某地鐵線電客車輪餅架修方案研究分析

范家振 張文銳

摘要：為了防止在架修與大修之間出現(xiàn)批量性的輪餅?zāi)ズ牡较迒栴}，避免出現(xiàn)大面積的列車停時(shí)，需要該線電客車輪餅的架修方案進(jìn)行研究。經(jīng)過對(duì)比，采用預(yù)防性維修方案對(duì)該線電客車輪餅進(jìn)行架修。

關(guān)鍵詞：地鐵，架修，輪餅，預(yù)防性維修

一、概述

某地鐵線于2017年1月開通運(yùn)營(yíng)，電客車為B型車6輛編組，共29列車。交通運(yùn)輸部于2019年發(fā)布的交運(yùn)規(guī)[2019]8號(hào)文——《城市軌道交通設(shè)施設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理辦法》第三章第十二條第一款規(guī)定：電客車架修間隔一般不超過5年或80萬(wàn)車公里，大修間隔一般不超過10年或160萬(wàn)車公里，整體使用壽命一般不超過30年或480萬(wàn)車公里。一般情況下電客車架修時(shí)無需更新輪餅，在大修時(shí)更新輪餅。但該線電客車輪對(duì)多邊形現(xiàn)象明顯，輪餅?zāi)ズ穆瘦^高，導(dǎo)致部分列車在大修前輪餅?zāi)ズ牡较?，造成列車在大修前需要扣車更新輪餅或提前大修。為了防止在架修與大修之間出現(xiàn)批量性的輪餅?zāi)ズ牡较迒栴}，避免出現(xiàn)大面積的列車停時(shí)，需要該線電客車輪餅的架修方案進(jìn)行研究。

二、電客車輪軸架大修情況介紹

一般情況下B型車架修時(shí)需要對(duì)軸箱軸承、齒輪箱、聯(lián)軸節(jié)進(jìn)行分解檢修，更新齒輪箱輸入軸及中間軸軸承，更新聯(lián)軸節(jié)密封件和油脂，對(duì)軸、齒輪等部件進(jìn)行探傷，進(jìn)行跑合試驗(yàn)。大修時(shí)更新軸箱軸承，更新齒輪箱全部軸承，由于更新齒輪箱的輸出軸軸承需要更新動(dòng)車輪餅，視磨耗情況更新拖車輪餅，更新聯(lián)軸節(jié)密封件和油脂，進(jìn)行跑合試驗(yàn)。

三、該地鐵線電客車輪餅異常磨耗問題及應(yīng)對(duì)措施

該地鐵線電客車輪對(duì)多邊形現(xiàn)象自開通以來就一直存在，車輪多邊形問題不但極大影響乘坐舒適度（振動(dòng)大、噪聲大），而且嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)向架各個(gè)部件的可靠度。目前只能通過計(jì)劃鏇修來消除多邊形。大量的輪對(duì)鏇修導(dǎo)致鏇床超負(fù)荷運(yùn)行、提高了輪餅的綜合磨耗率并縮短了輪餅的使用壽命。

輪餅的綜合磨耗（磨耗率等于輪餅直徑消耗量除以公里數(shù)）可以分為輪餅純磨耗和鏇修消耗，該地鐵線輪餅綜合磨耗率較高。統(tǒng)計(jì)2017年至2018年的綜合磨耗率為每0.67mm/萬(wàn)公里，2019年至2020年的綜合磨耗率為0.56mm/萬(wàn)公里。

輪餅與軌道間的純滾動(dòng)磨耗無法降低，為了降低輪對(duì)磨耗率，該地鐵線維修人員不斷優(yōu)化鏇修方案以降低輪對(duì)鏇修消耗，2020年至2021年6月的綜合磨耗率已經(jīng)降至0.45mm/萬(wàn)公里，預(yù)計(jì)后續(xù)輪餅?zāi)ズ穆誓苓M(jìn)一步下降至0.4mm/萬(wàn)公里。磨耗率趨勢(shì)見下表：

四、電客車輪餅架修方案研究

按照綜合磨耗率0.4mm/萬(wàn)公里預(yù)測(cè)該地鐵線有11列車的輪餅可以運(yùn)行至大修更新（其輪徑值在770mm-779mm）。架大修之間將有18列車的輪餅?zāi)ズ牡较蓿ㄝ嗭灥牡妮啅街翟S用下限為770mm）。對(duì)輪餅架修方案研究分下。

（一）方案1：輪餅按照磨耗進(jìn)行狀態(tài)修。

該地鐵線電客車在架修時(shí)輪餅輪徑值均在770mm以上，不進(jìn)行輪餅更新。在架修與大修之間有18列車的輪餅?zāi)ズ牡较扌枰?，大修時(shí)該18列車的拖車輪餅無需更新（按照磨耗率推算需在二輪架修時(shí)更新），其余11列車的輪餅需在大修時(shí)全部更新。

