的方向发展,因而对铁路货车检修质量提出了更高的要求,但目前铁路货车轮对在运用中的故障率居高不下,势必会制约铁路货车的提速,影响行车安全。
因此,分析产生轮对常见故障的原因并采取相应对策及改进措施是很有必要的。
我国常见铁路货车车辆简介
铁路货车可根据其用途不同分为通用货车和专用货车。
通用货车是指用来装运普通货物的车辆,其装运货物的类型大多是不固定的,也没有特殊要求。
这类货车在铁路货车中占的比重较大,一般有敞车、棚车、平车、罐车和保温车等几种。
专用货车一般指只运送一种或很少几种货物的车辆。
专用货车用途比较单一,对于同一种车辆要求装载的货物重量或外形尺寸比较统一。
专用货车一般有集装箱车、长大货物车、毒品车、家畜车、水泥车、粮食车、保温车和特种车等。
铁路货车车辆轮对常见故障分析
目前我国铁路使用的车轮大部分是整体辗钢轮,它是由踏面、轮缘和轮对辐板等组成。
车辆转向架中,轮对是重要而关键的部件之一,它几乎承受着车辆的全部重量和载荷。
随着铁路货车的高速重载化,轮对的安全性问题越来越突出,对轮对的要求也越来越高。
轮对常见故障主要表现为踏面、轮缘和辐板等部位故障。
2.1踏面故障
踏面故障主要包括踏面擦伤、踏面磨损、踏面剥离、踏面裂纹等故障。
2.1.1踏面擦伤
踏面擦伤是由于车轮在钢轨上滑行,而把圆形的踏面磨成一块或数块平面的现象,它多数是因制动缓解不良或制动力过大等引起的。
2.1.2踏面磨损
踏面磨损是指车轮踏面在行驶过程中,尺寸沿半径方向的减小,其磨损量可沿踏面基线处用第二种检查器测出。
车辆的全部载荷(包括自重和载重)经车轮而传递给钢轨。
车辆运行时,车轮在钢轨上不断地滚动,钢轨与车轮踏面就形成一对摩擦副。
2.1.3踏面剥离
踏面剥离表现为表面金属呈片状剥落,形成小凹坑。
根据踏面剥离产生的原因,可分为两种类型,即疲劳型剥离和热剥离。
2.1.4 踏面裂纹
踏面最表层因制动、滑行或空转的摩擦热使之急速加热,这种被加热表面的热能很快向踏面内外部传导、扩散使之急速冷却,由于被加热的踏面温度不同,产生了两种形式的热裂纹。
一种是踏面被加热后急速冷却,使表面起到淬火作用,而形成硬化层;另一种是没有发生组织上的变化,由于踏面表面金属因制动被加热后膨胀,由热胀而产生的压缩应力大部分会因塑性变形而消失。
2.2轮缘故障
在正常的工作条件下,轮缘的磨损并不严重,只有在车辆通过道岔和曲线时,轮缘才会因承受水平力的作用,与外轨内侧面摩擦而产生磨损。
如果转向架组装不正或轮对踏面磨损严重,使钢轨与轮对间的相对位置不正常,则轮缘会因轮对偏于线路一侧而产生偏磨。
2.3轮对辐板故障
造成轮缘辐板孔裂纹的主要原因在于铁路车辆在加速后,沿用之前设计的车辆,没有及时地更新设计的车辆,因此在结构性能和轮对材质方面都无法满足当前铁路运输的使用需求,从而导致货车轮对产生不同程度的轮对辐板孔裂纹。
2.4故障原因分析
轮对故障大幅增加势必影响行车安全,因此有必要对其故障原因进行分析,车辆产生轮对故障的主要原因如下所述:
2.4.1气候影响
气候对轮对故障的影响很大。
如温差太大使轮对材质发生变化,车轮不断与闸瓦发生摩擦,使轮对表面材质过早产生疲劳,以致剥离缺损。
2.4.2设备因素
由于运输的需要,铁路货车车辆需要编组,大型编组站通常采用缓行器和夹板使车辆减速,轮对受到不同于正常运行的阻力或打击,若是有缺陷的轮对,则极易发生缺损。
