劉 彬
(青藏鐵路公司 格爾木機務段,青海 格爾木 816000)
NJ2機車在青藏鐵路線上的應用已經(jīng)有了很長時間,通過對這段時間內機車運行狀況的分析,我們可以看到在機車車輪的磨損非常嚴重,嚴重的甚至已經(jīng)引起了機車輪緣的偏磨,導致機車車輪的維修率較高。車輪的磨損程度會隨著NJ2機車運行運行速度和載重量的增加而增加,因此必須采用合理的潤滑技術降低車輪運行過程中的磨損現(xiàn)象,進而提高機車車輪的使用壽命。本文主要對機車車輪偏磨的原因進行分析,并且尋找相應的解決策略,以提高NJ2機車的使用性能和壽命。
對于內燃機車來說,其車輪偏磨是非常普遍的一種現(xiàn)象。通常情況下其第二、五位上車輪的磨損最嚴重,然后是第一和第六位車輪,第三和第四車輪的磨損情況最小。車輪的偏磨不但會降低車輪的壽命,導致機車運行過程中的不平穩(wěn)性增強,影響人們的乘坐舒適性。車輪的偏磨還會造成鋼軌的側面磨損加劇,下面我們就造成車輪非正常磨損的原因進行闡述。
(1)減震系統(tǒng)的影響。為了確保機車運行過程中的平穩(wěn)性,機車設計中使用了彈簧減震器,由于彈簧的簧距和彈力大小不均,容易出現(xiàn)彈簧斷裂問題,導致減震器性能不能有效發(fā)揮。特別是在高原地區(qū),由于環(huán)境溫度較低且變化較大,各種潤滑油的流動速度較慢,且受到的阻力較大,導致減震器工作過程中不能夠獲得有效的潤滑。另外,減震器每2年就要更換一次,但是實際情況下,受各種因素的影響,減震器沒有得到及時的更換或者檢修,導致其工作性能嚴重下降,甚至不能起到減震作用。這樣機車運行過程中的各種力都會直接作用在機車構架上,引起車輪踏面和鋼軌的劇烈沖擊,使車輪出現(xiàn)踏面剝離或者非正常磨耗現(xiàn)象。
(2)機車行走部件振動的影響。機車在運行過程中其行走部件也會發(fā)生一定程度的振動,這主要是由于機車軸箱和導框之間存在存在一定的間隙,使得機車縱向和軸向均具有一定的振動。但是為了確保機車運行平穩(wěn)性,其橫向振動被約束住了,當機車在曲線上的運行速度超過60km/h,車輪需要在內外軌上進行找正,由于橫向約束被固定,所以機車的振動和扭矩較大,振動增強,引起機車共振,加速機車車輪的磨損。
(3)閘瓦偏磨的影響。NJ2機車上的閘瓦間隙較小,在運行過程中由于上下閘瓦間的磨損情況不一,產(chǎn)生車輪和閘瓦之間產(chǎn)生偏磨。特別是當機車車輪鏇修之后,容易出現(xiàn)碳棒支架調整不平衡的現(xiàn)象,導致車輪輪緣處的潤滑不當,引起車輪的非正常磨損。
(4)溫度的影響。高原地區(qū)海波變化較大,環(huán)境溫度差較大,列車制動過程中閘瓦和車輪踏面摩擦比較嚴重,產(chǎn)生大量的摩擦熱,使得車輪表面溫度上升較大,但是環(huán)境溫度不變,容易出現(xiàn)激冷現(xiàn)象,導致車輪上的殘余拉伸應力不斷累積。當殘余拉伸應力超過車輪材料的斷裂強度時,車輪就會產(chǎn)生裂紋。另外過熱的釋放,使得車輪材料的金屬組織結構發(fā)生變化,降低車輪的耐磨性。
為了降低車輪運行過程中的非正常磨耗,延長車輪的使用工作,可以采取以下幾個方面的措施:
(1)定期檢查。定期開展對車輪的檢查和檢修工作,一旦其表面出現(xiàn)剝離或者擦傷的現(xiàn)象,就要及時采用相應的修復措施,避免出現(xiàn)更大的磨損或者剝離。另外當車輪出現(xiàn)2mm~3mm的裂紋時要盡早修復,否則就會增加車輪踏面的修復量。檢查過程中要對車輪的運行狀況進行詳細記錄,并且檢查過程要認真,切不可麻痹大意。
(2)提高轉向架彈簧的性能。轉向架彈簧是列車運行過程中平衡調節(jié)的主要裝置,在檢測過程中要仔細核查曲線圓彈簧,將特性相同或者相近的彈簧安裝在同一個輪軸上,防止車輪運行過程中軸線的不平穩(wěn)。另外還可以對現(xiàn)有機車的制動系統(tǒng)進行改造,增加機車制動過程中施加空氣量的大小,減少車輪和鐵軌之間制動摩擦力的大小,進而降低車輪的磨耗。
(3)及時調整閘瓦間隙。當車輪鏇修完成之后,要對其碳棒支架的位置進行適當調整,確保閘瓦間隙處于正常范圍內,避免出現(xiàn)間隙過小或者偏磨現(xiàn)象。
(4)提高操作性。操作人員在操作過程中,要認真觀察前方道路情況,盡量降低行車過程中出現(xiàn)的制動次數(shù),避免制動過程中大量摩擦熱產(chǎn)生過激或者材料組織結構變化的情況。如果必須要采取制動措施,操作人員可盡量選擇電阻制動,降低機車行駛過程中抱閘運行時間,避免出現(xiàn)車輪踏面過熱現(xiàn)象。
鐵路運輸是我國主要的客運和貨運方式,近些年來我國鐵路的發(fā)展非常迅速,開通了青藏線,使得全國大部分地區(qū)都實現(xiàn)了通車。但是由于高原地區(qū)環(huán)境和地形的條件比較惡劣,NJ2機車在運行過程中車輪偏磨現(xiàn)象比較嚴重,嚴重影響了機車運行平穩(wěn)性和人們的乘坐舒適度。本文我們通過對NJ2機車偏磨現(xiàn)象的分析,找到了造成車輪偏磨的主要原因,如減震系統(tǒng)性能較差、轉向彈簧失靈、閘瓦偏磨以及溫度影響,然后分別從定期檢修、減震彈簧、環(huán)境溫度、制動、潤滑以及閘瓦間隙等幾個方面闡述了避免機車車輪偏磨的措施。
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