重庆地铁一号线轮对异常磨耗问题及对策研究
地铁车辆轮对踏面异常磨耗原因及解决措施分析
地铁车辆轮对踏面异常磨耗原因及解决措施分析作者:陈正阳来源:《市场周刊·市场版》2019年第56期摘;要:地铁车辆轮对踏面的异常磨损问题始终都是我国地铁车辆运行部门无法彻底攻克的难点。
轮对踏面异常磨损的形状主要分为凹形状、W形状或是梯形磨损等多种形状磨损,主要与轮对在轨道上行驶过程中踏面与轨道之间产生的摩擦力和制动过程中闸瓦和轮对踏面所造成的作用力有关。
文章根据我国某线路运行车辆造成的车辆轮对踏面造成的异常磨耗进行的调查研究,并写出个人对发生异常磨损的主要原因,提出了相对应的解决措施。
关键词:地铁车辆;轮对踏面;异常磨耗一、引言随着我国地铁线路以及地铁车辆不断普及,地铁车辆轮对踏面所造成的异常磨损问题也逐渐变得异常严重。
轮对踏面的异常磨损严重时会对地铁车辆的安全运行造成极其严重的安全隐患,也会在一定程度上降低车辆的使用时间,加大了维护部门的工作压力。
鉴于某线路运行车辆轮对踏面的异常磨损现状展开研究,对轮对踏面异常磨损的因素进行一一检查。
二、轮对踏面异常磨耗现状某线路运行车辆规格是B2型不锈钢车辆,运用日立式牵引系统以及克诺尔EP2002制动系统,编组型号为3M3T,基本制动运用的踏面制动模式,车轮选择的是整体碾钢材料,LM 型踏面模式,闸瓦选择的是合成闸瓦。
在车辆运行相应时间后,闸瓦的接触区域内以及车轮外侧的表面会形成较为光滑的条带性磨耗;待车辆运行里程达到40万km后,会出现如图1一样的梯形磨损。
根据调查表明,将地铁车辆轮对踏面外侧磨损程度深度设为X,最大值为3.95mm,最小值为2.22mm,平均磨损深度3.57mm,将磨损宽度设为Y,最大值为37.55mm,最小值23.23mm。
全部车辆车轮对两侧的磨损深度几乎相同,拖车的磨损深度则要高于动车。
三、调查过程及处理方案B2型不锈钢车辆车轮对踏面形成的梯形磨损,主要原因是因为闸瓦以及轮对的摩擦所形成的作用力所形成的,首先需要排除是否是基本制动单元TBU的原因和是否是因为闸瓦材料硬度的原因。
轮缘磨耗原因分析及相应对策
轮缘磨耗原因分析及相应对策1、轮轨不匹配(主要原因)轮、轨的磨耗与其断面形状有较大关系,在运用调查中发现,在旧线和调车线路上运行的机车,由于钢轨头部已磨耗成稳定的外形,且差异较小,这样磨耗后的踏面外形与钢轨头部相对应部分的外形有较好的匹配,因此减少了磨耗,轮缘偏磨程度也较轻。
而那些在新开通时间不长或刚进行换轨的线路上运行的机车,由于钢轨的头部磨耗量不大,还未形成稳定的外形,且内外轨头部磨耗成的外形差异较大,使踏面外形与钢轨头部相对应的形状没有良好的匹配,就加大了磨耗,轮缘偏磨程度也较严重。
解决措施:通过对运行线路的调查,找出对机车轮缘磨耗影响大的弯道,会同工务部门采取对其钢轨内侧面涂油的辅助减磨措施。
2、走形部技术状态不佳由于左右轮径差、左右轴距差、转向架对角线差、轴颈两侧载荷差及机车球形侧挡间隙等因素,引起轮对的纵向中心线偏向线路的一侧,导致轮缘偏磨。
(1)左右轮径差超过1mm时轮对在运行中就必须依靠踏面斜度来调整左右轮同径,使轮径小的一侧轮缘靠近钢轨,出现轮缘偏磨,踏面异磨。
同时迫使整个转向架向轮径小的一侧偏移,其它轮对也产生同向偏移,导致其它轮对也产生不同程度的轮缘磨耗。
(2)左右轴距有偏差时,轴距短的一侧的两个轮子易产生偏磨。
(3)轴颈两侧载荷不均时,载荷小的一侧轮子易产生偏磨。
(4)转向架对角线不等时,对角线较短的两个对角上的轮子易产生偏磨。
(5)车体侧挡间隙变化时,间隙小的一侧轮缘靠近钢轨,易出现偏磨。
解决措施:严格控制机车走行部的检修质量,按范围、工艺及限度进行检修,保证机车机车转向架各结构参数的最佳匹配,从而有效降低机车转向架在不平顺线路或过曲线时产生的横向冲击,以减轻轮缘的偏磨。
3、驱动机构的轮齿上载荷分布不均由于抱轴承与车轴间存在间隙而使牵引电机壳体产生倾斜、轮齿圆周力引起电枢轴的弯曲、车轴轴颈荷重引起的车轴变形导致大齿轮偏斜等,使牵引齿轮没能正常啮合,作用在齿宽上的力不是均匀分布而是集中在轮齿上靠电动机一侧。
重型轨道车车轮异常磨耗原因分析及应对措施
0引言对于轨道交通车辆来说,车轮是保证车辆安全运行的重要前提。
由于车辆进行工作时,车辆会非常频繁的进行启动、加速、过弯以及制动等,会严重造成车轮的损耗而影响车轮的使用寿命,对列车的安全运行产生较大的隐患。
因此必须对车轮的异常损耗情况进行研究,明确影响车轮异常损耗的主要因素,并有针对性的进行解决,才能够保障车轮运行的安全性和可靠性,加强车辆的动力性能和提高车辆的乘车舒适度。
车轮的异常损耗会造成钢轨和车轮之间匹配关系的恶化,影响车轮使用的安全性,增加了维护车辆的成本和相关人员的工作,不利于企业经济效益的提高和持续健康的发展。
1重型轨道车车轮异常损耗的主要原因1.1车轮材质重型轨道车一般使用的车轮是辗钢,整体车轮车轮整体材料的性能直接关系着重型轨道车车轮质量和运行安全性,车轮异常损耗的主要原因包括车轮材料性能的弱化。
当车轮在经过长时间的运行之后,必然材料会产生一定的损伤,与其他的制动参数和轴重参数相同的轨道车相比如果车轮发生在经过相同运行里数之后更重的车轮损耗,则需要考虑车轮的材质是否合格的问题。
车轮是承载车辆载荷最主要的部件,也是轨道外力的直接承受者,在运行过程中,需要承受极大地载荷,因此,需要车轮具有较强的强度、抗热、疲劳性能、韧性以及耐磨损性能等,一般来说,车轮耐磨性与自身硬度相关,硬度越高车轮的耐磨性越强。
但这并不代表车轮硬度越高越好,还需要结合运行的实际情况以及钢轨的硬度,合理选择车轮的硬度,综合各种因素保证钢轨系统和车轮总磨损量控制在一定的水平。
[1]1.2轮缘厚度重型轨道车运行时当轨道车通过曲线,会造成轮缘厚度的磨损,轮缘厚度是重要的轮缘参数之一,主要在于避免列车在行驶过程中产生较大的或者异常的横向移动情况,抑制车轮蛇形运动,保证车轮运行的安全性。
在列车运行过程中,如果轮缘厚度数值过小,则会发生轮缘磨损过量的情况,造成钢轨之间的导向间隙过大,从而造成列车在运行时会发生较大的横向移动,影响列车运行的稳定性。
地铁车辆车轮踏面异常磨耗原因分析
参 考 文 献
[ ] 李 学 峰 . 速 货 车 1 0k h可靠性 试 验 第 二 阶段 试 验 研 1 提 2 m/
