论铁路货车轮轴探伤存在的问题及建议

论铁路货车轮轴探伤存在的问题及建议

李德中

中国铁路北京局集团有限公司天津车辆段  天津市  300000

摘要：在现代社会不断发展的背景下，我国铁路事业取得了长足发展，轮轴作为关系到铁路货车行驶安全的关键零件，是我国铁路货车的主要组成部分，铁路货车轮对轮辋和辐板裂故障时有发生，极大地影响着铁路运输安全，本文从我国铁路货车轮轴检测存在的问题入手，对检测中检测出的裂纹及其他问题提出几点看法与建议，期望对检测人员正确把握检测关键有所裨益，并不断提高检测技能，从而保障我国铁路货车运输安全有所裨益。

关键词：铁路货车；轮轴探伤；问题；建议

引言

近年来，铁路车辆探伤方面取得了不少经验与成绩，应用了一些先进探伤设备开展工作，而且超声波探伤装置也得到广泛应用，使车辆轮轴事故大幅度减少。但是随着铁路货车车辆増载，提速要求的不断提高，探伤轮对发现的问题日渐增多和复杂化。因此，分析铁路车辆探伤中出现的一些问题，并针对这些问题提出解决措施是今后我们迫切需要做的事情。

一、铁路货车轮轴损伤分析

铁路货车轮轴的构成结构由车轴和车轮2大部分构成。车轮直接与钢轨接触时发生损伤的可能性比车轴损伤大。铁路货车车轮的常见损坏有车轮磨损和车轮裂纹两种。

1.1车轮磨损

货车行驶时，车轮和钢轨是直接接触的，行驶时摩擦力大，很容易发生车轮磨损。车轮磨损的分类有踏面磨损和轮缘磨损两种。

1.1.1踏面磨损

货车行驶时紧急制动导致踏面擦伤、剥离，影响车轮正常工作。不同材质导致故障程度不一，致使车轮和钢轨之间摩擦力、冲击力增加，影响行车安全。

1.1.2轮缘磨损

车辆在行驶过程中，轮缘内侧受到了钢轨的冲击力。加之车辆运行速度更快，行驶地势和地形更加复杂，对其边缘造成更加剧烈的影响，造成磨损程度更为严重。与此同时，也加大了货车行驶时的阻力，严重者会导致货车失去平衡，出现脱轨事故。

1.2轮轴和车轮裂纹

铁路货车轮轴车轮开裂位置众多，需要结合开裂情况对开裂类别进行深入探讨，其主要类型有车轴开裂，车轮踏面开裂，防尘板座开裂和轮缘根部开裂。各类车轮裂纹出现的原因有：车轴和制动拉杆结合不合理，受到较强性冲击，受外力作用而损伤。货车运输承载量的大小还会压迫车轮，使得车轮长时间处于疲劳的工作状态，不仅不能保证车辆的行驶安全，而且还会降低货车车轮的使用寿命。

二、铁路货车轮轴超声波探伤工艺

2.1超声波探伤原理

超声波探伤法是目前应用最多的金属无损检验方法之一,它的主要基本原理是运用超声波传导,折射,反射和波形转换等的物理特征检测金属材料的内部情况,并根据超声设备所接收声音的高低确定了工件的内部缺陷和异常现象的具体位置,再经过研究后可以得出内部缺陷真实情况,以便于为检测方法的建立提供参考。随著科学技术的进展,数字化,以及智能超声波检测设备的开发及广泛应用,使超声波传感器探伤测试的器材和产品种类越来越多,探测深度也提高,故障定位水平也愈来愈好,对铁路轮轴检测具有较好的应用发展前景。

2.2轮轴超声波探伤情况

采用的超声检测原理主要进行铁路货车轮轴损伤检验 ,对轮对破损,裂纹和相关材料的直接检测目的,其中横波纹探头的应用可进行轮轴轮座镶入部位的裂缝和缺口检测,而小角度纵波纹探头的应用则可进行轴颈及卸荷过程槽的直接检测。在工作中,轮轴探伤规定不得对检测部位的裂纹以及缺陷漏检,并要求对轮轴探伤制定严格质量标准并加强关键部件检查力度。

