浅淡车轮踏面擦伤的原因
继续教育学院毕业论文
浅淡车轮踏面擦伤的原因及措施建议
姓名： 金 亮
班级： 10铁道车辆
指导教师： 罗世民 副教授
时间： 二0一一年十月
浅淡车轮踏面擦伤的原因及措施建议
摘 要
本文对铁路货车车轮踏面擦伤故障原因和危害进行了总结分析，并针对新技术、新设备运用现场及检车员作业的实际，提出了几个方面的建议和应采取的措施、对策。
轮对是转向架的重要部件之一，也是直接影响车辆运行安全的关键部件之一。轮对承受着车辆的全部载荷，且在轨道上高速运行，而轮对踏面局部擦伤后，车辆振动急骤增加，使车辆零部件的损伤加剧、缩短了其使用寿命，同时也增加了对货物的损伤。因此，车轮踏面擦伤将是严重威胁列车提速安全的重要问题之一。为进一步探讨轮对踏面擦伤的原因，在货车检修工作中针对造成擦伤故障的几个原因进行了调查分析，并提出了相关建议。
[关键词] ：轮对；踏面；擦伤；分析；措施
目 录
摘 要………………………………………………………………………………1
第一章 轮对踏面擦伤故障造成的危害……………………………………………2
1.1给列车运行安全带来害………………………………………..………….2
1.2缩短轮对的使用寿命……………………………..……………………….2
第二章 轮对踏面擦伤故障原因分析………………………...…………………….3
2.1闸瓦间隙自动调整器故障……………………………………………..….3
2.2机车乘务员对车辆制动故障应急处理不当或运行中操作不当……..….3
2.3空重车调整装置调整不正确…………………………………………..….3
2.4车辆空气制动机故障………………………………………………..…….4
2.5列检职工列车作业质量低……………………………………..………….4
2.6制动波速不一致…………………………………………………..……….4
2.7基础制动故障或调整不当………………………………………….……..4
2.8同一轮对上两个车轮直径差过大时………………………….…….…….4
第三章 预防及减少车轮踏面擦伤的措施建议…………………...……………….6
3.1提高轮对对质量，采用新型铸钢，辗钢或弹性车轮………………..….7
3.2加快空重车调整装置的改造…………………………………………..….8
第四章 结论……………………………...………………………………………….9
致谢…………………………………………………………………………..……....10
参考文献…………………………………………………………………………......11
第一章 轮对踏面擦伤故障造成的危害
1.1给列车运行安全带来的危害
车轮踏面擦伤超限后，轮对圆弧面上出现较大的局部平面，使轮对不能圆滑滚动，增加冲击振动。轮径&840MM，擦伤深度为2MM时，其弧长为82MM，就是有82MM长的平面参与滚动。若擦伤深度超过2MM，其弧长更长，车轮滚动中振动必然加剧。提高了轮轨间高频振动，增加了对轨道的冲击，降低了转向架侧架等零部件的疲劳寿命。另外，车轮踏面擦伤造成的振动会损伤轴承保持架，滚子在承受突然冲击和负荷时即会破裂或缺损，而最终导致热轴事故的发生。
1.2缩短轮对的使用寿命
轮对踏面擦伤超限扣车处理后，需送段退卸滚动轴承后进行旋修，以恢复踏面原有几何图形。踏面擦伤深度越大，旋修深度也越大，使轮辋或轮缘厚度不断减薄，直至超过段修限度而报废，严重缩短了轮对设计使用年限，造成不必要的经济损失。
第二章 轮对踏面擦伤故障原因分析
根据资料显示1990年1月至1991年5月,石家庄铁路分局管内,由于行人、机动车抢道,机车司机被迫施行紧急制动停车,造成车轮踏面擦伤142起166轮次,其中客车车轮擦伤27起37轮次,货车车轮擦伤115起129轮次,给铁路运输带来严重损失。因此 ,认真分析车轮擦伤故障,特别是货车车轮擦伤原因,提出防范措施,是当前一项刻不容缓的重要工作。 原因分析为察明原因,我们对发生车轮踏面擦伤的货车车辆以及部分货车车辆作了调查和统计分析,并对擦伤车轮的客车逐辆作了单车试验。试验表明,除少数车辆存在一定问题外,其他各辆车制动机均为良好。车轮擦伤多发生于严寒季节,占擦伤总数的50.7%,而且历年如此,已形成规律。. 粘着系数降低,制动力大于粘着力 严寒季节,轮、轨粘着系数低, 制动力大于粘着力,这是旅客列车车轮擦伤的根本原因。