对 于 大轴重 货 车 , 计 低 动 力作 用 的货 车 转 向架 , 设 可 以减小 轮对 簧下 质量 , 降低 动 作 用 力 , 以起 到 降 低 可 噪声 以及 车轮 与钢轨 的磨 耗作 用 。提 高走行 质量 , 可提 高通过 小 曲线 的动力 学性 能 , 平稳 地通 过钢 轨接 头和 较 减 小振 动 。低动力 作 用设 计 应 为 大轴 重 货 车 转 向架 设
基 础 制 动 方 式 基 本 采 用 踏 面制 动 +合 成 瓦 , 城 轨 车 辆 主 要 采 用 的踏 面 制 动 方 式 、 轮 及 闸 瓦 热 负 荷 匹 配 特 性 、 就 车 电 空 制 动 力 分 配 比 以及 黏 着 利 用 等 内容 进 行 分 析 , 合 基 础 制 动 在 运 用 过 程 中遇 到 的 实 际 问题 及 城 轨 午辆 制 动 的 结 特 点 展 开 分 析 讨 论 , 讨 造 成地 铁 车 辆 踏 面 异 常 磨 耗 的 根 源 所 在 , 指 出 今 后 的 研 究 方 向 。 探 并
关键词
踏 面 制 动 ; 成 闸 瓦 ; 载 荷 ; 常磨 耗 合 热 异
文献 标 志码 :A
中 圈 分 类 号 :U2 3 9 7.9
目前 , 于 运 营 速 度 低 于 8 m/ 对 0k h的地 铁 车 辆 , 础 基
荷, 当车轮承 受的热负荷超 过 自身 承受极 限 时 , 车轮踏 面 出现剥离 、 裂 纹 、 常 磨耗 等 热 损 伤 。另 外 , 热 异 部分 地 铁
地 铁 车 辆 车 轮 踏 面 异 常 磨 耗 原 因分 析
地铁车辆轮轨减磨问题及措施
地铁车辆轮轨减磨问题及措施摘要:我国地铁在如火如荼地进行,而地铁在运营过程中产生的轮轨磨耗问题也日益严重,像深圳日均客流量200万人次的运输量,轮轨非正常磨耗问题,对车辆的轮轨寿命有着莫大的影响,同时影响着整个运营系统。
因此,本文以非正常磨耗问题出发,对磨耗较大的做系统优化分析,为车轮减磨措施提供理论依据,并提出措施。
关键词:地铁车辆;减磨一、地铁车辆的特点(1)站间距短,起动、制动频繁站间的距离关系到地铁运行速度、惰行时间及制动距离等,一般为1 km左右,由于站间距短,需要加大起动加速度和制动减速度,才能完成起动、惰行、制动3个阶段的运行。
(2)地铁线路曲线半径小地铁建设受各种原因影响,不得不减小线路的曲线半径。
在《地铁设计规范》中,规定了线路平面最小曲线半径不能小于300m。
(3)地铁车辆轮轨关系与铁道车辆相比,地铁车辆的轮轨关系有着自己的突出特点,主要是低速小半径脱轨安全性、轮轨磨耗等。
二、轮轨磨耗问题分析轮轨磨耗受多种因素影响,除了车辆走行部结构、线路状况和运用条件外,还与轮轨材质、硬度、表面状态和形状等有密切关系。
一般将车轮磨耗分为轮缘磨耗和踏面磨耗。
(1)轮缘磨耗一般地铁线路曲线半径小,造成车辆曲线通过时,产生过大的冲角和导向力,在小半径曲线上,主要是车轮轮缘和钢轨轨距角出现的磨耗。
对付这3种因素的措施,主要是通过向轮缘涂油减小轮缘与钢轨轨距角之间的摩擦系数m;轮轨型面的合理匹配可以保证良好的轮轨接触关系;采用径向转向架,降低轮缘与钢轨轨距角之间的导向力和减小冲角b。
①轮轨润滑—降低轮缘与钢轨轨距角之间的摩擦系数这里讲到的轮轨润滑只是为了降低轮缘与钢轨轨距角之间的摩擦系数,减少轮缘与钢轨轨距角的磨耗。
实际上,轮轨润滑还有其他好处,如降低能耗、减少运行阻力,提高脱轨系数的限界值,减少车轮爬轨的危险等。
②采用径向转向架可以大大降低轮轨磨耗径向转向架是为了提高列车曲线通过能力、减轻轮轨磨耗而设计的转向架,最初广泛应用于货车和摆式列车上,现在,城市轨道交通车辆上,如直线电机地铁车辆也采用径向转向架。
地铁车辆车轮踏面异常磨耗原因分析
地铁车辆车轮踏面异常磨耗原因分析摘要:地铁车辆不仅启动制动次数多,而且站间距离短,减速大,在列车制动过程中,电空配合占据着非常重要的地位,通常以电动制动为主要方法。
仅当电制动不充足时,才使用空气制动做替补。
而当电动制动和空气制动不协调,势必会影响车轮踏面,甚至造成车轮踏面异常磨损、剥离等,进而缩短车轮使用年限。
针对城市基础制动应用中存在的实际问题和城市轨道车辆的制动特性,深入探究了地铁车辆踏面异常磨损的原因,同时提出几点可行性应对方案。
关键词:车轮踏面;磨耗;地铁车辆1.车轮踏面异常磨损原因分析1.1进一步分析易踏面磨损异常情况车轮踏面不可避免地会与闸瓦、钢轨直接接触,本文进一步探究了地铁列车拖车车轮踏面发生异常磨损,而动车并未发现此现象,由此断定不是钢轨造成的。
进一步调查研究列车的运营线路,发现正线弯道非常多,且弯道方向都向着一个方向。
因此,本文重点研究了车轮踏面磨损的根本原因,主要因拖车在弯道上多次施加控制制动导致的。
在曲线上,由于轮对与转向架构架往往存在一定偏角,迫使内侧车轮踏面外侧承担着巨大的闸瓦压力,使得车轮踏面磨损非常严重,这也正是轮对一侧踏面花纹磨损较为严重的原因。
1.2常用制动混合分析本次研究的地铁列车经常运用制动混合逻辑,一旦电制动能力储备不充足,必须在拖车上补充空气制动力。
空气制动和电制动之间的转换速度约为15km/h,6辆编组列车需要维持最大制动。
在不载荷作用下,列车制动相应计算也随时发生改变。
在计算列车制动时,等效减速度以每秒1.12米为主。
大量实践推理得出,其他线路列车通常以制动混合逻辑为主。
比如,ATO控车期间,很多地铁车轮踏面出现异常磨损和消耗,因为卡斯柯信号系统频繁触及大级别常用制动,在此情形下,电制动力无法达到制动减速度相应标准要求,致使制动系统充分融合列车制动力混合逻辑。
列车制动过程中,拖车必须持续不断地补充空气制动力,而本文研究的地铁列车出现很多同方向弯道,由此我们不难推断,车轮出现不同程度凹陷和损耗都与其存在必然联系。
地铁车辆轮对镟修后出现多边形的原因分析及改进措施
地铁车辆轮对镟修后出现多边形的原因分析及改进措施摘要:地铁车辆车轮踏面出现多边形现象通常称为车轮周期性非圆化,在地铁列车和高速列车上都会出现车轮踏面存在多边形现象。
车轮踏面存在多边形现象会引起车辆和钢轨剧烈振动产生噪声的同时还会损坏轨道和车辆部件。
如钢轨扣件、轮对轴箱轴承和转向架配件等。
