鐵路貨車提速對(duì)車輛的影響分析及檢修意見

摘 要：近幾年，我國(guó)的鐵路貨車引進(jìn)了新型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大幅度的重載和提速，我國(guó)的鐵路運(yùn)輸能力得到進(jìn)一步的提升。但是在提速的同時(shí)，也對(duì)鐵路安全以及車輛的行駛造成了一定的影響，相關(guān)工作人員需要對(duì)其進(jìn)行提速后運(yùn)行狀況進(jìn)行總結(jié)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)提速后可能出現(xiàn)的問題，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)而有效避免安全事故的發(fā)生。本文對(duì)鐵路貨車在檢修過程中各部位發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析，從而歸納出貨車提速對(duì)車輛的影響。進(jìn)而提出在檢修過程中應(yīng)注意和加強(qiáng)的方面。

關(guān)鍵詞：提速；鐵路貨車；輪軸；鉤緩

中圖分類號(hào)：U270.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）04（a）-0000-00

鐵路貨車從1997年開始提速，車輛運(yùn)行速度經(jīng)歷了轉(zhuǎn)8、轉(zhuǎn)8A轉(zhuǎn)向架的80km/h到轉(zhuǎn)8AG、轉(zhuǎn)8G轉(zhuǎn)向架的100Km/h再到轉(zhuǎn)K2、轉(zhuǎn)K4、轉(zhuǎn)K6、轉(zhuǎn)K5轉(zhuǎn)向架的120Km/h的提速，雖然在提速過程中無論是車體結(jié)構(gòu)和材質(zhì)以及制動(dòng)、鉤緩、轉(zhuǎn)向架等部件也在不斷的改進(jìn)提高，以適應(yīng)貨車提速的要求，但是由于車輛提速帶來車輛動(dòng)載荷的增加；車輛間沖擊力的增大以及車輛振動(dòng)的加劇還是給車輛整體造成了很大的影響。直接和具體的影響主要體現(xiàn)在增加了車體結(jié)構(gòu)件及一些主要零部件的磨損和破損程度。本文主要從上述三個(gè)方面入手針對(duì)檢修車輛進(jìn)行調(diào)研分析，并對(duì)提速對(duì)貨車的影響提出了幾點(diǎn)意見。

1、車體結(jié)構(gòu)件及部件的裂紋發(fā)生率有明顯提高。

從近幾年檢修的車輛統(tǒng)計(jì)情況來看，車體中梁、大橫梁、側(cè)梁等部位裂紋發(fā)生率有明顯的提高，按照沈車公司2013年1月—9月入廠檢修的貨車來統(tǒng)計(jì)，中梁出現(xiàn)裂紋等故障的車輛占0.4%；大橫梁出現(xiàn)裂紋等故障的車輛占34.6%；側(cè)梁出現(xiàn)裂紋等故障的車輛占6.2%。

分析其主要原因：車輛提速后動(dòng)載荷增加和縱向沖擊力的增大，使得車體主要承載部位的應(yīng)力增大，從而引發(fā)疲勞裂紋的產(chǎn)生。

2、輪對(duì)、車軸、軸承故障增加

輪軸是鐵道車輛上承載最大的部件之一，其不僅要承受靜載荷和動(dòng)載荷，而且在制動(dòng)時(shí)還要承受熱負(fù)荷。提速后，入廠檢修輪對(duì)故障相對(duì)增加，而且多數(shù)輪對(duì)存在踏面擦傷和剝離。同時(shí)，軸承檢修中的故障率也明顯上升。分析其主要原因有：

（1） 輪對(duì)承受的垂直動(dòng)載荷增加。由于列車提速，車輪所受的垂直動(dòng)載荷將會(huì)增大，造成輪對(duì)踏面疲勞載荷增大。由于踏面承受的是接觸疲勞載荷，提速后疲勞載荷的周期變小，踏面的疲勞強(qiáng)度也將減弱。

