冶金企业内燃机车轮缘非正常磨耗的综合分析与应对措施
机车轮缘偏磨原因分析与改进措施
机车轮缘偏磨原因分析与改进措施
西安铁路局新丰镇机 务段 张 勐
摘 要： 机车轮缘偏磨等非正常磨耗不仅影响机车正常运用，
还可能导致机车脱线等重大行车事故的发生。 本文对
此进行 了原因分析。 并提 出了预防改进措施。 关键词 ： 铁路 机车 故障 分析
一
轮对位置歪斜 （ 在一定范围内歪
斜） ，则在走行中会造成一侧轮缘 偏磨。 所以， 在转向架组装时 ， 应该
严格控制这一点。 ２ ６ 主、 ． 从动齿轮方面的原因 由于机车主、 从动齿轮都存在 着齿形偏差 ， 二者之间又存在着啮
大小相 匹配 。
２ ５ 轮 对组装 位置 不正确 ．
转 向架对角线长度不同时， 对
角线较短的两个对 角上 的轮对轮 缘靠近 钢轨 ，可能造成 该轮缘偏 磨。 若用实线平行 四边形 Ａ Ｃ Ｂ Ｄ代 表一个两对 角线长 度不等的机车 转向架 ， 虚线长方形代表标准转向 架外形 。由此可知 ， 、 Ａ ｃ处轮对轮
由于左右轮径 不同会造 成轮
缘偏磨 ， 因此， 日常检修过程中， 在
应严格控制轮对左右轮径偏差。 ２ ３ 转向架对角线差 ．
生一定程度的偏磨 ， 但是不会造成
轮缘突然磨耗异常的现象 ， 应认真
很大的偏磨 ， 产生的影响相对其它
检查轴箱拉杆 的弹性元件 的状态 ， 并更换不良弹性元件 ， 使两侧弹性
值有一定差距 。在检修 加工过程
况因素及载重大的因素相结合 ， 轮
中， 曾发现有一轮对左右轮辋外径
相差 ４ ｍ， ｍ 这样在旋轮时 ， 难以严
格保证 同轴左右两个轮 同径。所 以， 建议采用高精度测量仪器 （ 如
缘偏磨问题才显得突出。实际上 ，
改善轮缘磨耗 延长轮对寿命
改善轮缘磨耗延长轮对寿命现场经验文章编号:1007.6034(2004)05,0043-02改善轮缘磨耗延长轮对寿命陈建平,臧建岗(山西灵丘机务段,山西灵丘033401) 摘要:对轮缘磨耗原因进行了分析,提出了延长轮对使用寿命的几项措施,并提出了几点建议.关键词:轮对;轮缘磨耗;涂油装置中图分类号:U260.331.1文献标识码:B 1问题的提出DF型机车轮缘磨耗较快是各段普遍存在的一个问题,特别是在曲线多且半径小的山区线路上表现得更为突出.如果线路更换钢轨,轮缘磨耗则更为严重.轮缘磨耗早期到限严重缩短了轮对的使用寿命.灵丘机务段地处京原线中部,配属机型为DF 型内燃机车50台,主要担当灵丘一原平的货物列车牵引任务.灵丘一原平铁路全长186km,其中曲线 79处,总长度42km,占线路总长度的22.6%,R600,最大坡道12‰,由于曲线较多,所以 m以下的6处轮缘磨耗较为严重,严重影响了灵丘机务段的正常运输生产秩序.表l列出了最近几年来因轮缘到限而换箍或整台车镟削的情况.表11999—2002年轮缘磨耗到限修理情况由表l可以看出,我段2001年因轮缘到限的换箍及整台车镟削轮数较前2年大大降低,其主要原l大j是从2000年第3季度,开始在部分机车上采用JM 一1型踏面,到2002年4月底共有26台车采用了 JM一1型踏面,对减缓轮缘磨耗起到了积极的作用. 随着磨耗型踏面的广泛使用.轮缘磨耗问题已得到较大的改善,但是,随着机车牵引重量的不断增收稿日期:2004—06—20作者简介:陈建平(1969一),男,山西代县人,高级工程师,1990年毕业于长沙铁道学院热能动力与装置专,业,_[学学士,现从事技术管理工作加,机车的牵引力越来越大,轮轨磨耗的问题又显现出来.