车轮踏面多边形不仅会产生更大的轮轨冲击力和滚动噪声,而且高频时产生的振动会降低乘坐舒适性严重时还会影响车辆运营的安全性。
针对U2000-400M型号不落轮镟床不能有效消除机车车轮多边形磨耗的问题,从不落轮镟床出发分析采用驱动轮定位镟床不能有效消除车轮多边形的原因,并研究相应的改进措施,总结车轮踏面多边形镟修经验,制定、验证了轮对踏面多边形镟修工艺,确保车轮踏面缺陷及多边形故障及时进行处置。
关键词:轮对;多边形;非圆化;镟修工艺。
1、原因调查分析1.1车轮周期性非圆化轮对在镟修前存在轻微车轮周期性非圆化现象,即车轮名义滚动圆周向出现不均匀磨损现象,轮对在镟修过程中,驱动轮圆心与车刀相对机架固定,驱动轮带动车轮旋转。
理论上两驱动轮与车轮在接触点处应保持相切且线速度相同,然而车轮周期性非圆化现象会使2个接触点处车轮半径Rl和Rr始终处于动态变化之中,这必然造成车轮中心相对于车刀的浮动,令车刀切削处车轮半径无法维持恒定,从而使得镟床产生仿形效果,不落轮镟修所采用的驱动轮定位方式会在镟轮过程中产生不可避免的仿形效果,使得镟修质量与被镟修车轮的踏面状态有很大关系。
对于长时间运行已经严重磨耗的车轮踏面,其镟修质量更难得到保证,如图1所示。
图1 车轮和镟床驱动轮之间的几何关系1.2镟修过程中轮对和镟床之间的共振轴箱通过轴承直接与轮轴连接,当列车存在车轮多边形时,车轮的径跳幅值直接关系到轴箱垂向的振动幅值。
在加工过程中轮对异常振动和镟床固有振动频率之间产生共振,当该振动经过多刀镟修后叠加积累也是导致轮对镟修后产生波浪纹的原因之一。
地铁车辆轮对异常磨耗原因及控制措施
地铁车辆轮对异常磨耗原因及控制措施作者:王曌来源:《名城绘》2020年第11期摘要:地铁车轮在运行中的磨损与消耗对于地铁运行而言是会产生重要影响的结构。
车轮一旦发生磨损,不仅影响地铁的运行状态,地铁运行的安全也会同步受到相应的影响。
地铁车轮的磨耗原因与日常运行存在一定的关系,但磨耗的原因中,异常现象的磨耗原因分析是尽可能降低地铁运行风险,维持地铁运行稳定的重要条件。
针对具体的磨耗原因进行分析并提出相应的控制措施是非常重要的。
关键词:地铁车辆;异常磨耗;原因分析;控制措施引言地铁车轮的异常磨耗的现象中,车辆轮对磨耗现象分析需要针对车轮的磨耗关系进行调查分析。
另外,轮对以及踏面制动磨耗情况也是影响地铁车辆轮对异常磨耗的主要因素,需要分别进行调查分析,并找到具体的控制措施。
一、车轮分析车轮的磨耗关系的调查工作开展需要分别从车辆的轮对和闸瓦区域入手对其磨耗情况进行调查。
结合实践经验进行观察分析可知。
车辆闸瓦的磨耗主要集中在踏面区域以及靠近轮辋外侧的区域,磨损的形式主要是沟槽形式。
通常情况下,沟槽的宽度会达到26mm,平均深度3.48mm[1]。
随着车辆运行里程的增加,这种沟槽会进一步加深,另外,异常磨耗的区域还以偶可能集中在闸瓦与车轮的部分,且在实际中这部分通常不与轨道接触。
下图1为地铁轮对实物图。
二、轮对闸瓦硬度分析(一)轮对硬度方面。
这方面的硬度程度需要结合专业的标准对硬度进行测量和观察,具体的检测方法是分别在在车轮运行初期、车轮运行3至5年后、车轮运行过程中三个时间节点,在前期的运行阶段,测试的位置主要集中在踏板滚动出以及沟槽磨耗处,分别在不同阶段的测试结果通常表现为在初步运行阶段的硬度与运行3至5年后的硬度所产生的硬度差异一般会在30HB的范围内[2]。
从这个角度入手进行观察分析,可知车轮滚动的位置区域由于受到了与轮轨接触过程中的应力,出现了塑性硬化现象。
这种塑性硬化的发生导致沟槽区域的磨耗硬度值是相对更高的。
刚性接触网异常磨耗分析和改进措施
刚性接触网异常磨耗分析和改进措施发表时间:2020-12-08T10:18:23.853Z 来源:《科学与技术》2020年28卷21期作者:钟元[导读] 随着科技水平的提升,刚性接触网的特性受到了更多的关注,与柔性接触网相比,它的结构更加简单,无太大的净空要求且不容易断线钟元重庆市轨道交通重庆市 400000摘要:随着科技水平的提升,刚性接触网的特性受到了更多的关注,与柔性接触网相比,它的结构更加简单,无太大的净空要求且不容易断线。
在地铁的运行中,刚性接触网有着非常关键的作用,对于整个运行过程的稳定性和安全性都有一定的影响,然刚性接触网的实际使用之时,会出现接触网异常磨耗的情况。
刚性接触网的异常磨耗将会给受电弓的取流带来了隐患,危害整个地铁轨道的政策运营。
因此,为了保障地铁轨道交通的正常运营,本篇文章先是简述了刚性接触网的内容及其异常磨损的类型,然后简析了刚性接触网出现异常磨损的原因,最后探究了一些改进的措施,希望文中的一些观点能为相关工作者提供帮助。
关键词:刚性接触网;异常磨耗;分析和改进前言:最近几年中,车辆数量的大幅度增加给城市交通带来了很大的压力,地铁行业在缓解交通堵塞方面,起着非常关键的作用。
刚性接触网因其便于安装与维护且成本不高的性质,在整个地铁运行中取得了广泛的应用。
在刚开始运用刚性接触网之时,有着非常良好的优势,但随着时间的流逝,刚性接触网会出现弓网异常磨损的状况,从而为安全事故的发生埋下了隐患。
另外,刚性接触网异常磨耗会危害地铁的安稳运行,提升地铁企业的运营成本,故而相关的工作者要根据刚性接触网的实际情况,分析其异常磨损并采取有效的改进措施。
一.简述刚性接触网的内容及其异常磨耗的类型(一)刚性接触网的相关内容刚性接触网具备断线断排的特性,能够满足传输公路、最大离线时间以及电压电流的要求。
由于一些接触线和列车受电弓之间的关系不良,从而导致了接触网的磨耗情况日益严重。
依据对接触网的检修发现,其磨耗较为严重的区域大都集中于列车出站的加速区段、绝缘锚段关节处等。
地铁车轮踏面异常磨耗原因及应对措施
主要 问题 : 1 合成 闸 瓦 技 术 指 标 造成 的问题 在对 车轮 踏 面异 常磨损原 因 的研 究 中 我 们 发现合成 闸瓦 存在 热 点较 高 的技 术 问题 这是
、 , 。
。
究 内 容 主 要 包 括 了 车 轮踏 面 异 常磨 损 的 现 象 异 常磨 损 的 原 因 分 析 以 及 应 对措施 从 而 为 地铁 技 术发 展进行有 力 的 支持
, 。 ,
