城市軌道交通車輛車輪輪緣嚴(yán)重磨耗分析

張大泉

摘要：城市軌道交通車輛在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，任何部件都會(huì)逐步發(fā)生老化、耗損的情況，而基于一些不規(guī)范操作行為或其他因素，則會(huì)加劇部件耗損，導(dǎo)致安全性受到影響，在經(jīng)濟(jì)上造成一定的損失。本文以此為出發(fā)點(diǎn)，圍繞城市軌道交通車輛車輪輪緣耗損問(wèn)題展開分析，著重對(duì)于其磨耗原因展開論述，為城市軌道交通車輛車輪輪緣的磨耗研究與優(yōu)化提供理論內(nèi)容上的分析，為我國(guó)城市軌道交通車輛的優(yōu)化設(shè)置與發(fā)展提供建立與意見。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;車輪輪緣;磨損

引言：

城市軌道交通現(xiàn)階段在我國(guó)國(guó)內(nèi)主要出現(xiàn)在大中城市當(dāng)中，且已經(jīng)成為大中城市當(dāng)中的交通主力，而在諸如北京、深圳等地，均出現(xiàn)過(guò)車輪輪緣嚴(yán)重耗損的現(xiàn)象和問(wèn)題，且這一問(wèn)題的出現(xiàn)，往往伴隨著車輪工作環(huán)境逐步惡化、更換過(guò)快，甚至造成軌道受損嚴(yán)重，大大縮短了軌道的使用壽命。因此，對(duì)于車輪輪緣嚴(yán)重磨耗的分析尤為必要，這也是本文展開論述的主要出發(fā)點(diǎn)。

一、原因分析

對(duì)于車輪輪緣磨耗情況的原因分析，首先要建立在對(duì)于車輪關(guān)鍵參數(shù)的了解基礎(chǔ)上，與車輪磨耗相關(guān)的參數(shù)主要有三個(gè)內(nèi)容，即輪緣高度、厚度以及輪徑三個(gè)方面。其中輪緣高度與列車運(yùn)行線路相貼合的，具有一定的重要意義的參數(shù)內(nèi)容[1]。具體到實(shí)際中，輪緣高度的設(shè)置，能夠較好地保證列車在平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中所表現(xiàn)出的安全性和穩(wěn)定性，正常情況下，其高度應(yīng)當(dāng)控制在大約27mm到36mm之間。輪緣厚度則是另外一個(gè)相對(duì)重要的參數(shù)，其厚度的科學(xué)性能夠避免列車在運(yùn)營(yíng)工程中出現(xiàn)橫向運(yùn)動(dòng)，造成兩點(diǎn)接觸，進(jìn)而促使車輪輪緣發(fā)生嚴(yán)重磨耗。最后是輪徑，輪徑即車輪的直徑，輪徑的變化與鏇修工作的開展有一定的關(guān)聯(lián)，每一次的鏇修，都會(huì)導(dǎo)致直徑的縮減，進(jìn)而影響到車輪壽命。

一般情況下，軌道交通是通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的方式，常見的有一點(diǎn)接觸、兩點(diǎn)基礎(chǔ)兩種。其中，一點(diǎn)接觸是指車輪在實(shí)際使用過(guò)程中，載荷作用于同一點(diǎn)。而兩點(diǎn)接觸則是指在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，車輪踏面與鋼軌頂面發(fā)生基礎(chǔ)，與此同時(shí)，輪緣也與鋼側(cè)面發(fā)生了接觸，被稱為兩點(diǎn)基礎(chǔ)。一點(diǎn)接觸是常態(tài)，即處于車輛運(yùn)行的正常狀態(tài)，而兩點(diǎn)接觸則處于異常狀態(tài)，是一種加劇輪緣磨耗的異常現(xiàn)象[2]。

因此，造成車輪輪緣嚴(yán)重磨耗現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因，就是建立在兩點(diǎn)接觸的基礎(chǔ)上，可以從三個(gè)方面來(lái)分析。其一是曲線左右方向線路不均導(dǎo)致的車輪輪緣磨耗嚴(yán)重，具體到實(shí)際中，就是指車輛本身作為單向運(yùn)營(yíng)的方式，車頭是無(wú)法實(shí)現(xiàn)調(diào)轉(zhuǎn)的，因此，在經(jīng)過(guò)曲線路段的時(shí)候，就會(huì)促使車輛的左右受力不均，導(dǎo)致外側(cè)車輪輪緣出現(xiàn)嚴(yán)重磨耗現(xiàn)象。其二是潤(rùn)滑不良導(dǎo)致的車輪輪緣嚴(yán)重磨耗想象，即在常規(guī)線路中都會(huì)在路軌旁設(shè)置一定的潤(rùn)滑裝置，但是如果基于檢修工作開展的不到位，導(dǎo)致未能及時(shí)發(fā)展?jié)櫥b置工作狀態(tài)存在問(wèn)題時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致車輛車輪內(nèi)側(cè)受到嚴(yán)重磨耗。最后是對(duì)于新建的線路而言，車輪與軌道存在一定的磨合期，初期磨耗相對(duì)較大，因此就會(huì)出現(xiàn)車輪嚴(yán)重磨耗的情況。

