浅析SS4型机车轮对非正常磨耗的原因及预防措施

浅析SS4型机车轮对非正常磨耗的原因及预防措施

赵和东

大秦铁路股份有限公司太原机务段，山西 太原 030003

摘要：SS4 型电力机车是我国货运机车的主要车型之一，承载着很重要的货运任务。基于此，本文就SS4型机车轮对非正常磨耗的原因及预防措施进行分析与研究。 关键词：SS4；机车；非正常；磨耗 中图分类号：U269.5 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)37-0091-02

1 非正常磨耗的原因及预防措施

1.1 偏磨原因及预防措施 1.1.1 轮缘润滑状态不同

为了消除轮缘的非正常磨耗，SS4机车都安装了轮缘喷油器，运行中定时给轮对喷油润滑，减少轮对与钢轨的间摩擦阻力。如果轮缘喷油器由于故障完全不起作用，只会加快轮对的轮缘磨耗速度，不会造成轮对的偏磨，但如果同一轮对两侧中有某一侧轮缘喷油器故障不出油，则故障的一侧在运行中摩擦阻力大，其磨耗速度必然比另一侧大，从而产生一定的偏磨。造成轮缘喷油器故障的原因可能是喷头油污、灰尘多，长时间不清理而导致喷头堵塞。检修机车时，加强对喷油器装置的检查，发现故障及时处理，对轮喷储油罐和喷头定期清洁，保证两侧装置作用良好，此类偏磨可大大减少。

1.1.2 车轮箍材质强度不一致

由于各个轮箍材料的成分不尽相同，其合金含量也有所不同，造成不同轮箍的硬度也不完全相同。在钢轨硬度为一定值情况下，因机车轮缘硬度不同，轮缘的耐磨性就不相同。一般情况下，轮箍硬度越小，则轮缘的磨耗速度就越大。如果同一轮对左右两侧轮箍硬度相差较大时，机车轮对轮缘磨耗速度就明显不同，从而产生一定程度的偏磨。由于基层单位未配备硬度测度计，无法对轮箍材质进行测量。

1.1.3 轮对偏磨

由于个别机车的转向架和车轮的技术状态不好。一是左右轮径差超过限度，当左右轮径一大一小时，直径较小的一侧轮缘靠近钢轨，其轮缘磨耗较大，造成偏磨。二是转向架对角线差大，往往会使轮对的纵向中心线偏向一侧。当转向架对角线不等时，在对角线较短的两个对角上的轮缘靠近钢轨，其轮缘磨耗较大，造成偏磨。

1.2 轮对剥离

1.2.1 因制动而造成的剥离

细小分散的“蛤蟆皮纹”型热裂纹

细小分散的“蛤蟆皮纹”型裂纹较浅，其产生的主要原因是：列车在弯道行驶时，由于轮缘与钢轨之间的接触和摩擦而产生热应力。在这种热应力的作用下，轮缘根部产生细小裂纹。这种损伤主要分布于轮缘根部，其在运用中往往可以抹掉，对安全性危害不大。

刻度线状”热裂纹

踏面周向分布较均匀的横向刻度状裂纹，并伴有局部剥离掉块，裂纹大多分布在踏面中部，也有分布在踏面边缘。机车就多为此类剥离，在距轮对内侧面70mm处，全周均匀分布着短小刻度线状裂纹。用游标卡尺测量，最大深度为0.5mm，并不超出技术标准规定的范围。

1.2.2 因弹停制动器作用和紧急制动造成的擦伤 1） 因弹停制动器作用而造成的擦伤

机车轮对左1位、右6位的的复合制动缸具有弹簧停放制动作用。停放制动力是通过具有自动间隙调整装置的常用制动缸施加，而且输出的停放制动力也是固定不变的。当库内调车时，如果弹停缓解不充分，会同时擦伤轮对左1位、右6位。

因紧急制动而造成的擦伤

若机车自行减速制动停车，擦伤概率较低。但如果机车

因某种原因被迫突然停车，一般情况下，除转向架中间位轮对，其他轮对都会严重擦伤，且擦伤深度大于6mm，轮径镟修值大于12mm。

1.2.3 接触疲劳剥离

接触疲劳剥离是由于轮轨接触面在轮轨接触应力作用下造成踏面表层金属塑性变形。踏面变形层的深度与轮轨接触应力及材质强度有关。当轮轨接触应力超过材质的接触疲劳强度时，疲劳裂纹在变形层表面同时或先后萌生，同时沿变形方向向深处发展。当踏面磨耗速率小于疲劳裂纹扩展速率时，则会在踏面形成疲劳剥离裂纹和剥离掉块。

