关于铁路货车车轴常见故障探伤分析方法研究(张学辉)

北 京 交 通 大 学 现 代 远 程 教 育 毕毕 业业 论论 文文 论文题目论文题目 关于关于铁路货车车轴常见故障探伤分析方法研究铁路货车车轴常见故障探伤分析方法研究 姓姓 名名 张学辉张学辉 专专 业业 铁道车辆 铁道车辆方向 铁道车辆 铁道车辆方向 层层 次次 专升本专升本 入学时间入学时间 1515 春春 管理中心管理中心 直属直属 学习中心学习中心 太原太原 指导教师指导教师 吕杰吕杰 2015 年 5 月 7 日 学号 15650702 中南大学网络教育中南大学网络教育 毕业论文 设计 任务书毕业论文 设计 任务书 学生姓名张学辉学号 15650702 管理中心 直属 入学时间2015 年 3 月专业铁道车辆 学习中心 太原 毕业论文 设计 题目 关于铁路货车车轴常见故障探伤分析方法研究 题目类型 1 工程技术研究 题目来源 2 学生自选题 毕业论文 设计 时间 2017 年 2 月 17 日至 2017 年 6 月 15 日 1 毕业论文 设计 内容要求 或内容纲要 字数 500 字 内容纲要 大秦线重载铁路是世界单条铁路年运量最大的铁路线 它是晋 陕 蒙煤炭运输 的大动脉 对国民经济持续发展起着举足轻重的作用 随着我国铁路煤炭运输向着重 载 高速方向的不断发展 特别是大秦线 25t 轴重 C80 型系列专用货车的大量投入使 用 对车辆重要零部件的检修质量提出了更高的要求 轮轴作为铁路货车的重要零部 件之一 其技术状态直接关系到车辆的运行安全 而探伤作为保证轮轴检修质量的主 要技术手段 其质量状况直接关系到轮轴的检修质量 因此货车 50 钢车轴探伤常见 故障的分析与预判成为我们首要课题之一 本文通过 50 钢车轴探伤常见故障的分析和调查统计 分析了 50 钢车轴探伤常见 故障预判的技术难题原因 提出了解决措施 本文主要结构框架及内容如下 一 概述 二 货车 50 钢车轴探伤常见故障的发现和预判的技术难题 三 货车 50 钢车轴探伤常见故障的分析与预判及解决措施 1 50 钢车轴的结构特点 1 50 钢车轴分类 2 50 钢车轴各部尺寸 3 50 钢车轴损伤形式及部位 2 50 钢车轴检修过程的卡控 1 车轴机加工质量控制 2 车轴探伤重点故障分析 3 50 钢车轴探伤常见故障的分析与预判及解决措施 1 采用先进技术装备 2 技术统计和车轴失效分析 3 探伤检测技术互 补 四 结论与展望 对论文所完成的工作和结论 以及论文存在的不足进行总结 最后还需要说明进 一步研究的问题和方法 1 题目类型 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2 题目来源 工作任务题 生产实际题 模拟或虚构题 学生自选题 本任务书必须网上报送学院 学院审批通过后 下载放置在学生论文首页 2 主要参考资料 期刊文献书写规范 作者 论文篇名 刊物名 出版年 卷 期 论文在刊物中的页码 图书文献书写规范 作者 书名 出版地 出版社 出版日期 引用内容所在页 1 刘吉远 陈雷 铁路货车轮轴技术概论 北京 中国铁道出版社 2009 年 10 月 第一 七 八 九篇 2 陈雷 铁路货车技术与管理 北京 中国铁道出版社 2010 年 4 月 第四章 3 铁路货车轮轴组装 检修及管理规则 铁总运 2016 191 号 2017 年 1 月 1 日起施行 4 铁路货车厂修规程 铁运 2011 207 号 2012 年 7 月 1 日起施行 5 铁路货车段修规程 铁运 2012 202 号 