试论和谐内5型机车轮缘的非正常磨耗

试论和谐内5型机车轮缘的非正常磨耗

近年来，和谐内5型机车逐渐投入了使用，这种类型的机车是新型的交流传动机车，技术非常先进，而且具有功率大油耗低的特点，但是在使用的时候也暴露出了很多的问题，最主要的是机车车轮轮缘的非正常损耗非常严重。机车轮缘非正常损耗给机车的正常使用和检修都带来了很大困难，为了使机车可以更好的使用，一定要找到造成机车轮缘非正常损耗的原因，进而找到解决的方法。

标签：机车轮缘磨耗；原因分析；解决方法

近年来，和谐内5型机车得到了大范围内的使用，这种机车是技术比较先进的机车，而且它的污染较低，对于提倡环保的现在是非常明智的选择，但是在使用的过程中，这种机车不断出现了问题，都是一些设计和质量方面的问题，其中最重要的问题就是，这种机车的轮缘非正常磨耗非常严重，轮缘的非正常磨耗给机车的检修工作带来了很大的问题，同时也影响到了机车的正常使用。为了解决这个问题，一定要找到产生问题的原因，找到解决的措施。

1 和谐内5型机车轮缘磨耗特点

和谐内5型机车在轮缘的磨耗方面也是有不同特点的，主要表现出来的是四位轮轮缘的机车是磨耗最严重的一种机车，五位轮轮缘的机车在磨耗方面几乎是很少的，六位轮轮缘的机车是没有磨耗的，而且随着踏面磨耗轮缘的厚度不断增加，，磨耗不会减少而是会逐渐上涨，所以六位轮踏面的磨耗是和六位轮轮缘的磨耗是相同的。

2 目前主要采取的对策

针对目前出现的机车轮缘的非正常磨耗相关的人员提出了一些解决的对策，只要有可以将前后转向架进行对调，可以对单条轮对进行更换，在准备一些电机轮的备品，在需要的时候可以进行更换。但是这些对策并不能从根本上解决轮缘的非正常磨耗，为了更好的解决这个问题，还是要对原因进行分析，通过分析原因找到最根本的解决对策。

3 轮缘非正常磨耗的原因分析

机车的轮缘出现非正常的磨耗是与轮轨之间的摩擦有很大关系的，但是轮轨之间的摩擦机理是非常复杂的，而且轮轨之间的磨损是受到很多原因影响的。轮轨的质量就是影响轮轨之间磨损的重要原因，轮轨的质量越好，磨损就会越小。还有就是机车要行驶的路线的状况也是会影响到轮轨之间的磨损的，行驶的路线的坡度的大小，行驶路面的质量以及行驶时轮轨的钢轨的刚度都是会影响磨损大小的。同时机车的构造也是会影响机车的轮轨之间磨损的，这主要体现的是设计方面的问题。通过对影响轮轨之间磨损原因的分析，就可以得到导致轮缘非正常磨耗的主要原因，轮缘的磨耗主要来自以下几方面因素的影响，首先是转向架的

影响；其次是輪对横动量的影响；再次是标准型踏面形状的影响；最后是轮对硬度的影响。在机车轮缘的磨耗是受转向架以及轮对横动量的影响较大的，在寻找解决的方法时可以主要针对这两个方面来进行。

4 转向架对机车轮对轮缘磨耗的影响

机车轮缘的非正常磨耗在很大程度上是受机车转向架的影响，机车的转向架一般都是有两种的，一种是普通的，另外一种是径向的。轮对和转向架的定位方式也是两种，一种是刚性定位，一种是弹性定位。机车的车轮是要具有很大刚度的，这是更好的进行定位所必须的，同时也是为了更好的传递纵向的牵引力。转向架内的车轴是要一直保持平衡的，在车轮进行爬轨的时候就会导致轮缘的磨耗增加。机车的转向架在机车行驶的时候要将轮周上的牵引力都从车轴上传递到转向架的架构上，这都是要经过轮对定位的纵向刚度来传递的，所以在传递的时候是要要求轮对定位的刚度是要很大的，不然的话，是无法传递牵引力的。定位的纵向刚度越大，轮对就无法向径向位置偏斜，这样就会导致机车的径向转向无法实现。在牵引力和机车的导向上通常是存在着矛盾的，机车的径向转向架是机车导向的机理，在进行设计的时候已经经过了多年经验的积累，为了更好的解决这一矛盾就要在设计的时候解决这一问题。和谐内5型机车轴箱采用比较落后的导框式刚性定位方式，转向架与车体采用了三个叠层的承载架支撑着垂直负荷并允许其在机车和转向架之间做横向和蛇形运动。两个蛇形停止装置安装于转向架构架的顶部，正是这种传统的车轮与转向架刚性连接方式，造成了车轮不能适应曲线。其轮缘与钢轨侧面咬合，使两个金属面部受到磨损，加速了轮缘磨损。

