地鐵車輛輪對異常狀態(tài)及鏇修

(武漢地鐵集團(tuán)運(yùn)營有限公司，湖北 武漢 430000)

1 地鐵車輛輪對異常狀態(tài)分析

車輛輪對在列車行駛過程中起著至關(guān)重要的作用，作為轉(zhuǎn)向架的重要組成部分，它的狀態(tài)好壞直接影響到乘客的乘車體驗(yàn)。不僅如此，當(dāng)輪對出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷時(shí)，甚至?xí)π熊嚢踩斐梢欢ǖ碾[患。

1.1 輪對輪緣磨損

輪緣磨耗主要是列車通過曲線或者道岔時(shí)，由于離心力的作用，鋼軌或者道岔擠壓輪緣導(dǎo)致磨損加快。

1.2 輪對踏面損傷

踏面剝離和損傷一般是由于車輪踏面在鋼軌的沖擊力、縱向和橫線蠕滑力的作用下，表層金屬產(chǎn)生塑性變形，再通過擴(kuò)展受到一定外力的情況下，部分會脫落掉離；擦傷多為軌面滑動及閘瓦制動時(shí)產(chǎn)生，隨著長時(shí)間運(yùn)營可能會使車輪變形加劇。無論是踏面剝離還是擦傷，都會導(dǎo)致失圓，快速運(yùn)營時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生異響。

1.3 輪徑超差

形成輪徑差的因素有很多種，如出廠誤差、過曲線時(shí)內(nèi)外輪磨損不同、閘瓦制動等。一般拖車同軸輪徑差超過2.5 mm，同轉(zhuǎn)向架超過5 mm，動車同軸超過1.5 mm，同轉(zhuǎn)向架超過4 mm，就需要進(jìn)行鏇輪恢復(fù)，否則可能會導(dǎo)致輪緣偏磨等情況的產(chǎn)生。

1.4 徑向跳動超限

徑向跳動主要是由于外圓和同軸孔不圓而導(dǎo)致的半徑差，它是沿著車軸直徑方向的跳動。如果徑跳超過一定限度，可能會導(dǎo)致踏面失圓，引發(fā)車輛抖動等情況。

2 武漢地鐵8號線輪對跟蹤處理

8號線一期車輛在運(yùn)營過程中，通過正線的反饋、鏇修測量以及車輛走行部故障診斷系統(tǒng)檢測等方式，發(fā)現(xiàn)踏面擦傷剝離、失圓、輪緣磨耗等情況較為頻繁，導(dǎo)致運(yùn)行中異響時(shí)有發(fā)生。

針對該類問題，采取的主要處理方式是增開線上輪緣潤滑啟用列車的數(shù)量，由3列增至4列，同時(shí)8號線一期車輛于2019年4月30日開始全面鏇修，按照鏇修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理。

2.1 鏇修對輪對狀態(tài)的影響

8號線一期車輛輪對采用LM磨耗型踏面，新車的輪對滾動圓直徑為840 mm，使用下限問770 mm；針對踏面出現(xiàn)較多的情況采用如下檢測標(biāo)準(zhǔn)。

1)踏面擦傷長度≤40 mm、連續(xù)擦傷任何一處≤20 mm；深度≤0.5 mm。若超標(biāo)，需消除擦傷。

2)剝離長度≤20 mm、大于一處時(shí)每處≤10 mm。若超標(biāo)，需消除剝離。

3)輪緣厚度：26 mm≤Sd≤33 mm。若超標(biāo)，恢復(fù)輪緣厚度至26～33 mm。

4)動車同車輪徑差不大于7 mm，同轉(zhuǎn)向架輪徑差不大于4 mm，同軸輪徑差不大于1.5 mm。若超標(biāo)，同車需恢復(fù)至4 mm內(nèi)，同轉(zhuǎn)向架需恢復(fù)至2 mm內(nèi)，同軸需恢復(fù)至1 mm內(nèi)。

5)拖車同車輪徑差不大于8 mm，同轉(zhuǎn)向架輪徑差不大于5 mm，同軸輪徑差不大于2.5 mm。若超標(biāo)，同車需恢復(fù)至6 mm內(nèi)，同轉(zhuǎn)向架需恢復(fù)至3 mm內(nèi)，同軸需恢復(fù)至1 mm內(nèi)。

6)徑向跳動<0.5 mm。若超標(biāo)，需恢復(fù)至≤0.1 mm。

結(jié)合車輛走行部故障診斷系統(tǒng)來觀察鏇修后的效果，以H13車為例，如圖1、圖2所示，H13車踏面失圓跳動量、振動趨勢均有所減弱，且失圓跳動量增長趨勢比較緩慢，振動趨勢明顯下降。

圖1 輪對失圓跳動量

圖2 輪對振動趨勢

2.2 輪緣潤滑系統(tǒng)對踏面及輪緣磨耗的影響

結(jié)合2019年5月-8月間H04和H13的測量數(shù)據(jù)情況來看，H04和H13每1萬km踏面直徑分平均減少量為0.21 mm和0.25 mm，由此可見，帶有輪緣潤滑裝置的列車在一定意義上比普通列車的踏面磨耗會略好一點(diǎn)。關(guān)于兩列車的輪緣偏磨異常側(cè)(1單元2位側(cè)、2單元1位側(cè))，自鏇修結(jié)束到8月再次測量期間H04和H13每1萬km的輪緣厚度平均增長量為0.017 mm和0.024 mm。

由此可見，踏面異常的情況可以通過鏇輪有效的改善，而輪緣偏磨問題可以通過鏇輪、輪緣潤滑等方式在一定程度上進(jìn)行控制，因數(shù)據(jù)周期較短，后期還需要繼續(xù)跟蹤觀察。

3 車輛輪對使用壽命預(yù)測

以8號線H13車為例，新車運(yùn)營時(shí)間為2017年12月，新車到段輪徑值為845 mm，至2019年12月最新輪徑平均值為838.75 mm，得出H13車在2年18萬km內(nèi)，踏面直徑減小約6.25 mm(含維修及自然磨耗)，年均(10萬km)減少3.5 mm左右。

其中H13車平均維修量為2.7 mm左右，自2019年4月底完成全車鏇修，至今未發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)正線抖動級異響等情況。以此類推，若無出現(xiàn)特殊情況，至第一次架修輪徑值可以保持828 mm左右，第一次大修可以保持在810 mm左右。

4 結(jié)語

車輛輪對的良好狀態(tài)對列車的安全平穩(wěn)運(yùn)行有著十分重要的意義，合理的故障處理方式及計(jì)劃鏇修是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。因此，結(jié)合各個(gè)城市線路及車輛的實(shí)際情況，及時(shí)做好數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，制定合適的維修方式，是十分有必要的。