2013 年 1 月 1 日起施行 6 袁清武 车辆构造与检修 北京 中国铁道出版社 2009 3 毕业论文 设计 进度安排 起 止 时 间阶 段 内 容 2015 年 1 月 17 日 2015 年 3 月 25 日收集有关论文 设计 资料 选题 填报任务书并上 传 2015 年 3 月 26 日 2015 年 4 月 10 日修改毕业论文 设计 任务书 并上传 2015 年 4 月 11 日 2015 年 5 月 10 日撰写论文 提交初稿 指导老师进行论文指导和评阅 2015 年 5 月 20 日 2015 年 5 月 30 日 上传毕业论文 设计 终稿 指导老师进行指导和评 阅 2015 年 6 月中旬毕业论文 设计 答辩 指 导 教 师网络教育学院主管院长 吕杰 2017 年 4 月 12 日 目 录 摘要 第 1 章 绪论 1 1 1 论文选题背景 1 1 2 车轴探伤的发展状况 1 1 3 本文的主要研究工作 1 第 2 章 50 钢车轴探伤常见故障的发现和预判 2 2 1 50 钢车轴分类 2 2 2 50 钢车轴探伤方法的分类及探测要求 2 2 2 1 50 钢车轴探伤方法的分类 2 2 2 2 50 钢车轴探测要求 2 2 3 50 钢车轴型式 基本尺寸和理化性能 3 2 3 1 车轴型式和基本尺寸 3 2 3 2 车轴的理化性能和机械性能 3 2 4 车轴的损伤形式及部位 4 2 5 50 钢车轴检修过程的卡控 4 2 5 1 车轴机加工质量控制 4 2 6 车轴探伤重点故障分析 6 2 6 1 车轴内部缺陷 6 2 6 2 轴颈裂纹 6 2 6 3 轴颈根部粗糙度超标 7 2 6 4 轴颈根部的局部腐蚀 8 2 6 5 轴颈根部疲劳累积损伤 8 2 6 6 轮座内侧微动摩擦腐蚀与车轴冷切 9 2 6 7 轮座粗糙度超标 9 2 6 8 轮座压装损伤与车轴裂断 9 2 6 9 轮座局部接触及透声不良 10 2 6 10 轴身铲痕与轴身碰伤 11 第 3 章 货车 50 钢车轴探伤常见故障的分析与预判及解决措施 11 3 1 50 钢车轴探伤故障的预防 11 3 1 1 车轴内部缺陷的预防 12 3 1 2 轴颈部位故障的预防 12 3 1 3 轮座部位故障的预防 12 3 1 4 轴身部位故障的预防 12 3 2 50 钢车轴探伤故障的改进措施 13 3 2 1 加强探伤检测的技术管理 13 3 2 2 采用先进的技术装备 13 3 2 3 加强技术统计和车轴失效分析 14 3 2 4 探伤检测技术互补 14 第四章 结论与展望 14 4 1 论文结论 14 4 2 论文展望 15 参考文献 16 致谢 17 内容摘要 大秦线重载铁路是世界单条铁路年运量最大的铁路线 它是晋 陕 蒙 煤炭运输的大动脉 对国民经济持续发展起着举足轻重的作用 随着我国铁 路煤炭运输向着重载 高速方向的不断发展 特别是大秦线 25t 轴重 C80 型 系列专用货车的大量投入使用 对车辆重要零部件的检修质量提出了更高的 要求 本论文首先阐述了铁路货车轮轴是货车的重要部件 承担着货车承载 走行的功能 是直接关系到铁路货车安全的最关键部件之一 车轴是轮轴的 重要组成部分 通过对50钢车轴探伤常见的故障的分析 发现冷切是车轴断 裂的主要形式之一 因此防止车轴冷切是铁路安全防范的重点工作 做好车 轴防冷切工作 要从车轴的设计 制造 组装 运用 检修及管理等方面不 断地进行总结和改进 必须采用先进的手段加以监控 及时地发现车轴上各 种异常现象和事故苗头 并使各类故障在萌芽状态予以排除 