因此分析轮轨磨耗的原因,研究减缓轮轨磨耗的方法以延长轮对的使用寿命显得尤为重要. 2轮缘磨耗原因分析造成轮缘磨耗的原因较为复杂,与轮轨的材质转向架的结构(如定位方式,定位刚度, 及机械性能,轴距等),线路状态(如曲线半径,坡度等),轴重,运行速度,润滑方式等因素有关.下面就几个重要因素进行分析.1.1转向架和轮对技术状态DF型机车轮缘的磨耗规律一般为2,5轴最甚,1,6轴次之,3,4轴最轻;非齿侧较齿侧磨耗更为严重.DF型机车在设计时,为了减小机车在通过小曲线半径时导向轮的轮缘力,给2,5轴以较大的横动量,让其参与导向.此种设计主要是为了满足机车通过半径为R145I1"1曲线时需要.但实际运用中,线路中曲线半径大多在R500m以上,这就使得机车无论上行还是下行,2,5轴轮对都要参与导向,因此2,5轴的轮缘磨耗近似等于1,6轴的2倍,使得2,5轴的轮缘先于其它轴轮缘到限.至于非齿侧较齿侧轮缘磨耗严重的原因主要是因为车轴在垂向载荷及电机电枢轴在齿轮圆周力的作用下发生弯曲变形,由于抱轴承间隙的存在,在牵引啮合力的作用下,电机产生偏斜,导致牵引齿轮轮齿上的载荷不均,产生了指向非齿端的横向力.车轮在钢轨上滚动前进时,在此横向力的作用下,轮对发生横向位移,使非齿侧的轮缘与钢轨贴靠,从而导致轮缘偏磨.另外,在运用中还发现各轴都有轮缘偏磨的现象发生,这主要与轴距差,转向架对角线长度差,轴 4现场经验机车车辆工艺第5期2004年10月轮径差等因素有关. 颈两侧载荷差,(1)当轴箱拉杆橡胶套失效造成两轴的左右轴距不等时,轴距较短一侧的两个轮子轮缘贴靠钢轨; (2)当转向架对角线长度不等时,对角线较短的两个角上的轮子的轮缘贴靠钢轨;(3)当两侧轴箱弹簧的刚度不一致造成两端轴颈载荷不均时,见图I,由于踏面斜率的存在,使两个轮子上的轴向力不相等,载荷较大的一侧的轴向力大,在此力的作用下,轮对向另一侧移动,产生偏磨;(4)当两端轮径差较大时,由于踏面斜率较小, 轮对就向轮径较小的一端移动较大的距离,使轮缘与钢轨贴靠,从而造成轮缘偏磨.1轮对两侧车轮载荷不等(PI>P2)造成轮缘贴靠钢轨1.2轮轨材质及机械性能根据有关文献记载,当轮/轨的硬度比为1,2 时,轮箍的耐磨性能最好,这时的磨损和滑动也最小.京原线近年来已全部更换为60kg/m的全长轨面淬火钢轨,其硬度值达340HB左右.现在使用的机车轮箍有2种,一种为马鞍山钢铁公司生产的第 ?种牌号轮箍,其硬度值不小于241HB;另一种是从乌克兰进口的轮箍,其硬度值不小于269HB,高于国产轮箍,且韧性较好.从以上数字可以看出,钢轨的硬度远高于轮箍的硬度,特别是轮箍在经过镟削后, 硬度更低,二者的硬度比远远偏离理想状态,这也是造成轮缘磨耗较快的一个主要原因.1.3轮轨润滑根据铁道科学研究院有关资料表明,机车使用轮缘涂油装置后,可使机车轮缘与钢轨之间的摩擦力减少为原来的25%,脱轨系数降低为原来的13% 左右,这就意味着轮缘磨耗将减少为原来的1/4,极大地提高了机车的安全性.灵丘机务段1997年曾在1台机车上加装了轮缘涂油装置,经过1个架修期的运用,证明减磨效果较为明显,可基本保证1个架修期内不用镟轮.但在实施中存在喷油时问及喷油量的控制,涂油装置在运用中的管理等方方面面的问题,使得轮缘涂油装置不易推广.2改善措施通过上述分析,可以发现造成轮缘磨耗较快的原因是多方面的,为此采取以下几方面的措施来解决轮缘磨耗较快的问题.