鐵路貨車轉向架的檢修方法分析

白杰

（國能鐵路裝備有限責任公司包頭車輛維修分公司，內蒙古 包頭 014000）

隨著我國交通運輸事業(yè)的迅猛發(fā)展，國家對鐵路工程事業(yè)的投入力度不斷加大，不管是在技術方面還是在資金方面，與以往相比都投入了更大的支持力度。特別是近些年我國對外貿易不斷向前發(fā)展，以及國內運輸行業(yè)的全新起步，整個鐵路貨運系統(tǒng)迎來了升級改造。隨著鐵路貨車整體運行能力和運行速度不大提升，需要我們對運行車輛載重和車輛行進速度方面進行合理的優(yōu)化，通過定期進行故障檢修，及時掌握鐵路貨車運輸系統(tǒng)所存在的諸多問題，及時發(fā)現(xiàn)技術問題，采取措施進行處置，不斷延長相關設備的使用期限。

一、鐵路貨車轉向架的發(fā)展現(xiàn)狀

在很長一段時間，鐵路貨車轉向架是整個鐵路運輸系統(tǒng)的重要組成部分，該種結構相對較為簡單，承載能力很強，其主要是由輪對軸箱裝置、彈簧減震裝置、基礎制動裝置、側架和搖枕或者構架、新盤和旁承組成。過去我國鐵路貨車運輸量相對較小，承載能力相對較低，因此初期對轉向架的要求是造價相對較低，運行安全能夠，進行有效的檢修。新中國成立以后，我國鐵路貨運系統(tǒng)當中的轉向架為滾板式轉向架，該結構形式較為落后，零部件種類較多，連接部位較多，檢修時需要投入較多的人力，十分不方便。經過幾代人的不間斷努力，我國鐵路貨車轉向架結構已經發(fā)生了根本性的變化，已經從K1 轉到K7 等多種型號，轉向架更加先進結構更加簡單，更加輕便，承載能力更強。而且從2003年到2007年4年間里我國科技工作者已經基本完成了載重21t，運行時速120km 的K2 轉向機的可行性測試，目前該種轉向機已經在鐵路貨車行駛中得到了很好的推廣應用，已經成為鐵路貨車轉向架的主要形式。目前在鐵路貨車轉向架運行過程中的關鍵技術主要分為了兩個方面，一種是交叉支撐轉向技術在鐵路貨車轉向架當中的運行，另一種是擺動式轉向性技術在鐵路火車轉向架中的應用。其中第1 種技術就是將兩個交叉的桿件采用相互配套的橡膠墊有效連接，這樣能夠確保整個轉向架安全有效的運行。該種支撐裝置的優(yōu)勢是能夠大大提升整個轉向架系統(tǒng)的抗剪力和抗菱剛度，同時也能夠對鐵路貨車的側架和搖轉進行針對性的控制，確保整個檢測系統(tǒng)能夠接受來自各個方面的均衡力量，避免在行進過程中相關部件嚴重磨損，不斷的更換和檢修，延長了鐵路貨車轉向架的使用壽命。第2 種轉向架技術與第1 種有著本質的不同，它主要是利用擺動作和彈簧托板，將鐵路貨車兩側的轉向架科學的連接在一起，確保側架能夠正常的運行。該種轉向架技術能夠確保側架使用的穩(wěn)定性以及同步擺動的可靠性。

二、鐵路貨車轉向架的結構特點

最近幾年，為了進一步提高鐵路貨車的運載能力，我國瞄準了先進世界水平，立足于自主創(chuàng)新，原始創(chuàng)新，更好地滿足鐵路貨車大能力運輸?shù)男枨笸苿又袊F路貨運邁向30 噸軸重和時速160 公里的新臺階。在鐵路貨車轉向架研究過程中，鐵路部門集中優(yōu)勢，攻堅克難，加快攻克了制約重載快捷貨車發(fā)展的關鍵技術要點，使得中國鐵路的重載快捷貨車技術達到了世界領先水平。近年來，在鐵路貨運過程中轉向架的種類不斷增多，目前應用較為廣泛的主要包括了轉K5 型轉向架和轉K6 型轉向架，這兩種轉向架有著不同的結構特征。其中K5 型轉向架主要是由輪對和軸承裝置、側架彈性懸掛系統(tǒng)以及減震裝置制動裝置，接觸性彈性旁承等組織組成，在該轉向架當中，采用了獨特的彈簧托板、搖動座等結構，使之具有更好的橫向性能。該種結構的顯著特征是結構較為簡單，車輪的運載性相對較好，檢修維護相對較為便捷。K5 型轉下架應用了類似于客車轉向架的搖動臺擺設機構，使整個轉向架的橫向具有兩極剛度特征，大大增加了車輛的橫向轉向的柔性，提高了車輛的橫向動力學特征，降低了輪軌間的不良摩擦和不良損耗。同時該類型的轉向架大大提高了車輛脫軌的安全性。在出現(xiàn)脫軌征兆過程中，由于擺動式的轉下架搖枕檔位置下移，使得側軌中心下降，對側滾震動控制性加強，有效減少了爬軌和脫軌的可能性，尤其是對于重心相對較高的鐵路貨車，它能夠大大提高列車運行的安全性，并且經過長時間的應用，該種轉向架具有經久耐用的特征，可靠性相對較高，運行160萬公里免檢修。K6 型的轉向架主要是采用了交叉支撐裝置的鑄鋼三大件結構轉向架，一系懸掛采用了軸向彈性剪切墊，二系采用了帶變摩擦減震裝置的中央枕簧懸掛系統(tǒng)，兩個側架之間又安裝了側架彈性下交叉支撐裝置。利用該類型的轉向架能夠實現(xiàn)輪對的彈性約束，車輛在直線運行過程中輪對始終保持只有正位，大大改善了車輛的曲線，通過性能有效減輕了輪源的嚴重磨損，同時減少了轉向架簧下質量，降低了車載的運營成本，同時大大改善了車輛的垂向動力學特征，保證整個車輛運行的平穩(wěn)性。

