列车轮对偏磨原因分析和防范措施.doc

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摘 要：随着我国城市化建设步伐的不断加快，地下铁路的建设为缓解日益严峻的交通压力做出了不少贡献，转向架轮对性能的好坏对轨道交通运输的安全又极其重要。文章针对轮对的人为偏磨故障，通过对转向架轮对的设计、组装、维护检修以及列车行驶过程等方面的综合分析，找出了可能造成轮对偏磨故障的多方面原因，并且根据这些原因提出了一些建议和防范措施。
关键词：转向架轮对 ；偏磨故障 ；地铁车轮检查 ；轮对结构

1　轮对结构图及轮对的偏磨故障
在列车轮对生产中，车轮与车轴采用过盈结合，其压装方法、要求参照TB1463《机车车轮与车轴组装技术条件》的有关规定。轮对结构如下图所示：

近些年随着我国经济的飞速发展，我国各大城市都在加紧建设和完善自己的交通系统。随着科学水平的不断提高，不同程度地促进了轨道交通技术的变革与发展，不断有最新的科研技术成功应用到轨道运输中。在新的历史时期，人们对车辆各个部分配件的安全性提出更高的要求，尤其是转向架轮对。近年以来，不断发现由于轮对原因而直接或间接导致的车辆故障的出现，如轮对踏面擦伤过限，踏面剥离，轮缘磨耗过限、缺损，踏面周围磨耗过限等现象。这些安全隐患的危害性不言而喻，一旦出现漏检的情况，将会严重威胁到行车安全，甚至造成重大的轨道交通事故，给国家和人民的生命财产造成巨大损失。

2　轮对偏磨故障原因分析
2.1　行车环境和自然因素的影响
由于列车运输繁忙，线路的复杂造成列车的频繁制动，车轮在滚动中不断与闸瓦发生摩擦，使表面材质过早产生疲劳，以致剥离缺损。
2.2　转向架轮对在生产组装时的因素
由于我国地铁事业起步较晚，各方面技术发展不够成熟，生产工艺不够先进等原因，导致转向架在生产组装过程中会出现很多问题。比如侧架、横梁、轮对等有关尺寸加工不当，组装尺寸不当等，使落成后的转向架在运用中逐步呈“八”字形或菱形，会使轮缘垂直磨耗过限，踏面圆周磨耗过限。由于地铁车辆采用整体辗钢车轮，踏面耐磨性比较差，在实际检查中我们经常可以看到高磨合成闸瓦磨下的金属铁屑及踏面被磨出的构槽形状及明显的磨耗过限状况，甚至有的轮踏面凹下情况非常严重，圆周磨耗严重超限。此外，基础制动装置组装、配合不当会造成在制动过程中轮对两边受到的制动力不均匀，使转向架一侧的制动力过大，而另一侧的制动力过小，制动力大的一侧摩擦会更剧烈，从而会进一步加剧转向架一侧车轮的磨耗。
2.3　行车过程中的摩擦因素
由于列车的运行速度很快，这就意味着对制动的要求更加严格，闸瓦与车轮踏面的磨擦也会很剧烈，特别是使用高磨合成闸瓦后，闸瓦本身虽然耐磨但对车轮的损伤却非常大，制动距离的长短决定了闸瓦与车轮踏面摩擦时间长度，造成轮踏面表面的温度上升非常快，从而使轮对踏面的材质变软，而闸瓦本身由于材料耐磨的特点却没有变化，从而会将踏面表层较软的部分粘住，在不断滚动中使表层材质不断脱落，造成剥离磨损。还有一个重要因素就是车辆在转弯的时候会受到离心力的作用，由于离心力的作用会使靠外一侧的轮缘与钢轨紧贴，而靠内一侧的轮缘与钢轨则是处于相离状态，这样也会造成轮缘的偏磨，而离心力的大小与列车的行进速度呈正相关，随着列车的不断提速，转弯时靠外一侧的车轮就得提供更大的向心力，以保证列车不会脱轨，这样轮缘与钢轨之间的摩擦就会更加剧烈，日积月累就会导致轮对的偏磨现象。
2.4　检查维修过程中的因素
在车辆维修过程中使用的一些高磨合成闸瓦配件质量不达标，硬度过大，加剧了车轮磨耗，使大量车轮发生了非正常磨耗，车轮踏面周边磨成沟槽。此外，由于检修转向架轮对的工作工作量大，繁琐，并且有些地方不便于检修，加之一些检修人员业务素质不高，责任心不强，在工作中不够认真负责，所以很容易导致一些故障会出现漏检的情况。如果故障没能及时的发现处理就会留下隐患，长此以往就会发生更多、更大的故障。典型的例子就是，在对偏磨轮对进行调查研究时，发现有许多高磨合成闸瓦主摩擦体下部脱落，只剩下了一半，又由于检修的不及时，只剩一半的闸瓦在制动时就会剧烈的摩擦这一面车轮踏面，从而导致偏磨现象的发生。

