铁路客车轮对故障分析及防范措施

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1、铁路客车轮对故障分析及防范措施摘要：轮对是铁路客运车辆最重要的运行及承重部件，轮对的故障会严重影响 客运安全。本文分析了轮对的故障机理及模式，进一步阐述了轮对故障及防范措 施，对保障铁路客运安全，提高铁路客运能力提供参考。关键词：铁路客车；轮对；故障；检测；防护措施。铁路被公认为国民经济的大动脉，是一个国家工业化水平和基础设施建设水 平的重要衡量指标之一，而铁路客运则是经济社会发展的重要助推器。随着国民 经济发展需求不断增长和科学技术的不断进步，铁路客运车辆运输速度和载重量 也相应的不断提升，其带来的安全隐患也必将随之增大。在铁路客车运行过程中， 其荷载全部由轮对承载，在高速运转过程中，容易发

2、生故障，据统计车辆轮对故 障是铁路客车运行故障中的首要问题。在铁路客车运行中，轮对故障难以完全避 免，深入研究铁路客车轮对的故障机理，探索轮对故障的有效解决方案，提高铁 路客运的安全性，对提高客车运行速度，满足国民经济发展需求具有重要意义。一、铁路客车车辆轮对故障机理轮对是铁路客运车辆最重要的承重部件和运转部件，具有载重量大、运行速 度快、运行环境恶劣等的突出特点，影响其运行安全性的故障模式多种多样，全 面深入分析制约其安全运行的影响因素、故障模式和故障机理，为有效保障轮对 安全运行提供技术支撑。（1）踏面故障模式。踏面故障通常包括踏面裂纹故障和踏面磨损故障。踏面 裂纹故障是指在客车运行过程中

3、，由于滑行、空转或制动等运行状态下由于摩擦 产生大量热量，金属材质的踏面在热量传递过程中存在温度梯度，从而诱发踏面 裂纹。根据踏面温度作用方式的不同，踏面裂纹又可分为两种，一是踏面温度持 续升高引起热膨胀，从外观上部分抵消原有裂纹，因此在检测过程中应注意踏面 温度；二是踏面温度急剧变化，温度梯度较高，产生淬火效应，使得踏面表层硬 化。踏面磨损是指客车运行过程中，轮对踏面与轨道相互挤压摩擦并沿着半径方 向递减而造成的磨损现象。正常摩擦不可避免且磨耗并不严重，通常通过检测器 对轮对踏面的基层部位层的厚度进行检测，确定踏面磨损等级；而非正常摩擦是 踏面磨损故障的主要因素。非正常摩擦通常是由于轮对与轨

4、道的相对位置出现偏 差，轮对偏向线路的某一侧而导致侧轮摩擦加重，产生严重摩擦。通常转向架严 重变形、转向架固定轴距离过大和长期不变向运行是主要诱发因素，通过检测轮 对与轨道相对位置和定期改变运行方向进行修正，在踏面经过大量磨损而未加修 正的情况下运行将急剧加重踏面的磨损速度，甚至导致擦伤、剥离等情况，严重 威胁行车安全。此外，车轮材质、闸瓦质量、制造工艺和车辆运行速度对踏面磨 损均有影响，为保障铁路客运的经济性和安全性，需从车辆设计、试验、制造和 运行等全寿命过程中进行综合跟踪研究。（2）轮缘故障模式。轮缘磨损故障是在车辆通过岔道、曲线等路段时，由于 轮缘承受大部分水平作用力而产生的剧烈摩擦所

5、导致的急速磨损。与踏面磨损相 似，转向架变形程度、轮对与轨道的相对位置、车辆重心等因素是导致一侧轮缘 严重磨损的主要制约因素。及时检查轮缘磨损情况，防止车辆携带安全隐患运行， 加重轮缘磨损而导致应力集中、强度降低、超出轮对摩擦极限，诱发安全风险。（3）轴颈故障模式。轴颈故障是指客车运行速度提升和载重量过大而诱发的 滚动轴承提前到寿。频繁装卸载和运行过程中的纵向起伏带来的交变应力是轴颈 故障的另一主要诱因，合理规划车辆运行速度和载重量是预防轴颈故障，提高使 用寿命的主要手段。（4）辐板孔故障。辐板孔出现裂纹通常是由于频繁装卸载而导致的车轮辐板 孔不同程度出现裂纹。为满足铁路客运需求，客运车辆提高

