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铁路货车在运用中,由于受到自然和使用条件的影响,自重与载重的作用,运行中的冲击和振动的动力作用等等,各零部件不可避免地会发生磨耗、腐蚀、变形、裂纹和折断等损伤,从而降低运用性能,甚至不能使用。
因此,掌握铁路货车零部件的损伤规律,有利于制订相应的技术对策,有效地确保运用中的铁路货车保持良好的运行状态,高质量地完成运输任务。
铁路货车及零部件常见的损伤主要表现为变形、疲劳裂损、磨耗、变质和意外损坏等五种。
◆变形
指在载荷的作用下铁路货车零部件的几何形状改变而造成技术性能的降低或失效。通常与载荷、使用时间、使用环境、材质等有关,此类故障常与变质故障伴生,也有因载荷过大或材料特性低而产生,也可能受非正常外力作用而产生。这里变形主要指的是永久性变形,也称之为塑性变形。
变形多发生在受力较大或容易受到外力冲撞的部位,如车体各梁柱、墙板、地板处,车钩缓冲装置零部件,制动件连接部位,弹簧等。
变形通常通过机械或人力的作用,采用冷调修或热调修的方法进行矫正。底架调修一般采用热变形法与加外载荷相结合的方法。制动件随着螺纹结构向法兰结构转变,弹簧加强了材质、制造质量和检测要求,变形问题已有明显改善。
◆疲劳裂损
疲劳裂损是指铁路货车零部件在载荷的作用下,产生裂纹并扩展而导致技术性能的降低或失效,通常与铁路货车的运行里程、材质、载荷、列车质量、线路等级、运行速度以及使用时间有关,这里把因外力过大、结构缺陷或材料腐蚀等因素引起的裂损视为材料的疲劳周期被缩短。疲劳裂损包括裂纹和裂纹发展到极限情况的裂断。
疲劳裂损多发生在应力较大、受力较大、存在原始缺陷和受到交变载荷易疲劳的部位,如:焊缝、弯角、铸造缺陷、严重腐蚀、各孔处,车钩缓冲装置零部件,车轴卸荷槽,车轮辐板孔,轴承内圈、外圈、滚子滚道面、车轮踏面等部位。
疲劳裂损通常采用在裂纹前端钻止裂孔后清除原焊波重焊、补强、截换或铆接的方法修理,裂断通常直接报废更换。
◆磨耗
磨耗是指由于摩擦件表面的状态、尺寸、形状和材质发生变化导致技术性能的降低或失效,通常与铁路货车的运行里程、配件材质、载荷、运行速度、线路断面和等级有关。配件磨耗通常分为摩擦副磨耗和非正常摩擦副磨耗,前者是指结构设计为常接触结构,后者是指结构设计为非摩擦结构。
磨耗多发生在零部件相互摩擦、接触处和转动部位,如心盘、车钩缓冲装置零部件、摇枕侧架摩擦部位、销轴连接部位。
零部件磨耗超限时,直接更换;磨耗不超限时,一般采用堆焊后磨修或机械加工的方法修理。
◆变质
变质是指零件、油脂与外部介质发生化学反应而使配件的组织和性能发生不可逆变化产生技术性能的降低或失效,通常与铁路货车使用时间、货物种类、使用环境和运行里程有关。一般对金属类而言是指腐蚀,对油脂类而言是指变质,对橡胶、高分子材料等合成材料类而言是指老化,对木材等植物制品类而言是指腐朽。变质的修理方法一般是更换。
腐蚀是零件表面与周围环境介质发生化学或电化学反应产生的表面损伤现象。腐蚀容易发生于车体钢结构、空气制动零部件等经常与空气、水、运载介质等接触的部位。腐蚀可以通过除锈后堆焊、挖补、截换或补强的方法修理。
由于我国现在已淘汰了木质和钢木混合结构铁路货车,车体的腐朽已不存在,只是在老旧型铁路货车的部分结构上还存在腐朽损伤,如:普通平车木地板、旧型木质脚踏板、旧型木质管卡垫等部位。
◆意外损坏
意外损坏指在设计未考虑的外力作用下零部件改变形状、位置以及结构而造成技术性能的降低或失效。通常与事故、外物击打、使用中不正常的冲撞、装卸作业、拆卸、组装质量、材料质量等有关。常见形式有松动、丢失、外物击打裂断、磕碰伤等。
松动是指因螺纹连接或铆接部位的位置变化而造成的失效,松动主要采取重新紧固、更换紧固件或焊固的方法处理。
丢失是指因连接破坏或人为拆卸而缺少配件,是由于人为偷盗、松动等原因造成的,处理方法是补装原型配件;现在铁路货车及零部件设计时已充分考虑松动、丢失等问题,并采取了有效的手段,如采用拉铆钉联结、加装防盗件等。
外物击打裂断是由于受到非正常外力造成的,处理方法和正常情况下发生的裂纹相同。
磕碰伤也是由于受到非正常外力造成的,一般采?手工磨修或机械加工的方法消除。