2.4.3车辆构造
随着车辆新技术、新材料和新工艺的应用,车辆结构更加紧凑和合理,货车运行速度的提高使制动距离延长,也使闸瓦与车轮踏面之间的磨擦加剧,尤其是使用高磨合成闸瓦后,闸瓦本身虽然耐磨但对车轮的损伤却非常大,一方面摩擦时间长造成轮对踏面表面的温度上升,使材质变软;另一方面温度升高后闸瓦本身变化,将踏面表层较软的部分粘住,在不断滚动中使表层材质不断脱落。
整体辗钢车轮的踏面耐磨性减小,在实际运用高磨合成闸瓦磨下的金属铁屑及踏面被磨出的构槽形状及明显的磨耗过限状况,甚至有的轮对踏面凹下情况非常严重,圆周磨耗严重超限。
2.4.4机车操纵
车辆运行过程中,为保证运输畅通,就需要不断的加速、减速,引起车轮踏面擦伤,另外在长大下坡道上,列车由于长时间带闸运行使得闸瓦与车轮的磨耗加剧。
2.4.5制动机性能
目前我国铁路货车的制动机类型主要有GK型、103型、120型三种及新生产的120-1型,120型制动机是货车的主型制动机,性能较好,但不足之处就是在于GK型、103型制动机混编时容易出现不稳定的情况,如引起紧急制动、制动后缓解不良、制动力过大等情况,尤其是后面两种情况危害很大,它是目前导致车轮踏面擦伤的罪魁祸首。
2.4.6材质不良
目前我国铁路货车轮对主要是整体碾钢轮对。
这种轮对发生辐板孔裂纹的现象较为集中,主要原因是在铸造的过程中,材质缺陷或工艺未达到要求而造成的。
从实际运用情况看,发生踏面剥离的新型提速减重整体碾钢轮或整体铸钢轮,使用时间都不长,车轮在出厂质量上存在缺陷,导致车轮的局部凹下。
2.4.7其他因素
发生轮对故障的其它因素:如车辆在专用线上装车时,钢轨上石矿渣等其他硬物会造成车轮踏面的大面积麻点,逐步发展为其它危害较大的故障。
还有车辆在运行中的离心力,在吊装过程中的损伤等都容易造成轮对故障。
3.铁路货车车辆轮对故障的解决措施
3.1提高车轮质量
车轮生产厂家要不断提高工艺水平,改善材质的特性,各生产和检修单位严把质量关,装用质量优良、符合要求的轮对,从源头上提高轮对的质量,同时要做好新技术的使用,改造工作,提高车辆装备的合理性、统一性。
3.2加强运用检查
在运用检修中,列检人员要严格按照作业指导书去检查维修车辆,做到“接车检查察振动,技术检查看四周,敲打检查听声音,器具检查比限度”,落实各项维修质量标准,蹲轮到位,全面检查;此外还要与5T系统的列检值班员做好沟通,及时联系,努力做到不让一个超限的故障轮对上路。
3.3严格控制制动机定期检修的质量,杜绝有安全隐患的制动机装车使用
铁路货车制动装置的检修坚持质量第一的原则,贯彻“以装备保工艺、以工艺保质量、以质量保安全”的指导思想,实现工艺规范、装备先进、质量可靠、管理科学。
铁路货车制动装置检修以状态修为主,逐步扩大换件修、专业化集中修的范围,主要零部件的检修周期与货车检修周期一致。
3.4改善车辆的运行环境
轮对的状态受货车的运行环境影响很大,因此积极的改善铁路货车的线路运行状态、改善运行环境,对减少货车轮对的磨耗、擦伤和剥离等问题有很大的帮助。
综上所述,为适应铁路跨越式发展的要求,各级部门需要对轮对故障切实重视起来,对轮对故障不断进行技术攻关,积极处理轮对故障,将故障率降低到最小,进而更好的推动我国铁路向高速、重载铁路事业前进。
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