2.1闸瓦间隙自动调整器故障
闸瓦间隙自动调整器在使用中会出现动作失灵，拉杆在制动时伸长后，缓解时不能复原，以致在运行中长期抱闸运行。
2.2机车乘务员对车辆制动故障应急处理不当或运行中操作不当
列车运行途中，车辆发生突发性制动系统故障时，机车乘务员缺乏车辆有关知识，应急处理不当，制动停车后，对故障车施行关门，关门后不排制动缸内的压力空气，使车辆带闸运行，造成车辆轮对擦伤。同时，机车乘务员在操纵机车过程中，采用小闸缓解的不良操作方法及在车辆未缓解或未完全缓解的情况下，启动列车，造成车辆闸运行而擦伤轮对。
2.3空重车调整装置调整不正确
货车制动机设立空重车调整装置，是因为重车运行中的动能远远大于空车。所以空重车在实施制动时，所需要的制动力也不同。重车所需要的制动力大，空
车所需要的制动力小，如果未按规定调整空、重车位空重车自动调整装置故障处理不及时，空车由于制动力过大，而使车轮与轨面滑行，擦伤轮对。
2.4车辆空气制动机故障
列车运行途中，由于车辆制动机突发性故障，如管系漏泄量过大，列车施行制动后，车辆缓解不良或不缓解，造成轮对擦伤
2.5列检职工列车作业质量低
列检所对列车始发、到达作业时，由于职工素质参差不齐，不能严格按标准作业，如处理制动故障车，对车辆施行关门，但未排制动缸的压力空气，有时作业不到位，使车辆带闸运行，造成轮对擦伤。
2.6制动波速不一致
由于目前我国货车制动机和种类比较多，且各阀的反应速度不相同（120阀最快，GK阀最慢），造成列车中各车辆的制动，缓解时间不一致，最先制动及最后缓解的车辆极有可能出现轮对踏面擦伤。
2.7基础制动故障或调整不当
极少数车辆在运行中，由于制动杠杆系统发生故障且得不到及时独处理，使车辆抱闸运行，造成轮对擦伤。另外，由于基础制动装置杠杆和拉杆等调整不好，造成两转向架之间，各制动梁之间和同一制动梁2块闸瓦之间制动力不均，制动力大的车轮就可能被擦伤。
2.8同一轮对上两个车轮直径差过大时。
同一轮对的两个车轮运行的距离是相同，而大直径车轮的圆周比小直径车轮的圆周要长，车轮滚动时，小直径车轮不能与大直径车轮同步滚动。小直径车轮只有靠与轨面滑行来补充与大直径车轮滚动的差距。轮径差别过大时，车体重心向小轮径一侧偏移，即使小轮径踏面摩擦加剧，造成踏面擦伤。由于车站拉风人员在作业时未确认制动缸是否充分缓解，在推峰作业时致使部分车辆带闸运行，易造成车轮踏面擦伤。运用中发现车轮踏面擦伤情况较为严重，有必要对其形成原因进行分析，并采取有效的方法加以限制。 1 原因分析 (1) 闸瓦间隙自动调整器(以下简称闸调器)控制距离调节不当，使制动缸活塞行程过短。由于现场工人对闸调器的作用性能不甚了解，特别是对闸调器在调大闸瓦间隙时要经几
次反复作用才能调到正常间隙这点了解不够，因此，在更换闸瓦后，没有相应地调整闸调器的行程，引起闸瓦间隙过小，制动缸活塞行程过短。虽然制动缸活塞行程对装有分配阀的车辆的制动缸压力影响不大，但由于闸瓦间隙过小，在制动时基础制动装置对闸瓦压力的阻抗将减少，而设计时是充分考虑基础制动装置的阻抗的，这必将使闸瓦压力过大而使闸瓦抱死车轮，造成车轮踏面擦伤。
第三章 预防及减少车轮踏面擦伤的措施建议
防止车轮踏面擦伤的方法1.绪言由于车轮踏面发生的擦伤,剥离等损伤而产生的噪音和振动,同时在冲击载荷的作用下,使车辆零部件的使用寿命降低,并助长了轨道的损坏.为了迎接新的铁道更新时代,维持和扩大铁道的运输份额,而希望更进一步提高机车的额定速度,可又要求实现车轮尽可能不发生踏面擦伤.因此有必要从各小方面对此问题进行研讨.在此,笔者主要论述防止车轮路面擦伤的经验.2.什么原因引起踏面擦伤呢?对行驶的车轮实施制动的情况下,当制动力超过了车轮稆钢轨之间的极限粘着力时,行驶中的列车车轮停止旋转(抱死俐),致使车轮礼钢轵上滑行,造成车轮踏面的一部分形成偏平的"踏而擦伤".图所示,是在原有线路上得到的圃蓿状态(抱死闸状况)的情况.即车轮的旋转没有完全停止时,车轮和钢轨之间伴同大的滑行,车轮踏面措圆周方向发生塑性变形时,原有缦路(～.)上得到的固着状奄"滑动.踏面擦伤以及滑动都会造成车轮表面相当高的温度而产生硬化组织,如再继续运行,车轮表面的一部分就会脱落,进而发展到剥离.照片,2分别所示了踏面擦伤和剥离的实证.从啦片1车轮踏面擦伤哩片2车轮踏面剥离车轮踏面的剥离来讲,也不完全是由滑行引起的,也有由于踏面闸瓦的热影响,使车轮踏面表面产生微小裂纹,进而发展到剥离的情况.