二、磨耗調(diào)查分析

本文通過(guò)對(duì)于四種不同類型的磨耗進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)查分析，形成對(duì)于車輪輪緣嚴(yán)重磨耗的理論數(shù)據(jù)支撐。即通過(guò)對(duì)于踏面磨耗、輪緣磨耗、平穩(wěn)性分析以及表面狀態(tài)四個(gè)方面來(lái)具體闡述。

（一）踏面磨耗

踏面磨耗就是指測(cè)量和計(jì)算磨耗踏面與標(biāo)準(zhǔn)踏面數(shù)值，從而得出磨耗結(jié)果，進(jìn)而在周期范圍內(nèi)，對(duì)于磨耗結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析踏面磨耗對(duì)于車輛車輪輪緣的具體影響。

此外，踏面磨耗分析過(guò)程中，還能夠通過(guò)同樣運(yùn)行總里程的分析，來(lái)分析動(dòng)車與拖車之間存在的差異性，進(jìn)而為后續(xù)車輛車輪輪緣磨耗問(wèn)題的解決提供數(shù)據(jù)支持。以深圳地鐵九號(hào)線為例，在同里程數(shù)對(duì)比下，動(dòng)車腿拖車踏面的磨耗情況差距較小，磨耗情況基本持平[3]。

（二）輪緣磨耗

輪緣磨耗的計(jì)算是通過(guò)對(duì)于輪緣最高點(diǎn)，建立在對(duì)于踏面磨耗的計(jì)算數(shù)據(jù)上，對(duì)于其橫向磨耗量的基本測(cè)算，但是在實(shí)際中，不同城市不同線路不同車輛的車輪輪緣厚度均存在一定的才藝，因此在磨耗統(tǒng)計(jì)過(guò)程中，主要是通過(guò)抽樣調(diào)查和對(duì)比調(diào)查來(lái)計(jì)算。

（三）平穩(wěn)性分析

平穩(wěn)性測(cè)試是需要通過(guò)對(duì)于固定車輛在制定路段空載運(yùn)行的情況下，對(duì)于不同運(yùn)行里程下左右不同車輪輪緣磨耗情況進(jìn)行計(jì)算和對(duì)比，從而得出其具體的平穩(wěn)性信息。一般情況下，對(duì)于平穩(wěn)性的要求是橫向平穩(wěn)性小于2.0，大約控制到1.7左右的數(shù)值區(qū)間范圍內(nèi)，屬于優(yōu)秀指標(biāo)。

（四）表面狀態(tài)

表面狀態(tài)的調(diào)查分析主要還是圍繞車輪踏面展開，車輪踏面的表面狀態(tài)相對(duì)較為穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的疲勞裂紋或其他磨耗情況時(shí)，對(duì)應(yīng)的車輪輪緣嚴(yán)重磨耗的情況也就不存在，但是車輪踏面表面狀態(tài)往往與車輛線路的設(shè)置有著直接的關(guān)系，因此在調(diào)查過(guò)程中，要對(duì)于特定線路展開具體的分析[4]。

通過(guò)上述四個(gè)方面的調(diào)查分析，可以對(duì)于制定車輛車輪輪緣嚴(yán)重磨耗情況形成較為具體的判斷，即如果輪緣中部范圍內(nèi)存在細(xì)微裂紋，處于正常運(yùn)行磨耗現(xiàn)象，不需要過(guò)度處理，而在車輛運(yùn)營(yíng)到達(dá)一定的里程數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)暫停對(duì)于車輛的繼續(xù)運(yùn)營(yíng)工作安排，而開展對(duì)應(yīng)的檢修處理，對(duì)于車輪輪緣，可采用鏇修處理的方式。可在曲線線路較多的路段，采用非單向運(yùn)行的車輛，來(lái)降低磨耗情況，而已經(jīng)出現(xiàn)的車輪輪緣嚴(yán)重磨耗，則需要通過(guò)多個(gè)方面的檢測(cè)，找出造成其磨耗的根本原因，進(jìn)而完成對(duì)于磨耗問(wèn)題的解決和處理。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)于城市軌道交通車輪輪緣磨耗情況的分析，對(duì)于容易出現(xiàn)磨耗問(wèn)題及具體調(diào)查方式進(jìn)行了具體闡述，但是實(shí)際上，城市軌道交通的發(fā)展是以動(dòng)態(tài)化持續(xù)進(jìn)行的，因此，對(duì)于車輪輪緣而言，磨耗情況還存在更多的可能因素。為進(jìn)一步提高城市軌道交通的安全性和舒適性，對(duì)于其相關(guān)內(nèi)容的研究調(diào)查仍要進(jìn)一步開展深入，才能夠推動(dòng)城市軌道交通的穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]余俊.城市軌道交通車輛輪軌系統(tǒng)噪聲輻射分析[J].城市軌道交通研究，2020（04）：62-64.

[2]蔡超.關(guān)于武漢軌道交通2號(hào)線電動(dòng)客車輪對(duì)異常磨耗的分析研究[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2018（07）：65-67.

[3]孔瑞晨，陳卓，姜朝勇.城軌車輛車輪維修與輪緣磨耗速率的關(guān)系[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2019（02）：89-93.

[4]劉曉坤，張英才，秦芳芳.軌道車輛輪重偏差影響分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（07）：82-83.

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