一、問題的提出
??????? 為適應(yīng)我國(guó)鐵路跨越式發(fā)展的需要,自第六次全路大面積提速以來(lái),隨著鐵路運(yùn)用貨車的新技術(shù)運(yùn)用,使得貨車提速轉(zhuǎn)向架的改造工作全面迅速展開,目前運(yùn)用貨車中裝有提速轉(zhuǎn)向架的車輛已達(dá)到80%以上,在這種新的背景下,給鐵路貨車的各部配件都提出了很高的要求,尤其是輪對(duì)。進(jìn)入2010年以來(lái),我作業(yè)場(chǎng)不斷發(fā)現(xiàn)因輪對(duì)原因而直接或間接造成的車輛典型故障,如輪對(duì)踏面擦傷過限,踏面剝離,輪緣磨耗過限、缺損,輪緣缺損，踏面周圍磨耗過限,輪輻板孔裂,滾動(dòng)軸承保持架裂損,制動(dòng)梁端軸開焊,支柱裂損等,一旦出現(xiàn)漏檢,將會(huì)嚴(yán)重威脅到行車安全。
??????? 雖然目前全路各大干線都已安裝使用了5T設(shè)備,包括專門針對(duì)輪對(duì)故障的TPDS系統(tǒng),但是實(shí)際運(yùn)用中還未完全磨合好,輪對(duì)故障及由輪對(duì)故障而引起的其它故障對(duì)行車安全的危害還十分嚴(yán)重,鐵道部及各路局對(duì)此也非常重視,因此有必要對(duì)輪對(duì)故障進(jìn)行分析和研究,找出切實(shí)可行的辦法降低危害,以便更好的為鐵路運(yùn)輸服務(wù)。
??????? 二、原因分析
??????? 造成輪對(duì)故障大幅增加的原因是什么,它有什么樣的規(guī)律,又有什么樣的必然因素,下面從以下幾個(gè)方面分析一下原因:
??????? 第一、氣候因素
??????? 我國(guó)富源遼闊,從東北到西南,從華東到新疆,鐵路線的長(zhǎng)度都在5000公里上下,而且我國(guó)跨緯度非常大,從熱帶亞熱帶到溫帶、寒帶,當(dāng)南方陽(yáng)光明媚的時(shí)候東北還處在冰天雪地之中,溫差非常大,使車輛配件特別是輪對(duì)承受非常大的考驗(yàn),使得材質(zhì)容易發(fā)生變化,加上車輪不斷的在滾動(dòng)中不斷與閘瓦發(fā)生摩擦,使表面材質(zhì)過早產(chǎn)生疲勞,以致剝離缺損。
??????? 第二、設(shè)備因素
??????? 鐵路貨車車輛由于運(yùn)輸?shù)男枰?不斷要進(jìn)行編組,在一些大型編組站使用緩行器,有的使采取用夾板的方式夾住輪對(duì),使車輛減速,來(lái)降低車輛速度,因此,使輪對(duì)受到不同于正常運(yùn)行的阻力或打擊,當(dāng)遇有缺陷的輪對(duì)時(shí),極易發(fā)生缺損.而在一些小型編組站,由于設(shè)備落后,還在使用鐵鞋制動(dòng),當(dāng)車輪踏面接觸鐵鞋后由于慣性原因還要再向前繼續(xù)運(yùn)行,但已不是滾動(dòng),而是變成了滑行,滑行距離較長(zhǎng)時(shí)很容易擦傷輪對(duì)。
??????? 第三、車輛在運(yùn)行中的因素
??????? 車輛在運(yùn)行中,各種情況非常復(fù)雜,有自身的、外界的，是車輛輪對(duì)故障產(chǎn)生的主要因素，具體說來(lái)包括車輛自身結(jié)構(gòu)方面的和機(jī)車操縱方面的及制動(dòng)機(jī)性能方面。
??????? a、車輛構(gòu)造因素
??????? 今年來(lái),車輛新技術(shù)得到大量應(yīng)用,如交叉支撐裝置,窄導(dǎo)框結(jié)構(gòu)的側(cè)架HDS型整體碾鋼車輪，HDZ型整體鑄鋼車輪,L-A、L-B、L-C型組合式制動(dòng)梁,高磨合成閘瓦,彈簧托板,一體式構(gòu)架等.使車輛性能大為改觀,特別是提高了運(yùn)行速度,從過去平均時(shí)速30-40Km/h,提高到了80Km/h,一些直通貨場(chǎng)列車甚至接近100Km/h，行包列車更是達(dá)到了120Km/h。貨車運(yùn)行速度的提高,完全得益于提速轉(zhuǎn)向架,轉(zhuǎn)K2型轉(zhuǎn)向架,轉(zhuǎn)K4、轉(zhuǎn)K5、轉(zhuǎn)K6型轉(zhuǎn)向架成為現(xiàn)行貨車的主型轉(zhuǎn)向架,車輛結(jié)構(gòu)更加緊湊合理,這些優(yōu)點(diǎn)是不爭(zhēng)的事實(shí),但凡事有利必有弊.