国内外铁路车轴_车轮标准探讨
国内外铁路碳素钢车轴制造材料标准异同分析探讨
料锰含量随碳含量升高而升 高 ， 欧盟最 高 ， 次之 ， 、 印度 中 美、 韩差别不大。 磷、 硫杂质 成分 ， 国 、 美 印度控 制指标 高 ， 中国 、 国 韩 居 中， 欧盟要求最低 。 钢时氧化期去磷 ， 炼 还原期去硫 ， 指
１ 化学成分规定
如表 １ 所示 ， 中国有三种化学成分轴【 欧 、 、 、 ｌ １ 美 韩 印 ，
与同行探讨 。
硅 的作用就是强化材料 ， 形成置换式 固溶体 。 与铁 硅 的含量 中国三种轴都 一样 ，欧盟 限制上限 ，美 国限制下
限 ， 国 、 比中国的范围宽 ， 的稍宽 ， 韩 印度 印度 但上限都 比
中国的高 ， 欧盟最高 ， 印度次之 ， 国不定 。 美
Ｍｎ ％可细化组 织 ， ＜２ 是韧性化 的主要成分。中国材
２ 机械性能要求
机械性能要求如表 ２ 所示 。 美 国 、 国对 四大指标 ： 韩 屈服 、 抗拉 、 延伸 、 面缩 都有 要求； 印度标准 和欧盟完全一样 ， 只要求 三大指标 ， 并且
差别不大 ； 但淬火有 淬透的 问题 ， 必 要按 尺 寸 大 小分 有 类 分 组 ； 火 后ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 火 和不 正 火淬 火 也没 有 分类 分 组 的 正
其成分均匀性较好 ， 性能特别是冲击性能差异较小。
的性能指标按热处理制度分两类 ； 中国除 ５ ０轴外按屈服 强度 各分三组 ， 别细微 ， 乎没有必 要 ； 国既按热 处 差 似 美 理制度 ， 又按尺寸大小分三类八组 ， 分组很细。笔者认 为
正火没有必 要按 尺寸大小分组 ， 只要保温时间足够 ， 能 性
文章编号：１７ － ７ ２ １ ）２ ０４ － ３ ６ ２ １ ８ （０ ０ ０ － ０ ９ ０ １
铁道车辆车轮强度设计方法探讨
铁道车辆车轮强度设计方法探讨李晟铭（江苏省苏州市轨道交通集团有限公司运营分公司，江苏 苏州 215031）摘要：如今，在我国交通事业不断发展的背景下，铁道车辆车轮强度设计方法越来越多，为了保证其运行的稳定性，对车轴强度的计算方法和可靠性设计等原理和内容进行了综合性分析。
我国在没有规定车轴强度设计计算方法前，可以应用和借鉴其他国家的计算方式，对铁道车辆车轮强度进行合理化设计。
关键词：铁道车辆；车轮强度；设计方法；探讨DOI: 10.12184/wspcyycx2WSP2516-415514.20210502虽然铁道车辆车轮强度设计方案得到了完善，但是目前我国还没有车轮强度的设计计算标准，如果不对其进行创新和合计，会对动轮车轮强度的载荷工况带来影响。
基于此，本文在铁道车辆车轮强度的静应力和当量疲劳应力出发，对其中的计算方法进行了完善和分析，主要依据其中的实验数据，完善了铁道车辆车轮强度设计的方案。
一、铁道车辆车轮强度设计方式的研究进展可以说铁道车辆车轮强度设计和计算工作是车轮设计工作中的主要内容。
但是，在实际的发展中，受到一些客观因素的影响，我国并有可以遵循的车轮强度评定标准，在对车轮强度进行计算时，一般都会参照国外的标准进行， 严重影响了设计和计算的准确性。
因此，为了在新时代背景下统一国内车轮设计评定方法， 需要对铁道车辆车轮强度设计方法进行分析，优化其评定流程，进而保障我国车轮评定方法的有效性。