1.停時(shí)：1列車使用周轉(zhuǎn)輪對(duì)更換到限輪對(duì)需要3天時(shí)間，列車調(diào)試需要1天時(shí)間，共需4天時(shí)間完成全列車輪對(duì)更換及調(diào)試。18列車輪餅大修前到限共造成72天停時(shí)。

2.優(yōu)點(diǎn)：在輪餅?zāi)ズ牡较迺r(shí)進(jìn)行輪餅更換，表面上看可以充分利用輪餅使用壽命。

3.缺點(diǎn)：

（1）架修至大修期間需要更新18列車輪餅和軸箱軸承，此時(shí)軸箱軸承壽命未到限，造成軸箱軸承壽命的浪費(fèi);

（2）極易造成批量扣車，影響正線列車供應(yīng)，造成大面積列車停時(shí);

（3）18列車動(dòng)車更換的新輪餅在齒輪箱大修時(shí)需要再次拆下，輪餅重新安裝時(shí)選配成功率極低，基本上無法再次安裝，輪餅需要再次更新，實(shí)際上并未節(jié)約輪餅壽命;如將18列動(dòng)車齒輪箱在輪餅到限更換時(shí)進(jìn)行大修，則浪費(fèi)了18列車動(dòng)車軸承和齒輪箱的壽命，浪費(fèi)成本約為291萬(wàn)，而該18列車輪餅架修后剩余價(jià)值也僅為300萬(wàn)左右，因此也不建議18列車輪餅到限時(shí)齒輪箱提前大修。

（4）更新輪餅后，列車運(yùn)行至大修需要再次進(jìn)行輪軸大修，生產(chǎn)計(jì)劃安排復(fù)雜;

（5）成本最高，造成停時(shí)較多。

（二）方案2：拖車輪餅按照磨耗進(jìn)行狀態(tài)修。

由于拖車轉(zhuǎn)向架無齒輪箱，因此可以考慮將動(dòng)、拖車輪餅按照不同策略進(jìn)行維修。即在架修時(shí)將18列車的動(dòng)車輪餅更新，拖車輪餅?zāi)ズ牡较迺r(shí)（架修與大修之間）進(jìn)行更新。在大修時(shí)該18列車的動(dòng)車輪餅需更新、拖車輪餅無需更新（按照磨耗率推算需在二輪架修時(shí)更新），另外11列車的輪餅在大修時(shí)全部更新。

1.停時(shí)：使用周轉(zhuǎn)輪對(duì)更換1列拖車輪對(duì)需要1天時(shí)間，列車調(diào)試需要1天時(shí)間，共需2天時(shí)間更換全列車輪對(duì)。18列車輪餅大修前到限共造成36天停時(shí)。

2.優(yōu)點(diǎn)：拖車輪餅的壽命得以充分利用，成本最低。

3.缺點(diǎn)：架修與大修之間仍需更新輪餅，造成停時(shí)。

（三）方案3：輪餅預(yù)防性維修。

在架修時(shí)更新18列車輪餅，在大修時(shí)該18列車的動(dòng)車輪餅需更新、拖車輪餅無需更新（按照磨耗率推算，輪餅可磨耗一個(gè)大修期，即在二輪架修時(shí)更新），另11列車的輪餅在大修時(shí)全部更新。

1.停時(shí)：架大修之間到限的輪餅在架修時(shí)更換，架修與大修之間無需更新輪餅，不會(huì)造成列車額外停時(shí)。

2.優(yōu)點(diǎn)：

（1）成本較低，比方案2高49.32萬(wàn)元，與方案1、2相比節(jié)約了軸箱軸承的檢修費(fèi)用及相應(yīng)緊固件的費(fèi)用;

（2）不會(huì)造成額外停時(shí)，架大修生產(chǎn)組織比較順暢。

3.缺點(diǎn)：輪餅費(fèi)用增加，主要是對(duì)18列拖車輪餅的使用壽命有所浪費(fèi)。

五、結(jié)論

綜上所述，方案3架修時(shí)將無法維持到大修的18列車輪餅提前更新，大修時(shí)再更新該18列車動(dòng)車輪餅以及另11列車所有輪餅的策略，成本比方案2僅高49.32萬(wàn)元，但是不涉及額外的列車停時(shí)，可以保證正線供車，且生產(chǎn)安排較為順暢，因此建議選擇方案3。以上數(shù)據(jù)均是基于現(xiàn)有磨耗率計(jì)算得出。

參考文獻(xiàn)：

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