研 究人 员 针对地 铁 交 通 中出 现 的安 全 问题 开展 了 实践 技 术 研 究 在 研 究 过 程 中我 们 发现 地 铁 车轮踏 面 在车辆 运 行 过 程 中经常 出 现 异 常 的磨损 问题 这 一 问题 对 于 地 铁 车辆 的整 体 运 行 安 全 以 及 整 体寿 命造成 了 比 较 严 重 的影 响 因 此 对车轮踏 面异 常磨损 的 原 因 进行 技 术 分 析 从而 开展 应对 技 术 措 施 的研 究成 为一 项 重 要 的工作 这一 研 究 的开 展对 于 地 铁 技 术研 究工作 的开 展 具 有极 大
,
收 其 次是 因 为 地 铁 车轮在 运载 过 程 中承担着车辆 整 体重量 同 时兼具 了 车辆 的运 行 导 向 以 及 传 递车辆 牵 引力 制 动力 等 多项 运 载 内容 进 而造成车轮 运 行 中出 现承受 过度问题 造成车轮 过热问
, 、 , ,
了社 会群体 的 高度 重视 乘 坐 地 铁 车辆 出 行成 为 了越 来 越 多市 民 的选择 为 了确 保 地 铁 车辆这 一 交 通 工 具 的安 全 可 靠 交 通 技 术
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首 先 是 因 为 闸瓦 具 有 散 热性 较差 的 特点 继 而 造成 车辆制 动过 程 中所产 生 的绝 大部 分 热 量 被 车轮 吸
地铁接触线磨耗测量及异常处理
接触线磨耗测量接触线磨耗测量作为接触网专业的一项重要检修内容,其磨耗大小在一定程度上反映了接触网设备状态的好坏。
随着接触网运营年限的不断增长,大磨耗点也呈现出逐渐增长的趋势,掌握磨耗测量及换算方法也是每位接触网维护员必备的技能。
1 接触线磨耗的定义接触线在与电客车受电弓作用时,二者之间的工作面不平滑,表面产生腐蚀及磨损的现象即为接触线磨耗。
导致接触线磨耗的原因主要包括:接触线与滑板间的电气腐蚀;受电弓碳滑板的机械摩擦、化学腐蚀、及接触线氧化等。
接触线的载流量、接触网的机械安全及接触网使用寿命都会受到接触线磨耗的影响;2 接触线磨耗的因素正线区段接触网在隧道内,运行环境复杂,可能引起接触线磨损的因素主要有:接触线脱槽、汇流排与接触线之间有异物、施工工艺、前期施工、关键设备参数不达标、电客车加速度故障等。
3 接触线产生磨耗的分类汇流排中间接头、锚段关节、缓坡区段、出站加速区段等都是接触线出现不均匀磨耗的主要集中地段。
其中以电客车出站加速区段、锚段关节与中间接头尤为突出。
正常情况下,当接触线磨耗超过接触线本身截面积的50%时,才会更换接触线,但是如果某区段或者某个点的接触线磨耗特别大,已接近磨到汇流排,而其他地方的接触线还未达到换线标准时,接触线必须整锚段或局部更换。
所以接触线的磨耗问题不容忽视,我们需要根据不同原因制定针对性处置方法。
1)、先期建设施工工艺在前期施工中,放线小车的张力不均衡,导致接触线时而松弛,时而紧绷造成接触线在部分汇流排区段内应力不均衡。
放线小车顶丝装置滑丝使顶轮上下震动造成接触线受力不均,导致接触线没有完全放入汇流排内,受电弓运行通过造成接触线磨耗。
2)、接触线与汇流排之间有杂物①、若汇流排上方有漏水等情况,造成汇流排与接触线夹缝处出现铜绿及水垢,杂物夹持在汇流排与接触线的夹缝处,从而造成接触线与汇流排脱离,接触线突起造成脱槽。
随着受电弓与突起的接触线的撞击,不断磨损接触线,使接触线的磨损值越来越大。
浅谈地铁车辆轮对异常磨耗原因及控制
浅谈地铁车辆轮对异常磨耗原因及控制作者:马骏豪来源:《市场周刊·市场版》2020年第05期摘要:地铁车辆轮对异常磨损是困扰地铁车辆运营部门难题。
轮对模式异常磨损可分为凹槽、W形磨损和梯形磨损,这主要与车轮组沿履带移动时胎面和履带之间摩擦以及制动钳与制动模式之间摩擦有关。
在日常操作和维护中,随着车辆里程增加,车轮磨损异常现象逐渐暴露出来。
根据对A市地铁1号线车辆轮对磨损情况研究和分析,指出异常磨损原因,并提出解决胎面异常磨损方案。
轮组作为地铁、汽车的重要组成部分,关系到列车运行的稳定性和安全性。
以A市地铁1号线异常胎面和轮式磨损为研究对象,其主要原因是电力系统与空气制动不协调,ATO控制不力。
进行合理控制后,车辆轮对异常磨损将得到有效控制。
关键词:地铁;车辆轮对;异常磨耗一、引言随着我国地铁和地铁车辆里程表增加,地铁车辆轮对保护器异常磨损现象逐渐暴露出来。
轮对异常磨损会影响地铁列车安全稳定,也影响乘客舒适度,缩短车辆使用寿命,增加维修部门的。
据调查,A市地铁1号线多个车辆轮对有不同程度异常磨损。
车轮胎面异常磨损会降低车轮与铁轨之间接触连接,影响道路稳定性、乘客安全性和便利性,缩短履带系统部件使用寿命。
鉴于这种现象进一步恶化会降低驾驶安全系数,因此,有必要进行彻底研究和分析,以确保地铁安全。
地铁具有承载能力高、速度快、舒适性大等优点,是市民日常出行常见选择。
路面制动是地铁主要制动方式,由于地铁站距离短,制动频繁,只有空气制动不能满足热负荷要求。
当车轮承载车辆横向负载时,驱动驾驶员、牵引力传动力和制动力,轮对承载量过高。
当轮对承受热负荷超过其自身轴承限制时,轮对保护器将受到热损伤,如剥落、热裂纹和异常磨损。
以A 市地铁1号线为例,驾驶员频繁使用快速制动会导致车轮胎面产生大量热应力,从而导致轮对异常磨损。
如果这些异常磨损不能及时修复,地铁车辆安全将受到严重影响。
在研究轮对异常磨损现象时,需要了解异常磨损主要表现。
地铁车辆轮对异常磨耗原因及控制措施
地铁车辆轮对异常磨耗原因及控制措施摘要:地铁车辆轮的磨耗是影响轨道交通系统运行质量的重要问题,当车轮出现磨耗时,不但会影响列车的运行状况,还会影响列车的运行安全。
地铁车轮磨耗的原因与日常运营有着密切联系,而对磨耗的各种原因进行分析,则是最大限度地减少地铁运营风险,保持地铁运营稳定性的一个重要前提。
因此,必须对异常磨耗产生的具体原因进行分析,并有针对性地提出解决办法。
关键词:地铁车辆;异常磨耗;原因分析;控制措施前言异常磨耗不仅会影响轨道交通的安全性和稳定性,而且还会影响乘坐人的舒适性,降低轨道交通工具的使用寿命,增加维护成本。
车轮的非正常磨耗将导致车轮与轨道的接触性变差,影响行车稳定性、乘坐安全性和便捷性,并缩短轨道传动部件的使用寿命。
考虑到其发展趋势将影响行车安全性,必须对其进行深入研究,从而保证地铁行车的安全性。