(1)保证转向架的结构参数.在机车检修过程中,要严格按照工艺要求进行,特别要保证同轴左右轴箱弹簧的工作高度一致,轴箱拉杆状态良好,轮径差按要求控制在规定的范围内.总之,要通过检修和调整,使得转向架各项参数达到最佳匹配状态,最大限度地减少轮缘磨耗.(2)改进轮轨材质的机械性能.改进轮轨材质机械性能的主要目的是为了使轮箍与钢轨的硬度比最大限度接近理想状态,这涉及到机务与工务两个部门,较难实现.从机务部门采取的措施主要是尽力避免不必要的镟轮,充分利用轮箍表面硬度较高的特点.(3)采用轮缘涂油装置.轮缘涂油装置能有效降低轮缘磨耗和机车能耗,这已是被实践所证明了的.但在实施中存在喷油时间及喷油量的控制,涂油装置在运用中的管理等方方面面的问题,使得轮缘涂油装置不易推广.科研部门要积极开发自动控制的涂油装置;而使用部门更要加强涂油装置在检修与运用各个环节的管理工作,保证其发挥应有的作用.3建议(1)随着机车运行监控记录装置在全路范围内的推广使用,建议有关部门研制开发由监控装置自动控制的轮缘涂油装置.(2)科研部门要充分借鉴国外的先进经验,吸收国外的成熟技术,研制开发机车径向转向架.? (编辑:施翠燕)。
轮缘磨耗原因分析及相应对策
轮缘磨耗原因分析及相应对策1、轮轨不匹配（主要原因）轮、轨的磨耗与其断面形状有较大关系，在运用调查中发现，在旧线和调车线路上运行的机车，由于钢轨头部已磨耗成稳定的外形，且差异较小，这样磨耗后的踏面外形与钢轨头部相对应部分的外形有较好的匹配，因此减少了磨耗，轮缘偏磨程度也较轻。
而那些在新开通时间不长或刚进行换轨的线路上运行的机车，由于钢轨的头部磨耗量不大，还未形成稳定的外形，且内外轨头部磨耗成的外形差异较大，使踏面外形与钢轨头部相对应的形状没有良好的匹配，就加大了磨耗，轮缘偏磨程度也较严重。
解决措施：通过对运行线路的调查，找出对机车轮缘磨耗影响大的弯道，会同工务部门采取对其钢轨内侧面涂油的辅助减磨措施。
2、走形部技术状态不佳由于左右轮径差、左右轴距差、转向架对角线差、轴颈两侧载荷差及机车球形侧挡间隙等因素，引起轮对的纵向中心线偏向线路的一侧，导致轮缘偏磨。
（1）左右轮径差超过1mm时轮对在运行中就必须依靠踏面斜度来调整左右轮同径，使轮径小的一侧轮缘靠近钢轨，出现轮缘偏磨，踏面异磨。
同时迫使整个转向架向轮径小的一侧偏移，其它轮对也产生同向偏移，导致其它轮对也产生不同程度的轮缘磨耗。
（2）左右轴距有偏差时，轴距短的一侧的两个轮子易产生偏磨。
（3）轴颈两侧载荷不均时，载荷小的一侧轮子易产生偏磨。
（4）转向架对角线不等时，对角线较短的两个对角上的轮子易产生偏磨。
（5）车体侧挡间隙变化时，间隙小的一侧轮缘靠近钢轨，易出现偏磨。
解决措施：严格控制机车走行部的检修质量，按范围、工艺及限度进行检修，保证机车机车转向架各结构参数的最佳匹配，从而有效降低机车转向架在不平顺线路或过曲线时产生的横向冲击，以减轻轮缘的偏磨。
3、驱动机构的轮齿上载荷分布不均由于抱轴承与车轴间存在间隙而使牵引电机壳体产生倾斜、轮齿圆周力引起电枢轴的弯曲、车轴轴颈荷重引起的车轴变形导致大齿轮偏斜等，使牵引齿轮没能正常啮合，作用在齿宽上的力不是均匀分布而是集中在轮齿上靠电动机一侧。
冶金重载铁路钢轨及车辆磨耗处理分析
冶金重载铁路钢轨及车辆磨耗处理分析对鄂钢铁路运输中心150吨铁水车影响钢轨磨耗进行了分析，并提出解决方案，取得了较好的效果。
