铁路货车运用中车轮故障的发现和预防

铁路货车运用中车轮故障的发现和预防

【摘要】随着中国铁路货车高速重载的发展，万吨列车的开行，对货车的检修质量的要求越来越高，车轮作为转向架的重要组成部分，是其主要的受力部分，是保证车辆安全运行的重要保障。但近年来，C80万吨列车车轮故障比较突出，主要表现为踏面擦伤和剥离，这些故障多数发生在列车制动过程中，对铁路货物的正常运行带来极大的威胁。

【关键词】车轮故障；货车运用；发现办法；预防措施

一、车轮的种类

（一）弹性车轮

弹性车轮是在轮心（轮毂）与轮箍之间安装弹性元件——橡胶垫，与整体车轮相比，车轮在空间三维方向上的弹性比较柔软。这样的车轮称为弹性车轮。这种车轮的优点是：明显减少了车辆的簧下质量，减少了轮轨间的作用力，并切换和冲击的效果很好，提高了车辆的运行平稳性，改善了车轮与车轴的运用条件，减少轮轨之间摩擦，减少了噪音。车轮的缺点：结构复杂，制造检修较难，并且会使车辆运用阻力略有增加。

（二）轮箍轮

轮箍轮又称带箍轮或有箍轮，有轮箍、轮心、和扣环组成。这中车轮就工作性质而言是比较合理的，轮箍轮采用平炉优质钢（化学成分：C含量为0.05%-0.7%，Mn含量为0.06%-0.9%，Si含量为0.15%-0.355，S和P含量都不大于0.005%）压制而成。优点：他具有强度高，耐磨性好。

（三）辗钢轮

辗钢轮又称辗钢整体轮，是有钢锭经加热碾轧而成，并经过淬火处理。辗钢轮具有强度高、韧性好、自重轻、安全可靠的特点，运用中不会发生轮箍松动和崩裂故障，适应重载和运行速度高德要求；并且维修费用低，轮缘磨耗过限后可堆焊，踏面擦伤后可旋削等优点。所以是我国铁路的主型车轮。但是辗钢轮制造技术复杂，设备投资大。

（四）铸造形式车轮

铸钢车轮是有钢水在生产线上直接铸造成型。与辗钢轮相比省去了铸锭、截断在加热等诸多程序，因而具有生产工序少、劳动力消耗少、生产能耗低

二、车轮的各部分名称及作用

1.轮缘：车轮的内侧面边缘凸起的部分，它的作用是防止车轮跑出轨外，使货车在曲线和直线上运行安全。

2.踏面：车轮与钢轨接触的圆周面部分，要求有一定比例的斜度，其作用是轨面与踏面在摩擦力的作用下滚动运行。

3.轮毂：车轮的中心与车轴连接的圆周部分，车轴与车轮采用过盈配合，以此来保证车轮、车轴同步转动。

4.轮辋：车轮踏面的直径方向的厚度部分，它是保证车轮具有足够的强度部分，同时也是便于后期检修的部分。

5.辐板：连接轮毂与轮辋的部分，呈板状的为辐板，它使车轮具有一定的弹性，使车轮在运动时传递力较为缓和。

三、车轮运用限度

轮对部分常见运用限度表

2.测量时规定如下：

（1）两端宽度不足10mm的，不计算在内。

（2）长条状剥离其最宽处不足20mm的，不计算在内。

提速货物列车中的铁路货车，1处≤20

2处（每1处均）≤40

提速货物列车中的铁路货车，2处（每1处均）≤10

四、车轮故障的测量方法

（一）第四种检查器的结构：由测尺、底板、样板三个部分组成。

（二）测量车轮踏面圆周磨耗

首先推动尺框避开定位块，向左移，再推螺钉带动踏面磨耗测尺和轮缘厚度测尺移到最上端，然后推动尺框沿导板向右移至定位块挡住，定于70毫米基线处。将第四种检查器置于车轮上，使检查器A点落于轮缘顶点，E边定位角铁靠紧车轮内侧，底板指向车轴中心线，再下推踏面磨耗测尺，使其尖端与踏面接触，此时，可在测尺（下部刻度与零位线对准处直接读数，（分度值0.5mm），或在游标尺上读数，精度可达0.lmm，即为踏面圆周磨耗值。

（三）测量踏面擦伤及局部凹下深度

将第四种检查器置于车轮上，A点接触轮缘顶点，E边紧靠车轮内侧，尺身底板指向车轴中心线。推动尺框带动踏面测尺，沿导板移至擦伤最深处，紧固水平紧固螺钉，下移踏面测尺使B点接触擦伤最深处，磨耗型踏面以零位线为基准，读出踏面测尺与零位线所对准的尺寸（锥型踏面则读出右侧刻线对应处的尺寸）。然后将第四种检查器沿同一圆周方向移到末擦伤处，量出该处圆周磨耗值，用擦伤处的数值减去末擦伤处的圆周磨耗值即为车轮踏面擦伤深度。（局部凹下深度测量方法与擦伤深度测量方法相同）。值得指出的是：新型的第四种检查器因取消了零位线，上述尺寸都从测踏面磨耗游标尺上来确认刻度尺寸。

（四）测量踏面剥离长度

用第四种检查器窄边外侧0一75mm刻度尺，沿车轮圆周方向（不是剥离长度方向）测量踏面剥离两边缘之间的长度，为踏面剥离长度。列检测量时先测出剥离长度两端不足l0mm的部分，划出测量线，然后用检查器窄边刻度尺沿车轮圆周方向测量两线之间的长度，即为踏面剥离长度。

五、常见车轮故障的分析

（一）踏面擦伤磨耗过限

1.故障发现：列车进入，检车员接车时仔细听声，如果发现车轮震动声音过大或杂乱，应记清车辆位置，停车后详细检查踏面擦伤情况，发现踏面擦伤有外观象征时，及时用第四种检查尺进行测量确认。

2.分析原因：车轮擦伤它与、列车运行速度、制动力、车辆轴重以及钢轨当时的状态有关，理论上车轮与钢轨的滑行必定擦伤，其主要原因有这么以下几种：

（1）紧急制动造成的车轮擦伤。高速行驶中的列车遇到突发意外情形，司机进行紧急制动，产生的惯性引起车辆与轮对轴重间的变化载荷，使变化轮对的轴制动率有可能超出并加大粘着条件的限制，从而产生滑行导致擦伤。当列车接近有坡道的地段，最明显的是长大坡道，制动时间相对较长，制动力量较大，滑行的距离持续也长，车轮被闸瓦压死，就极容易造成车轮踏面擦伤。而在滑行速度较低，距离也不太长的情形下，轮对擦伤危害并不明显，有时轻微擦伤经短期运行后可自行沿车轮的几何形状而消失。（2）因司机操作的原因。经制动后，机车的小闸全缓解，也就是列车制动、机车缓解的方式会减少列车每百吨重量的闸瓦制动力（一般情况能减少5%至10%左右），导致制动距离的延长。因为操作不当原因，有时能使列车管压力过大，也会使车辆产生自然制动而引起轮对的轻微擦伤。

（3）其它类的紧急制动。比如调车时，有些人为的开启折角塞门达到制动的目的，或者有时列车在运行途中因软管突爆等情况，导致紧急制动，闸瓦抱死车轮而造成轮对的擦伤。