因此,车轮发生的踏面擦伤等损伤大部分原因是由于闸瓦制动力超过了粘着力极限,造成车轮滑行而发生的.为防止车轮滑行,可采用减小制动力或者提高极限粘着力.采用哪种方法更好呢?众所周知,原有线路上运行的车辆,由于部令规定了机车制动距离为600,所以要提高最高速度的制动时,有必要采取更高的减速度,即要确很高的制动力.从保证机车运行蟹垒的现状来看,在很高速度下是不容易获得高的减速度的.但从防止踏面擦伤这一点来看,在制动频率高的常用减速制动条件下,采取高减速度是有考虑曲余地.即注意信号显示的限制速度,车速肌4/提高到6/时,降低高速范围的减速度这一问题是今后必须研讨的事情.另外,缩短空走时间,虽然没有提高制动力?但在缩短制动距离方面是有效果的.在以上条件下不实施紧急刹车,这对于减少持行发生
天津地铁1号线车轮损伤原因探究及对策
天津地铁1号线车轮损伤原因探究及对策
杜远;邵奇
【摘 要】地铁车辆的车轮踏面异常磨耗是目前较为普遍的问题，如对车轮非正常磨耗不加以控制的话，将会导致车辆动力性能和乘坐舒适度降低，同时缩短车轮使用寿命，增加维修工作量和运营成本。介绍天津地铁1号线车轮损伤的主要4种类型，即轮缘磨耗加快、轮缘偏磨、踏面沟槽、踏面擦伤，并对损伤原因进行分析，最后提出减少车轮损伤措施。%Metro vehicle wheel tread abnormal wears
are rather common problems. If abnormal wear of wheel is not controlled,
it will lead to poor vehicle dynamic performance and low ride comfort,
while reducing wheel service life, increasing maintenance workload and
operating costs. The paper introduces main four types of wheel damages
on Tianjin metro line 1, namely accelerated flange wear, flange eccentric
wear, tread groove, tread lfat, and the paper also analyzes the causes of
defects. The measures to reduce wheels damages are put forward in the
ifnal part.
【期刊名称】《现代城市轨道交通》
【年(卷),期】2013(000)004
【总页数】3页(P26-28)
【关键词】地铁车辆;车轮;踏面;轮缘;异常磨耗;分析;对策
铁路货车车轮踏面圆周磨耗及轮缘磨耗的原因分析及改进措施
摘 要：随着我国铁路高速和重载的发展，轮轨磨耗问题日趋严重，每年都给铁路运输业造成巨大的经济损失，其解决与否直接影响到铁路的快速发展。为了进一步了解车轮磨耗的原因，从而提出降低磨耗的有效措施，本文分别从转向架形式、车轮位数、轮瓦磨耗、轮轨磨耗等方面对车轮磨耗进行调研，并将影响铁路货车车轮磨耗的主要因素归结为货车轴重、货物周转量、闸瓦质量、车轮硬度、制动形式、闸调器作用影响及基础制动装置制造尺寸等方面。通过对段修车检修轮对磨耗情况的调研、分析，总结了磨耗规律，提出了改进措施，结论表明，推广应用新型车轮以提高车轮踏面及轮辋硬度、进一步提高制动梁、闸瓦托制造、检修质量，严格控制各项尺寸在公差范围之内、加强对闸调器在运用中正确使用、控制同一轮对两车轮的轮径差使车轮踏面磨耗均匀化的有效途径；铁路货车采用状态修的维修管理办法是控制和降低轮缘磨耗发生的有效手段。提出的建议可为改善车轮磨耗，降低检修劳动量，确保运输安全具有实际意义。
关键词：车轮踏面圆周磨耗；轮缘磨耗；原因分析；改进措施
中图分类号： u272 文献标识码： a 文章编号： 1673-1069（2016）21-86-3
0 引言