（2） 由于車輛混編制動(dòng)機(jī)性狀態(tài)不同，制動(dòng)、緩解的靈敏度不同，當(dāng)車輛運(yùn)行速度提高后再加上有時(shí)司機(jī)操作不當(dāng)造成車輛發(fā)生抱閘、半抱閘現(xiàn)象，車輛在這種狀態(tài)下運(yùn)行， 容易發(fā)生輪對(duì)擦傷剝離。

（3）鐵路貨車絕大部分是踏面制動(dòng)。車輛提速后車輛運(yùn)行時(shí)所積聚的動(dòng)能增大，在短時(shí)間內(nèi)通過制動(dòng)方式轉(zhuǎn)化成熱能轉(zhuǎn)移到車輪與閘瓦間而放散掉，也就意味著車輪承受的熱負(fù)荷增大，車輪的磨耗量增大。同時(shí)由于速度提高車輛動(dòng)載荷的增加使輪軌間的沖擊力增大，車輪在熱沖擊下引發(fā)裂紋和裂紋擴(kuò)展的速率增加。磨耗裂損降低了車輪的使用壽命。

（4）從以往的研究可知，車輛運(yùn)行速度的提高使動(dòng)載荷增大造成車軸的彎曲應(yīng)力增大，其值是靜彎曲應(yīng)力的1.5-2.5倍，不僅降低了車軸的使用壽命也造成軸承滾子滾道剝離、保持架破損等故障不斷上升。

3、鉤緩類、制動(dòng)類故障增加。

車輛運(yùn)行速度提高后，在車輛運(yùn)行中牽引操作有變化時(shí)車輛連接處出現(xiàn)的機(jī)械作用力增大，這種機(jī)械作用力與貨車車鉤結(jié)構(gòu)的緩沖減振能力相比顯然大的多，在較大沖擊力的作用下，車鉤配件、鉤尾框故障增加。同時(shí)由于車輛提速加劇了車輛的振動(dòng)使制動(dòng)管路的漏泄、裂損及配件的磨損故障增加。分析其主要原因有：

（1）現(xiàn)行貨車的鉤尾框材質(zhì)、規(guī)格不一，鉤緩尾框的強(qiáng)度不同。在車輛混編的情況下，車輛提速后列車縱向沖動(dòng)加劇，如果考慮其表面質(zhì)量、鑄造缺陷、彎角、形狀尺寸變化和特殊的受力方式， 鉤尾框最弱處的抗疲勞強(qiáng)度將更低。特別是鉤尾框的彎角處，發(fā)生裂損概率提高。

（2） 提速改造的C62AK、C62BK、C64K等車型在廠修時(shí)單車試風(fēng)時(shí)常會(huì)有緩解不良的現(xiàn)象出現(xiàn)。

具我們現(xiàn)場(chǎng)分析，是由于在提速改造時(shí)，手制動(dòng)系統(tǒng)增加了制動(dòng)拉桿、連接杠桿、杠桿支點(diǎn)座和杠桿托架等結(jié)構(gòu)。制動(dòng)拉桿與前制動(dòng)杠桿采用圓銷進(jìn)行連接，無論是空氣制動(dòng)還是緩解，制動(dòng)拉桿和連接杠桿都隨著鞲鞴動(dòng)作，彼此之間又都是剛性連接。提速使各部件自身慣性力的增大，各制動(dòng)杠桿、支點(diǎn)之間的摩擦都較大，增加了配件的磨耗，同時(shí)磨擦力的增大必然會(huì)損失和分散一部分緩解力，阻礙緩解，引起緩解不良等故障。

4、檢修中應(yīng)加強(qiáng)注意的幾點(diǎn)建議

（1）嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文件要求進(jìn)行檢修。

針對(duì)以上貨車提速中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，中國(guó)鐵路總公司均制定了相關(guān)檢修標(biāo)準(zhǔn)和保證措施。在2014年下發(fā)了鐵總辦運(yùn)【2014】17號(hào)《關(guān)于加強(qiáng)破損貨車綜合整治的意見》和運(yùn)輛貨車函【2014】53號(hào)《鐵路貨車達(dá)速安全保障措施》兩個(gè)文件。對(duì)廠、段修檢修中容易出現(xiàn)的問題都進(jìn)行了明確的規(guī)定，對(duì)易磨損配件的檢測(cè)、更換也都制定了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。在檢修過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照文件要求執(zhí)行，保證車輛的檢修質(zhì)量。