1、地铁车辆轮对异常磨耗原因分析1.1车轮分析车轮磨耗相关性研究工作的开展,要求车轮磨耗分别从车轮的轮对部位和闸瓦片部位着手[1]。
车辆闸瓦的磨耗主要发生在踏面区和接近车轮缘部位,以沟槽型为主。
一般地,沟槽的宽度可达26毫米,平均深度为3.48毫米。
随着行驶里程的增大,这些沟槽会变得越来越深,此外,异常磨耗区域也有可能主要集中在闸瓦和车轮之间。
1.2踏面制动单元分析因为踏面制动单元主要承担制动功能,所以其本身的工作状态和工作中的润滑程度会直接影响制动单元的作用发挥效果。
如果其内部的润滑油具有一定的洁净程度,而润滑油本身的质量也满足一定要求,那么,实际制动作用会更好。
此外,从系统运行角度来看,踏面制动单元零部件结构完好,零部件组装状态正常,也是不会出现异常磨耗的重要条件。
但从现实角度来看,在地铁运行过程中,部分零部件和转轴区域都是在运行中容易发生磨耗的特定区域,这些区域一旦发生磨耗,就会引起异常磨耗,除此之外,如果在踏板制动单元中具有驱动作用的推杆产生不均匀的推力,有可能引起制动单元内部的异常磨耗。
地铁架空刚性接触网异常磨耗原因分析及应对措施探究
地铁架空刚性接触网异常磨耗原因分析及应对措施探究摘要:在地铁运营过程中,发现个别线路架空刚性接触网磨耗程度异常大,尤其是在列车出站加速区、锚段关节等局部处所,缩短了架空刚性接触网的使用寿命。
本文分析了架空刚性接触网异常磨耗的原因,并从弓网接触面、接触网弹性性能及拉出值布置等方面提出了有效解决措施,以减缓接触网局部异常磨耗速度,为地铁安全可靠运营提供保障。
关键词:刚性接触网;异常磨耗;原因;措施;引言近年来,我国地铁事业发展迅速,逐步成为城市交通的主动脉。
接触网作为地铁系统组成的重要部分,特别是其无备用系统及修复时间长等特点,要求运营维修部门尽可能保持接触网运行状态良好。
因此,分析接触网磨耗发展趋势、减缓接触网磨耗速度,是我们保持接触网运行状态良好,延长其使用寿命的重要手段。
针对个别线路架空刚性接触网存在异常磨耗现象,我们从造成磨耗的原因入手,对特定问题实施相应解决办法,同时加强对接触网设备的维护,最大限度降低接触网磨耗速度,确保地铁供电系统安全运行。
一、存在问题某线路架空刚性接触网运行约2年时间,整体情况良好,但接触悬挂中的接触线与受电弓碳滑板在长时间滑动接触过程中出现了以下问题:1.部分接触网异常磨耗问题突出,通过对接触网长期监测,发现接触网异常磨耗处所共计40多处,其中5处磨耗较严重,且磨耗速度呈上升趋势,磨耗最严重部位的接触线距离汇流排底部仅余1.36mm。
2.受电弓碳滑板磨耗不均匀,工作面形状不规则,起伏不平,且距受电弓中心约70mm处有较深的凹槽。
二、接触网异常磨耗外部环境调查为深入分析5处接触网异常磨耗(以下分别称A、B、C、D、E异常磨耗监测点)较严重的原因,调查其外部环境、区间线路情况如下:1.A异常磨耗监测点位于直线区段(如图1所示),其往北方向150米内线路均为直线区段,其往南方向150米内线路所处直线区段(分别约9m、52 m)及曲线区段(约89m),曲线区段的曲线半径为2000m,曲线全长89.29 m,A异常磨耗监测点在HZ(缓直)里程ZDK24+560.508以北。
重庆地铁一号线轮对异常磨耗问题及对策研究
轮对异常磨耗使轮轨使用寿命缩短,且加大了一线 员工的检修工作量和对轮轨材料的损耗,增加了运营成 本,严重影响城轨地铁车辆的正常运用与运营。如何切 实有效地延长轮对使用寿命、改善轮轨关系、减少轮对异 常磨耗、降低运营成本,并保证地铁车辆运营运用安全, 已成为重庆轨道交通(集团)有限公司运营一公司有关部 门的重要工作。
1 故障情况调查分析及故障现象概述
1.1 故障情况调查分析 笔者通过随机抽样 14 对重庆地铁一号线运营列车, 统计了 2015 年 12 月至 2018 年 9 月底在赖家桥车辆车间 轮对检修故障,统计结果见图 1 和图 2。
同轴轮径差 同一转向架轮径差超限
轮缘增厚 同轮轮径差超限
图 1 故障种类分析
正线:≤30‰(不含曲线折减),困难地段:≯35‰ 辅助线:≤35‰,道岔段:≤5‰
5 000m,困难情况 3 050m
- -
车站端部 - -
困难 2 000m
陷,引起轮缘尺测量基准点下降,导致轮缘测量点更靠近 轮缘根部,使测量值过大,甚至超出了轮缘尺所能测量的 极限。测量轮缘厚度时出现增厚的情况,这种现象被称 为轮缘“虚假”增厚。
总 658 期第十一期 2018 年 11 月
河南科技 Henan Science and Technology
交通与建筑
重庆地铁一号线轮对异常磨耗问题及对策研究
刘明珠
(重庆轨道交通(集团)有限公司运营一公司,重庆 400000)
摘 要:本文从理论上系统阐述了城市轨道交通轮对异常磨耗常见现象、异常磨耗原理,并提出相应的预防
改进措施。这对延长轮对使用寿命、改善轮轨关系、减少轮轨异常磨耗、有效降低运营成本、保证城轨地铁车
辆运营安全具有重要的指导意义。
城市轨道交通轮轨异常磨损原因分析与改进措施
城市轨道交通轮轨异常磨损原因分析与改进措施现场经验文章编号:1007-6034(2010)05-0043-02城市轨道交通轮轨异常磨损原因分析与改进措施徐新玉(南京铁道职业技术学院,江苏南京215137)摘要:本文结合某市城市轨道交通轮轨异常磨损现象,在对轮轨的材质,硬度和外形等进行测试研究的基础上,分析出轮轨的异常磨耗主要是由于制动作用过度,轮轨接触不均以及车辆通过曲线时前导车轮的轮缘力对钢轨的冲击等共同作用产生的,并对此提出针对性预防建议和改进措施关键词:轮轨磨耗;轮缘;闸瓦;改进措施中图分类号:U211.5文献标识码:B1故障现象某市城市轨道交通自试运营以来,轮轨异常磨耗现象严重,主要包括车辆轮对踏面剥离,踏面擦伤,踏面磨耗以及轮缘垂直磨耗等(见图1).(a)踏面剥离(b)踏面擦伤图1轮轨异常磨耗现象更为严重的是该市轨道交通车辆拖车车轮踏面上出现有规律的沟状磨耗,道岔岔心上出现沟状磨损,轮缘和曲线钢轨侧磨等(见图2).踏面上的沟状磨耗如图2(a)所示,踏面上较深色的部位是沟状磨耗区域,可见其中一条位于滚动圆附近,另一条位于踏面外侧.据测量,带有沟状磨耗的踏面轮廓线, 深度可达2~3mm(沟状磨耗深度标准为小于5 mm).