通过对导致车 轴冷切的各类故障进行分析 查明产生这些故障的原因 有针对性的提出预 防措施和改进对策 真正做到对冷切事故的提前预防 我作为湖东车辆段轮轴车间的技术员 从现场检修工作实际来看 通过 分析 50 钢车轴探伤的常见故障 发现目前现场对车轴冷切事故缺乏足够的敏 感性 对导致车轴冷切的各类故障及原因没有足够的认识 也缺乏有效的从 事预防措施 因此我觉得有必要将导致车轴冷切的故障种类 原因分析和预 防措施进行一些探讨 以利于现场人员了解和掌握 关键词 车轴 故障 冷切 分析 措施 第 1 章 绪论 1 1 论文选题背景 铁路运输是我国主要的运输方式 在我国国民经济中起着举足轻重的作用 在 21 世纪 中国铁路将逐渐跨入以 高速客运 重载货运 为特征的新时代 随着铁路现代化的发展 传统的运输系统将不断面临许多新难题 货车行车速度 越高 载重越大 安全问题越显突出 当前 随着我国铁路煤炭运量的逐年递增 特别是大秦线 C80 等系列新型重载货车的大量投入使用 对车辆重要零部件的检 修质量提出了更高的要求 轮轴作为铁路货车的重要零部件之一 其技术状态直 接关系到车辆的运行安全 而探伤作为保证轮轴检修质量的主要技术手段 其质 量状况直接关系到轮轴的检修质量 因此对轮轴的探伤质量也提出了更高的要求 1 2 车轴探伤的发展状况 货车车轴的发展历经了 40 钢车轴和 50 钢车轴 随着铁路货车车轴材质的不 断优化 以及探伤设备的不断更新和探伤工艺的逐步完善 自 2000 年铁路货车 50 钢车轴的全面投入运营以来 铁路货车车轴冷切事故得到了全面的杜绝 因为 轮轴质量问题导致货车行车事故有效的减小 加之探伤人员的选拔不断严格 探 伤人员的素质不断提高 因此货车车轴探伤在保证铁路货车安全运行中起着举足 轻重的作用 1 3 本文的主要研究工作 如前说述 车轴是轮轴的重要组成部分 冷切是车轴断裂的主要形式之一 因此防止车轴冷切是铁路安全防范的重点工作 做好车轴防冷切工作 要从车轴的设计 制造 组装 运用 检修及管理等 方面不断地进行总结和改进 必须采用先进的手段加以监控 及时地发现车轴上 各种异常现象和事故苗头 并使各类故障在萌芽状态予以排除 通过对导致车轴 冷切的各类故障进行分析 查明产生这些故障的原因 有针对性的提出预防措施 和改进对策 1 综述国内 50 钢车轴常见的探伤方法及特点 2 利用 50 钢车轴探伤的常见故障 分析导致车轴冷切的故障种类 原因分 析和预防措施 第 2 章 50 钢车轴探伤常见故障的发现和预判 车轴的损伤可能发生在整个轴的所有部位 主要表现形式有 内部材质不良 表面加工不良 腐蚀 微动摩擦损伤和轴身表面外来损伤等 这些伤损最终导致 车轴上疲劳裂纹的萌生和扩展 最后就可能造成车轴的疲劳裂断 冷切 2 1 50 钢车轴分类 50 钢车轴分为 RE2A 和 RE2B 车轴两种 2 2 50 钢车轴探伤方法的分类及探测要求 2 2 1 50 钢车轴探伤方法的分类 车轴在检修过程中须施行复合磁化荧光磁粉探伤检查和超声波探伤检查 2 2 2 50 钢车轴探测要求 车轴必须按下列规定施行超声波探伤和复合磁化荧光磁粉探伤检查 1 新制车轴再加工部位 2 轮对解体后的再加工部位及车轴各部位 3 轮轴 轮对在施行段修及以上修程时 车轴外露部位 轮轴如不退轴承 或轴承内圈时 防尘板座及轮座外侧的外露部位除外 4 轮对不解体时 轴颈 防尘板座及轴身再加工部位 5 车辆颠覆及脱轨事故卸下轮对的车轴外露部位 6 新制车轴组装前必须对车轴施行全轴穿透探伤检查 7 50 钢车轴的轮轴 轮对第一次组装时间达到 