（一）国外车轮强度的评定标准在对国外车轮强度的计算方式进行分析时，发现其标准比较完善，主要按照《整体车轮技术认可》中的内容，对铁道车辆车轮强度设计方法进行了进一步地完善和更新。
在国外的标准中，还综合考虑了热负荷和机械负荷等多方面的内容。
此标准主要采用比较法，也就是对采用新设计车轮和运行的车轮应力应用结果进行分析，然后合理应用比较方式对其进行评定[1]。
在标准中所设置的载荷工况是非常恶劣的，不能对车轮进行更加准确的计算，更没有考虑到热负荷等内容。
国内外铁道车辆车轴标准分析
114总411期2016年第33期（11月 下）轨道交通国内外铁道车辆车轴标准分析夏晓强（北京交通大学，北京 100044）摘要：依据《机车车轴技术条件》生产车轴为例，重点从加强标准化宣传与培训工作，改进宣贯模式、提高贯标效果，加强标准执行情况的监督等方面，阐述了企业强化标准实施效果的具体做法。
从设计、制造、检验等方面对国内外铁道车辆车轴标准进行了分析并提出了改进策略。
关键词：机车车轴；AAR 标准；铁道车辆中图分类号：U270.61文献标识码：B0 引言近年来，随着国际化进程的不断加快，生产标准的范围要求也越来越广。
目前，在国际上得到认可的生产车轴相关标准多达十余种。
符合这些标准的车轴远销世界各地，有些到了我国，有些直接销售到欧洲、美洲等地，在国际上拥有非常庞大的用户群体。
由此可见，在这样复杂的商业环境中，如何能够对产品标准进行规范，符合各国的使用情况，并且利用最先进的技术，很好地保证产品功能的使用，是企业在生产过程中需要考虑的问题。
基于这样的背景，文本对国内外铁道车辆车轴标准进行了分析和研究。
1 车轴标准体系轮轴部分的标准主要指的是AAR 标准，它分为两册，该标准既对车轴的相关尺寸和参数进行了规定，也对车轴的生产材料类型进行了规定。
1990年之后，AAR 标准进行了重新修订，其中的非热处理钢等材质被删去，而F 类材质则被保留下来。
此外，还有回火处理、淬火以及正火等H 类，也被保留了下来，形成了如今使用范围较广的一种标准。
2 车轴设计标准比较⑴我国车轴标准按前苏联的方式分为形式尺寸和技术条件2项标准。
目前我国铁路车辆车轴使用的50钢的标准是TB/T2945-1999（50钢与AAR 的F 类钢相同），新造车辆已经不再使用40钢。
⑵TB/T169-2007《铁道车辆车轴型式与基本尺寸》中的RB2、RD2、RE2A 和后来设计的RE2B （RE2B 与RE2A 的区别是缩短了载荷中心到轴肩的距离）分别与AAR 的B 、D 、L 型滚动轴承车轴对应。
国内外铁道车辆车轴标准分析
进行 了修 订 ， 发 布 了 ＴＢ ／ Ｔ ２ ７ ０ ５ －２ ０ １ ０ 。新 标 准 等 同 采用 Ｅ Ｎ １ ３ １ Ｏ ３ —２ （ ） （ ） ９ ， 但 没有 给 出 目前 Ｌ Ｚ Ｓ ０钢 许 用 应力 ， 缺少 了该 材料 的设计 依据 。 ＡＡＲ标 准 体 系 中没 有 设 计 标 准 ， 在 ＡＡＲ（ Ｇ Ⅱ） 轮轴 分册 中给 出 了按轴 重 分 类 的车轴 结 构 ， 根 据 不 同 的轴 重 和速度 选用 相应 的轴 型 。 综上 所 述 ， Ｅ Ｎ １ ３ ｌ ０ ３ —２ ０ １ Ｏ标 准 适 用 范 围广 ， 规 定详细， 可 操作 性较 强 。从 近年 来 国内 引进 的 Ｃ ＲＨ１ 、