道岔岔心沟状磨耗如图2(b)所示,位于左侧钢轨顶上,长度约70~80mm.如何有效减少轮轨异常磨耗,提高轮对的使用寿命,保证车辆运行安全,已成为该市地铁运营的一个十分重要的研究课题.2原因分析与造成危害2.1原因分析收稿日期:2010—05—31作者简介:徐新玉(1970一),男,讲师,本科.(a)踏面上的沟状磨耗(b)道岔叉心沟状磨耗图2沟状磨耗现象为弄清磨耗的成因,分析非正常磨耗对列车运行安全的影响,对踏面与钢轨的外形进行了测量和分析等工作.通过测试和分析,可认为轮轨的异常磨耗主要是由制动过度作用,轮轨接触不均以及车辆通过曲线时前导车轮的轮缘力对钢轨的冲击等原因共同造成的.(1)轮对与转向架无横向位移,加剧轮缘根部的磨损.该市地铁车辆轮对与转向架采用固定轴箱联接,通过车体与转向架之间抗侧滚扭杆横动进行车厢在弯道时的复位.而轮对与转向架采用轴箱拉杆联接,两者之间无横向移动位置,当车辆通过曲线和道岔时,轮对踏面自动调正轮对的能力降低,主要依靠钢轨外侧面挤压轮缘侧面进行,过多的刚性摩擦导致轮缘磨损加剧.(2)踏面剥离及沟状磨耗加快轮缘的磨损.由于车辆制动力过大,使闸瓦完全抱死轮对以及较强制动力施加产生的瞬问高温来不及散发,容易造成制动剥离现象.踏面沟状磨耗主要表现为轮对踏面表面磨有一道或多道凹槽,主要与闸瓦有金属镶嵌, 局部有硬点或本身材质与轮对踏面不匹配有关.空气制动频繁或制动力过大也易造成踏面严重磨损. 4现场经验机车车辆32.艺第5期2010年10月当踏面发生剥离或沟状磨损后,车辆在运行中产生很大的振动加速度,易引起齿轮箱裂损,联轴节断裂,齿轮啮合不良等故障,同时影响着车辆运行的平稳性.(3)地铁线路曲线多,半径小,加速轮轨的异常磨耗.曲线半径越小,转向架与轨道的冲角(即轮缘与钢轨接触点处曲线的切线与车轮平面的夹角)越大,车轮对钢轨的冲击越大,因而轮缘磨损越剧烈.随着车辆运行速度提高,势必加大蛇行运动的频率,恶化车辆运行品质,进一步加重了轮缘对钢轨的打击作用.而该市地铁线路较多的小半径曲线和车辆结构局限性是该市地铁轮缘垂直磨损较多的重要原因.2.2危害性(1)曲线进行时,轮轨异常磨耗会使车轮爬上钢轨,从而导致车辆脱机,危及行车安全.地铁车辆通过曲线一般是依靠轮缘引导,由于车辆通过曲线时,轮轨问将产生很大的横向作用力,不但使地铁车辆通过曲线困难,而且将引起钢轨极大的应力,使轨距碾宽,加速轮缘和钢轨磨耗,严重时还可能使车辆脱轨.(2)当轮缘磨损变薄后,强度下降,轮对通过曲线或作蛇形运动时,轮缘在来自钢轨水平力冲击或挤压的作用下,会产生裂纹缺损,易发生行车事故. (3)轮对的一侧车轮踏面磨耗严重时,使『占j一轮对的轮径差过大,造成小轮径侧车轮轮缘靠向钢轨,大轮径侧车轮轮缘远离钢轨,因而车轮在前进过程中始终处于偏斜位置,使小轮径侧轮缘磨耗严重,最终导致部分车轮踏面磨耗严重.同时轮辋也发生了不均匀碾宽现象.(4)当轮缘异常磨耗并逐渐锋利后,在轮对通过道岔时,会挤开尖轨而造成脱轨事故.(5)当垂直磨耗超过限度时,其轮缘根部与钢轨内侧面形成平面接触,当车轮通过道岔,由于轮缘与钢轨没有弧形,会使车轮碰击尖轨或爬上撤岔心,同样会造成脱轨事故.(6)踏面剥离及沟状磨耗现象,会导致轮对与标准轨配合不良而发出较大异常噪声.3预防建议和改进措施(1)抓好质量源头,确保合理匹配.闸瓦性能不良,制造质量不稳定是车轮踏面磨耗严重的重要原因,闸瓦生产单位应对材料配方与生产制造技术条件进行研究和改进,消除运用中产生金属镶嵌的因素,降低车轮踏面磨耗.同时还应进行闸瓦与车轮摩擦副的匹配试验研究,确保制动闸瓦,轨面,轮对踏面及轮缘三者间的合理性能匹配,减少【夭j材质匹配不良而造成的异常磨耗.(2)做好车辆日常检查与保养,防止车轮带病运行致使磨损程度扩大车辆维修人员要加强日常轮对状态的检查,做好轮对状态的跟踪和记录,对剥离和磨损超限或接近超限的轮对要及时施修或更换.同时合理配置周转备品轮对,以便故障轮对镟修后的配对使用,并采用等级法镟修,避免整节车辆轮缘镟修,延长轮对使用寿命.(3)对踏面磨损的轮对要及时修复踏面型线.踏面磨损后,其踏面型线发生改变,与钢轨配合位置发生移动,更易加剧踏面及轮缘的异常磨损.因此,对踏面磨损轮对要及时进行镟修,恢复良好的轮轨配合关系,保证轮缘,踏面形状,线型,恢复踏面及轮缘的运用标准,保证车辆运行安全.(4)强化司机操作技能训练,合理使用制动机进行列车调速,提高列车运行平稳性.车轮空转会产生剧烈的踏面磨耗,故司机应竭力避免车轮空转,减少空气制动的使用频率,适当调整制动力与制动响应时间等,最大限度地减少空气制动给轮对带来的磨耗.(5)采用轮缘润滑装置,对轨面适当涂油,减少轮缘的异常磨损.(6)若条件允许的话,采用径向转向架或车辆前后转向架采用横向弹性连接,以减小2个转向架的导向轮对的轮缘力和冲角,从而减少轮缘磨耗.参考文献:[1]宗清泉,吴井冰,沈钢驾驶模式对轮对异常磨耗的影响[J].城市轨道交通研究,2007,7.[2]刘新明.LMA系列轮缘踏面外形简介[J].铁道车辆,2008,6.一(编辑:唐源)。
轨道车辆轮缘磨耗原因探究及应对策略
轨道车辆轮缘磨耗原因探究及应对策略摘要:针对某出口项目轨道交通车辆在开通运行之初,存在轮缘磨耗严重,车轮频繁进入镟修以确保其轮缘厚度尺寸不要超限。
经过分析,线路小曲线过多,是造成轮缘过度磨耗的主要原因。
通过润滑车轮和润滑轨道可以延缓轮缘磨耗的进程,延长车轮的使用寿命。
关键词:轮缘磨耗;Qr值;镟修;小曲线;润滑1.引言某出口项目铁路客车自开通运营以来,轮缘普遍磨耗较快,车轮镟修频繁导致多个转向架车轮轮径减少量已超过20㎜,最大减少量已将近30㎜。
轮缘磨耗严重,使轮轨匹配关系恶化,影响行车安全。
车轮频繁镟修,导致车轮使用寿命降低,最终导致列车的运营维护成本增加。
2.轮缘厚度及Qr值定义该出口项目列车轮对踏面外形采用LMA 型,LMA型轮缘踏面外形轮廓示意图见图1所示。
图1轮缘Qr值即图2中所示的l4的数值。
在列车日常运用维护过程中该Qr值须≥6.5㎜,轮缘厚度26㎜≥l6㎜≥34㎜。
图21.a点:轮缘最高点;2.b点:轮缘最高点向下2㎜垂线与轮缘交点;3.c点:踏面基点向上12㎜垂线与轮缘交点;4.d点:踏面基点;5.l1:12㎜;6.l2+ l1=轮缘高度;7.l3:取2㎜;8.l4:车轮Qr值;9.:70线;l510.l:轮缘厚度;63.数据采集及分析为跟踪轮缘磨耗规律,在列车运行交路基本不变的情况下,选取9组列车进行为期两个月的跟踪测量。