标签：重载化；钢轨及车辆；磨耗1前言150吨铁水车是新1#高炉配套使用的铁水运输车，国内没有成熟的车型，使用过程中存在钢轨及车辆磨耗严重的问题，一方面减少了钢轨使用寿命，另一方面，车轮轮缘变薄后，易出现劈岔、掉道等安全事故，且车辆下线修理时间长，降低设备利用率。
因此，分析钢轨及车辆的磨耗具有一定的实用价值。
2150吨车辆结构及各部功能TS150铁水车由一个车架、两个三轴构架式转向架、车钩缓冲装置、两个铸钢支座及风制动装置组成。
车架主要由弯梁、枕梁、端部等组成。
枕梁装有直径为370mm的铸钢上心盘；端部主要由端板、牵引梁、侧梁等组成，两端装有牵引钩。
转向架采用三轴构架式转向架，主要由轮对、构架、轴箱弹簧装置及基础制动装置组成。
空气制动装置由120型制动机、制动缸、组合式集尘器、球芯折角塞门、编织制动软管、闸瓦等组成。
车钩缓冲装置采用13号C级钢上作用式车钩，ST型缓冲器。
3钢轨及车辆磨损的现象及原因分析（1）现象：钢轨正面剥离掉块原因分析：轮轨应力达到一定值后引起钢轨表面金属的塑性变形和表面疲劳磨损，塑性变形经累积形成表面裂纹，在车轮荷载的循环作用下使裂纹不断扩展，导致剥离掉块。
（2）现象：上心盘磨损：内侧接触面不到1/3，局部镦粗，侧面中部成线性外凸2mm左右，心盘高度下降0.96mm，心盘面向两端翘曲。
原因分析：由于在设计时，车架的上心盘平面在同一水平面，加载后，车架发生弹性变形，处于同一水平的两心盘面向两端翘曲，心盘的接触面大幅度减小，心盘材料的应力增大。
（3）现象：钢轨与车轮侧面磨损产生钢粉原因分析：①如曲线超高过大，列车的重量偏重于内股钢轨，一方面加大内股钢轨垂直磨耗，同时也会增加外股钢轨的侧磨。
②如果超高过小，离心力得不到平衡，增大的横向力导致曲线外股侧磨增加。
③曲线圆顺度的不良。
内燃机车轮缘磨耗的统计与分析.doc
开题报告题目：内燃机车轮缘磨耗的统计与分析报告人：内燃机车修理及其应用高雨平一、文献综述铁路运输是一部联动机，是一个包括车、机、工、电、辆的综合系统。
机车提供动力，客货车起不同的承载作。
机车靠轮轨间的粘着力使列车以不同速度运行，完成客货车运转任务。
轮轨间相互作用问题与铁路运输一系列重大问题，如提高轴重与速度以及列车重量等密切相关。
很明显没有轮轨的作用，就没有列车运行。
所以轮轨相互作用是铁路基础的、关键性的科学技术问题，是铁路的永恒课题，这对磨擦副中，对于机车来说，首先要研究轮对各部的非正常磨损，延长轮对使用寿命。
轮对是走行部的最重要部件之一。
在机车运行过程中，要承受很大且复杂的载荷、机车自重和附加载荷、牵引扭矩、牵引力产生的弯矩、通过曲线时产生的侧压力都是交变的，很容易引起轮对的疲劳破坏，直接影响机车运行的安全性、可靠性、平稳性。
所以有必要通过先进的检测手段，及早发现轮对不良处所，及时消除，确保行车安全。
同时，轮箍踏面的磨损是一种不可避免的自然磨损，轮对与钢轨之间是一种滚动和滑动的混合摩擦，只有通过正确的统计与分析，找出磨损规律，制定相应的减磨措施，才是我们最终要解决的问题。
二、选题的目的及意义我国山区占很大比重，铁路曲线所占比例较大，约占线路总长的1/3，而且曲线半径小，轮对轮缘、踏面磨损非常严重，有的机务段车轮旋修公里很短，影响机车正常运用。
非正常的磨损，过早更换轮箍，除人工、材料的消耗外，还会影响正常的运输生产秩序。