5 轮对横动量对机车轮缘磨耗的影响

造成机车在小半径曲线上轮缘磨耗的因素为：轮缘与钢轨侧面的摩擦系数值、轮缘的耐磨性、轮缘力及轮缘与钢轨侧面的摩擦速度等，而轮缘力、轮缘与钢轨侧面摩擦速度是造成轮缘磨耗的主要原因。摩擦速度又与轮缘在钢轨侧面的接触点至车轮瞬时转动中心的距离成正比。认真研究轮缘力、控制轮缘力是降低机车车轮缘磨耗、防止车轮爬越钢轨的重要途径。为了降低三轴转向架第一轮对外轮的的轮缘力，应给予三轴转向架一位轮对以适当的横动量，使中间轮在小半径曲线上直接贴靠外轨，参与导向，能使第一轮对外轮轮缘力有所降低。对于一、三位轮横动量较小的机车，在通过站区小曲线半径时，由于机车限速要求速度较低，轮缘与外轨的磨擦力也有所降低，所以影响不大。而正常情况下机车高速通过曲线时，由于速度较高外轮对外轨的磨擦力也较大。此时，如果横动量较小就不能减缓外轮对外轨的冲击，同时也不能有效地将一、三位轮的导向力传给二、五位轮。如果一、三位轮横轮量过小或无横动量危害性也是较大的，容易造成机车轮对爬轨，轮对踏面不能在钢轨上做蛇行运动，造成轮对踏面磨耗不均现象等。

6 和谐内5型机车轮缘及踏面非正常磨耗原因

和谐内5型机车轮缘及踏面非正常磨耗主要有下面两方面原因：一方面，在机车转向架设计上，没有采用比较先进的径向转向架技术，而是在轴箱与转向架定位上采用了比较落后的导框式刚性定位方式。这种转向架在通过曲线时，机车

转向架的导向和回转能力都很差，造成机车轮对轮缘加速磨损，给机车正常运用、检修带来了很大困难。另一方面，由于和谐内5型机车一、四位轮横动量小，造成机车高速通过曲线时轮缘磨耗力不能有效得到缓冲，并将导向力引向二、五位轮而磨耗加快，使一、四位轮缘磨耗快速到限，而二、五位轮不参与导向轮缘磨耗较小。由于和谐内5型机车是单端缲纵机车，三、六位轮始终不参与导向，并且三、六位轮横动量较小，造成轮对踏面不能在轨面上做蛇形运动，轮对踏面在钢轨上滚动始终局限在一个位置，磨耗时间长了就会在踏面上形成一个钢轨轨面形状的深沟并且轮缘加厚。这个深沟对走行部是有危害的，由于和谐内5型机车牵引中心销位于转向架第二位电机的前部，中心销到三位轮的距离比到一位轮的要长，力矩也大。在机车通过曲线时由于三位轮对被踏这条沟固定，不能做蛇形运动，随着转向架在曲线上旋转，钢性不好的轴箱弹簧就会被掰断。六位轮与三位轮是一个道理。从以上分析可以看出轮对横动量这个参数是多么重要，必须引起高度重视。否则更大的后果会加速钢轨的磨耗，甚至会引起机车轮对轮缘爬轨。

7 结束语

在机务段配置机车可以提高员工的工作效率，为此，和谐内5型机车成为了首选，这主要是因为这种机车是技术较先进的，而且功率大、油耗低、污染低，在使用的时候也是非常容易操作的，但是在使用的过程中，这种机车也在不断的暴露出一些缺陷，主要的缺陷就是这种机车的轮缘非正常磨耗特别的严重，轮缘的非正常磨耗给机车的正常使用和机车的检修都带来了很大问题，为了保证机车的使用效果，一定要对产生轮缘非正常损耗的原因进行分析，找到解决的方法，使得机车可以更好的为人们提供便利。

参考文献

[1]机车转向架技术.

[2]HXN5 型机车一、二级培训教程.