车轮踏面擦伤原因分析及防范措施

民营科技

2010年第9期208MYKJ 市政与路桥

车轮踏面擦伤原因分析及防范措施

于继传

（黑河铁路集团公司，黑龙江黑河164300）

1问题的提出

目前车轮踏面擦伤已经成为运用车辆中的主要故障，通过对我公司2008年本属运用客车及运用自备货车故障进行调查统计，共查出各类故障495件，其中，轮对踏面擦伤故障123件，占25%。2009年共查出各类故障447件，其中，轮对踏面擦伤故障121件，占27%，呈上升趋势。因此，分析轮对踏面擦伤形成的原因及制定预防措施已经成为现场亟待解决的问题。

2车轮擦伤的原因分析

2.1司机操纵不当

一方面，在长大下坡道时，部分司机为了延长机车车轮使用寿命或减少机车换闸瓦的次数，不用机车电阻制动，往往将小闸推向缓解位，使机车制动机缓解，这种操作方法使车轮踏面擦伤的概率明显增加。另一方面，由于长大货物列车的增加，列车在进入列检所停车时均采用了二次停车。现场多次发生列车在制动位刚刚停车时，司机进行了缓解，但未等列车缓解完毕便马上启动，此时，由于部分车辆没有缓解，车轮产生滑行，造成擦伤。

2.2温度条件变化原因

严寒季节钢轨面上有冰雪、霜冻、油污，使轮对与钢轨的粘着系数降低，制动力大于粘着力，造成车轮擦伤。

2.3车站调车作业时使用单侧铁鞋

当车辆从驼峰上溜放下来受到单侧铁鞋的阻力后，有铁鞋一侧的轮对被垫起，而另一侧的轮对由于停止转动与钢轨产生剧烈摩擦，造成轮对踏面擦伤。通过实地调查，发现在使用单侧铁鞋作业的车辆中，轮对踏面擦伤率达到100%，其擦伤程度大小不一，擦伤范围在0.5至1.6毫米之间。由此可见，调车作业使用单侧铁鞋是造成轮对踏面擦伤的一个重要原因。

2.4车辆制动机故障、部分配件作用不良

如三通阀发生故障，制动机不缓解，或者安全阀、高速减压阀性能不良。冬季气温下降，三通阀油脂凝固或风道凝结水进入风管内，造成三通阀滑动部分因摩擦阻力增大，在列车紧急制动时作用缓慢不良或不起作用，列车制动快慢不一致，制动压力高低不均，而造成车辆车轮擦伤。2.5闸瓦自动间隙调整器故障或调整不当

车辆进行定期检修时，对闸调器实行的换件修，使用期限达5年的一律拆下做大修，使用期限不足5年的且作用性能良好的，在车辆检修过程中只做制动实验。带有闸调器的车辆，除对制动机做正常的制动性能实验外，还须对闸调器做减小间隙、增大间隙实验。现场车辆在做定期检修时，该项实验常常被简化，造成制动缸活塞行程过长或过短，如果行程过短时，致使制动力增大，出现闸瓦紧抱车轮，甚至抱死车轮现象，造成车轮严重擦伤。

2.6制动波速不一致

由于我国客、货车的种类比较多，列车中各辆车的作用时间（制动时间），自然会有前后差异，尤其在长大列车中差别更大，这种不同时性，使得列车在制动时发生冲动和延长制动距离。制动机的前后作用时间差别的大小，与三通阀或分配阀的制动波速有关，而制动波速的高低，又与三通阀或分配阀的构造和作用性能有关。我国制造的120阀与103型分配阀比K型三通阀常用制动波速提高近两倍，而客车中104型分配阀比L型三通阀常用制动波速提高近一倍。如果车辆在运行中，将120阀和103型分配阀与GK三通阀混编在一起，或将104型分配阀GL型三通阀混编在一起，在运用中实行制动与缓解时，由于制动波速不同，致使车轮擦伤。如我公司在1992年开通从黑河至龙镇客、货混合列车（现已停运）681\682次列车，由于客、货混编，阀型非常杂，有120阀、103型分配阀、104型分配阀及GL、L、GK、三通阀。因此经常出现车轮擦伤现象。2.7防滑器性能低