6 年 每次施行段修及以上 修程时 均须对车轴施行全轴穿透探伤检查 对轮座镶入部施行超声波探伤检查 如不退轴承或轴承内圈时 还须对轴颈根部或卸荷槽部位施行超声波探伤检查 8 车辆颠覆或重车脱轨 包括机冷车脱轨 时 均须对全车轮对车轴施行 全轴穿透探伤检查和轮座镶入部超声波探伤检查 9 轮轴不退卸轴承时须施行两次超声波探伤检查 第二次须采用手工作业 方式对全轴施行超声波穿透探伤检查 轴颈根部或卸荷槽施行小角度超声波探伤 检查 两次探伤作业不得由同一探伤人员完成 10 轮对组装后 须对轮座镶入部施行超声波探伤的检查 11 轮轴检修时 凡打开轴承前盖作业的 经外观检查状态良好 需旋轮者除 外 须对车轴施行超声波穿透探伤检查和轴颈根部施行超声波探伤检查 2 3 50 钢车轴型式 基本尺寸和理化性能 2 3 1 车轴型式和基本尺寸 车轴型式如图 基本尺寸如下表 尺寸尺寸 mmmm 车轴车轴 型号型号 d d1 1 d d2 2d d4 4d d5 5L L1 1 L L2 2 L L3 3 l l1 1 L L2 2L L4 4 计算重量计算重量 kgkg RERE2B 2B 150 0 150 0 068068 0 043 0 043 180 0 180 0 085085 0 058 0 058 210 210 1 1 2 2 184 184 2 2 0 0 2181 12181 1 0 0 1981198117611761 1 12102108383266 5266 5451451 RERE2A 2A 150 0 150 0 068068 0 043 0 043 180 0 180 0 085085 0 058 0 058 210 210 1 1 2 2 184 184 2 2 0 0 2191 12191 1 0 0 1981198117311731 1 12302304848229229451451 2 3 2 车轴的理化性能和机械性能 车轴的理化性能如下表 单位 单位 P PS SCrCrNiNiCuCuT T AlAl 车轴钢车轴钢 钢种钢种 C CMnMnSiSi 不大于不大于不小于不小于 5050 钢钢 0 470 47 0 0 5757 0 600 60 O O 90 90 0 170 17 0 0 40 40 0 0300 0300 0300 0300 300 30O 30O 300 250 250 0200 020 注 注 5050 钢车轴化学成分的成品分析允许偏差如下 钢车轴化学成分的成品分析允许偏差如下 C 0 02C 0 02 Mn 0 03Mn 0 03 Si 0 02Si 0 02 P 0 005P 0 005 S 0 005S 0 005 车轴的机械性能如下表车轴的机械性能如下表 表表 F2 3 4F2 3 4 抗拉强度抗拉强度 RmRm下屈服强度下屈服强度 ReLReL断后伸长率断后伸长率 A A断面收缩率断面收缩率 车轴钢钢种车轴钢钢种 N N 2 2 5050 钢钢 610 610 345 345 22 22 37 37 2 4 车轴的损伤形式及部位 裂断位置部位主要在轮座嵌镶轮座内外侧 30MM 惯性裂纹发生部 轴颈根部 和轴身中处 车轴的损伤形式及部位如图 1 所示 图 1 车轴的损伤形式及部位 2 5 50 钢车轴检修过程的卡控 2 5 1 车轴机加工质量控制 1 车轴相关尺寸 轮座 轴颈 防尘板座尺寸及圆弧度 详见下表 5050 钢车轴相关尺寸钢车轴相关尺寸 单位 单位 mmmm 修程修程 项目项目 原型原型厂修厂修 轮座直径轮座直径 