張 嵩

（吉林石化公司，吉林 吉林 132000）

車輪的常見(jiàn)故障有：踏面剝離、擦傷和局部凹下。踏面擦傷是指，車輛運(yùn)行中制動(dòng)力過(guò)大，抱閘過(guò)緊，使車輪在鋼軌上滑行，踏面局部被磨成平面的現(xiàn)象。踏面剝離是指是車輪踏面金屬剝落的一種 損傷。

1 車輪踏面剝離故障原因分析

車輪踏面剝離是指車輪在運(yùn)行過(guò)程中由于制動(dòng)熱作用或輪軌滾動(dòng)接觸疲勞作用而在踏面圓周或部分圓周上呈現(xiàn)出的金屬掉塊剝落損傷和魚(yú)鱗狀或龜裂狀熱裂紋現(xiàn)象。

1）運(yùn)行過(guò)程中，車輪踏面與鋼軌之間的接觸面是很小橢圓面，車輛的載重及自重使踏面單位面積上承受很大的接觸應(yīng)力，因而他他踏面表面往往產(chǎn)生冷變形生成一層很薄的脆硬層；同時(shí)制動(dòng)過(guò)程中閘瓦與車輪的摩擦使踏面表面層溫度升得很高，脆硬層在高溫情況下，突受寒冷環(huán)境溫度及雨雪急冷影響，迅速降溫，脆硬層產(chǎn)生裂紋，出現(xiàn)鱗狀或水波紋狀態(tài)，在輪對(duì)經(jīng)過(guò)軌接頭承受沖擊過(guò)程中造成脆硬層脫落，而產(chǎn)生踏面剝離故障。另外，車輪材質(zhì)不良，也能造成踏面 剝離。

2）轉(zhuǎn)向架閘瓦多采用高摩合成閘瓦，高摩合稱閘瓦優(yōu)點(diǎn)是摩擦系數(shù)較平穩(wěn)，并能保證有足夠的制動(dòng)力，但缺點(diǎn)是散熱性差，當(dāng)制動(dòng)力過(guò)大時(shí)，踏面熱負(fù)荷及機(jī)械負(fù)荷，易在踏面表層形成脆硬及淬火組織，導(dǎo)致剝離的產(chǎn)生。

2 車輪踏面擦傷的原因分析

原因主要有車輪材質(zhì)過(guò)軟、制動(dòng)力過(guò)大、調(diào)車溜放時(shí)單方面使用鐵鞋制動(dòng)，同一輪對(duì)兩車輪直徑差過(guò)大、制動(dòng)緩解不良，制動(dòng)機(jī)性能差異和司機(jī)操縱不當(dāng)及作業(yè)過(guò)程違章造成。

1）制動(dòng)機(jī)緩解不良。列車在運(yùn)行途中，由于車輛制動(dòng)機(jī)因檢修質(zhì)量不高，引起自然制動(dòng)、起緊急等突發(fā)性故障，造成列車長(zhǎng)期抱閘運(yùn)行，造成輪對(duì)擦傷。

2）制動(dòng)機(jī)性能差異。列車在高速運(yùn)行中，往往需要緊急制動(dòng)，當(dāng)列車緊急制動(dòng)時(shí)，由于閥型不一致，造成制動(dòng)速度不同，各車輛之間由于制動(dòng)時(shí)間不一致，最后制動(dòng)的車輛就很容易出現(xiàn)踏面擦傷 故障。

3）閘瓦間隙自動(dòng)調(diào)整器故障或A推和A杠值調(diào)整不當(dāng)。在車輛定期檢修時(shí)，閘調(diào)器試驗(yàn)存在簡(jiǎn)化現(xiàn)象，列檢職工在處理制動(dòng)故障時(shí)，誤打各拉桿和杠桿的銷孔位置，使有不良性能的閘調(diào)器繼續(xù)運(yùn)行，導(dǎo)致輪對(duì)擦傷。

4）作業(yè)過(guò)程違章。列檢人員對(duì)管系漏風(fēng)處理不到位，使列車主管壓力漏泄量超過(guò)規(guī)定引起列車自然制動(dòng)，或由于列檢作業(yè)人員漏打（錯(cuò)打）空重車位，當(dāng)空車置于重車位時(shí)，使制動(dòng)力過(guò)大，制動(dòng)時(shí)造成抱死車輪，車輪滑行，擦傷輪對(duì)；調(diào)車人員未確定或未采取措施使車輛處于制動(dòng)狀態(tài)，便進(jìn)行調(diào)車作業(yè)，使車輛帶閘運(yùn)行，造成輪對(duì)擦傷。

5）司機(jī)操縱不當(dāng)。由于貨物列車編組增加，個(gè)別列車進(jìn)入站區(qū)停車時(shí)，尾部車輛未過(guò)信號(hào)機(jī)或警沖標(biāo)，此時(shí)列車正由制動(dòng)位轉(zhuǎn)為緩解位進(jìn)行緩解，如果司機(jī)未等到全列緩解，使未緩解完畢車輛車輪產(chǎn)生滑行，造成擦傷。