如果，通过科学的统计检测手段，利用改变轮对踏面外形，改善轮对摩擦部的润滑条件，延长轮对使用寿命，无疑会获得巨大经济效益。
因此，分析找出轮对磨耗趋势，制定相应减磨措施是很有意义的。
三、研究的重点内容本毕业设计涉及到的主要内容有：轮对磨耗统计、轮箍构造、轮箍磨耗的原因及防止措施。
根据我段现有机车的轮对磨耗情况，进行资料收集整理，对照相关标准进行细致分析，找出延长使用寿命的措施。
本次设计具有较高难度，但我相信，在指导老师的精心指导下，通过学习和不断的努力，我一定能高质量的完成本次毕业设计任务。
轮缘垂直磨耗高度
轮缘垂直磨耗高度轮缘垂直磨耗高度是衡量轮缘磨损程度的重要指标之一。
随着列车运行里程的增加，轮缘垂直磨耗高度会逐渐增加，影响列车的行驶安全和乘客的乘坐舒适性。
本文将从轮缘磨损的原因、检测方法以及预防措施等方面进行探讨。
一、轮缘磨损的原因轮缘磨损是由许多因素共同作用的结果。
主要原因如下：1.轮轴缺陷：轮轴在使用过程中会因为进入铁路设备的石子导致缺陷，缺陷会加速轮缘的磨损。
2.曲线通过：当列车通过弯道时，车轮会受到侧向载荷的作用，造成轮缘的磨损。
3.制动效果不好：当车辆制动效果不佳或者制动器的调节不良时，会引起轮缘的过度磨损。
二、轮缘垂直磨耗高度的检测方法1.直线段测量法：该方法是比较常用的轮缘垂直磨损测量方法，直线段测量法通过测量轮缘高度差值来计算出轮缘垂直磨损高度。
2.映像测量法：映像测量法是通过数字化技术记录车轮轮缘的图像，然后使用软件分析图像来计算轮缘垂直磨损高度。
三、预防轮缘垂直磨耗高度的措施1.开展轮轴检修工作：轮轴检修工作的目的是及时检修轮轴，避免因轨道杂物引起的轮缘缺陷，加快车轮的更换周期。
2.定期对轮轴进行保养：对轮轴进行保养和维修，包括清洗、涂刷、检修等，以确保轮轴的正常使用。
3.加强制动系统的维护：制动器的好坏与列车的行驶安全性以及轮缘磨损程度息息相关，加强制动系统的维护，保持制动器的灵敏性和良好调节，可以有效延长轮缘寿命。
四、总结轮缘垂直磨耗高度是列车运行安全和乘客舒适性的重要指标，本文从轮缘磨损的原因、检测方法以及预防措施等方面进行了探讨，希望能给相关人员提供一些帮助，延长车轮寿命，保障列车运行安全。
内燃机车轮对故障分析与预防措施
轮辋裂纹往往造成列车中途甩车， 若不及时发 现， 将可能导致切轴等行车事 故。车轮轮辋疲劳裂 纹起源于轮辋 内部 ， 当裂纹扩展到一定大小 的尺寸 后， 在轮辋外侧面观察 到的沿周向裂纹或在踏面上 观察到的横 向裂纹 ， 也有在轮缘部 位开裂 的情形 。 轮辋 裂 纹萌 生 主要原 因在 裂纹 源处 存在 大颗 粒 的宏
第２ ９卷
第 ３期
甘 肃科 技
Ｇ ａ ｎ ｓ ｕ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
％２ ． ２ ９ Ｎｏ ． ３
Ｆｅ ｂ ． ２ ０１ ３
２ ０ １ ３年 ２月
内燃 机 车轮 对 故 障分 析 与预 防措 施
许伟琼
１ ． ４ 车 轮踏面 剥离
踏 面周 向分 布 有 较 均匀 的横 向刻度 装 裂纹 ， 并
伴有局部剥离掉块 ， 裂纹大多分布在踏面中部 ， 也有
的分 布在 踏面 边 缘 ， 这 种 想 象 也基 本 上 出现 在 踏 面 闸 瓦制动 的车 轮 上 ， 我 们 称 之 为 制 动 热裂 纹 。车 轮
劳， 经较 少周 次 的循环后 就 萌生疲 劳裂 纹 ， 这 就是 热 裂 纹 。热裂纹 通 常 可归 纳 为 两 种形 态 ： 第一种是 由