210210 1 1 2 2210210 3 3 6 6 轴颈直径轴颈直径 150150 0 068 0 043 150150 0 068 0 025 防尘板座直径防尘板座直径 180180 0 085 0 058 180180 0 085 0 020 轴颈后肩轴颈后肩 R40R40 轮座前肩轮座前肩 R30R30 2 车轴轴颈加工的相关要求 RE2A 型 RE2B 型车轴轴颈直径原型须符合 150 0 068 0 043mm 厂修须符 合 150 0 068 0 025mm 改等级车轴轴颈原型应符合 149 5 0 068 0 043mm 厂修应符合 149 5 0 068 0 025mm RE2B 型车轴轴颈圆柱度原型须 符合 0 010mm 轴颈圆柱度为测量轴颈规定截面的直径 取最大直径差的 1 2 厂修须符合 0 015mm RE2A 型车轴轴颈圆柱度厂修须符合 0 015mm 同一车轴 两轴颈长度差 1mm 轴颈直径可在全长范围内向轴颈端部方向逐渐减小 轴颈 粗糙度应不大于 Ra1 6 m 轴颈弯曲度不大于 0 15mm 大于时判定车轴报废 3 防尘板座加工的相关要求 RE2B 型车轴防尘板座直径原型须符合 180 0 085 0 058mm 厂修须符合 180 0 085 0 020mm 改等级防尘板座直径原型须符合 179 5 0 085 0 058mm 179 0 085 0 058mm 厂修须符合 179 5 0 085 0 020mm 179 0 085 0 020mm RE2A 型车轴防尘板座直径厂修须符合 180 0 085 0 020mm 改等级防尘板座直径原型须符合 179 5 0 085 0 058mm 179 0 085 0 058mm 178 0 085 0 058mm 厂修须复核 179 5 0 085 0 020mm 179 0 085 0 020mm 178 0 085 0 020mm 防尘板座圆度须符合 0 025mm 防 尘板座粗糙度应不大于 Ra1 6 m 4 轮座加工的相关要求 RE2A RE2B 型重新组装时轮座直径须符合 210 3 6mm 范围要求 RE2B 型 新组装时轮座直径须符合 210 1 2mm 范围要求 轮座圆柱度须符合 0 050mm 轮座圆柱度为测量轮座规定截面的直径 取最大直径差的 1 2 轮 座大端应在内侧 同一车轴上两端的轮座直径差应 3 mm 轮座粗糙度应不大于 Ra1 6 m 5 其他尺寸的相关要求 使用轴肩距尺测量车轴轴肩距 RE2B 型车轴轴肩距须符合 1761 1mm RE2A 型车轴轴肩距须符合 1731 1mm 使用轴全长尺检测车轴全长 RE2B 型车轴全 长须符合 2181 1 0mm RE2A 型车轴全长须符合 2191 1 0 mm 2 6 车轴探伤重点故障分析 2 6 1 车轴内部缺陷 车轴内部的缺陷主要包括材料成分偏差 夹杂物 组织异常 级别超标 疏 松 残余缩孔等等 产生原因主要是轴坯冶炼或车轴热处理控制失误造成的 在 车轴运行中 疲劳裂纹从车轴内部缺陷处萌生 然后逐步扩展 最终导致疲劳裂 断 它的危害性在于疲劳裂纹萌生于车轴内部缺陷处 从外观及表面磁粉探伤很 难发现 只有通过超声波探伤检查才可以发现 因车轴内部缺陷造成车轴冷切的 断口如图 2 所示 1 车轴内部缩孔 2 车轴内部夹渣 图 2 车轴内部缺陷造成车轴冷切的断口 2 6 2 轴颈裂纹 轴颈裂纹主要发生在车轴轴颈与轴承配合部内侧边缘 产生的原因是由于车 轴与轴承组装不当 或轴承装配中压入异物 在其配合部边缘产生高应力集中 