随着我国铁路高速和重载的发展，车轮损伤形式逐渐呈多样性，尤其是轮对踏面圆周磨耗及轮缘磨耗问题日趋严重，严重影响货车车辆的运行品质，本文对车轮损伤的性质及产生原因进行了分析，对车轮损伤产生的危害进行了阐释，为进一步分析车轮磨耗的规律，探究其产生原因，提出改进措施，本文分别从转向架形式、车轮位数、轮瓦磨耗、轮轨磨耗等方面对车轮磨耗进行调研，并将影响铁路货车车轮磨耗的主要因素归结为货车轴重、货物周转量、车轮硬度、制动形式及基础制动装置制造尺寸等方面。通过对段修车检修轮对磨耗情况的调研、分析，总结了磨耗规律，提出了改进措施，结论表明，推广应用新型车轮以提高车轮踏面及轮辋硬度、进一步提高制动梁、闸瓦托制造、检修质量，严格控制各项尺寸在公差范围之内是降低车轮踏面磨耗并使车轮踏面磨耗均匀化的有效途径。此次调研是为了通过对运用货车轮对故障现象的分析，总结规律，查找损伤产生原因，提出改进措施，降低轴承等零部件的损伤，降低轮对旋修量，提高生产效率，经济效益，保证货车运行平稳性，提高车辆运行品质。
CRH6型动车组转向架车轮缺陷研究
CRH6型动车组转向架车轮缺陷研究
摘要 通过介绍CRH6型动车组转向架车轮缺陷类型分类及相关案例解剖分析，从而通过认识车轮缺陷的逐步形成，并初步提出有效的改进措施。
关键词：轨道车辆、车轮、踏面、缺陷、磨耗
1概述
随着高速动车组和轨道交通车辆速度的不断提升，要求车辆具有更高的平稳性和安全性,而车轮缺陷的形成，直接影响着列车的行驶安全，当缺陷不及时处理并逐步放大后，会造成安全事故，严重者甚至会造成车辆脱轨或人员伤亡。
因此具有高平稳性和安全性的轨道车辆必须在设计制造过程及后续运用检修过程中采取有效的措施，及时发现车轮缺陷的形成，并对他们进行监测、分析和处理，避免造成更大的损失。
而影响车轮缺陷形成的因素很多，如轮对重量的分配不均，运行环境的优劣，轨道粘着力降低、车辆空转等。
2车轮简介
轮对组成（图1）是动车组转向架的关键部件，它由车轴，车轮，制动盘等组成，车轮包括踏面、轮缘、轮辋、辐板、轮毂等部件，其中车轮与钢轨之间的接触面称为踏面，突出的圆弧部分称为轮缘，踏面下最外的那一圈为轮辋，轴和轮互相配合的部分为轮毂，辐板是连接轮辋与轮毂的部分，其中CRH6A型动车组车轮辐板为直辐板形车轮；车轮采用EN标准按照17t轴重设计制造，材料为ER8材质，车轮直径为 860mm，直幅板结构的设计满足了制动盘的安装要求，踏面形式均为LMA型（如图1）。
图1
3缺陷类型
车轮缺陷分类有：踏面擦伤，踏面硌伤，滚动接触疲劳、踏面剥离、轮缘磨耗等。踏面擦伤是指同一轮对两个车轮同一圆周上，当雨天或者恶劣天气发生时轨面的粘着系数会持续降低，此时若车辆施加了紧急制动，车轮与轨道就会发生相对滑移从而产生车轮踏面擦伤；踏面硌伤是由于轨道上存在小的异物(如石子、铁钉等），当列车运行时，车轮与轮轨接触形成小凹陷；滚动接触疲劳是轨道车辆比较常见的缺陷形态，表现为沿着车轮踏面周圈分布的小裂纹，由车轮纵向和横向力的合力产生；踏面剥离是由于在滚动接触疲劳及擦伤等缺陷的影响下，局部材料分离产生的；而轮缘磨耗受列车运行速度、线路平稳性、轨道弯曲半径、过弯速度等多个因数影响；
铁路货车车辆在运用中常见故障分析及解决措施
铁路货车车辆在运用中常见故障分析及解决措施
摘要：铁路货车作为主要的运输工具，对我国的货物运输有着非常关键的作用。本文通过对铁路货车典型故障进行研究，分析出造成故障的原因，并提出相应的处理办法，以提高行车的安全性。
关键词：铁路货车；典型故障；分析
引言
铁路货车在我国铁路货物运输中占据着非常重要的地位。随着当前社会的发展，铁路货车的运载量越来越大，对其运行速度也有更高的要求，这使得铁路货车在运输过程中可能出现较多的故障，为保证运输过程中的行车安全，需要及时处理发生的故障。如果处理不够及时，可能会发生脱轨、颠覆等重大的铁路列车事故，造成极大的损失。因此本文对铁路货车典型故障进行研究，并提出应对措施，为行车安全提供更多的保障。
1.铁路货车典型故障分析
1.1车体故障
车体故障主要有车门、车体破损、端梁裂纹、枕梁裂纹、车体外胀、倾斜等故障，其产生的原因一般是：（1）由于机械化卸货导致损伤。在卸货作业时，钩机停靠于车辆一边，司机一人操控钩机卸货，没有他人指导。因为钩机司机作业视野有限，钩机铲斗会出现碰撞，擦坏车体，导致侧墙与车门变形等。并且，在机械化卸货时，车体翻转造成货物积压于侧门，对于侧门有一定的压力，上锁杆也会受力，容易导致上锁杆出现弯曲。（2）卸车人员作业习惯导致损坏。卸车结束以后，卸车人员释放下侧门的过程中是从高处丢下的，车门折页与搭扣进行撞击，导致搭扣与折页出现弯曲或裂开，从而造成关门难。卸车人员在无法打开侧门的状况下，经常采用撬棍，造成上锁杆弯曲变形严重。（3）铁路货车本身设计时强度不足或制造检修工艺不合格。车辆定检部门未严格执行检修要求，简化作业程序。例如，铆接件在铆接前除锈不到位，或者没有在结合位置涂上防锈漆，造成铆接处锈蚀，易于被腐蚀。
