浅谈大型养路机械轮对损伤及防范措施

韩俊理

摘要：大型养路机械轮对具有载重、导向、传递制动力和牵引力的作用，在长期的运行以及恶劣环境作业过程中，轮对会产生各种损伤，主要常见损伤有踏面磨损，轮缘磨损，踏面擦伤、剥离及局部凹陷等。在大型养路机械的日常“用、管、修”中要及时的发现故障，并进行检修处理，确保行车安全。

关键词：大型养路机械;轮对损伤;防范措施;行车安全

1 概况

铁路运输线是我国的国民经济大动脉，在交通运输体系中占据主导地位。20世纪80年代，我国铁路进入现代化铁路飞速发展阶段，引进国际先进大型养路机械及其制造技术，对线路进行养护维修，以确保列车安全、平稳、快速运行和延长铁路寿命，经过一段时间的技术消化、改良创新、国产制造后，我国的大型养路机械得到了飞速的进步。

目前，上海局集团有限公司上海大型养路机械运用检修段共拥有各类清筛机、捣固车、配砟整形车、动力稳定车、打磨车等大型养路机械227台，负责长三角地区铁路的养护维修任务。

根据上海大机运用检修段检修车间历年检修统计，大型养路机械轮对损伤是大机故障中较为常见及容易导致行车安全隐患的故障之一，对轮对损伤的发现判断、诊断检修、保养维护亟需努力提高，以确保在高强度的线路养护维修作业中，保持高效、安全的机械设备水平。

2 大型养路机械轮对损伤的危害

踏面磨损会造成轮径差过大，从而引起车体重心偏移，反作用加剧踏面磨损，危害极大。轮缘磨损会导致轮缘根部断面减薄，强度下降，在轮缘根部产生裂纹和缺损，加剧轮对的横向运动，在通过道岔时爬上尖轨时，容易造成脱轨或轧伤尖轨。踏面擦伤、剥离及局部凹陷，会增加轮对的冲击振动，更严重的是随着车辆的运行，剥离及缺损部位不断加剧，当通过曲线时就有可能发生车辆脱轨造成行车事故。除此之外还会连锁反应造成设备故障，如轴承故障、传动梁故障、钢轨损伤等。

3 大型养路机械轮对损伤常见形式、原因分析和防范措施

3.1 踏面磨损

踏面磨损是由于大型养路机械在长期运用过程中，轮对与钢轨之间不断摩擦与滑动，形成一种“滚滑”混合的复杂摩擦，从而造成沿车轮半径方向尺寸的减小，改变了踏面的标准轮廓。

引起踏面磨损的主要原因有以下几种情况：一是挤压塑性变形。车轮在滚动时，踏面与钢轨接触处的材料反复受挤压力和剪切力，发生局部的塑性变形，导致表面金属疲劳脱落。常见的如GMC-96X钢轨打磨车轮对踏面磨损情况，钢轨打磨车作业过程中产生大量铁粉及磨石粉，附着在钢轨表面、轮对和闸瓦上，在作业过程中及作业结束返回驻地的运行过程中，附着于闸瓦及转向架上的粉尘未能得到充分清除，造成轮对踏面长期被磨石粉及铁粉碾磨，造成轮对沿径向磨损。二是热摩擦作用。大型养路机械在制动时，闸瓦与车轮间摩擦会产生大量热量，当闸瓦松开后踏面冷却，反复冷热使踏面材质发生变化导致磨损。常见的如QS-650全断面清筛机轮对踏面磨损，清筛机日常作业中需牵引卸砟车和物料车，牵引阻力较大，车辆不断起动、停下，便会造成轮对空转打滑，导致轮对踏面磨损，日积月累，轮对踏面就会出现沿踏面圆周方向的连续损伤。

踏面磨损在一定程度上是不可避免的。为了减缓踏面磨损我们要选择合适型号的闸瓦，并根据大型养路机械运行情况，定期对车轮踏面几何形状、轮辋厚度进行测量，当踏面几何尺寸超标时进行旋轮处理，当轮辋厚度超过运用限度时进行报废处理。