Ｊ Ｉ Ｓ Ｅ ４ ５ ０ １ １ ９ ９ ５适 用 于 Ｊ Ｉ Ｓ Ｅ ４ ５ Ｏ ２ １ ２ 【 ） （ ］ １
内外 车轴相 关标 准 ， 对 我 国车 轴 标 准 的改 进 和 完 善 具
有 重要 的意 义 。
ｌ 车 轴 标 准 体 系
国际铁路 比较 常用 的车 轴标 准体 系有北 美 铁道 协 会（ ＡＡ Ｒ） 、 欧洲 （ Ｅ Ｎ） 、 日本 （ Ｊ Ｉ Ｓ ） 标 准 以及 我 国 的铁 标 （ Ｔ Ｂ ） ， 各标准体系中与车辆车轴有关的具体标准见表 １ 。
ＥＮ １ ３ １ Ｏ ３ —２ Ｏ １ ０适 用 于 实 心 和 空 心 非 动 力 车 轴 ，
表 １ 车 轴 标 准
国内 原 车轴 设 计 标 准 Ｔ Ｂ ／ Ｔ ２ ７ ０ ５ —１ ９ ９ ６是 参 考
收稿 日期 ： ２ Ｏ １ ４ １ 卜２ １ 基金 项 目： 中 国铁 路 总 公 司科 技 研 究 开 发计 划课 题 （ ２ ０ １ ３ Ｊ ｏ ０ ８ Ｃ） 作者简介： 赵 雷（ １ ９ ８ ０） ， 男， 工程 师 。
三种车轮标准的对比分析
本文通过对近 日中国铁路总公司发布 的Ｔ Ｊ ／ Ｊ ｗ０ ０ ４ — ２ ０ １ ３ 铁路机车Ｊ ｌ １ 、Ｊ １ ２ 钢 整 体辗 钢 车 轮 技术 条 件 》［ 】 的 研究 ，并通过 与Ｔ Ｊ Ｚ Ｌ － ０ １ － ０ ４（ （ 中国铁路机车用粗制整体 辗钢车轮订货技术条件 、Ａ ＡＲ Ｍ一 １ ０ ７（ 美 国铁路联盟 轮 轴 手 册 中 碳 钢 车轮 技 术 规范 ）中对 Ｂ 级 钢 的 要 求进 行 对
２车轮 化学成分
ＴＪ ／Ｊ Ｗ０ ０ ４ － ２ ０ １ ３ 、ＴＪ Ｚ Ｌ － ０ １ — ０ ４ ＃ Ｕ ＡＡＲ Ｍ一１ ０ ７ 均 对
为 了判断 车 轮轮 辋 在淬 火 和 回火处 理 后 的硬 度 值是 否
表１车轮熔炼分析
化 学 成 分
标 准 代 号 牌 号
Ｃ Ⅺ ｎ Ｓ ｉ Ｃ ｒ Ｓ Ｐ Ｎ ｉ Ｃ ｕ Ａｔ。 ６ Ｏ ～
Ｏ ． ６ ７
Ｏ 。 ６ ０ ～
０ ， ９ Ｏ
Ｏ １ ５～ ≤０ ２ ５
１ ， Ｏ ０
≤ ≤０ ． ０ ２
《０ ． ０ ３
≤０ ２ ５
≤０ ． ３ ５
≤０ ． ０ ６
≤０ ． ０ ４
１ ０ ７
注 ：车轮钢 牌号 ３ ”的化学成分等同Ｔ Ｊ ／ Ｊ Ｗ Ｏ Ｏ ４ — ２ ０ １ ３ 中车轮牌号 Ｊ ｌ ｌ 的化学成分
－
１ ６ １
推 广 技 术
中 国 科 技 信 息 ２ ０ １ ４ 钲 麓∞ 期‘ Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ｍ ａ ｒ ． ２ ０ １ ４
铁路机车车轮研究报告总结
铁路机车车轮研究报告总结
该研究报告主要是针对铁路机车车轮进行的研究，总结以下几点：
1. 车轮材料选择：研究报告提到，目前常用的铁路机车车轮材料主要有钢铁和铸铁两种。
钢铁车轮具有较高的强度和耐久性，适合用于高速铁路和货运列车。
而铸铁车轮则相对较轻，适用于城市轨道交通等低速列车。
2. 车轮磨损机理：研究报告指出，车轮的磨损主要受到轮轨接触力的影响。
长时间的运行和过重的负荷会导致车轮表面的磨损，进而影响列车的运行安全和乘车舒适度。