司机车使用实际情况 ， 对这些故障现象进行列举和 分析。
１ ． １ 车轮磨 耗
于剧烈制动的时间短促 ， 因此热影响层 深度很浅而 小 于加 工硬 化层 ， 当热裂 纹 垂 直 发 展 到加 工 硬 化层
剥离是车轮在运用中由于热机械作用 和轮轨接 触疲劳作用而在踏面局部或圆周上表现的裂纹萌生 和金属剥落损伤现象 。剥离有 ４ 种类型。
轮对异常磨耗原因分析及处理措施-宁兴良
轮对异常磨耗原因分析及处理措施-宁兴良SS4型机车轮对异常磨耗原因分析及处理措施宁兴良朔黄铁路机辆分公司河北肃宁县 062350摘要：本文总结了朔黄线上运用的SS4型电力机车轮对异常磨耗对机车所造成的各种不利影响，分析了其形成的原因,并根据现有技术条件采取了相应措施的解决措施，使机车轮对的技术管理做到了有序可控，提高了轮对使用寿命，确保了机车的正常运用。
关键词：轮对磨耗异常处理措施0引言轮对作为机车走行部关键部件之一，它不仅承受着巨大的静载荷和动载荷,还刚性的承受来自钢轨接头、道岔和线路不平顺等垂直和水平方向的作用力，从而实现机车牵引力的传递及导向。
因此，轮对是一个受力复杂、负重很大、工作条件恶劣的重要部件，其外形尺寸是否符合技术要求、材质是否有缺陷，对保证运用安全是非常重要的。
一旦轮对状态不良，轻者可能引起机车振动，重者可能造成机车脱轨、列车颠覆等行车事故。
1.问题的提出朔黄铁路通车后，从2003年开始，部分SS4机车陆续出现了机车震动大、走行部异音、一系圆簧断裂、齿轮箱和抱轴箱裂损等一系列问题,影响了机车的正常运用和运输生产。
我们通过观察车轮表面状况以及对车轮尺寸报表进行分析，并与机车运用情况相结合，发现在机车轮对镟修走行18万公里后，机车车轮外形出现异常磨耗，主要有表现在以下几个方面。
1.1轮对踏面非正常磨耗比较严重，轮对踏面磨耗不均匀。
轮对的不圆度最严重的达到了3mm以上以及个别轮对的箍厚差大于2mm （轮径差大于4mm）。
1.2轮缘偏磨现象较为严重，个别轮对的左右轮缘厚度差达到了4mm，一侧的轮缘磨耗量较小甚至在数据上反应不出来，而另一侧则磨耗严重。
此时在轮对镟修时，需要较大的镟削量才能恢复踏面原形，造成了个别轮对的十万公里踏面磨耗量达到了3mm。
踏面磨耗不是“磨”下去的,而是“镟”下去的。
1.3大部分轮对的踏面可见部分都有横向的微细裂纹，部分轮对还出现了片状剥离现象。
上述轮对磨耗特点中，尤其以轮对踏面磨耗不圆度超限对机车的影响比较大，运用过程中由于振动造成机车走行部出现的问题主要与此有关。
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冶金企业内燃机车轮缘非正常磨耗的综
合分析与应对措施
摘要：以武钢铁路运输内燃机车轮缘非正常磨耗分析为例，介绍了冶金企业
内燃机车轮缘磨耗的原因，指出了减缓轮缘磨耗的应对措施，认为研究新型闸瓦
和安装使用轮缘涂油装置是冶金企业解决机车轮缘磨耗过快的有效措施。
关键词：内燃机车轮缘磨耗原因分析措施
1问题的提出
内燃机车在武钢有限运输部的使用有30余年历史，共有作业机车42台。
相
对于国铁具有保产性强、调车作业频繁、机车频繁制动和换向、弯道多，曲线半
径小的特点。
据统计，武钢铁路运输线路弯道曲线半径小于150米有58处共108
公里，这是造成机车轮缘磨耗的重要原因。