深度剥离。如果剥离初期未发现，剥离会沿着轮辋内部越加加深，有时踏面表层貌似正常，但内部已经剥离越加严重了

1.3 轮对擦伤

1.3.1 机车制动问题

制动阀质量。车辆检修质量不高导致制动阀故障多发，影响车辆运行。其突出表现为机车在运行中途制动抱闸，这也是轮对踏面擦伤的重要原因之一。

制动波不一致。制动波不同，制动缓解差异大，最先制动及最后缓解的机车不可避免地会出现车轮踏面擦伤。

闸调器质量。闸调器能根据闸瓦间隙的变化，自动调整制动缸活塞行程，以保证制动时机车有足够的制动力。如果闸调器在机车运行中发生拉杆伸长不能复原的故障，闸瓦会一直抱住车轮，从而产生踏面擦伤。

司机操作。司机频繁使用紧急制动和未缓解完就拉车等操作都会导致闸瓦抱死轮对，致使轮对滑行造成踏面擦伤。

1.3.2 轮对质量问题

同一轮对2轮径差超限。同对轮的2轮轮径超差，在车辆运行中，轮径大的线速度大于小轮径的线速度，从而小径轮出现滚动＋滑动的运行模式，导致踏面擦伤。

2）车轮材质问题 。车轮材质硬度、耐磨性和相对于回转中心的质量偏差等问题，都会引起轮对擦踏面擦伤。

2 解决轮缘非正常磨耗的辅助措施 2.1 偏磨的辅助措施

（1）修改轮箍踏面形状，即将标准形踏面改成磨耗形踏面（现在做机车的中修、大修时，都已改成磨耗形踏面外形），而现场采用此法的不多。

（2）当调整各位轮对的横动量，以均衡各位轮对轮缘的磨耗。如在轴端和轴档间加减适当厚度的调整片。

（3）保证转向架各参数的最佳匹配

通过检修和调整，保证转向架各部结构的参数的正确，是实现机车运行平稳性和稳定性的基础。所以，应严格按范围、工艺及限度修车，保证转向架的检修质量，实现各项参数的最佳匹配，以使轮缘磨耗降到最低程度。

2.2 轮对剥离的辅助措施

（1）减小同架、同轴轮对的轮径差，避免因角速度相同而线速度不同，造成滚动摩擦和滑动摩擦，导致擦伤剥离。

（2）调车作业时，加强人员防护，严格查看铁鞋摆放位置和机车制动状态，避免抱闸动车。

（3）加强库内检修能力，要求职工认真盯控故障轮对并做好记录。

（4）如果机车剥离达到禁用限度，应立即扣车镟修。

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工业技术

若是轮缘发生剥离，要立即镟修。

（5）提高排砂装置的抽检频率，检查下砂状态，避免出现雨天无砂而干磨轮对情况的发生。

2.3 轮对擦伤的辅助措施

（1）必须正确使用空重车调整装置，空重车位置的调整工作，除列检职工应认真掌握外，应定在货运员岗位责任制项目内。

（2）严格控制三通阀定期检修质量，杜绝有质量隐患的三通阀装车使用。

（3）车辆定期检修时，对闸调器的试验，必须按规定要求执行，不得减少试验次数，压缩试验时间。列检职工调整行程或对制动系统施行作业时，严禁改动各拉杆和各杠杆

（上接第 90 页） 3 结束语

铁路管理人员在机务安全管理、创新运用管理中，要以人为本，提高自身素质，不断在各项操作和应用中提高自己的能力，坚持以学习创新为动力，干部责任制为龙头，提高人员素质和设备质量为重点，从严务实，标本兼治，持之以恒，将事故发生的概率降到最低，为我国铁路的运输安全做出更大的贡献。

参考文献

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的销孔位置。若发现闸调器故障，应实行整件换修。

3 结束语

根据SS4型电力机车轮对偏磨的原因以及偏磨的特点，采取合理的预防措施，及时整修轮对，使机车轮对偏磨趋于正常，减少了机车因个别轮对偏磨而导致的换轮，延长了轮箍的使用寿命。在机车运用过程中收到了显著效果。

参考文献

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