一、問題的提出
??????? 為適應我國鐵路跨越式發(fā)展的需要,自第六次全路大面積提速以來,隨著鐵路運用貨車的新技術運用,使得貨車提速轉向架的改造工作全面迅速展開,目前運用貨車中裝有提速轉向架的車輛已達到80%以上,在這種新的背景下,給鐵路貨車的各部配件都提出了很高的要求,尤其是輪對。進入2010年以來,我作業(yè)場不斷發(fā)現(xiàn)因輪對原因而直接或間接造成的車輛典型故障,如輪對踏面擦傷過限,踏面剝離,輪緣磨耗過限、缺損,輪緣缺損，踏面周圍磨耗過限,輪輻板孔裂,滾動軸承保持架裂損,制動梁端軸開焊,支柱裂損等,一旦出現(xiàn)漏檢,將會嚴重威脅到行車安全。
??????? 雖然目前全路各大干線都已安裝使用了5T設備,包括專門針對輪對故障的TPDS系統(tǒng),但是實際運用中還未完全磨合好,輪對故障及由輪對故障而引起的其它故障對行車安全的危害還十分嚴重,鐵道部及各路局對此也非常重視,因此有必要對輪對故障進行分析和研究,找出切實可行的辦法降低危害,以便更好的為鐵路運輸服務。
??????? 二、原因分析
??????? 造成輪對故障大幅增加的原因是什么,它有什么樣的規(guī)律,又有什么樣的必然因素,下面從以下幾個方面分析一下原因:
??????? 第一、氣候因素
??????? 我國富源遼闊,從東北到西南,從華東到新疆,鐵路線的長度都在5000公里上下,而且我國跨緯度非常大,從熱帶亞熱帶到溫帶、寒帶,當南方陽光明媚的時候東北還處在冰天雪地之中,溫差非常大,使車輛配件特別是輪對承受非常大的考驗,使得材質容易發(fā)生變化,加上車輪不斷的在滾動中不斷與閘瓦發(fā)生摩擦,使表面材質過早產生疲勞,以致剝離缺損。
??????? 第二、設備因素
??????? 鐵路貨車車輛由于運輸?shù)男枰?不斷要進行編組,在一些大型編組站使用緩行器,有的使采取用夾板的方式夾住輪對,使車輛減速,來降低車輛速度,因此,使輪對受到不同于正常運行的阻力或打擊,當遇有缺陷的輪對時,極易發(fā)生缺損.而在一些小型編組站,由于設備落后,還在使用鐵鞋制動,當車輪踏面接觸鐵鞋后由于慣性原因還要再向前繼續(xù)運行,但已不是滾動,而是變成了滑行,滑行距離較長時很容易擦傷輪對。
??????? 第三、車輛在運行中的因素
??????? 車輛在運行中,各種情況非常復雜,有自身的、外界的，是車輛輪對故障產生的主要因素，具體說來包括車輛自身結構方面的和機車操縱方面的及制動機性能方面。
??????? a、車輛構造因素
??????? 今年來,車輛新技術得到大量應用,如交叉支撐裝置,窄導框結構的側架HDS型整體碾鋼車輪，HDZ型整體鑄鋼車輪,L-A、L-B、L-C型組合式制動梁,高磨合成閘瓦,彈簧托板,一體式構架等.使車輛性能大為改觀,特別是提高了運行速度,從過去平均時速30-40Km/h,提高到了80Km/h,一些直通貨場列車甚至接近100Km/h，行包列車更是達到了120Km/h。貨車運行速度的提高,完全得益于提速轉向架,轉K2型轉向架,轉K4、轉K5、轉K6型轉向架成為現(xiàn)行貨車的主型轉向架,車輛結構更加緊湊合理,這些優(yōu)點是不爭的事實,但凡事有利必有弊.