导致裂纹萌生 需通过超声波探伤或退轴承后通过磁粉探伤检测发现 由于轴承 装配尺寸不当造成的轴颈裂断如图 3 所示 由于轴承装配中压入异物造成的车轴 冷切如图 4 所示 AB 区段为内轴承装配位置 AC 段为外轴承装配位置 图 3 由于轴承装配尺寸不当造成的轴颈裂断 箭头所示为裂纹源 1 轴承内圈装配面内边缘压入异物 2 实物轴断口 疲劳裂纹源区 的异常区 箭头所示 与 1 中异常区对应 图 4 由于轴承装配中压入异物造成的车轴冷切 2 6 3 卸荷槽 轴颈根部 粗糙度超标 轴颈根部加工粗糙主要是由于加工工艺过程中质量控制存在问题 表现在车 轴卸荷槽 轴颈根部 表面有目测可见的车削刀痕 达不到标准规定 Ra1 6 m 的要求 在车轴运行中 车削刀痕根部的应力集中导致疲劳裂纹萌生和扩展 最 终疲劳裂纹导致断裂 它的危害性在于疲劳裂纹虽然在表面萌生 但很难用肉眼 发现 扩展速度较快 很可能造成车轴冷切事故 轴颈根部粗糙度超标引起的车 轴冷切如图 5 所示 1 轴承一侧断口 2 轮饼一侧断口 图 5 卸荷槽 轴颈根部 粗糙度超标引起的车轴冷切断口 2 6 4 轴颈根部的局部腐蚀 轴颈根部局部腐蚀主要是由于车辆装载的腐蚀物直接漏渗到轴颈根部部位 在车轴轴颈根部位形成了局部腐蚀环境 主要表现在车轴轴颈根部表面分布着 大量的腐蚀斑点 呈不均匀分布 经清洗后可见腐蚀部位有很多麻坑 联成一 片 每一个腐蚀区域腐蚀程度有所差别 麻坑大小不同 在车轴运行中 腐蚀 坑处的应力中易诱发疲劳裂纹 最终导致疲劳裂断 它的危害性在于裂纹不易 发现 易造成弧形多源或线源 裂纹扩展速度较快 很可能造成车轴冷切事故 因轴颈根部的局部腐蚀造成车轴冷切断口如图 6 所示 图 6 卸荷槽 轴颈根部 的局部腐蚀 图 7 卸荷槽 轴颈根部 疲劳累积损伤 造成车轴冷切断口 造成车轴冷切断口 2 6 5 轴颈根部疲劳累积损伤 轴颈根部疲劳累积损伤是由于车轴长期在疲劳载荷下运用而造成的 车轴在 长期运用过程后 就会形成疲劳累积损伤 在车轴表面和内部产生微裂纹 这些 微裂纹在表面会形疲劳源 在内部会加速裂纹扩展 当车轴材质微观不良时就会 提前产生大量疲劳累积损伤微裂纹 而且车轴疲劳累积损伤微裂纹用肉眼无法观 察到 不容易及早发现 很可能导致车轴冷切 因轴颈根部疲劳累积损伤造成车 轴冷切断口如图 7 所示 2 6 6 轮座内侧微动摩擦腐蚀与车轴冷切 轮座内侧微动摩擦腐蚀因车轴运用环境不良 载荷偏大 车轴材质 强度偏 低 轮座表面加工质量偏低 压装有较大的损伤等因素组合出现时易于产生 主 要发生在轮座内侧镶入部 5 10mm 位置 该位置是车轴旋转弯曲载荷作用下高应 力区 往往存在细小缝隙 在车轴运用不良时 形成了具有一定腐蚀性的电介质 进入轮座内侧镶入部的缝隙中 与原有的轮座表面的一定损伤和车轴旋转弯曲形 成的微动摩擦共同作用 诱发疲劳裂纹 因微动摩擦腐蚀造成轴轮座内侧裂断断 口如图 8 所示 图 8 微动摩擦腐蚀造成轴轮座内侧 图 9 轮座粗糙度超标造成轴轮座 裂断断口 内侧裂断断口 2 6 7 轮座粗糙度超标 轮座加工粗糙度超标主要表现在轮座表面存在肉眼可见的加工刀痕 达不到 标准规定 Ra1 6 m 的要求 在车轴运行中 会在镶入部内侧 5 10mm 的高应力区 沿刀痕萌生疲劳裂纹 引发车轴冷切事故 因轮座粗糙度超标造成轴轮座内侧裂 断断口如图 9 所示 2 6 8 轮座压装损伤与车轴裂断 轮座压装损伤是因为压装时存在失误 如 漏涂油 涂油不均匀或有金属及 异物进入等 或压装参数严重超范围所致 它的压装曲线斜率往往会出现陡升 