检测发现,在轮缘厚度大于26㎜的条件下。
部分列车最小轮缘磨耗量为1㎜/月,部分列车最大轮缘磨耗范围超过2㎜/月,平均轮缘磨耗均超过1.5㎜/月。
具体见图3所示。
图 3通过跟踪轮缘厚度及对应的Qr值,详见表1所示,通过分析发现:第1、2、3列车组在四级修修形后,在正式开通前已试运行近4个月,自正式开通运行1个月后,初始Qr值接近8㎜,Qr值下降趋势平缓;第4、5、6列车组在三级修镟修之后,初始Qr值接近9㎜,自正式开通运行1个月后,Qr值下降较快、下降趋势明显(异常);第7、8、9列车组未经高级修、未经镟修。
重庆地铁1号线车辆制动盘异常磨耗原因分析及应对措施
重庆地铁1号线车辆制动盘异常磨耗原因分析及应对措施屠宣;朱波;晋睿【摘要】以重庆轨道交通1号线地铁运营制动盘异常磨耗现状,分析异常磨耗情况及故障原因,提供解决思路.【期刊名称】《铁道机车车辆》【年(卷),期】2017(037)005【总页数】3页(P115-117)【关键词】地铁车辆;制动盘;磨耗【作者】屠宣;朱波;晋睿【作者单位】重庆市轨道交通(集团)有限公司,重庆400080;重庆市轨道交通(集团)有限公司,重庆400080;重庆市轨道交通(集团)有限公司,重庆400080【正文语种】中文【中图分类】U239.5重庆轨道交通1号线一期于2011年7月正式开通,该线采用最高运营速度为100 km/h的B型地铁车辆,车辆为4动2拖6辆编组方式,制动系统采用全列车交叉混合制动管理模式,其中拖车基础制动采用铸铁轴装制动盘匹配合成闸片,动车基础制动采用踏面制动形式匹配合成闸瓦。
2013年4月在对车辆基础制动运用情况进行普查的过程中发现,拖车轴装制动盘摩擦副存在磨耗异常现象,在车辆运营19万km时制动盘单边磨耗已达3 mm(单边磨耗限度为7 mm),制动盘磨耗寿命已接近43%,而对偶制动闸片磨耗达到22mm(磨耗限度为29 mm),制动盘与闸片异常磨耗现象,已对车辆正常检修和运营组织产生了不良影响。
1.1 根据前期检修及测量的数据发现1号线车辆制动盘异常磨耗存在问题(1) 制动盘盘面磨耗不均,存在波浪偏磨现象。
检查发现制动盘摩擦面普遍存在W 型波浪,即摩擦面圆环中间突出、两边缘未磨耗高出、圆环中间与两边缘之间凹陷(见图1)。
(2) 制动盘磨耗过快。
据统计,重庆地铁1号线参与运营车辆运营里程达到15万km时,车辆制动盘磨耗量基本在1.5~3 mm之间,其中16列车超过2 mm,在此范围中2,2.5 mm居多,制动盘平均磨耗量约为7万km/mm。
按照磨耗量计算,制动盘磨耗到限时车辆运行里程约为50万km,即运营4~5年就要更换制动盘。
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重庆地铁一号线轮对异常磨耗问题及对策研究作者:刘明珠来源:《河南科技》2018年第32期摘要:本文从理论上系统阐述了城市轨道交通轮对异常磨耗常见现象、异常磨耗原理,并提出相应的预防改进措施。
这对延长轮对使用寿命、改善轮轨关系、减少轮轨异常磨耗、有效降低运营成本、保证城轨地铁车辆运营安全具有重要的指导意义。
关键词:轮对;异常磨耗;磨耗原理中图分类号:U211.5;U213.4 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2018)32-0092-03Preliminary Study on Abnormal Abrasion of Wheelset on ChongqingMetro Line 1 and Its CountermeasureLIU Mingzhu(Chongqing Rail Transit (Group) Co., Ltd. Operates No. 1 Company,Chongqing 400000)Abstract: This paper systematically expounded the common phenomena and principles of abnormal wear of wheelset in urban rail transit in theory, and put forward corresponding preventivemeasures and improvement measures. It has important guiding significance for prolonging the servicelife of wheelset, improving wheel-rail relationship, reducing abnormal wheel-rail wear,effectively reducing operation cost and ensuring the operation safety of Metro vehicles.Keywords: wheelset;abnormal wear;abrasion principle轮对异常磨耗使轮轨使用寿命缩短,且加大了一线员工的检修工作量和对轮轨材料的损耗,增加了运营成本,严重影响城轨地铁车辆的正常运用与运营。
如何切实有效地延长轮对使用寿命、改善轮轨关系、减少轮对异常磨耗、降低运营成本,并保证地铁车辆运营运用安全,已成为重庆轨道交通(集团)有限公司运营一公司有关部门的重要工作。
1 故障情况调查分析及故障现象概述1.1 故障情况调查分析笔者通过随机抽样14对重庆地铁一号线运营列车,统计了2015年12月至2018年9月底在赖家桥车辆车间轮对检修故障,统计结果见图1和图2。
从图1和图2可以看出,重庆地铁一号线轮对故障现象主要分为以下几类:同轮轮径差超限、同轴轮径差超限、同一转向架轮径差超限、轮缘增厚,且与列车车号的奇偶数存在一定关系,其中以同轮轮径差超限故障尤为严重。
1.2 故障现象概述同轮轮径差超限:同一车轮轮径测量横断面上的最大与最小直径的差值超过规定值,又称作轮对失圆[1]。
轮径差超限:是指同一车轴或同一转向架上的车轮最大与最小轮径差值超过规定值。