1.2 车轮故障
该故障主要的类型可以分为踏面擦伤、剥离、轮缘缺损等。造成擦伤故障出现的原因是铁路货车运行过程中的制动力过大，导致车轮抱死，加剧踏面和轨道的摩擦，进而出现擦伤故障。至于剥离故障，根据其形成的原因不同可以分为疲劳和热剥离，其中疲劳剥离主要是因为车轮材料的质量不达标，长时间地碾压所导致；热剥离则是因为闸瓦制动产生的高热量对踏面造成的损坏，同时也有长时间碾压的缘故。轮缘缺损故障产生的原因非常复杂，主要是因为车轮的钢材缺陷，及铁路货车在运行过程中的振动、撞击或碾压，该故障如果不及时解决，就会导致铁路货车发生振动，出现极大的车轮轮缘裂纹或破损，甚至会造成车辆脱轨的重大安全事故。该故障主要通过列检作业人员对轮缘内侧圆周方向进行检查，同时对轮缘的外侧进行详细的检查，如果发现存在缺损超过规定限度，就必须立即进行甩车更换，防止后续事故的发生，提高行车的安全性。
铁路货车轮对常见故障分析
铁路货车轮对常见故障分析
作者：李岩
来源：《科学导报·学术》2020年第20期
摘 ;要：铁路货车轮对的作用主要是能够保证货车在钢轨上的运行和转向，承受来自货车的所有静载荷和动载荷，把载荷传递给轨道，并把因线路不平顺产生的载荷传递给货车各零部件。此外，货车的制动也是通过轮对起作用的。轮对的主要构件包括车轴、车轮和轴承以及其它附属件，本文从轮对和轴承两个较大的方面的常见故障进行探讨分析。
关键词：铁路货车;轮轴检修;常见故障
铁路是我国的主要运输方式之一，是我国国民经济的动脉。近年来，我国铁路货车逐渐向重载、高速的方向发展，对铁路货车的检修要求也越来越高，在铁路货车检修中，货车轮对是其中的一个非常重要的检查部件，因为它的性能和质量好坏直接影响着铁路货车的速度与运行安全。分析和把握铁路货车轮对的常见故障是解决这些问题的关键，下面笔者从轮对和轴承两个方面进行了分析。
1轮对的常见故障分析
轮对故障在日常货车检修过程中最为常见，具体来说有踏面磨耗（剥离、擦伤或局部凹陷）、轮缘磨耗及车轮、车轴裂纹等情况。
1.1踏面磨耗、踏面剥离、踏面擦伤或局部凹陷的原因与危害
（1）踏面磨耗。由于货车的整个静动载荷都是通过滚动的车轮传递给钢轨的，形成轮轨之间的长期摩擦导致了车轮踏面磨耗。车轮踏面磨耗后就会加大钢轨与车轮的接触面积，从而导致摩擦变大，形成更大的运行阻力;也会破坏踏面的斜度，使货车运行时的频率变高、波长变小，使车辆缺乏平衡性;更严重的还可能撞击到轨道连接螺栓，导致车辆脱轨事故。
（2）踏面擦伤或局部凹陷。这种故障大多是由于车轮抱闸滑行不良、制动力过强引起的。也有部分是因为材质不好、局部缩孔不足等原因造成的。一旦形成这种故障会使货车的车轮滚动圆周不圆，从而加剧冲击和振动，造成轴承损伤乃至燃轴情况的发生。
车轮踏面损伤对策及其容限标准的修订
车轮踏面损伤对策及其容限标准的修订
高义刚，何庆复，柳拥军
（北方交通大学机电学院，北京１０００４４）
摘 要轮轨之间的剧烈作用导致车轮踏面严重损伤的现象是至今没有得到根本解决的难题。本文依据车轮踏 面损伤的现有研究，详细阐述了减少轮轨踏面损伤的对策，并且提出了修订踏面损伤容限标准的必要性和方
法。 关键词车轮踏面，容限，疲劳损伤
中图分类号：Ｕ２７０．３３１ ．１ 文献标志码：Ａ
１前言 车轮是铁道机车车辆的重要走行部件。多年以来
车轮产生的问题一直都是铁路部门经常碰见又难以解
决的问题。随着铁路运量的增大、列车速度的不断提
高以及钢轨硬度的提高，车轮上出现的问题也越来越
多，而这些问题中大部分是车轮踏面上的问题。铁道
科学研究院和四方机车车辆研究所在对全路客车车轮
进行调研后，于１９９７年向铁道部有关部门提出的
《快速客车车轮使用故障情况的调查分析和建议》阶
段调查报告中反映车轮踏面损伤现象非常多，而且涉
及面广、原因复杂、难以解决。从文献［１］中对货
车和客车车轮报废的原因统计表中也可以看到踏面损
伤是主要故障类型。
车轮踏面出现损伤后，将对整个车辆系统、轨道
和轨枕产生影响。踏面带有损伤的车轮运行时会对钢
轨产生周期性的冲击，从而损坏钢轨以及钢轨和轨枕
的连接。这种冲击还会反作用到车轮和车辆上，造成
车轮的更严重损伤，同时还加剧车辆的振动和损