主要表现在车轴轮座表面有目测可见鱼鳞片带和挤压包 鱼鳞片带的方向是从轮 座的外侧指向轮座的内侧 挤压包在鱼鳞片带的前端 即轮座内侧 在鱼鳞片 的根部往往有裂纹 在车轴运行中 裂纹处的应力集中 使裂纹易扩展 最后导 致车轴疲劳裂断 由于轮座严重的压装损伤造成的车轴在轮座外侧冷切断口如图 10 所示 图 10 轮座严重的压装损伤造成的车轴在轮座外侧冷切断口 2 6 9 轮座局部接触及透声不良 轮对压装后的镶入部超声波探伤 比较典型的故障有局部接触不良 轮座 勒伤等故障 如图 1 所示 图 1 轮座勒伤 较为典型的故障有 2013 年 1 月 24 日探测轴号为 RE2B 80018 的轮对右端 轮座局部透声不良 波形图如下 通过分析和计算发现轮座透声不良故障的波形全部为 55 度横波探伤没有轮 毂波或轮毂波达不到 80 经计算 2 组轮毂波是分别探测到距轴端面 299mm 处和 306mm 处的轮座外侧上而没有发生反射 且始波后面有林状波及杂波 这完全符 合 铁路货车轮轴组装检修及管理规则 第三篇 4 4 2 4 2 中相关内容对车轴局 部透声不良的定义 更重要的是这两条故障轮对经全部退卸车轮后再进行 55 度 横波探伤仍然是上述的波形 最终经探伤工 探伤工长 车间技术员 轮轴专职 的鉴定两条故障轮对的车轴全部报废 2 6 10 轴身铲痕与轴身碰伤 轴身铲痕沿车轴横向或斜向 车轴运行中 轴表面铲痕处产生应力集中 由 此萌生疲劳裂纹 轴身碰伤一般是运用中偶然因素造成的 它会引起缺口效应 产生局部高应力集中 在凹痕处萌生横向疲劳裂纹并扩展 最终导致车轴疲劳裂 断 因轴身铲痕与轴身碰伤造成车轴冷切断口如图 11 所示 图 11 轴身铲痕与轴身碰伤造成车轴冷切断口 第 3 章货车 50 钢车轴探伤常见故障的分析与预判及解决措施 通过日常工作的积累及探伤常见故障的分类和汇总 发现影响 50 钢车轴质 量的关节因素主要是疲劳裂纹 材质的内部变化 设备检测能力 人员素质等方 面 因此 我们要针对上述的原因经过全面的分析制定出一套行之有效的解决措 施 3 1 50 钢车轴探伤故障的预防 3 1 1 车轴内部缺陷的预防 对轴坯或车轴要进行严格的理化检验 防止不合格的轴坯或车轴投入使用 在轮轴检修时 对车轴要进行严格的超声波穿透探伤检查 防止内部存在缺陷的 车轴投入使用 3 1 2 轴颈部位故障的预防 严格保证车轴轴颈部位的加工精度 必须符合图纸和技术条件的规定 车轴 在厂修 段修时 无论何种原因退轴承后 一定要仔细观察卸荷槽部位的轴表面 凡是有腐蚀的车轴一律停止使用 对没有腐蚀 又未涂防锈脂的车轴 一定要加 涂防锈脂 货运部门要加强对腐蚀性货物的管理 特别是腐蚀性液体一定要密封 防止溅漏 一旦溅漏 受损部件要及时更换 在压装轴承时 要认真检查轴承的 外形尺寸 避免使用尺寸精度达不到要求的轴承 压装轴承时 要防止硬质异物 带入轴承 以免在装配面产生高应力集中 3 1 3 轮座部位故障的预防 进一步深入进行轮座部位微动摩擦腐蚀的研究 探讨和制定更为先进的压装 工艺和检测方法 借鉴国内外先进技术要求 提高车轴轮座和车轮毂孔的尺寸精 度和表面粗糙度 研制用于轮座的防蚀剂 减轻乃至消除微动摩擦腐蚀 加强轮 座镶入部内侧的超声波探伤 防止微动摩擦腐蚀坑处萌生的疲劳裂纹进一步扩展 导致车轴裂断 采用轮对压装突悬结构 将车轴载荷再易损伤区的高应力减小 采用数控加工 严格保证车轴轮座处的加工精度和质量 严格落实轮对压装的各 项工艺和技术要求 不断提高轮对压装装备的自动化水平 保证轮对压装质量 