3. 车轮磨损检测：为了及时发现和修复磨损的车轮，研究报告提出了一些车轮磨损检测方法。
例如，利用声波传感器和激光测距仪等设备，在列车行驶过程中对车轮进行监测和测量，及时发现磨损情况。
4. 车轮磨损修复：研究报告还介绍了一些车轮磨损修复的方法。
例如，通过车轮磨削、钢珠强化等方式，恢复车轮的表面光滑度和强度，延长车轮的使用寿命。
综上所述，该研究报告对铁路机车车轮的材料选择、磨损机理、磨损检测和修复等方面进行了综合研究和总结，有助于提高铁路运输的安全性和效率。
日本和欧洲铁路车轴标准的比较
９ Ｏ 年代 中期开始 ，随着欧洲一体化进程 ，跨境 运 营 的列车 不断增 加 ，需要 统一 各 国原来 各行 其是 的 铁路标准 ，与铁道 车辆 车轴有关 的标 准也毫不例 外 。为 了研究 铁道 车辆 车轴损 伤 事故 的原 因 ，早 在
文 献标 识 码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ９ １ ７ ８（ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ — ０ ０ ０ ４ — ０ ４
０ 引 言 欧洲 的铁 路运 输 与 日本一 样 发达 ， 自 ２ Ｏ世 纪
（ ５ ） Ｅ Ｎ １ ３ １ ０ ４ ：２ ０ ０ ９《 轨道交通 轮对和转向 架 动力 轴 的设计 方法 》 （ 目前 已颁 布 Ｅ Ｎ １ ３ １ ０ ４ ： ２ ０ ０ ９ ＋ Ａ ２ ：２ ０ １ ２ ，编者 注 ） 。
１ ９世 纪 中叶 ，德 国就 开 始 有 关 金 属 疲 劳 的 研 究 。 为 了确保 车轴 的安 全性 和可 靠性 ，德 国积 累 了大量
（ ７ ） Ｅ Ｎ １ ３ ２ ６ １ ：２ ０ ０ ９《 轨道交通 轮对 和转 向 架 轴 产 品要 求 》 （ 目前 已颁 布 Ｅ Ｎ １ ３ ２ ６ １ ：２ ０ ０ ９ ＋ Ａ１ ：２ ０ １ ０ ，编者 注 ） 。
《 铁道车辆 高速车辆高频淬火车轴》 。 （ ４ ） Ｅ Ｎ １ ３ １ ０ ３ ：２ ０ ０ ９《 轨道交通 轮对和转向
Ｊ Ｉ Ｓ Ｅ ４ ５ ０ ２ — １ ：２ ０ ０ １主要 规定 车 轴材 料 的机 械 性 能 ，在 化 学 成分 上 只 对有 害元 素 Ｐ和 Ｓ提 出要
国内外高速列车车轮材料的研究
国内外高速列车车轮材料的研究火车车轮是火车的重要組成部分之一，其性能的高低直接决定了火车的稳定性和安全性，世界上许多国家都为车轮的材料做了大量研究，并都小有成就。
本文主要介绍国内外车轮材料的组成发展。
标签：车轮；高速列车；材料1前言随着科技的发展，世界范围内铁路运输业也迅速发展，改革开发以来，我国也逐步建立起来自己的铁路运输网，但是火车的运行速度和世界上好多国家都有较大差距。
而影响火车运行速度的火车关键构建之一就是车轮，为此世界上火车运行速度较快的国家都为此投入了大量的人力和物力研究车轮，当然车轮材料是最主要的研究内容。
近年来我国的火车运行速度得到较大提高，基本可以达到早晨出发，晚上到达，或者晚上出发，早晨到达的目标。
这样也不可避免对高速形式火车车轮的安全性能提出较高要求，也就是高性能车轮材料的开发。