从2015年来，一些线路条件特别差
的地点如三炼钢、新轧等作业地区更是出现了机车轮缘磨耗不足6个月从33mm
上限磨到23mm下限的情况，给运输安全保产和机车正常检修造成了很大的困难。
据我部统计：2015—2022年因机车轮缘磨耗提前到限
而不得进库换箍的就达704个，平均每年换箍88个。
2原因分析
2.1 材质及热处理工艺原因
武钢GK1C、GK1E车型使用的轮箍为马鞍山钢铁公司生产的碾钢CL60轮箍。
查相关资料，其表面硬度值在HB270±10之间，而武钢目前使用的新型60kg/m
全长轨面淬火钢轨(钢号U75V/PD3)硬度值达HB320±20之间。
据有关研究表明，
当轮与轨的硬度比HB轮/HB轨=1.2时，轮箍的耐磨性能最好，这时的磨损和滑动
也最小。
从以上数字可以看出，钢轨的硬度远高于轮箍的硬度，特别是轮箍在经
过镟削后，其表明硬度更低，二者的硬度比远远偏离理想状态，这也是造成轮缘
磨耗较快的一个主要原因。
2.2 牵引吨位的增加
武钢有限运输部机车牵引吨位达到了4000吨以上，相对前十年平均增
加20%-50%左右，牵引吨位增加，加大了车轮的冲击钢轨头部内测摩擦力，产生
附加摩擦力，从而使得轮缘磨耗加快。
同时，钢铁产能的扩张，带来机车使用效
率的提高，目前，我部作业机车平均利用率为82.6%，机车台日产量＞35000
吨·公里/台日，同一台机车使用频率高了，轮缘磨耗自然加快。
2.3线路条件的影响
冶金企业（武钢）铁路线路具有曲线多，半径小，曲线加宽和外轨
超高以及轨距、轨型不标准的特点，造成机车在通过曲线时轮缘与钢轨发出剧烈
干摩擦，这可以在机车作业时发生“疵茨”尖叫声得以验证。
2.4环境问题
冶金企业铁路线上存在大量粉尘、金属颗粒、煤粒等颗粒物质，增加了轮对
与钢轨间摩擦系数，车轮与钢轨接触表面受到中间颗粒或其他介质作用产生擦伤
或微切割作用，即轮和轨之间在相互咬合和不断分离的交变应力变换过程中，消
耗摩擦功产生疲劳或剥离现象，造成机车轮缘磨耗加快。
2.5动力学因素影响
机车在运行过程中, 轮对的受力状况是很复杂的，车轮与钢轨的相互作用力
包括垂直载荷和水平载荷。
当机车通过弯道时, 离心力给车轮施加水平载荷, 加
上转向架结构各参数不匹配, 机车产生蛇行运动。
因而在轮轨间产生滑动摩擦力, 造成轮轨间磨损。
接触应力越大，磨损越快。
当机车通过曲线时, 同轴的两个轮
在相同时间内所转过的圆心角相等，但所走过的曲线长度不等。
外侧轮除去转动外, 还伴有滑动摩擦。
它既产生在轨面及轨顶侧面上, 也产生在车轮轮缘上。
随
着运量的不断增长, 由于机车单方向运行，在曲线坡道机车行驶速度不均衡等原因。
造成超速磨外轨、外轮, 低速磨内轨、内轮。
2.6 温度影响
近年来，按照降低机车运行成本的要求，我部开始使用了大量的合成闸瓦
NJⅢ型和DFⅡ型，新型合成闸瓦由石棉、酚醛树脂胶、硫酸钡、石墨等材料
按一定比例合成，其硬度为HB38.9，具有耐磨、耐高温的特点，闸瓦寿命变大好
几倍。
但此种新型闸瓦散热性能较差，机车制动时，车轮与闸瓦摩擦一段时间后，闸瓦温度迅速上升，当温度值达到一定范围（40℃-300℃）之后，闸瓦线膨胀系
数为12.7×10，闸瓦和车轮间摩擦系数瞬时增大，起到真正制动作用。
由于冶金
企业调车作业频繁，机车制动、缓解频率高，造成机车车轮在相同条件下使用合
成闸瓦较使用老式铸铁闸瓦温度高约30℃.这一点可以从我部对2016年-2021年
