來源:鐵道車輛資源平臺
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鐵路貨車在運用中,由于受到自然和使用條件的影響,自重與載重的作用,運行中的沖擊和振動的動力作用等等,各零部件不可避免地會發(fā)生磨耗、腐蝕、變形、裂紋和折斷等損傷,從而降低運用性能,甚至不能使用。
因此,掌握鐵路貨車零部件的損傷規(guī)律,有利于制訂相應(yīng)的技術(shù)對策,有效地確保運用中的鐵路貨車保持良好的運行狀態(tài),高質(zhì)量地完成運輸任務(wù)。
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)和意外損壞等五種。
◆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。
◆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(dǎo)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。
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。
◆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(dǎo)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。
零部件磨耗超限時,直接更換;磨耗不超限時,一般采用堆焊后磨修或機械加工的方法修理。
◆變質(zhì)
變質(zhì)是指零件、油脂與外部介質(zhì)發(fā)生化學(xué)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(xué)或電化學(xué)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。腐蝕可以通過除銹后堆焊、挖補、截換或補強的方法修理。
由于我國現(xiàn)在已淘汰了木質(zhì)和鋼木混合結(jié)構(gòu)鐵路貨車,車體的腐朽已不存在,只是在老舊型鐵路貨車的部分結(jié)構(gòu)上還存在腐朽損傷,如:普通平車木地板、舊型木質(zhì)腳踏板、舊型木質(zhì)管卡墊等部位。
◆意外損壞
意外損壞指在設(shè)計未考慮的外力作用下零部件改變形狀、位置以及結(jié)構(gòu)而造成技術(shù)性能的降低或失效。通常與事故、外物擊打、使用中不正常的沖撞、裝卸作業(yè)、拆卸、組裝質(zhì)量、材料質(zhì)量等有關(guān)。常見形式有松動、丟失、外物擊打裂斷、磕碰傷等。
松動是指因螺紋連接或鉚接部位的位置變化而造成的失效,松動主要采取重新緊固、更換緊固件或焊固的方法處理。
丟失是指因連接破壞或人為拆卸而缺少配件,是由于人為偷盜、松動等原因造成的,處理方法是補裝原型配件;現(xiàn)在鐵路貨車及零部件設(shè)計時已充分考慮松動、丟失等問題,并采取了有效的手段,如采用拉鉚釘聯(lián)結(jié)、加裝防盜件等。
外物擊打裂斷是由于受到非正常外力造成的,處理方法和正常情況下發(fā)生的裂紋相同。
磕碰傷也是由于受到非正常外力造成的,一般采?手工磨修或機械加工的方法消除。