对轮对偏磨的研究和探讨

　　摘要：轮对偏磨是轮缘非正常磨耗的主要表现形式，轮对两侧车轮载荷不等、轮对组装位置不正确、轮径差、线路条件等都是引起轮对偏磨的主要原因，通过采用钢轨侧面润滑或轮缘润滑方法可减小轮缘与钢轨侧面的摩擦系数，从而减少轮缘磨耗；轮对正确组装、控制好轮径差及改善线路条件等可减少轮对偏磨的发生。

　　关键词：轮对偏磨；轮径差；减少磨耗

　　1 前言

　　在日常工作中，我们走行专业人员遇到较多的、较复杂的问题就是轮对偏磨。随着铁路运输事业的发展，机车牵引吨位的提高，轮对偏磨日益引起我们走行专业人员的关注。机车轮对偏磨很易造成机车轮缘磨耗到限，造成轮对频繁的镟修甚至换轮，并在一定程度上造成了轮对的严重浪费和成本的急剧增加。

　　2 问题的提出

　　轮对偏磨现象会导致许多轮对不得不进行镟修，甚至更换轮对，造成大量的临修、超范围修，浪费了大量的人力、物力，使检修成本大大增加。特别是有时因没有合适的备用轮对可换，使机车长时间等待备品，延时交车，增加了检修停时，严重影响机车的供应，干扰了铁路运输生产。近期，我段就连续出现了几起轮对偏磨严重的机车，如DF11型0233机车第2轮对、SS6B型1106机车第4轮对，都因轮对偏磨而更换了轮对，SS6B型6052机车已因第5轮对偏磨返大修厂。轮对偏磨原因较复杂，处理起来也比较麻烦，对轮对偏磨的研究和探讨，查找轮对偏磨的原因，并采取相应措施进行预防显得尤其重要。

　　3 轮对偏磨的原因分析

　　轮对偏磨是轮缘非正常磨耗的主要表现形式，引起磨耗的原因很多，如：车轮材料强度、表面硬度、线路条件、轴重、轮径差、运行速度、轮轨匹配不合理、机车的维护状况不良等。由于轮对偏磨的出现严重的影响到机车的运行安全与乘坐舒适性，增加了维修成本，我们对偏磨的原因进行了分析。

　　3.1 轮径差的影响

　　轮对半径差对轮轨的横向作用力是有显著影响，当一组轮对的左右轮径有偏差时，机车运行中轮对通过踏面的斜度来调整轮径，轮对将向轮径较小的一边偏移，形成轮缘偏磨，轮对同轴左右轮径偏差越大，轮对中大孔引起的偏磨磨耗越严重。

　　3.2 轮对组装位置不正确

　　轮对应与转向架垂直，转向架内各轮对相互平行。如果某一轮对位置歪斜，则在走行中会造成一侧轮缘偏磨。

　　3.3 轮对两侧车轮载荷不等

　　如图1所示，如果轮对两侧车轮载荷不等，P1＞P2，则由于踏面的斜度，轨作用于踏面的法向反力N1、N2不等。法向反力的垂直分量与车轮载荷平衡，横向水平分量H1＞H2；在△H＝H1-H2作用下，轮对有向轮荷重较轻一侧横移的趋势。轮对静置于钢轨上时，轮轨间的摩擦力很大，横向力△H较小，不足以使轮对横移，但在轮对滚动前进时，较小的△H却能使轮对横移，直至轮荷重较轻的车轮轮缘贴靠钢轨。该轮缘在直道上与钢轨接触，形成轮缘偏磨。

　　造成轮对两侧车轮载荷不等的原因是两侧轴箱弹簧刚度不等，刚度较大的轴箱弹簧车轮载荷就较大。因此，在装配轴箱弹簧时，应尽量做到轮对两侧的轴箱弹簧刚度相等或接近。

　　3.4 线路条件的影响

　　线路条件包括线路状况，曲线半径的大小、曲线与线路总长的比例、坡度路基质量、钢轨横向刚度、外轨超高量等。轮对在线路上行驶，线路的条件对轮对是会产生影响的，线路的弯道过多，曲线半径过小，都会使轮对产生偏磨。例如：我段HXD3C型机车担当运用的宜万线，线路比较复杂。总里程377公里的宜万线全线长大坡道多，弯道有多处，曲线半径小，仅隧道桥梁400余座，占线路总长74%。复杂的路况势必造成轮对偏磨，再加上宜万线为新线路，新线路使用后轮轨磨合期内轮对磨耗加快。我段宜万线运用的机车，轮对万公里磨耗量要大于其它线路，轮对偏磨的较多。