6）轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)不合要求。同一轉(zhuǎn)向架、同一車輛裝用不同型式的制動(dòng)梁，或用不同型式閘瓦；同時(shí)由于閘瓦厚度超差，不符合規(guī)定，導(dǎo)致同一輪對(duì)、同一轉(zhuǎn)向架、同一車輪間的閘瓦制動(dòng)力不均，接受制動(dòng)力大的車輪或先接受制動(dòng)力的車輪，就很容易被擦傷。

7）踏面與鋼軌沖擊力過(guò)大。由于轉(zhuǎn)向架上的側(cè)架承載鞍承臺(tái)與承載鞍鋼性接觸，車輛在運(yùn)行中發(fā)生蛇形運(yùn)動(dòng)、車輛動(dòng)載荷通過(guò)側(cè)架、承載鞍直接傳輸給車軸、車輪，最后至踏面。造成踏面與鋼軌間的沖擊力過(guò)大，車輪踏面最易發(fā)生剝離故障，這是造成車輪擦傷的主要因素之一。

8）車輪馬氏體剝離。由于車輪的熱容大，當(dāng)他們摩擦溫度超過(guò)鋼鐵相變溫度時(shí)，在車輪踏面到輪心之間形成較大的溫度梯度，當(dāng)達(dá)到某種程度時(shí)，會(huì)在車輪踏面下形成片狀馬氏體。車輪滾動(dòng)碾壓時(shí)，片狀馬氏體尖端應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋并擴(kuò)展，或與徑向熱裂紋匯合，致使踏面剝離脫落。

3 改進(jìn)措施

1）提高對(duì)車輪的熱處理工藝和材料本身的機(jī)械性能，使車輪既有足夠的強(qiáng)度，又具有較好的韌性和抗擦傷剝離性能，改善軌面狀態(tài)，如采用無(wú)縫鋼軌，或改變車輪踏面的形狀。

2）對(duì)于裝用高磨合成閘瓦的新型貨車車輛，應(yīng)將制動(dòng)缸活塞行程盡可調(diào)至上限，特別不可調(diào)的太短，以免因制動(dòng)力過(guò)大而造成車輪踏面剝離。

3）嚴(yán)格控制閥類的定期檢修質(zhì)量，在檢修工藝上下功夫，在分解、清洗、檢修、組裝和試驗(yàn)閥時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求作業(yè)。在運(yùn)用中，加強(qiáng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)，杜絕人力制動(dòng)機(jī)未松的現(xiàn)象。加強(qiáng)始發(fā)列車的制動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)，防止緩解不良車輛上線運(yùn)行。

4）充分利用“TPDS”貨車地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用，加強(qiáng)對(duì)車輪踏面故障的監(jiān)控，對(duì)TPDS預(yù)報(bào)達(dá)到一級(jí)和二級(jí)的車輛要認(rèn)真進(jìn)行檢查，凡是測(cè)量超過(guò)限度輪對(duì)全部扣修處理。

5）車輛定期檢修時(shí)，對(duì)閘調(diào)器的試驗(yàn)，必須按規(guī)定要求執(zhí)行，不得減少試驗(yàn)次數(shù)，壓縮時(shí)間，按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，以保證閘調(diào)器性能 良好。

6）加強(qiáng)列檢技術(shù)作業(yè)，正確調(diào)整空重車調(diào)整裝置，確?？罩剀囄徽{(diào)整正確。

7）規(guī)范機(jī)車乘務(wù)員操縱列車，在列車緊急制動(dòng)后及停車重新啟動(dòng)時(shí)，控制緩解時(shí)間以確保全列車緩解到位。

8）加強(qiáng)對(duì)列檢現(xiàn)場(chǎng)檢車員的技能培訓(xùn)，對(duì)車輪踏面與玻璃故障的判斷方面存在差異。整體碾鋼車輪踏面擦傷后，若不及時(shí)扣修處理，長(zhǎng)時(shí)間帶故障運(yùn)行就會(huì)出現(xiàn)剝離，現(xiàn)場(chǎng)檢車員很容易將本來(lái)是擦傷故障而誤斷為剝離，放走不良車，留下安全隱患。

9）提高車輪材料的質(zhì)量，提高車輪材料本身的機(jī)械性能，保證其表層的硬度和耐磨性。采用表面噴涂、滲金屬、激光處理等工藝方法可很好地提高表面硬度。

10）利用高性能的防滑器防止車輪滑動(dòng)。車輪的滑動(dòng)將導(dǎo)致車輪表面擦傷，在車輪表面形成馬氏體，由于馬氏體脆硬，在滾動(dòng)過(guò)程中形成大塊剝離。高性能的防滑器可有效空盒子蠕滑率范圍。

11）改變車輪踏面的形狀。利用磨耗形車輪踏面改善輪軌間的接觸狀態(tài)，可以有效降低輪軌的接觸應(yīng)力。研究表明，車輪LM型磨耗形踏面與TB型錐形踏面相比較，磨耗形踏面可減小輪軌接觸應(yīng)力，即能保證車輛直線運(yùn)行的橫向穩(wěn)定，又有利于通過(guò)曲線。從而可以減緩車輪剝離。