轮缘磨耗到限机车进行统计得出（见表1）。
轮缘磨耗较快的车轮平均58%使用
的是合成闸瓦，高于42%的铸铁闸瓦得以验证。
表：机车轮缘磨耗闸瓦使用情况
2.7 操纵者水平和维护保养因素影响
机车在通过曲线时，产生切向的向心力，且通过速度越快向心力越大，车轮
与钢轨间作用力越大。
因此，通过小半径曲线时速度不易过快，这就要求操纵人
员掌握好环境运转，通过曲线时降低通过速度。
其次，操纵人员应该尽量避免机
车发生空转现象，保持撒砂系统正常工作，选择合适大小的砂粒。
3采取的应对措施和技术管理办法
3.1提高检修质量，匹配走行部最佳技术状态
保证转向架的结构参数达到最佳匹配状态。
机车在检修过程中，要
严格按照工艺要求进行，特别要保证同轴左右轴箱弹簧的刚度和工作高度一致，
避免两段轴颈载荷不均，使两个轮子上的轴向力不相等，造成轮缘偏磨。
机车中
修时要保证轴箱拉杆状态良好，及时更换失效的橡胶套，避免造成轴距变化，使
得轴距较小一边发生轮缘偏磨。
同时轮径差按要求控制在规定的范围内，避免由
于他们斜率的存在造成机车运动时向轮径较小侧偏移，造成该侧轮缘磨耗加快。
3.2严格技术管理，建立健全机车轮缘润滑装置的管理体制
实际上，目前最易接受和广泛认可降低机车轮缘磨耗的有效技术办法就是加
装轮缘涂油装置。
目前，国内市场上出现了多种形式和多种原理的涂油方式，总
结起来有三种方式：滚轮涂油式、棒状固体润滑剂涂抹式和压缩空气喷涂式。
因此，实验研究以上三种方式，找到符合冶金企业内燃机车最佳轮缘涂油方式，是
减缓轮缘磨耗的最有效手段之一。
同时，恢复机车轮缘润滑装置，健全管理体制，也是行之有效的管理手段。
此外，强化运输组织，采取机车定期换向或转向架换边，也可以有效缓解机车轮缘的磨耗。
3.3提高乘务员操纵水平，加强机车走行部维护保养
①乘务员要掌握环境运转，机车通过曲线时，尽可能降低运转速度，避
免因通过速度过高加剧机车轮缘的磨耗。
机车牵引重量少、速度高时外侧轮
缘易磨耗，机车牵引重量多、速度低时内侧轮缘易磨耗，其中第2、3位偏磨较
明显。
②加强对轮缘润滑装置保养，及时调整、更换碳棒和润换油脂，保证轮
缘润滑装置能正常使用。
③加强机车走行部保养，及时调整左右制动缸行程和闸瓦间隙，避免左
右制动缸行程不一样和闸瓦间隙不同时，影响两侧的上闸时间，出现轮缘偏磨。
3.4研究使用新型闸瓦
目前机车使用的合成闸瓦，致使机车在制动时机车轮缘、塔面温度
升高，铸铁闸瓦制动能力一般。
因此，重新研究机车合成闸瓦材料化学成分和比例，降低产生制动力时的温度，对减缓机车轮缘磨耗具有重要意义。
4结论
机车轮缘磨耗是多方面原因的综合反应，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，找到正确解决的方法，使机车可以更好地服务冶金铁路运输。
参考文献：
[1]胡德忠,张铁志,周浩.内燃机车轮缘磨耗预测与健康度评价初探[J].哈尔滨铁道科技,2021(01):19-26.
[2]李孝峰.GR-1C型干式轮缘润滑装置在DF_(4B)型内燃机车的运用研究[J].科技资讯,2019,17(20):49-50.
[3]傅寿云.GCY450型内燃机车轮缘磨耗的原因分析与对策[J].内燃机与配件,2017(14):63-64.
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