貨車運(yùn)行速度的提高使制動(dòng)距離延長(zhǎng),閘瓦與車輪踏面的磨擦加劇,特別是使用高磨合成閘瓦后,閘瓦本身雖然耐磨但對(duì)車輪的損傷卻非常大,一方面摩擦?xí)r間長(zhǎng)造成輪踏面表面的溫度上升非?？?使材質(zhì)變軟;另一方面溫度升高后閘瓦本身變化,將踏面表層較軟的部分粘住,在不斷滾動(dòng)中使表層材質(zhì)不斷脫落,另外一個(gè)重要因素是整體輾鋼車輪的踏面耐磨性減小，在實(shí)際運(yùn)用中我們經(jīng)?？梢钥吹礁吣ズ铣砷l瓦磨下的金屬鐵屑及踏面被磨出的構(gòu)槽形狀及明顯的磨耗過限狀況,甚至有的輪踏面凹下情況非常嚴(yán)重,圓周磨耗嚴(yán)重超限。而對(duì)于一部分仍使用轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架的運(yùn)用貨車來(lái)講,由于各部配件的配合尺寸較為不緊湊,所以車輛在運(yùn)行中各部配件出現(xiàn)的偏磨現(xiàn)象較多,如車輛在通過曲線時(shí)靠外一側(cè)的輪緣與鋼軌緊貼,造成輪緣的偏磨。上述情況都是在列車正常運(yùn)行中發(fā)生的，因此也可以稱之為必然現(xiàn)象。
??????? b、機(jī)車操縱方面的因素
??????? 由于目前我國(guó)的國(guó)情原因,客貨車尚不能實(shí)現(xiàn)分專線行駛,貨車只能在客車通過的間隙中通過,而在繁忙線路上,如我作業(yè)場(chǎng)在京廣上、下行線的關(guān)鍵位置,京廣、下上行的貨車和石太線部分上行的貨車都要到這里進(jìn)行檢修作業(yè)及編組,要想保證運(yùn)輸暢通列車就要不斷的加速減速,才能正點(diǎn)到達(dá),而在此過程中,如果由于機(jī)車操縱原因加速過快必須減速,就必須加大制動(dòng)力，另外在長(zhǎng)大下坡道上,列車由于長(zhǎng)時(shí)間帶閘運(yùn)行使得閘瓦與車輪的磨耗加劇。在上述兩種情況下很容易引起車輪踏面擦傷,這種屬于一種必然因素。
??????? c、制動(dòng)機(jī)性能的影響
??????? 目前我國(guó)鐵路貨車的制動(dòng)機(jī)類型主要有GK型、103型、120型三種及新生產(chǎn)的120-1型,120型制動(dòng)機(jī)是運(yùn)用貨車的主型制動(dòng)機(jī),性能較好,但不足之處就是在與GK型.103型制動(dòng)機(jī)混編時(shí)容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況,如引起緊急制動(dòng),制動(dòng)后緩解不良,制動(dòng)力過大等情況.尤其是后面兩種情況危害很大,它是目前導(dǎo)致車輪踏面擦傷的罪魁禍?zhǔn)住Ｔ谀壳扒闆r下,這是一種必然引起的現(xiàn)象,相信經(jīng)過一段時(shí)間的制動(dòng)機(jī)改造,這種情況會(huì)有好轉(zhuǎn)。
??????? 第四、材質(zhì)不良
??????? 造成輪對(duì)故障的另一個(gè)因素是材質(zhì)不良。目前我國(guó)鐵路貨車裝用的輪對(duì)主要有整體碾鋼輪對(duì)、新型提速減重碾鋼或鑄鋼輪對(duì)。如：HDS型、HDZ型、HDSA型、HDZB型等，新型提速減重輪對(duì)的踏面剝離、擦傷、圓周磨耗較多，而整體碾鋼輪對(duì)由于自身結(jié)構(gòu)特性發(fā)生輻板孔裂紋的現(xiàn)象較為集中,造成這種情況的主要原因是在鑄造的過程中,材質(zhì)缺陷或工藝未達(dá)到要求而造成的。從實(shí)際運(yùn)用情況看，發(fā)生踏面剝離的新型提速減重整體碾鋼輪或整體鑄鋼輪，使用時(shí)間都不長(zhǎng)，車輪在出廠質(zhì)量上存在缺陷，會(huì)導(dǎo)致車輪的局部凹下等情況。
??????? 第五、其他因素
??????? 除以上幾方面外，發(fā)生輪對(duì)故障的還有其他因素。如：車輛在專用線上裝車時(shí)，鋼軌上石礦渣等其他硬物會(huì)造成車輪踏面的大面積麻點(diǎn)，逐步發(fā)展為其它危害較大的故障。還有車輛在運(yùn)行中的離心力，在吊裝過程中的損傷等都容易造成輪對(duì)故障。
??????? 三、輪對(duì)故障的危害分析
??????? 輪對(duì)故障的存在，不僅僅是對(duì)輪對(duì)本身不利，更重要的是它還會(huì)造成一些比輪對(duì)本身危害更大的危害。綜合分析起來(lái)有：
??????? 1、輪對(duì)自身故障危害