由于列车速度加快，动能增大，为确保列车能在规定的距离内停车，不少新型客车安装了防滑器。防滑器的防滑依据主要是根据速度差、减速度等的变化相应地控制制动力的变化，以避免车轮滑行。在防滑系统控制下，制动机减压、保压、再减压、再保压、（或增压、保压、再增压）的交替过程完全是靠防滑系统中的微处理器控制的。列车在高速运行时该系统有较高的敏感度；而列车处在中低速时，该处理系统对速度差的敏感程度则较差，有滞后现象。因此，中低速运行的列车，尤其是低速列车，是防滑器控制处理器敏感度较差的速度段，在这个速度段动作滞后，车轮瞬间被抱死而出现短时间滑行是情理中的事，随着时间的推移和走行距离的延长，势必造成车轮踏面擦伤。

2.8始发列车作业质量低

列检所或库列检对列车始发作业时，未严格执行标准化作业，如处理制动故障车时，对车辆实行关门时未排制动缸内的压缩空气；或作业不到位，如手闸未松/制动缸杠杆系统发生故障未检查到位，使车辆抱闸运行，造成车轮擦伤。

3建议与措施

3.1应对列车制动系统的可靠性进行全面调查及检测

运用时所反映的情况表明，因制动操作不当、制动系统故障而导致的车轮擦伤故障率最高，且后果也最为严重，所以应对列车制动系统的可靠性进行全面调查检测。严格控制三通阀、分配阀、120阀定期检修质量，杜绝有质量隐患的装车使用，还须统一车辆阀型，加快对不适应车辆运用阀型的淘汰速度，在目前情况下，列车实行紧急制动后，一定要掌握缓解时间，确保全列车辆缓解到位；车辆定期检修时，对自动间隙调整器的实验，必须按规定执行，不得简化或减少实验次数，压缩实验时间。列检（库检）职工调整行程或对制动系统实行作业时，严禁改动拉杆和各杠杆的销孔位置。若发现闸调器故障，要对其实行换件检修。

3.2加强协作，提高职工素质

要求机车乘务员掌握车辆（货车）突发性故障的正确处理方法，尤其是对制动故障车辆在运行途中关门时必须排掉制动缸内的压力空气；列车制动时，机车应加入全列车制动系统，司机要正确使用制动机，电气化区段电阻制动和闸瓦制动要配合使用，建立车、机、辆联控体系，制定统一考试指标，达到减小车辆故障的目的；采取有效措施，加强职工业务知识学习，在较短的时间内，使职工素质有明显的提高，以提高作业质量，加强作业控制力度。

3.3研制高性能的防滑器

目前国内外采用的防滑器，其允许车轮滑行率多数都在20%以内，滑行范围相对较大，这样会使高速滑行的车轮踏面产生热龟裂，条形擦伤等故障。要提高防滑器的性能，就应当适当控制其滑行范围，即提高其防滑性能。日本研制的一种根据滑行率控制的防滑装置，滑行率已控制在5%以下，其防滑效果相当理想。当然，这种控制法要求防滑器运算速度快，滑行检测精度和灵敏度都比现有的防滑器有较大幅度的提高，在生产制造上有一定的难度。但为了大幅度减少车轮踏面热龟裂和条形擦伤，希望科研部门尽快研制一种高性能防滑器，以满足旅客列车提速的需要。

3.4改进转向架性能，提高曲线径向通过能力

径向转向架在改善曲线通过性能，减少轮轨滑动减少轮轨磨耗及车轮擦伤、剥离等方面均有明显效果，在提速及高速转向架的研制开发中，应尽量使之能实现径向（或准径向）的曲线通过能力，这是转向架改进与发展的一个重要趋势。

以上诸方面均可在不同程度上减少车轮的擦伤、剥离。

结束语

综上所述，尽管车轮擦伤、剥离问题解决起来难度较大，但有铁路部门的高度重视和大力支持，有一批对车轮擦伤、剥离故障进行攻关的科研人员的努力，有理由相信这一难题必将早日得以解决，以更好地为我国铁路运输的发展服务。

摘要：车轮踏面擦伤是车辆在运行之中发生的主要故障之一，危害性极大。因此，针对车轮擦伤具体情况，并对故障进行了原因分析，并制定了措施。

关键词：车轮；擦伤；分析；措施