坏【 Ｊ【引。这不仅影响了乘车的舒适性，更严重的是威
胁了行车安全。
由于以上原因，国内外早就开始了对车轮踏面损
伤的研究，提出造成踏面损伤的两个主要原因分别是
接触疲劳和热疲劳。车论接触疲劳是由于轮轨滚动接
触应力反复作用产生的。在轮轨工作期间，踏面材料
要经历反复的加载过程，表面材料塑性和残余应变不
断累积，当超过踏面材料的塑性极限时，开始产生裂
．纹。最大剪应力理论认为最大剪应力是接触疲劳裂纹
扩展的主要原因。在踏面上的剪应力作用下，裂纹沿
QGC―16型起重轨道车轴温异常故障分析与处理
摘 要：根据调查情况，对qgc-16型起重轨道车踏面擦伤及轴温异常故障发生的原因进行分析，提出解决方案。
关键词：qgc-16型起重轨道车；踏面擦伤；轴温异常；解决方案
1 qgc-16型起重轨道车故障情况概述
上海铁路局于2011年接收了4台qgc-16型起重轨道车，设备在使用1年之后，相继发生车轮踏面擦伤、轴温异常升高等现象，其中我段起重轨道车出现1轴轮对踏面多处损伤，经超声波探伤，发现右轮有一处深7.5mm、宽8mm的缺陷；经了解其它使用单位也相继出现运行中不规则轴温高、轮对踏面多处损伤现象。
2 故障原因分析
2.1 qgc-16型起重轨道车的结构及传动系统
qgc-16型起重轨道车为3轴结构，其中，1、2轴为动力轴，3轴为被动轴（1轴位于车棚端，2、3轴位于吊机操作室端），如下图：
qgc-16型起重轨道车的动力传动系统如图1：
1、发动机；2、变速箱；3、换向箱；4、液压马达；5、1轴轮对；6、2轴轮对
图1
起重轨道车高速自走行采用机械传动，由发动机输出动力，经过变速箱、换向箱传递至1轴轮对和2轴轮对；作业低速走行采用液压传动，由马达驱动换向箱，换向箱通过两端输出驱动1轴轮对和2轴轮对，换向箱输出轴为刚性轴。
2.2 经检查，各轨道车车轮踏面的异常情况有两种，一种是椭圆形局部凹陷，一种是散状剥落。对于椭圆形局部凹陷，一般情况下造成的原因是车轮被闸瓦抱死，导致车轮在钢轨上产生滑行摩擦，车轮被局部磨耗形成；对于散状剥落，有可能是制动条件恶劣或制动系统不佳导致踏面局部剥离，也有可能是车轮制作时表面有夹渣，踏面在辗压后夹渣部位剥落。上述车轮踏面异常情况并未发生在整车的所有轮对上，在应用环境和操作方式相同或类似的其它轨道车上亦未发生，所以，车轮踏面异常很可能是车辆本身结构方面的原因造成的。
2.3 该批起重轨道车设计轴重为：1轴16吨，2轴9.7吨，两轴均装同样制动倍率的单元制动器，制动力相同。制动计算粘着校核的时候仅对干燥轨面工况校核，没有考虑潮湿轨面粘着系数，实际上2轴在潮湿轨面时的制动力已经超过粘着力了，在雨天紧急制动将造成2轴擦伤。但实际情况反而是2轴擦伤少。因此可以判定1轴擦伤与制动无关。
铁路货车车辆轮对故障及其解决方案探析
环球市场/理论探讨
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-铁路货车车辆轮对故障及其解决方案探析王朝辉河钢宣钢物流公司 摘要：在对铁路货车车轮进行临时性的验收时，发现铁路货车车辆车轮踏面剥离、擦伤、圆周磨耗踏面故障非常严重，这会造成铁路货车行车的安全隐患，严重情况下会影响到货车司机的人身财产安全。为此，铁路货车维修管理人员特意对铁路货车车轮故障，进行定期和不定期的检查工作，借此减少铁路货车车轮故障的发生。与此同时，铁路货车车轮维修工作的强化也是减少铁路货车的检修成本，但若要从根本上杜绝铁路货车车轮故障的产生，还需要对铁路货车车轮常见故障进行系统化故障因素分析，并总结出与之对应的防范措施。关键词：铁路；货车；轮对；故障；防控1导言轮对是车辆中的关键部件之一，轮对一旦出现故障，势必影响车辆的安全平稳运行，严重的可能造成脱轨，甚至颠覆，后果不堪想象。主要针对货车轮对常见故障进行分析，并提出防控措施，了解和掌握轮对的常见故障，可以为减少制造缺陷提供理论参考，同时为车辆运用维修工作提供技术参考。2铁路货车车轮常见故障2.1踏面圆周磨耗踏面圆周磨耗是指车轮踏面在运用过程中，车轮直径尺寸减小，改变了踏面标准轮廓。这是1种不可避免的自然磨耗，但磨耗尺寸超过运用限度，就会造成不良后果。踏面圆周磨耗的危害在于：2.1.1破坏锥形踏面的作用，踏面圆周磨耗6.1mm后即呈圆柱形踏面。由于经常处于滚动中的踏面圆周是靠近轮缘部分。