铁路货车轮轴在检修中的常见故障与解决方案探析

王瑞兵

摘 要：轮轴的健康情况极大地影响着铁路货车的运行安全，轮轴故障检修是铁路货车故障检修中的关键，本文介绍了铁路货车轮轴检修中的常见故障，主要包括轮对故障和轴承故障，在此基础上，进一步探讨了轮轴故障的解决方案。

關键词：铁路货车；轮轴；故障

中图分类号：U279.34 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）19-0069-01

近年来，我国铁路发展快速推进，铁路货车运输不断向大载重、高运行速度方向发展，稳步助理国民经济水平的发展，这对铁路货车的运行质量和运行安全提出了越来越高的要求。轮轴检修是铁路货车检修工作中关键一环，其关乎着生命财产安全，因此，对轮轴故障检测、维修等十分重要[1]。由于铁路货车轮对和轴承是轮轴上的直接承担载荷和扭矩的关键部件，因此，有必要重点研究轮对和轴承在轮轴检修时的常见故障和解决方案。

1 铁路货车轮轴常见故障

货车轮轴是铁路货车主要承力部件，其包括轮对和轴承两大部分[2]。因轮对和轴承出现的故障不尽相同，因此有必要细致入微的分析每个部件的故障模式，为进一步提出具有针对性的改进意见打下基础。

1.1 轮对典型故障模式

典型的铁路货车轮对故障包括踏面裂纹故障、踏面磨损或擦伤故障、轮缘磨损故障、辐板孔裂纹故障等等。对各种典型故障进行深入分析，总结出了不同部位不同故障模式的诱发机理。轮缘摩擦是指货车在运行过程中，轮对与轨道侧面接触摩擦而产生的损耗情况，正常的摩擦不可避免且不会造成重大影响，当轮对与轨道之间的相对位置出现偏差时，一侧轮缘将出现急剧摩擦的情况，这是导致轮缘摩擦损耗的重要诱因，此外转向架变形、转向架固定轴距异常变大、列车长时间单向行驶等均是造成轮缘摩擦加剧导致故障的因素之一；踏面磨损或擦伤主要是由闸瓦制动摩擦踏面而产生磨耗，踏面与轨道之间反复挤压，由于存在剪切作用，容易引发金属材料疲劳而导致异常磨损和异常冲击导致的踏面擦伤。出现异常磨损的诱因除闸瓦制动原因外，转向架的异常变化等也是诱因之一；踏面裂纹和辐板孔裂纹故障诱因较多，典型的包括生产工艺未达标和不当使用维护。异物卡滞可导致踏面和辐板孔出现异常的应力集中，引发局部裂纹，如不及时处置，裂纹扩展将严重威胁行车安全。针对上述轮对典型故障，在检测过程中及时观察相关参数变化范围，认真查找故障位置，及时修正轮对与轨道的相对位置，判断轮对裂纹萌生和发展趋势，合理调度安排货车运行方向等，及时排除轮对故障是保障货车使用经济性和安全性的前提条件。

1.2 轮轴典型故障模式

典型的铁路货车故障包括轴颈提前到寿、轴身锈蚀、异物卡滞、轴身变形等。轴颈在载重的作用下会发生弯曲变形，从而引起轴承旋转各部件表明产生些许相对位移，在长时间运行的积累作用下，相对位移产生的磨损将逐渐降低轴承与轴颈间的预压力引起松动，降低工作性能。轴颈提前到寿的诱因较多，不当使用是主要诱因，包括大载重重心位置超出允许范围、超速运行、不当维护等，轴颈出现较大裂纹或较大变形，导致轴颈提前到寿；轴身腐蚀包括货罐运输的液体渗漏对轴身进行腐蚀、清洁维护不当引发的腐蚀、喷漆不达标引发的腐蚀等等。异物卡滞包括润滑不足导致的轴身点状或条状剥离，剥离碎屑在运行过程中二次伤害其他部位，加速磨损速度，同时，在轴身承受较高的交变应力和冲击应力时可能引起轴承变形，如滚动部件变形造成异物卡滞等等。针对轮轴故障在检测过程中应着重注意外观破损情况、密封失效情况、间隙过大、异常响动、擦伤剥离等。采用合适的轴承后档、稳定可靠的密封圈、或密封新技术（如液力迷宫密封等）、缩短轴颈和配套的轴承设备等等可显著降低轴承座的磨损，提高抗弯刚度，提高轴承工作的可靠性。

2 故障检测改进措施

从上述典型故障模式的分析可以看出，降低轮轴故障率，提高轮轴故障检测手段是保障运行安全，提高货车出勤率和满足经济性要求的重要手段。

2.1 加强车辆设计和制造工艺

根据上述典型故障的主要诱发因素可知，优化制动系统和结构，提高货车运行过程中的灵敏度和综合制动效果，采用新技术、新材质、新工艺、新手段，有效提高车辆运行过程中的抗磨损和抗擦伤能力[3]。与货车相配套的轨道材质、车轮质量和闸瓦质量等，在性能和安全指数方面也要精益求精，最大限度的提高质量把控能力和维修保养能力，认真对待检修质量，提高检修技术水平，减少货车正常运行过程中的摩擦损耗和擦伤剥离等情况。

2.2 应用先进检测技术

传统的检测技术通常是在线检测，该检测方法数据全面，检测结果可信可靠，但费时费力。为提高检测效率，应积极学习新兴检测技术，降低检测时间。CCD技术和激光传感技术发展较快，该技术均为非接触式检测方式，无需接触车辆轮对就能实现在线测量工作，较传统的接触式全面自动测量和便携式传感器测量方法，具有测量快、无损和通用性强的特点[4]。采用新兴的非接触式检测方法在日常检测过程中大大缩短故障处理用时，提升技术检测效率，缩短检测时间，提高车辆周转速度和使用率，将进一步提高货车运行的经济性，为保障铁路货车安全高效运行提供坚实的技术支撑。

3 结语

本文分析了典型的铁路货车轮轴故障模式，阐述了轮轴故障诱发因素，提出了故障检测和改进的建议方法，为进一步提高货运车辆运行的经济性和安全性提供了基础技术支撑。随着中国铁路不断提高运行速度、加大运行载重，提升工艺水平，提高使用能力，实施新的管理运行体制，发展高新检测技术，是保障中国铁路货车运行安全的重要抓手，必将进一步促进国民经济发展需求。

参考文献

[1]张瑞田，赵永翔，蔡慧.偏载对铁路货车轴颈轴承概率寿命的影响[J].机械工程学报，2015，（24）：177-183.

[2]宫海龙.铁路货车车辆轮对故障及其决方案思考[J].中国高新技术企业，2015，（8）：114-115.

[3]单天来.新造货车轮对加工工序过程质量控制的实践[J].铁道技术监督，2013，（5）：26-29.

[4]高伟，文晓燕.铁路货车重载轴承的结构、原理及检修常见问题分析[J].甘肃科技纵横，2011，（5）：45-46.endprint