3　建议和防范措施
环境和自然因素及行车过程中的摩擦因素是客观存在的很难直接的通过人为手段进行克服，只能随着冶金技术的不断提高和制动技术的不断改进来使其得到改善。但是，车轮的生产制造和检查维修却是可以通过提高生产工艺和加大监管力度来实现的，以下就从这些方面提出建议。
3.1　生产制造方面
生产厂家通过创新，不断改善冶金锻造水平和提高制造工艺水平，采用更优良耐磨的材质，提高车轮材质的韧性、强度和抗疲劳的功能，对构架、轮对等有关部件的关键尺寸要严格控制，尽量减小因生产工艺落后带来的误差，从而提高转向架轮对的质量。在对轮对进行设计时，要优化轨道与车辆轮轨的匹配参数，如曲线半径、转向架以及轮对的回转刚度，并就制动系统的稳定性与合理性进行设定，对参数进行选定时，要根据地铁车辆的标准来进行选择。监管部门做好监管工作，从源头上严格把关，装用质量优良、符合要求的轮对，同时做好新技术的使用，提高车辆装备的合理性、统一性，从源头上遏制轮对偏磨现象的发生。另一方面生产合格的闸瓦也是一个重要的部分，因为许多偏磨故障就是由于闸瓦过硬而导致的，所以生产厂家要努力制造出既耐磨又不会损伤车轮的闸瓦，这也是减少偏磨故障的一个有效途径。
3.2　车轮检查维修方面
车轮的检查维修是遏制偏磨现象的一个最为重要的环节，也是要重点建议的部分。在地铁的运营中，要做好车辆与轨道的维护工作，例如要对轨道进行定期的轨型面的打磨修整，在车辆镟轮后要及时的对制动系统的轮径值进行修改。要提高车辆检修人员的技术业务素质，作为检查和维修车辆的主体，检修人员的技术业务素质直接决定着车辆的质量安全。一方面是要充分发挥他们的技术业务水平，做到合格的“车辆大夫”，按规定标准程序检修车辆。另一方面是提高他们主动遵章守纪的意识，从安全管理，思想教育，经济奖励等方面使他们增强责任感，提高积极性，树立牢固的安全意识，严防杜绝漏检错检现象的发生。另外加强对检修人员进行理论与实践培训，让他们掌握发现故障的方法，具备处理新故障的能力，并经常组织职工参观故障展览，交流发现故障的好方法、好经验，提高他们发现轮对故障的能力，为车辆排除故障，保障行车安全。在具体的车辆检查维修过程中，检修人员则要严格按照作业指导书去检查维修车辆，落实各项维修质量标准，蹲轮到位，全面检查。检修人员发现有严重偏磨的轮对故障时要和同对人员做好会诊检查，并及时通知专业工程师到位鉴定，然后妥善处理，并把相关情况及时准确的记录，方便日后检查。随着人们对地铁运行要求越来越高，检修人员一定要做好全面细致的检查和测量，准确判断，妥善处理，努力做到不放过一个故障轮对上路，保障每一个乘客的生命财产安全。
3.3　列车轮对使用保养方面
在列车人工驾驶模式运行时要合理、规范使用制动机，注意平稳操纵，因为一般车轮踏面很少发生疲劳剥离、而多数是制动剥离，制动剥离往往是同一轮对两侧对称产生，而且同一轮多处偏磨，此外，还要防止空转，经常空转的列车轮对的偏磨比较严重。

4　总结
为了适应我国迅速发展的城市化建设要求，保障轨道交通运输能够安全畅通的运行，每一个地铁工作者都应该坚持在自己的岗位上努力钻研业务知识，提高自己的业务素质，对工作中涌现出的各种问题不断进行技术攻关，为地铁事业的发展和完善贡献自己的力量。作为地铁工作者中最普通的一员，我相信只要我们刻苦钻研，一定能有效防止因轮对偏磨造成的车辆故障。中国的轨道交通事业将会稳步发展，赶上世界先进国家的水平，我国的列车将平稳、快速、安全的驶向现代化，驶向未来。

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