    2.3轮轴超声波探伤技术

轮轴制造企业和铁路检测机构对轮轴进行检测中应用较为普遍的超声波检测方法大致有以下几类:一是人工自动超声波检测,这一类检测方法对人员技能的要求较高,对事故现象的检查也相对彻底,详细,但通常受人主观因素,检测时间的限制比较大,因其工作时间大,实际检测工作常常出现错探,漏探问题,既降低了轮轴的检测质量也增加了检测成本;其次是微机控制超声波自动探伤检测工艺的研发和应用,由于超声波探伤机是在计算机的推动下研发出来的,所以它可以很高效的探测轮轴结构的问题,轮座上镶入金属部件的问题等,不过由于新车型,以及多轴型超声波自动探伤机的广泛应用,微机控制超声波自动探伤机仍然面临着检测不准,技术性能不好,操作偏差很大等弊端,甚至需要与人工复探配合使用,这就需要对超声波探伤检测工艺必须和新技术相结合进行革新和提高。

三、磁粉探伤

3.1磁粉检测原理

当铁磁性材料的工件磁化时，因其具有非连续性，使得其表面及近表面磁力线部分失真，产生漏磁场并吸附作用于其表面上的磁粉粒子在适当光照条件下产生目视可见磁痕，以指示其不连续性部位、尺寸、形态及轻重等。

3.2轮轴磁粉探伤

3.2.1原理

用交流电在车轴上沿程通电产生周向磁场以检测纵裂纹；向绕车轴运行的一定量线圈通入交流电并在车轴轴向产生纵向磁场以检测横裂纹。

3.2.2磁粉性能

磁粉检测主要依靠磁粉在漏磁场中聚集而产生磁痕来显示缺陷，磁痕显示程度的高低不仅与其特性，磁化方法，磁化规范，磁粉的施加方式，工件的表面状态及照明条件相关，而且与其自身的特性如磁特性，粒度，形状，流动性，密度及识别度等因素相关。影响磁粉使用性能的6个因素互相联系，互相制约，若孤立地追求其中的某一方面，排斥其中的另一方面，则可能使实验失败。性能检查最为可靠的手段，就是用综合性能试验测量磁粉性能。

（1）磁特性

这和磁粉在漏磁场作用下吸附产生磁痕能力相关。磁粉要有高磁导率，低矫顽力，低剩磁的特性。

（2）粒度

粒度大小对磁粉悬浮性及漏磁场吸附磁粉能力均有较大影响。在选取合适磁粉粒度时应综合考虑缺陷性质，大小，埋藏深度和磁粉作用方式等因素。

（3）形状

通常所说的条形磁粉（长径比大）易磁化而形成磁极，所以更易吸附在漏磁场中；球形磁粉可以提供很好的流动性。为了确保综合性能，多种形状磁粉要混配在一起。

（4）流动性

磁粉应具有良好流动性，以利于磁痕形成。利用交流磁化使磁场的方向连续改变对磁粉流动有利。

（5）密度

湿法检验时，磁粉的密度较高，容易析出，悬浮性较差，但是密度的大小和物料的磁特性有一定的关系，密度较小时磁性较差，很难受到弱漏磁场的吸引而产生磁痕，因此要全面考虑。

3.2.3磁悬液

目前，轮轴探伤一般使用水剂磁悬液。水剂磁悬液具有造价低，易更换，不燃等优点，但易引起工件锈蚀。因此，水载液需要有适当的润湿性，分散性，防锈性，消泡性，稳定性等。应向水中加入分散剂和消泡剂，并根据需要加入防腐剂和防锈剂。在制备磁悬液时应将磁粉和少量载液搅拌至均匀糊状后加入剩余载液中。

结束语

总之，对铁路货车轮轴探伤技术进行进一步研究，有助于及时发现轮轴裂纹并促进货车运行安全。所以，我们要在探伤问题上不断地找出自身存在的缺陷，促进探伤业务技术水平的提高，更好地适应飞速发展的铁路运输需求，从而为我国国民经济稳定发展做出贡献。

参考文献

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