（2）對(duì)入廠車輛加強(qiáng)分解檢查的力度。對(duì)于檢修過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障的重點(diǎn)部位、重點(diǎn)部件，要不斷積累經(jīng)驗(yàn)，制定出系統(tǒng)的檢查流程，做到不漏檢、漏修。對(duì)于必?fù)Q部件，要做好標(biāo)記區(qū)分和更換后的報(bào)廢破壞處理，杜絕誤裝。

對(duì)于軸承、車軸、鉤緩等關(guān)鍵部件，要做好對(duì)各類故障的分析和統(tǒng)計(jì)，明晰初期故障發(fā)展的規(guī)律和性質(zhì)。做到早發(fā)現(xiàn)、早判斷，將故障可能帶來的行車隱患盡早控制。

（3）針對(duì)提速改造的C62AK、C62BK、C64K等車型在廠修單車試風(fēng)時(shí)常會(huì)有緩解不良的現(xiàn)象。應(yīng)加強(qiáng)注意在單車試驗(yàn)時(shí)的狀態(tài)檢查，重點(diǎn)是各杠桿、支點(diǎn)的尺寸和位置是否正確，圓銷的竄動(dòng)量是否足夠。

同時(shí)，在設(shè)計(jì)方案上建議縮短制動(dòng)拉桿長(zhǎng)度，加裝拉桿鏈或全部更換為拉桿鏈的方式，在大橫梁腹板上加裝托滾吊組成，將制動(dòng)拉桿安裝在托滾吊組成內(nèi)，使制動(dòng)拉桿與前制動(dòng)杠桿采用制動(dòng)拉桿鏈柔性連接，消除此處摩擦力阻力，并且在空氣制動(dòng)制動(dòng)或緩解時(shí)是只有制動(dòng)拉桿鏈有動(dòng)作，制動(dòng)拉桿和連接杠桿沒有動(dòng)作，有效地減少緩解力的損失。

（4）加強(qiáng)鉤緩裝置的檢修質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)裂紋后須切除裂紋再焊修，焊修時(shí)應(yīng)將切口多遍逐漸焊滿， 焊后應(yīng)按規(guī)定的工藝進(jìn)行嚴(yán)格的熱處理，消除焊接應(yīng)力。并嚴(yán)格按要求做好探傷檢測(cè)，杜絕漏探現(xiàn)象，保證鉤緩配件不帶裂紋裝車。

（5）規(guī)范車體鋼結(jié)構(gòu)檢修中三板五梁挖補(bǔ)截?fù)Q及焊接工藝。在門板、側(cè)板、地板及底架各梁的挖補(bǔ)、截?fù)Q要嚴(yán)格按照廠修要求執(zhí)行，保證組對(duì)間隙及錯(cuò)口量。焊接前要清除接口處的銹垢、氧化皮等雜物，焊接過程中，應(yīng)重點(diǎn)控制電流量、電壓量的大小，焊接后及時(shí)清除藥皮飛濺并進(jìn)行自檢、互檢，以確保焊接質(zhì)量。

5、結(jié)論

隨著中國(guó)鐵路貨車的不斷發(fā)展，提速和重載是滿足鐵路貨車運(yùn)用要求的兩大主題。在進(jìn)行檢修的過程中，應(yīng)運(yùn)用科學(xué)手段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，不斷積累檢修經(jīng)驗(yàn)，把握檢修工作重點(diǎn)，保證鐵路貨車運(yùn)行的安全、可靠。

參考文獻(xiàn)：

[1]秦忠義. 提速對(duì)貨車的影響分析及檢修建議[J]. 機(jī)械工程與自動(dòng)化，2014（04）.