CRH380AL型動車組車輪淺層裂紋運用因素分析

摘 要：動車組輪對是動車組的核心關鍵部件。本文對CRH380AL型動車組車輪踏面淺層出現裂紋的運用因素進行分析，討論缺陷發生原因，并提出預防措施。

關鍵詞：動車組；輪對；分析

1 問題提出

2013年，鄭州鐵路局鄭州車輛段配屬的CRH380A-6104L列動車組輪對踏面硌傷鏇修時，2次發現淺層裂紋缺陷，經多次鏇修后消除。經調研，全路部分單位同樣存在此類問題發生。本文不考慮配件材質及工藝因素，對運用因素進行分析。

2 淺層裂紋發生情況

在日常運用中的由于動車組運用及環境等因素影響，動車組在運行中車輪踏面會形成缺陷，主要缺陷有：

3.1 踏面擦傷：發生在輪對兩個車輪上同一圓周位置，由于制動和加速時輪軌滑移產生。這種破壞現象與輪/軌滑動有關，如果缺陷沒有經過鏇輪去除的話，將造成局部車輪重大的更改（微觀結構發生變化，硬度增加）并可能發生剝離。缺陷通常發生在輪對的兩個車輪相同的圓周位置處。

3.2 硌傷：由于在軌道上輪軌接觸面間存在小的物體（如石子）而造成的滾動圓上的小凹陷。

3.4 剝離：該破壞現象是由于在上述滾動接觸疲勞及擦輪等缺陷的影響下，局部材料分離產生的。

4 運用因素分析

4.1 輪軌接觸受力分析

踏面表面缺陷在接觸拉應力及橫向剪切應力作用下斜向內擴展，至亞表面，由剪切應力作用平行于踏面擴展。由踏面向里擴展時，裂紋輪廓表現為逐漸增大的趨勢。同時，由于車輪外形為圓形，裂紋交匯后形成剝離或掉塊。

4.2 表面疲勞源——棘輪效應+外傷

5 分析結論

滾動接觸疲勞裂紋是造成輪踏面鏇修后出現的月牙形裂紋的主要運用因素，裂紋源源于輪軌接觸區的表面或亞表面，在拉應力及剪應力作用下擴展，達到踏面下4mm-8mm區域后受到平行于踏面的剪應力作用而沿平行于踏面的方向擴展，逐漸形成平行于踏面的面狀缺陷。

6 預防措施

6.1 按照修程標準每18-24萬公里進行車輪探傷，發現缺陷及時進行復探確認。

6.2 對動車組輪對導向輪增加探傷密度，建議至9-12萬公里進行作業。

6.3 對車輪踏面表面出現外部缺陷時，對動車組及時進行踏面修形，防止缺陷擴展。

6.4 車輪踏面未超限，長期運用缺陷擴大時，對缺陷部位進行LX探傷。

參考文獻

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