3.2 轮缘磨损

轮缘磨损是由于车辆在通过曲线和道岔时，因承受水平向心力的作用，与外轨内侧摩擦而产生磨损。

轮缘磨损有以下几种原因：一、重心偏载。当大型养路机械发生偏载超重时，较重的一侧轮缘容易与钢轨内侧长期接触摩擦，长时间运行将造成轮缘侧磨的现象。常见于捣固车材料小车和物料运输车上，因此在捣固车材料小车和物料运输车上装载物品和路料时，应注意不能超重和偏载。二、左右减振器弹性不一致。当大型养路机械转向架的左右减震器弹性不一致时，将和偏载一样造成整车重心向一边偏，同样会造成轮缘侧磨。常见于DC-32型捣固车、WD-320型稳定车、DPZ-440型配砟車等车型，在日常检修和保养中，要加强对人字形橡胶减振器的检查并更换失效的减振器、金属弹簧。三、同轴车轮直径差过大。当同一个轴的两个轮对直径相差过大时，就会造成运行过程中，低的一侧轮缘与钢轨内侧摩擦，从而造成轮缘侧磨。所以要定期对大型养路机械轮进行轮径测量，对于同轴轮对直径差大于0.5mm的轮对进行旋修处理。四、转向架两侧轴距差过大。由于装配不当或长时间使用可能造成转向架两根轴的左右轴距不同，当轴距差过大时，轴距较小的一侧将会产生严重轮缘磨耗。这种情况的预防需在大型养路年修时全面检查转向架结构。

3.3 踏面擦伤、剥离及局部凹陷

由于大型养路机械制动力过强、车轮抱闸滑行或缓解不良等原因会造成轮对踏面的擦伤，从而引起踏面剥离，甚至局部凹陷。大型养路机械车轮和钢轨在多次挤压作用下会发生疲劳破坏。通常，疲劳裂纹从表面层以下开始以小角度延伸到踏面或向车轮内部扩展，裂纹尖部的一个薄层因滚动碾压作用而产生塑性变形和冷硬化，甚至慢慢脱落。

常见的如DWL-48捣固稳定车、DCL-32连续式双枕捣固车、DC-32型捣固车、WD-320型稳定车等车型在日常施工作业中，自轮运行速度快且区间内分钩停车和起动频繁。因此大型养路机械司机要规范操纵，避免自轮运行起步时发动机油门提速过快，从而引起车轮空转打滑;另外，还要避免大减压量减速、停车和频繁使用非常制动停车等不良习惯。大型养路机械在连挂运行时，驾驶员要注意本车缓解情况是否与整列同步;当踏面已产生擦伤、剥离时，为了限制踏面剥离对车辆运行的影响，剥离超出限度规定时对车轮踏面进行旋修。

4 结束语

除了上述几种损伤外，还有踏面上粘有融化金属，踏面裂纹、车轮裂纹、轮缘缺损等，由于不太常见，在此不做赘述。针对轮对伤损的检修，当前主要以镟修为主，受轮辋厚度技术标准的限制，每镟修一次轮对，都会造成轮对使用寿命的缩短和设备使用成本的进一步增加。因此，规范大机的日常运用习惯、强化大机的日常管理是减少大机轮对踏面损伤的有效手段，也是延长大机轮对使用寿命的唯一途径。

参考文献：

[1]铁路大型养路机械使用的思考和研究 [J]. 姜华.  制造业自动化. 2011（04）

[2]铁路线路大型养路机械的应用与研究 [J]. 康孝利.  中国战略新兴产业. 2018（40）

[3]我国铁路线路大型养路机械的现状与发展 [J]. 冯娜娜，张思婉.  郑州铁路职业技术学院学报. 2010（01）

上海大型养路机械运用检修段 上海 200439