　　4 数据统计分析

　　为了更好的掌握我段机车轮对偏磨情况，我们对轮对异常磨耗的机车进行了数据统计。例如部分HXD3C型机车见表1。

　　由于有了数据的统计，我们对我段运用机车的轮对偏磨、磨耗异常情况掌握的较好，工作中我们要求各整备场及时做好对这些车的数据测量和更新，做到信息沟通和及时跟踪。例如：我们跟踪的一台车SS6B型1135机车在2013年11月27日时数据见表2。该车2013年6月10日大修回段运用，大修后运行64258公里。

　　该机车踏面磨耗万公里平均0.43mm、轮缘磨耗万公里平均0.98mm，其中2右轮缘轮缘磨耗万公里1.54mm、5左轮缘轮缘磨耗万公里1.40mm。该车的轮缘和踏面的万公里磨耗量远远大于该线路上其它车的平均磨耗量，且第2、5轮对偏磨，右2、左5轮缘磨耗近限。我们及时将该车的情况反馈给厂家，并把该机车返肖湾厂修。

　　5 采取措施

　　（1）对于轮径差的影响，我们要求轮对镟修职工，要保证镟轮机设备的完好，要熟练掌握镟轮的工艺标准和要求，同时要对轮对测量工具的熟练掌握和运用。我段要求大中修回段及小辅修镟轮机车轮径差要做到：HXD1型机车同轴不大于1mm、同架不大于6mm、同车不大于10mm、同组不大于18mm，其它型机车同轴不大于1mm、同架不大于5mm、同车不大于10mm。对镟修后轮径差不在范围内的机车不能上线运用。

　　（2）对于轮对组装不正确或轮对两侧负载不等造成的轮对偏磨，我们要组织专业人员对机车进行检查，查找原因。一种情况是机车自身缺陷，如：HXD型机车轴箱存在设计缺陷，导致轮缘偏磨增加，在我段和其他兄弟单位都出现过，解决的办法是对于出现偏磨的机车在两年检的时候更换轴箱体，使偏磨的问题得到解决。另一种情况是大中修回段运用不久机车，我们及时与厂家联系，把情况反馈过去，及时确定检修方案，必要时将车返厂修。例如：我段SS6B1143机车，2013年8月7日太原大修运用后发现2、5位轮对偏磨严重，我们及时反馈太原厂，厂方于2014年2月28日对该机车做出鉴定，通过测量轮径、踏面等尺寸，对不同位置的橡胶墩、圆簧等处进行加垫片来调整构架间隙，效果比较显著，轮对偏磨现象得到了很好的改善。

　　（3）对于线路条件影响，我们对轮对磨耗量较大线路上运用的机车，进行数据统计和跟踪，对偏磨比较严重的机车进行调整线路运用，以此来降低维修成本，提高机车的使用寿命。

　　（4）采用钢轨侧面润滑或轮缘润滑方法可减小轮缘与钢轨侧面的摩擦系数，从而减少轮缘磨耗，我段运用机车轮缘润滑装置采用的有两种方式，一是采用轮缘喷脂器，二是轮缘固体润滑装置。轮缘固体润滑装置主要是运用在南线，为了防止轮对干磨而造成轮缘磨耗严重，我们要求各管理人员要加强对一级修和小辅修轮缘润滑情况检查力度，对于轮缘喷脂器缺油和润滑棒到限的要加大分析和考核力度，确保不出现人为因素造成的轮缘偏磨，从而达到减少维修费用，提高机车轮对的使用寿命。

　　6 结束语

　　机车在运行过程中轮径差、组装位置、车轮载荷不等、线路条件等会导致轮对偏磨现象的发生，通过采用钢轨侧面润滑或轮缘润滑方法可减小轮缘与钢轨侧面的摩擦系数，从而减少轮缘磨耗；轮对正确组装、控制好轮径差及改善线路条件等可减少轮对偏磨的发生，以此来提高轮对使用寿命，减少维修费用。

　　参考文献

　　[1]尹治江.对偏磨过程中磨损行为的研究[J].学术论坛

　　[2]周起鸿，郭长庚.铁路继续教育系列讲义－铁道机务，[1]1999，（4）197-199

　　张志勇