轮缘增厚:轮缘厚度测量值过大,主要由于踏面的异常磨耗,其磨耗速度大于轮缘的磨耗速度,造成其整体下陷,引起轮缘尺测量基准点下降,导致轮缘测量点更靠近轮缘根部,使测量值过大,甚至超出了轮缘尺所能测量的极限。
测量轮缘厚度时出现增厚的情况,这种现象被称为轮缘“虚假”增厚。
2 故障原理影响轮对异常磨耗的因素很多。
本文主要从转向架与轮对关系、线路状态、踏面制动过度或不均、踏面形状、轮轨材质(强度、表面硬度)及轮轨摩擦关系等几方面进行分析。
2.1 转向架与轮对磨耗关系转向架轴距的长短及轮对与转向架有无横向位移,将直接影响列车通过曲线的难易和轮缘根部的磨损;转向架尺寸磨耗过大,容易造成轮对轮重及轴重分配不均,也会导致轮对产生偏磨的现象,从而使同一车轴或同一转向架上车轮的最大轮径与最小轮径差值超限。
2.2 线路状态表1为重庆地铁一号线线路的状况。
从表1可以看出,重庆地铁一号线线路曲线半径小、路况复杂、坡度大,这是加剧轮对异常磨耗的一个重要因素。
一方面,曲线半径越小,转向架与轨道的冲角(轮缘与钢轨接触点处切线与车轮平面的夹角)越大,车轮对钢轨的冲击越大,所以轮缘磨耗越大。
另一方面,列车在运行中轮对通过踏面的曲线率来调整轮径,使轮对偏移轮径较小的一边产生横向移动产生轮缘偏磨。
在实际运行过程中,如果轮径小的车轮处于外轨侧,在过弯道时,由于离心力的作用,会造成外轨轮承重比内轨轮大,加快车轮磨耗。
2.3 车轮踏面制动力过大或制动力不均若列车制动过大,会使闸瓦完全抱死轮对及较强制动力施加产生的瞬间高温来不及扩散,从而容易造成车轮踏面出现剥离的现象。
制动力不均时,在相同的外界條件下,将会导致拖车车轮踏面磨耗率大于动车的磨耗率。
2.4 踏面形状研究表明,在新标准踏面投入运营前期,踏面与轮缘磨损严重。
当锥形标准踏面磨耗到一定凹形程度后,外形便相对稳定,磨耗速度减小。
因此,可以将新踏面直接做成磨耗型踏面形状,从而减小车轮踏面和曲线上的轮缘磨耗。
2.5 轮轨材质轮轨硬度匹配也是轮轨磨耗的主要因素,轮轨硬度不匹配会导致轮轨磨耗严重。
单方面增加钢轨或轮对硬度,也会造成轮轨关系恶化,将加速轮轨异常磨耗,不利于降低成本。
根据国内长期地铁车辆运营经验,期望“多磨轮,少磨轨”,这是由于修车轮比修钢轨更容易、更经济,且不会影响列车正常运营。
笔者对国内其他城市地铁线路轮轨匹配及硬度值的调查结果如表2所示。
从表2可知,国内其他城市大部分地铁线路车轮硬度的取值一般比钢轨硬度略低。
同时,对轮轨硬度标称比值、初始硬度比值和终极硬度比值分析见表3(本文将ER9等同于R9T进行研究,在车轮厂家实际生产过程中,由于R9T和ER9的化学成分和力学性能要求区别不大,R9T的材质是按照ER9的成分要求来控制生产的,从某种角度来说R9T就是ER9)。
研究表明,当H轨/H轮比值大于1时,轨磨损开始降低;当H轨/H轮比值小于0.96时,轨磨损明显上升;当H轨/H轮比值为1时;轮轨磨损相等,总磨损也最低。
从表2和表3可以看出,国内其他城市大部分地铁线路H轨/H轮比值为1.01,趋近于1[2]。
2.6 轮轨摩擦关系为了改善轮轨摩擦关系,降低轮轨摩擦系数,重庆地铁一号线在车号为奇数的列车上安装了轮缘润滑装置,每列车在端部的第一个轮对上安装轮缘润滑装置,控制模式为时间控制加彎道控制。
这是导致偶数车号列车故障多于奇数车号列车的一个重要原因。
3 预防建议及改进措施3.1 做好日常检修与保养工作车辆检修人员要做好地铁车辆日常检查与保养工作,优化转向架悬挂参数和转向架横向位移。
加强对转向架和轮对状态的检查检修,并做好跟踪记录,确保转向架和轮对磨耗在标准范围内,防止转向架、车轮带病工作致使磨损程度扩大。
若条件允许,可采用径向转向架,以减小车轮磨耗。
同时,做好备品周转轮对,便于故障轮对旋修后的配对使用。
3.2 抓好质量源头、做好匹配工作抓好闸瓦、轮对和钢轨的质量,从源头上杜绝因质量不过关带来的异常磨耗。
同时,还应做好闸瓦与轮对、轮对与钢轨之间的合理摩擦匹配的试验研究工作,确保闸瓦与轮对、轮对与钢轨之间的合理匹配,减少因材质匹配不当造成异常磨耗[3]。
3.4 做好司机培训工作加强正线列车司机业务培训,提高其操作技能。
合理使用制动机及制动力,减少制动使用频率,尽力避免车轮空转,提高列车运行平稳性。
同时,在确保安全运行的前提下,适当调整制动力与制动响应时间,最大限度地减少制动给轮对带来的磨耗。
3.5 改善轮轨摩擦系数做好对小半径曲线的涂油工作,加强轮缘润滑装置的检查检修,调整现有润滑装置的润滑时间及油润材质;在小半径地段安装地面固定喷油润滑系统,确保在曲线处可以喷油,降低钢轨与轮对的摩擦系数。
为了进一步降低列车车轮磨耗,改善轮轨关系,可对偶数号列车转向架加装LCF固体轮缘润滑装置的可行性和经济性进行研究分析。
该技术已成功用于多个城市地铁和铁路机车,在我国已经用于香港地铁、上海地铁、南京地铁、北京地铁、沈阳地铁和青藏铁路等,有效解决了轮轨之间的摩擦问题。
同时,定期对钢轨进行预防性打磨,消除钢轨表面脱碳层、轨面毛刺、锈迹等瑕疵,降低钢轨内侧与轮缘的摩擦系数,进一步改善轮轨关系[4]。
3.6 优化车轮踏面、定期换端运营优化车轮踏面,尽快探索出一种适合重庆轨道交通(集团)有限公司运营一公司轨道条件的车轮踏面,使之与钢轨的磨耗降低。
合理安排计划,根据列车车轮实际情况,定期对列车进行换端运营,使两侧车轮轮缘磨耗速度相近,延长车轮使用寿命。
4 结语城轨地铁车辆在运行过程中,车轮轮对需要承受较大的动、静载荷,因此轮轨磨耗是不可避免的。
本文以重庆地铁一号线为例,探讨轮对异常磨耗问题,并提出具体对策。
通过理论上的研究结合实践的可行性,最终达到降低轮轨磨耗速度、延长其使用寿命、改善轮轨关系、减少轮轨异常磨耗、有效降低运营成本的目的,以满足重庆轨道交通运营发展的需要。
参考文献:[1]李霞,温泽峰,金学松.地铁车轮踏面异常磨耗原因分析[J].机械工程学报,2010(16):60-66.[2]王伯铭.城市轨道交通车辆工程[M].成都:西南交通大学出版社,2007.[3]周清跃,刘丰收,朱梅.轮轨关系中的硬度匹配研究[J].中国铁道科学,2006(5):37-43.[4]徐新玉,城市轨道交通轮轨异常磨损原因分析与改进措施[J].机车车辆工艺,2015(5):43-44.。