轮座局部透声不良故障的出现不仅直接影响了我们的生产进度 同时还浪费了大 量的人力 物力 它使车轴加工各岗位 车轮加工岗位 轮对压装岗位的工作全 部白费 给我们的探伤工作带来了很多负面影响 这类故障也再次提醒探伤工 如果轮座复探岗位落实探伤工艺不彻底 将轮座局部透声不良轮对直接放走 会 直接导致车轴内部缺陷进一步扩展最终导致冷切事故的发生 3 1 4 轴身部位故障的预防 强化对轴身加工表面粗糙度的要求 并涂刷防锈漆 在检修吊运过程中 防 止对轴身的磕碰 发现超限碰伤 及时报废 对于轴身已有损伤且深度不超限的 车轴 必须按规定平滑过渡 并对损伤部位进行一次探伤 证实其底部无裂纹后 再继续投入运用 在运用过程中加强对轴身的检查 发现车轴有严重磕碰伤的车 辆要及时扣修 3 2 50 钢车轴探伤故障的改进措施 3 2 1 加强探伤检测的技术管理 探伤是及早发现车轴各部裂纹及内部缺陷 防止车轴冷切的主要技术手段 因此要不断提高探伤人员的技术素质和工作责任心 建议有关部门定期组织探伤 人员进行实际探伤方面的培训 并经常性地举办探伤技术表演赛 奖优罚劣 激 发探伤人员学习技术的积极性 另外 对各级轮轴管理人员也应该进行探伤业务 培训 把懂得探伤基本知识作为选拔轮轴管理人员的基本条件 以便更好地检查 指导轮对探伤工作 在提高技术素质的同时 还要对探伤人员进行思想教育 阐 明因工作疏忽而造成的严重后果 使他们能够真正意识到探伤工作的重要性和探 伤人员所肩负的重大责任 从思想上把探伤工作提到一个新的高度 加强探伤工 艺落实 严格把住探伤作业质量关 各级管理人员要把探伤工作放在轮轴工作重 中之重的位置 要坚持每天深入现场 对轮对探伤工作进行检查 指导和有效地 管理 要充分发挥探伤检查员的作用 对探伤的每对轮对进行严格把关 杜绝漏 判 防止冷切事故的发生 3 2 2 采用先进的技术装备 认真贯彻 以装备保工艺 以工艺保质量 以质量保安全 的指导思想 加 快一些老旧设备的更新换代 采用先进的技术装备 逐步实现检修及加工数控化 检测及组装自动化的目标 1 目前现场使用的探伤设备主要下列需要改进的方面 3000 型轮对荧光磁粉探伤机存在磁化电流不稳定的情况 选择微控自动程 序时 由于磁化电流的不稳定 造成轮对磁化不彻底 影响探伤效果 3000Z 型车轴荧光磁粉探伤机喷液装置容易堵塞 造成喷液不均匀 且因喷液装置喷头 的结构原因造成喷出的磁悬液泡沫较多 加入多量的消泡剂后也没有改善 影响 判伤 3000Z 型车轴荧光磁粉探伤机反复出现过磁极卡滞 电路短路等故障 工 作性能不稳定 微机控制超声波自动探伤机 微机控制系统出现问题 探伤操作 程序不能正常打开 影响实际操作且在实际探伤过程中误报率比较高 2 手工磁探设备方面 多通道探伤仪杂波水平较高 影响判伤 原因主要有 接地不良 受其它设备干扰 探头的屏蔽效果差 仪器放在不 锈钢操作箱内增加了设备干扰 b 半轴实物试块加工质量不高 主要表现为编 号为 3 的半轴试块在确定穿透探伤灵敏度时 若 dB 值偏高 探伤仪就会提示不 合格 推测应该是半轴的材质不佳 在做镶入部内外侧校验时 半轴需在轴架上 旋转 180 在半轴的根部与轴架的接触部位出现了较深的环状磨痕 长期下去 必然会影响校验的准确性 3 2 3 加强技术统计和车轴失效分析 目前 50 钢车轴的全面推广已有近 10 年 在收集的 5 万余份轮轴探伤资料和 对湖东车辆段轮轴厂 段修的调研中 真正的 50 钢裂纹轴较少 目前 50 钢车 轴的数量已占运用车轴总数的 50 以上 今后应加强有效跟踪和相关的技术统计 对报废裂纹轴进行全面检测 失