淺析鐵路貨車機械檢修

杜尚冬

鐵路貨車檢修包括分解、檢測、修理、組裝等主要檢修過程和運輸、儲存等輔助過程，檢修技術(shù)在專業(yè)上涵蓋了焊接、鉚接、機械加工、熱處理、調(diào)修、裝配等工藝方法和目視檢查、量具檢查、無損檢測、自動檢測等檢查技術(shù)，是保證鐵路貨車質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要手段。隨著產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展，檢修技術(shù)經(jīng)歷了從作坊式生產(chǎn)到企業(yè)化生產(chǎn)的過程，從手工操作、單機作業(yè)方式發(fā)展到了大規(guī)模機械化作業(yè)，逐步形成了工藝合理、設(shè)備齊全、功能完備的鐵路貨車檢修體系。充分體現(xiàn)了以工裝保工藝、以工藝保質(zhì)量、以質(zhì)量保安全的指導思想；尤其是檢修工藝流水線的應(yīng)用，代替了原有笨重的體力作業(yè)和雜亂的地攤式作業(yè)，保證了檢修質(zhì)量，同時改善了作業(yè)環(huán)境，降低了工人勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。

鐵路貨車及零部件常見的損傷主要表現(xiàn)為變形、疲勞裂損、磨耗、變質(zhì)和意外損壞5種。

一、變形

指在載荷的作用下鐵路貨車零部件的幾何形狀改變而造成技術(shù)性能的降低或失效。通常與載荷、使用時間、使用環(huán)境、材質(zhì)等有關(guān)，此類故障常與變質(zhì)故障伴生，也有因載荷過大或材料特性低而產(chǎn)生，也可能受非正常外力作用而產(chǎn)生。這里變形主要指的是永久性變形，也稱之為塑性變形。

變形多發(fā)生在受力較大或容易受到外力沖撞的部位，如車體各梁柱、墻板、地板處，車鉤緩沖裝置零部件，制動件連接部位，彈簧等。

變形通常通過機械或人力的作用，采用冷調(diào)修或熱調(diào)修的方法進行矯正。底架調(diào)修一般采用熱變形法與加外載荷相結(jié)合的方法。制動件隨著螺紋結(jié)構(gòu)向法蘭結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，彈簧加強了材質(zhì)、制造質(zhì)量和檢測要求，變形問題已有明顯改善。

二、疲勞裂損

疲勞裂損是指鐵路貨車零部件在載荷的作用下，產(chǎn)生裂紋并擴展而導致技術(shù)性能的降低或失效，通常與鐵路貨車的運行里程、材質(zhì)、載荷、列車質(zhì)量、線路等級、運行速度以及使用時間有關(guān)，這里把因外力過大、結(jié)構(gòu)缺陷或材料腐蝕等因素引起的裂損視為材料的疲勞周期被縮短。疲勞裂損包括裂紋和裂紋發(fā)展到極限情況的裂斷。

疲勞裂損多發(fā)生在應(yīng)力較大、受力較大、存在原始缺陷和受到交變載荷易疲勞的部位，如：焊縫、彎角、鑄造缺陷、嚴重腐蝕、各孔處，車鉤緩沖裝置零部件，車軸卸荷槽，車輪輻板孔，軸承內(nèi)圈、外圈、滾子滾道面、車輪踏面等部位。軸承剝離、麻點、輾皮等，發(fā)展到一定程度可能成為裂斷。隨著大量投入使用高強度材料、改善設(shè)計結(jié)構(gòu)、采用新的制造和檢修工藝，疲勞裂損的發(fā)生率和損傷程度已有了很大程度改觀，如：搖枕、側(cè)架。

疲勞裂損通常采用在裂紋前端鉆止裂孔后清除原焊波重焊、補強、截換或鉚接的方法修理，裂斷通常直接報廢更換。由于現(xiàn)在車體（底架）多采用焊結(jié)構(gòu)形式，除少數(shù)老舊車型外，鉚接補強已基本淘汰。焊接的方法也已由過去的電弧焊為主發(fā)展為以CO2氣體保護焊、埋弧焊等自動焊接方式為主，并且大量采用焊接專機；以過去以單機作業(yè)方式為主，發(fā)展為現(xiàn)在的生產(chǎn)線為主的作業(yè)方式。

三、磨耗

磨耗是指由于摩擦件表面的狀態(tài)、尺寸、形狀和材質(zhì)發(fā)生變化導致技術(shù)性能的降低或失效，通常與鐵路貨車的運行里程、配件材質(zhì)、載荷、運行速度、線路斷面和等級有關(guān)。配件磨耗通常分為摩擦副磨耗和非正常摩擦副磨耗，前者是指結(jié)構(gòu)設(shè)計為常接觸結(jié)構(gòu)，后者是指結(jié)構(gòu)設(shè)計為非摩擦結(jié)構(gòu)。

磨耗多發(fā)生在零部件相互摩擦、接觸處和轉(zhuǎn)動部位，如心盤、車鉤緩沖裝置零部件、搖枕側(cè)架摩擦部位、銷軸連接部位。為解決磨耗問題，轉(zhuǎn)動部位采用涂抹潤滑脂等方法。隨著大量高強度、高分子材料逐步廣泛投入使用，磨耗損傷已得到很大程度的遏制，如上下心盤之間采用尼龍心盤磨耗盤，車鉤零部件采用E級鋼制造，采用車鉤托梁、車鉤支撐座、鉤尾框托梁、從板、緩沖器箱體均采用尼龍磨耗板，斜楔使用了高分子尼龍主摩擦板，立柱磨耗板使用45鋼，側(cè)架使用滑槽磨耗板，制動梁采用尼龍滑塊磨耗套，手制動機采用非金屬定滑輪。

四、變質(zhì)

變質(zhì)是指零件、油脂與外部介質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)而使配件的組織和性能發(fā)生不可逆變化產(chǎn)生技術(shù)性能的降低或失效，通常與鐵路貨車使用時間、貨物種類、使用環(huán)境和運行里程有關(guān)。一般對金屬類而言是指腐蝕，對油脂類而言是指變質(zhì)，對橡膠、高分子材料等合成材料類而言是指老化，對木材等植物制品類而言是指腐朽。變質(zhì)的修理方法一般是更換。

腐蝕是零件表面與周圍環(huán)境介質(zhì)發(fā)生化學或電化學反應(yīng)產(chǎn)生的表面損傷現(xiàn)象。腐蝕容易發(fā)生于車體鋼結(jié)構(gòu)、空氣制動零部件等經(jīng)常與空氣、水、運載介質(zhì)等接觸的部位。隨著新材料不斷投入使用，腐蝕的程度越來越低，范圍越來越小，修理的范圍和難度也在不斷縮小，如：車體采用耐候鋼甚至不銹鋼材料，管系采用磷化工藝，而后采用不銹鋼甚至不銹鋼復合材料，風缸、塞門等采用了不銹鋼材料。腐蝕可以通過除銹后堆焊、挖補、截換或補強的方法修理。堆焊后磨修或加工的方式與磨耗后的處理方式相同。制動閥等閥類零件的檢修方法主要是采用研磨工藝。