三、鐵路貨車轉向架的檢修方法分析

盡管現(xiàn)階段我國鐵路貨車轉向架能夠在不同的技術體系上很好的運行，但在實際工作過程中也經常會出現(xiàn)運行故障，針對運行過程中所存在的故障就需要明確最佳的檢修方法，做到及時發(fā)現(xiàn)問題及時處置問題，將問題處置在萌芽階段，避免引發(fā)安全事故。鐵路貨車轉向架的檢修方法，主要包括以下幾個方面：

（一）確保貨車轉向架的基礎設施能夠合理運行

技術人員在對貨車轉向架進行檢修過程中，首先應該采用鐵路貨車轉向架的相關技術工具，保證轉向架的輪軸軸承和轉向架的相關附件等基礎設施都能夠正常的運行。在對故障診斷過程中，需要采用相應的技術方式對上述的各個部件進行全面的檢測。在進行轉向架質量檢測過程中，需要對鐵路過車的鑄鋼三大件進行有效的轉化和改造，在工藝方面需要采用數(shù)控機床加工技術和超聲波探傷技術和自動檢測設備等技術方式，對整個轉向架的行進方式進行有效的檢修和優(yōu)化，這樣也能夠實現(xiàn)轉向架故障檢修的自動化操作。

（二）加強關鍵部位的檢修

在進行轉向架關鍵部位檢修過程中，需要采用制動和鉤緩技術工藝，對整個貨車的提升部件和相關關鍵部門進行認真細致的質量檢測分析，有效提升貨車制動系統(tǒng)和自動調整器等設施的運行安全性。此外應該定期對貨車轉向架的微機控制系統(tǒng)以及數(shù)字化操作系統(tǒng)進行有效的檢修。另外在開展關鍵部位檢修時，鋼結構技術工藝在轉向架檢修中也發(fā)揮著同等作用的作用。當鋼結構出現(xiàn)故障或者磨損腐蝕之后，往往其結構會出現(xiàn)變形，甚至會出現(xiàn)斷裂，因此在檢修過程中就需要加強對上述各個部件的針對性檢測。最后一個方面在進行關鍵部位檢修過程中，應該將探傷檢測技術充分應用其中。技術應用過程中主要劃分為定量無損檢測與手工無損檢測兩種方式。為了提高檢測的效率和準確性，應該積極推廣定量無損檢測技術，利用各種計算機技術和數(shù)字影像技術，對整個設備的關鍵部位運行數(shù)據(jù)進行有效的收集分析，完成對關鍵部位的針對性檢修。例如可以采用在線檢修技術，微觀缺陷檢測技術等新理論新方法，對轉向架關鍵部位的缺陷情況進行檢測。

（三）鐵路貨車轉向架結構的優(yōu)化策略

在對鐵路貨車轉向架結構進行檢修時，為了大大提升檢修效率，節(jié)約人力成本投入，就需要對鐵路貨車轉向架結構作出進一步的優(yōu)化設計，這樣能夠大大降低貨車在行進過程中轉向下故障的出現(xiàn)。一方面可以借助交叉支撐裝置和擺動運行結構，對鐵路貨車的轉向架的總體結構形式進行進一步的設計和優(yōu)化。兩種支撐裝置的綜合應用，能夠確保鐵路貨車轉向架在運行失靈的情況下，保證整個機車在臨界運行速度條件下呈現(xiàn)直線穩(wěn)定運行。根據(jù)實踐結果，將上述兩種方式運用到鐵路貨車轉向架結構當中，可以大大提升整個轉向架結構橫向動力性能以及抗菱剛度。另外為了實現(xiàn)對轉向架結構的進一步優(yōu)化設計，應該對整體結構構架技術裝置，以此來提升整個轉向架結構的抗菱性能。通過在相應的部位加裝軸向彈簧，有效避免機車小輪在長時間行進過程中遭受到嚴重磨損。另外再對整個轉向架結構進行優(yōu)化改造過程中可以利用組合制動梁進行進一步的優(yōu)化調整。通過該種調整方式，可以有效改變機車轉向架的彈簧裝置以及交叉支撐的彈性裝置頭，同時也能夠以更加合理的形式調節(jié)減震技術裝置和摩擦板，從總體角度對整個轉向架結構進行進一步的優(yōu)化改造，確保檢修的方便，節(jié)約時間，節(jié)約人力成本投入。

結語：

綜上所述，鐵路貨車要想實現(xiàn)高效穩(wěn)定地運行，就離不開各項技術的有力支撐。鐵路貨車轉向架作為整個鐵路運輸系統(tǒng)的重要組成部分，在行進過程中普遍存在著磨損嚴重，問題多的特點，需要采取必要措施定期對轉向架進行有效的質量檢測，認真掌握鐵路貨車轉向架在行駛過程中所存在的諸多問題，并對關鍵檢修技術做出不斷的優(yōu)化，以此來推動鐵路交通運輸事業(yè)的健康發(fā)展。