所以磨到9mm以上时，往往出现靠近轮缘处凹下，外侧高起，这样就失去了锥形踏面的作用，在曲线上2个轮不能同时滚动通过曲线，外轮要产生滑动，在直线上出现导前滞后现象时也不能自行纠正位置，加剧轮缘与钢轨的磨耗。2.1.2通过道岔时，有效搭载量减少并外移，使踏面外侧产生碾堆，瞬间产生作用于基本轨内侧头部的横向力使其轨距扩大，由基本轨向尖轨或向辙叉心过渡时车轮上下跳动大。2.1.3使轮缘的相对高度增加，易与鱼尾板连接螺栓之螺母相碰或切断螺栓。因此要严格防控踏面圆周磨耗，把它掌握在运用限度以内，一旦超出就可能造成行车事故。2.2踏面擦伤、剥离、局部凹入踏面擦伤是由于车辆运行中制动力过大，抱闸过紧，车轮在钢轨上滑行，踏面局部被磨成平面。运用中滚动轴承轮对的踏面擦伤深度不得超过1mm。这是因为踏面擦伤会引起车辆运行时振动过大，加剧车辆零部件的损坏[3]。如果擦伤过限后，轮对圆弧面上出现较大的局部平面，使轮对不能圆滑滚动，增加冲击振动。例如，轮径840mm，擦伤深为2mm时，其弦长为81mm，就是有84mm长的平面参与滚动；若擦伤深度超过2mm，其弦长更长，车轮滚动中振动必然加剧。调查显示，2010年某车辆段共防止35起滚动轴承破损故障，其中30件车轮踏面有陈旧性擦伤(过限)。由此可见，踏面擦伤对安全行车影响很大，如不认真对待解决，必会造成极大的安全隐患。踏面剥离、局部凹入都是由于材质不良致使轮轨间的挤压而造成，其危害性与踏面擦伤相同，因此，也应使其防控在运用限度范围之内。2.3轮缘故障轮缘运用后，越磨越薄，在薄到一定程度后，容易爬上尖轨。原因在于：道岔的曲线半径比较小，又不超高，当轮对通过道岔时，在离心力的作用下，使轮缘受到较大的横压力。此外，尖轨的尖端处上平面低于基本轨，因此，当轮对通过道岔时尖轨与轮缘的顶部接触，而轮缘顶部比较平坦，故在轮对承受较大横压力的情况下，轮缘顶部很容易往尖轨上爬，引发车辆脱轨事故。如果轮缘有足够的厚度，轮缘外侧则将被基本轨挡住，不会使轮缘顶点爬上尖轨顶端。目前，规定轮缘厚度的运用限度是23mm，即轮缘外侧部分至轮缘顶点距离为6mm。如果尖轨尖端部分的厚度为3mm，由于轮对通过尖轨时会挤压基本轨，那么尖轨尖端与基本轨之间会产生2mm的间隙，此时两者相加为5mm，小于轮缘外侧与轮缘顶点间的距离，这样，轮缘顶点便无法爬上尖轨。另外，由于材质原因及行车中撞击或碾压作用造成的轮缘内侧欠损和踏面欠损也是不能忽视的问题，虽然发生不多，但危害极大。综合车轮的各种故障，值得一提的是，制动力过大造成的车轮故障中，人为因素导致制动力过大的现象比较普遍。首先，车站使用驼峰调车作业时，调车员使用单侧铁鞋调速是造成货车车轮踏面擦伤的直接原因。再者，机车操纵不当，按规定应使用常用制动时，机车乘务员使用紧急制动，也是造成车轮故障的原因之一。因此，规范人工作业标准，也是防控车轮故障的措施之一。3防控措施及建议3.1列检做好列车接进入检查，对振动较大的轮对，不仅要对踏面进行100%圆周检查，还要加强对轴承等关联部位的检查；对擦伤车轮伴有轴承甩油或红外线最大值预报的，必须起轴转动检查，发现擦伤超限或轴承转动异常的车辆必须进行扣修处理。3.2检修、站修必须加强生产组织，提高台位利用率和生产效率，严格落实检修工艺流程和作业标准，良好轮轴的储备定量要满足处理轮轴故障的需要。3.3列检必须加强对THDS、TADS、TPDS报警故障的确认和处理，对达到解体标准的列车，系统预警的故障车辆必须全数检查确认，对达到扣车标准的故障车辆必须做到全数扣修。3.4充分发挥5T系统综合预报作用，研判风险，及时发现轮轴早期故障，消除故障隐患，确保行车安全。结语：综上所述，在铁路货车车辆行进中，轮对是高速旋转滚动的，不仅承载着车辆及货物的总重量，本身还会产生冲击振动荷载，在此条件下，轮对故障是比较容易出现的。因此，加强对铁路货车车辆轮对故障的研究与了解，采取合适的解决方法，对提高铁路货车车辆行驶安全有着重要意义，有助于促进货物运输行业的进步。参考文献：[1]陈立新.铁路货车车辆轮对故障分析及改进措施[J].科技创新导报，2014(36)：52.[2]宫海龙.铁路货车车辆轮对故障及其解决方案思考[J].中国高新技术企业，2015(08)：114-115.[3]刘文瑞.关于铁路货车车辆轮对故障及其解决方案的思考[J].科技视界，2013(27)：86-87.[4]杨桂华，孙桂清.车轮踏面擦伤及剥离故障对车辆安全的影响[J].山东工业技术.2015，21：233.