6、运行速度、加大载重 量，而客运车辆车轮的材质和结构不能满足高强度运行的要求，及时更换与客运 需求和车辆相匹配的车轮，降低辐板孔裂纹现象，提高客运能力。二、铁路客车车辆轮对故障的解决方案1健全维护与检修的制度首先，要将铁路客车车辆轮对维护检修管理工作独立设置于铁路企业的各项 管理工作中，提高对铁路客车车辆轮对维护与检修工作的重视。同时，开展全方 位的检查工作，设定出必要的维修细节要求，如故障维修、改良维修、定期维修、 预防维修等，以便工作人员能够实行。2加强优化客车的自身性能2.1对铁路客车车辆的结构设计和制动系统进一步优化。为了提高客车运行中 的制动效果、灵敏度、运行性能及安全系数，务必要加强

7、提速后、加载后铁路客 车车辆的结构设计和制动系统，以免出现铁路客车车辆轮对故障。2.2对铁路客车车辆的综合性能进行提升。主要注意研究闸瓦质量、车轮质量、 钢轨材质等方面的研究，提高铁路客车车辆的安全指数和综合性能，进而提高客 车车辆的安全性。2.3提升配件检修质量（1）编组列车的试风检验要予以加强；（2）应该对车辆的集控试风试验进 行详细、认真地检查；（3）注意控制制动配件的检修质量。只有认真落实者三 个方面的内容，才能够提升配件检修质量，才可以避免铁路客车车辆出现轮对故 障。2.4完善车辆运行工况（1）合理改善铁路客车车辆工况；（2）严格控制编组规定；（3）对机车操 作标准要严格执行；只有这

8、样，才能够进一步提升铁路客车车辆的轮对质量。3加强精细化管理为进一步加强铁路客车车辆轮对的精细管理，应该不断创新管理理念，推进 铁路客车车辆轮对管理工作向精细化发展，狠抓铁路客车车辆轮对现场精细化管 理，定期开展铁路客车车辆轮对安全隐患自查、自纠、设备检修维护和保养工作， 以此来解决铁路客车车辆轮对精细化管理中存在的隐患。首先，从加强员工业务培训入手，利用班前学习时间向员工讲解铁路客车车 辆轮对的相关知识。针对工作现场遇到的不同情况、不同问题，指派有关技术人 员进行现场排解，从而强化了员工对业务知识的掌握和对设备使用的熟知程度。 特别对安全生产中运行的主要设备，从小处、细处着手来抓铁路客车车辆

9、轮对的 管理，坚持实施每日一检制度，逐日进行检查、监督铁路客车车辆轮对的运行， 尤其是要重点检修阀类部件、闸调器等易损件，对存在的隐患和问题，及时安排 处理，确保生产中铁路客车车辆轮对的安全高效运转，避免出现车轮的剥离故障、 擦伤故障。其次，要始终把精确制定铁路客车车辆轮对检修计划、细化落实环节、量化 考核工作，作为实现铁路客车车辆轮对精细化管理的前提。铁路客车车辆轮对的 检修计划应该从年计划到月计划、周计划，以及部分检修的日计划，都逐项制定了详细的检修计划和验收时间，使机电检修工作做实做细。三、结语铁路客运车辆轮对是客车车辆最重要的承力部件和运行部件，工作环境恶劣， 故障模式多样，故障率居高

10、不下，严重威胁运行安全。本文分析了铁路客运车辆 轮对的故障模式和故障机理，阐明了故障影响因素及防范措施，加强对客运车辆 轮对的故障机理研究和防范措施预防，对提高铁路客车运行安全水平，促进客运 行业发展，有效推动我国铁路客运向更大载重、更高速度发展具有重要意义。参考文献：1 胡海滨，吕可维，邵文东，等.大秦铁路客车车轮磨耗问题的调查与研究J. 铁道学报，2016，（1）： 30-37.2 齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司.铁路客车车轮踏面损伤专题研究阶段 总结报告R.齐齐哈尔：齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司，2015.3 李景泉，刘继.车轮踏面擦伤自动检测方法的研究和试验J.同济大学学报， 2015，（4）： 473-475.陈宁宁，滕永平，王科.机车车轮在线超声波检测方法研究J.无损检测， 2015，（7）： 402-428.