貨車運行速度的提高使制動距離延長,閘瓦與車輪踏面的磨擦加劇,特別是使用高磨合成閘瓦后,閘瓦本身雖然耐磨但對車輪的損傷卻非常大,一方面摩擦時間長造成輪踏面表面的溫度上升非常快,使材質變軟;另一方面溫度升高后閘瓦本身變化,將踏面表層較軟的部分粘住,在不斷滾動中使表層材質不斷脫落,另外一個重要因素是整體輾鋼車輪的踏面耐磨性減小，在實際運用中我們經常可以看到高磨合成閘瓦磨下的金屬鐵屑及踏面被磨出的構槽形狀及明顯的磨耗過限狀況,甚至有的輪踏面凹下情況非常嚴重,圓周磨耗嚴重超限。而對于一部分仍使用轉8A型轉向架的運用貨車來講,由于各部配件的配合尺寸較為不緊湊,所以車輛在運行中各部配件出現(xiàn)的偏磨現(xiàn)象較多,如車輛在通過曲線時靠外一側的輪緣與鋼軌緊貼,造成輪緣的偏磨。上述情況都是在列車正常運行中發(fā)生的，因此也可以稱之為必然現(xiàn)象。
??????? b、機車操縱方面的因素
??????? 由于目前我國的國情原因,客貨車尚不能實現(xiàn)分專線行駛,貨車只能在客車通過的間隙中通過,而在繁忙線路上,如我作業(yè)場在京廣上、下行線的關鍵位置,京廣、下上行的貨車和石太線部分上行的貨車都要到這里進行檢修作業(yè)及編組,要想保證運輸暢通列車就要不斷的加速減速,才能正點到達,而在此過程中,如果由于機車操縱原因加速過快必須減速,就必須加大制動力，另外在長大下坡道上,列車由于長時間帶閘運行使得閘瓦與車輪的磨耗加劇。在上述兩種情況下很容易引起車輪踏面擦傷,這種屬于一種必然因素。
??????? c、制動機性能的影響
??????? 目前我國鐵路貨車的制動機類型主要有GK型、103型、120型三種及新生產的120-1型,120型制動機是運用貨車的主型制動機,性能較好,但不足之處就是在與GK型.103型制動機混編時容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況,如引起緊急制動,制動后緩解不良,制動力過大等情況.尤其是后面兩種情況危害很大,它是目前導致車輪踏面擦傷的罪魁禍首。在目前情況下,這是一種必然引起的現(xiàn)象,相信經過一段時間的制動機改造,這種情況會有好轉。
??????? 第四、材質不良
??????? 造成輪對故障的另一個因素是材質不良。目前我國鐵路貨車裝用的輪對主要有整體碾鋼輪對、新型提速減重碾鋼或鑄鋼輪對。如：HDS型、HDZ型、HDSA型、HDZB型等，新型提速減重輪對的踏面剝離、擦傷、圓周磨耗較多，而整體碾鋼輪對由于自身結構特性發(fā)生輻板孔裂紋的現(xiàn)象較為集中,造成這種情況的主要原因是在鑄造的過程中,材質缺陷或工藝未達到要求而造成的。從實際運用情況看，發(fā)生踏面剝離的新型提速減重整體碾鋼輪或整體鑄鋼輪，使用時間都不長，車輪在出廠質量上存在缺陷，會導致車輪的局部凹下等情況。
??????? 第五、其他因素
??????? 除以上幾方面外，發(fā)生輪對故障的還有其他因素。如：車輛在專用線上裝車時，鋼軌上石礦渣等其他硬物會造成車輪踏面的大面積麻點，逐步發(fā)展為其它危害較大的故障。還有車輛在運行中的離心力，在吊裝過程中的損傷等都容易造成輪對故障。
??????? 三、輪對故障的危害分析
??????? 輪對故障的存在，不僅僅是對輪對本身不利，更重要的是它還會造成一些比輪對本身危害更大的危害。綜合分析起來有：
??????? 1、輪對自身故障危害