浅析运用客车轮对常见故障原因及解决措施
2019 4第7期
□
周庆武
(中国铁路哈尔滨局集团有限公司三棵树车辆段，黑龙江 哈尔滨150001 )
摘 要：针对运用客车轮对故障频繁发生、影响客车行车安全、干扰客车运用检修的问题。经过研究分析,
对运用客车轮对故障产生的原因及危害进行粗浅分析探讨。
关键词：轮对；故障；分析；措施
中图分类号：U279.4 文献标识码：B 文章编号：1674-2427(2019)01-0020-22
1轮对故障的种类及原因
从2016年全年统计来看，三棵树车辆段运用
车间处理轮对故障共计4831对，其中更换客车轮对 2011对，讎修2820对，这些故障主要有轮对踏面剥 离、轮对踏面擦伤、轮对圆周磨耗到限、同轮直径
差超限、轮缘锋芒、轮網辗宽等。这些故障威胁客 车行车安全，增加运用维修工作量。
1.1 轮对踏面剥离轮对剥离是由于轮对踏面运转过程中某一个点
或区块受到反复撞击及碾压，产生鳞片状脱落后形
成的凹陷。
1.1.1轮对材质问题主要原因为轮对材质的硬度和韧性不够，无法 满足列车在高速和较长时间运行，列车运用一段时
间后，会大量出现剥离现象。
1.1.2钢轨接头撞击列车运行之中，车轮踏面与钢轨接头接触撞击
后，车轮踏面受到一个沿圆周切线方向的推力和沿 车轮半径的剪切力，长期车轮圆周踏面与钢轨接触 的各个点上，反复作用在，达到车轮材质疲劳极限时，
该点产生疲劳性细小裂纹，这些细小裂纹之间形成 小的区块，在车轮碾压下，逐渐发展脱落，轮对踏 面沿着圆周形成剥离。
1.1.3轮对与钢轨间产生相对滑行列车制动力是通过轮轨间粘着力实现，由于列
车的制动使轮对与钢轨间产生相对滑行。由于部分
客车没有安装客车电子防滑器系统或电子防滑器系 统作用不良等，易造成车辆制动车轮踏面形成剥离 前期或擦伤。剥离前期是轮对踏面鳞片状区块形成， 但未脱落踏面的阶段。
轮对剥离是车辆振动的主要原因之一，尤其是 车辆垂向振动。由于车辆自重较重，踏面剥离处与钢 轨撞击后，会在垂向上形成较大的振动，这种振动
探讨铁路货车轴检轮修中常见故障与解决策略
探讨铁路货车轴检轮修中常见故障与解决策略
摘 要：铁路货车轮轴的状态直接关系着铁路货车的运行及安全，随着铁路运输的速度的加快，铁路货车“高速、重载”发展趋势，对轮轴的质量也有了更高的要求，有关铁路货车轮轴的检修成为了故障检修中的重点。文章介绍了在轮轴检修中的一些常见故障，并探讨了故障的解决方案。
关键词：铁路货车;轮轴检修;故障;解决策略
近年来，我国铁路运输事业得到了快速发展。铁路货车在运输的效率上有了很大的提升，但是这也对铁路货车在运行中的质量和安全有了更高的要求。目前，对铁路货车的轮轴质量方面的影响因素有很多，比如：轮轴的结构、材料、工艺或者轮轴运行的环境、轮轴所承受的重力以及轮轴使用的时长等。轮轴安全问题关系着参与铁路货车运输人员的人身财产安全问题，所以铁路货车轮轴的检修也受到了广泛的重视。
一、铁路货车轮轴检修中常见故障
（一）铁路货车轮对故障
铁路货车的轮对是由一个车轴和两个车轮组成的，铁路货车在运行时，车轮和钢轨直接接触，车轮将承受货车的自重及货物重量，同时还传递运输线路中的不平地带的振动载荷，并把振动载荷传递给货车各零部件。铁路货车在运行时，车轮在钢轨上进行滚动，从而使车轮受到磨损，车轮和钢轨的接触面也会受到来自货车的重力，导致了接触面出现弹性变形，铁路货车在制动时，车轮和钢轨的摩擦也会让车轮受到磨损。[1]
在铁路货车轮对故障中比较常见的故障有：车轮踏面磨耗（擦伤、剥离、凹陷）、车轮裂纹，轮缘磨损等。本文通过对这几种常见的故障进行分析，总结了关于不同位置不同故障的诱发原因。
（1）轮缘磨损。铁路货车在运行时，轮对会和钢轨的侧面相互接触而产生摩擦，这时就会导致轮对的磨损，但是这种摩擦属于正常运输中的摩擦，是不可避免的，而且这种摩擦现象对轮对也是不会产生多大的影响。如果在运行过程中当轮对和钢轨之间的相对位置出现了偏差时，铁路货车的一侧轮缘就会和钢轨产生急剧的摩擦，这就是导致轮缘磨损严重的原因之一。关于轮缘磨损中的诱发原因不单只是相对位置偏差的问题，比如转向架固定轴的差距存在异常或转向轴变形都会使轮缘出现摩擦损耗。