客车车轮踏面故障原因分析及对策

杜金光

（上海铁路局 合肥车辆段，安徽合肥230011）

近些年，既有客车经多次提速后，运行速度基本已接近设计速度，客车车轮在运行一段时间后，集中出现车轮踏面剥离、车轮失圆等轮对故障，造成车辆运行振动大，运行品质差，对客车安全构成了不利影响。为减少车轮故障对车辆运行品质、运行安全的影响，分析车轮损伤原因、规律，我们对临修轮对进行了统计分析并参考相关研究资料，提出实施方案和解决对策。

1 调查及分类统计

2011年11月～2012年10月对上海铁路局运用客车临修轮对进行了统计。全铁路局运用客车总数3 364辆，更换轮对2 775条。主要原因分析如下：

（1）故障率与车型分析

由表1可见，25G型客车轮对临修量占总量的88%，临修率是25K型车的3.8倍、25T型车的9倍，远高于其他车型。分析原因为：

① 对于25T、25K型客车，由于主要开行直达列车或特快列车，停站少、制动少；转向架有空气弹簧、使用盘形制动并且安装了电子防滑器，车轮踏面受冲击、磨耗小，客车轮对临修率明显较少。反之，25G型客车，由于停站多、制动多；转向架无空气弹簧；大部分采用踏面制动且未安装电子防滑器，车轮踏面受冲击、磨耗大，轮对临修率明显较高。

② 对于普通绿皮客车，由于上海铁路局主要开行管内或作为通勤车使用，且大部分客车日常处于备用状态，使用率低、运行时间短，轮对临修率较低。

表1 故障率与车型

2 故障原因与车型分析（见表2）

由表2可见，踏面剥离、凹陷、局部辗宽、不圆故障在各车型临修轮对中均占有较高比率。

表2 故障原因与车型分布

3 轮对故障与走行公里分析（见表3、表4）

（1）由表3可见：踏面剥离、凹陷、局部辗宽、失圆、擦伤、磨耗到限，随走行公里而变化，特别是到30万km以上时，临修量明显增加，增幅较大，上升趋势较快且保持高位。

（2）由表4可见，25G、25K、25T型客车在40万kmkm以下时，临修量随走行公里增加而增加，特别是到30万km以上时，临修量明显增加，上升趋势较快；而且25G型客车表现更为明显，30～40万km内临修轮对几乎与0～30万km内临修轮对总量相当，30～60万km内临修轮对量是0～30万km内临修轮对量的3.4倍。

表3 故障原因与走行公里分布

表4 车型、故障原因与走行公里分布

（3）在表4中，25K、25T型客车在走行到40～50万km、25G型客车在走行到60万km以上后轮对故障数大幅下降，主要原因为25K、25T型在走行40～50万km后施行A2修，25G型客车在走行到60万km以上时进行段修，对轮对进行旋修，轮对质量基本得到全面恢复。

（4）由表4各车型对比，更直观看出，25G型客车踏面剥离、凹陷、局部辗宽、失圆、擦伤、磨耗到限这类故障，在走行公里数在30万km以下时，临修轮对数量较少，临修量随走行公里上升趋势较缓。走行公里数到30万km以上时，临修量明显增加，上升趋势较快且保持高位。

（5）普通客车由于使用不正常，故障原因虽与走行公里有关联，但规律不明显。

4 结束语

上海铁路局运用客车临修轮对主要为25G型客车，临修原因主要为踏面剥离、凹陷、局部辗宽、失圆、擦伤、磨耗到限，轮对故障随走行公里增加而增加，走行公里到30万km以上时临修量激增，在30～60万km内，故障量、故障率有高位分布。

根据专业院所研究表明，车轮产生踏面剥离和失圆故障的直接原因是由于车辆运行中经过曲线时与钢轨（特别是曲线内轨）接触应力较高，加之曲线区段的钢轨硬度均较高，导致车轮踏面局部出现材料接触疲劳、塑性变形和剥离等故障。

因此造成车轮故障的影响因素包括以下几个方面：

（1）车轮材质方面。现有KKD车轮强度和硬度与目前钢轨（特别是曲线区段）的匹配不理想，钢轨材质明显高于车轮。

（2）线路条件方面。曲线区段钢轨的硬度明显高于直线区段钢轨，对车轮的适应性提出了更高要求。

（3）车体转向架方面。25G型客车为钢弹簧转向架，且大部分车为踏面制动、无防滑器，其车轮踏面冲击、磨耗高于采用空气弹簧、制动盘、防滑器的25K、25T型车。

（4）目前车轮的检修周期较长，大部分车长期带故障运行，故障不断恶化、增加。

基于现场临修数据统计，从轮轨关系角度分析，定期对车轮进行踏面旋修，不仅能从轮轨型面匹配和车轮失圆方面改善轮轨受力状态，还可将踏面裂纹及早去除掉，避免裂纹进一步扩展形成大面积剥离。

建议：

（1）25G型及非提速客车走行公里数到达30±3万km时，进行轮对旋修或更换。在主要客车整备所安装客车不落轮旋修车床，客车走行公里到达30±3万km时全面检测车轮踏面状况，严格轮对限度，不符合要求的进行旋修或换轮。

（2）25K、25T型运用客车走行公里数到达40±10万km时，严格执行A2修旋轮要求。