2国内外高速列车车轮新材料的开发2.1日本日本车轮普遍采用的是含碳量为0.6%-0.75%的高碳钢，这种刚的特点是在火车高速行驶时抗裂损性能较差，新干线也用这种刚，为了解决这个问题，日本科研工作者又研发了降碳加V钢，称之为V2钢(SVTY75一ZR)的车轮材料，成分见表1。
2.2欧洲从表2中可以看出，欧洲很早就采用低碳钢，但是又与低碳钢稍有区别，加入点其他金属，所以全称是低碳微合金材料，其中时速在200km/h所用车轮材料为ER7和ER8，其中ER7钢，是最常用的钢种。
2.3中国我国很早就对车轮材料进行开始研究，近年来也研究出几种新材料。
90年代，马鞍山钢铁公司在借鉴前苏联材料组成的基础上，研制出含钒微合金车轮，这种材料的成分（%）主要有C0.49、Si0.63、Mn1.28、P0.020、S0.025、V0.152，经过检测，这种刚的各项指标都优于当时车轮刚材料。
铁道部也进行了实地试验，也证明性能优良于普通碳素钢。
2000年，马鞍山钢铁公司和西南交通大学合作又研制出了性能更加卓越的车轮刚材料。
此种刚可用于时速200km的列车，其成分主要是增加合金元素，降低了含碳元素，并用V进行微合金化。
国内外铁路车轴_车轮标准探讨
中图分类号: U 270. 331+ . 1
文献标识码: B
轮对是铁路客货车的重要组成部分, 其质量的高 低直接关系到行车安全。不同国家和地区采用了不同 的轮对标准, 例如, 美国、加拿大、澳大利亚等国家采用 AAR( 北美铁道协会) 标准; 俄罗斯、日本和欧洲也分 别采用了各自的标准。因此, 了解和掌握不同国家与 地区的轮轴标准, 对于加快轮轴国产化进程、提高轮轴 检修质量、确保列车运行安全具有重要的意义。
国内外铁路车轴、车轮标准探讨 邵树民
日本国内使用的车轴钢分 4 类, 其中第 4 类为新 增加了盘形制动用 RD3A 、RD4A ( 2 盘) 和 RD3B ( 3 盘, 设
干线用感应淬火车轴用钢, 标准中的代号为 SFAQA, 一般称为 S38C。我国从日本川崎引进技术的 CRH 2
计速度 200 km/ h) 型车轴。2000 年以后, 设计使用了轴 颈中心距为 2 000 mm 的 RD3A1 和 RD3C ( 4 盘, 设计速度
收稿日期: 2008 05 30 作者简介: 邵树民( 1968 ) , 男, 工程师。
淬火、回火处理) 。F 类、G 类和 H 类车轴均用于重载 运输机车车辆和其他设备。 1. 1. 2 车轴形式尺寸分类
旧的 AAR 标准车 轴分 A、B、C、D、E、F 、G 共 7 级, 每级又分为滑动轴承车轴、带肩背的滚动轴承车轴 和无肩背的滚动轴承车轴 3 种类型。最新版本的标准 也分为 7 级( 都是无肩背的滚动轴承车轴) , 在保留了 旧 D、E、F 、G 级的基础上, 增加了 K、L、M 级。其中, K 轴与 F 轴的区别仅是缩短了轴颈长度, L 轴是 E 轴 的改进型( 短轴颈) , M 轴是 G 轴的改进型( 减少了轴 颈直径和长度) 。标准中对各型车轴的尺寸和公差都 有详细规定。最近, AAR 批准生产新型 K+ 轴, 该型 车轴加大了轴身直径。
我国钢轨打磨车用砂轮标准与国外国际相关标准的对比分析
Ｖｏ１ ４６ Ｎ Ｏ．９
标 准 化工 作
Ｓ １＿ＡＮＤＡＲＩ）ＩＺＡＴＩＯＮ Ｗ Ｏ ＲＫ
我 国钢 轨 打磨 车 用 砂 轮 标 准 与 国外 国 际相 关标 准 的对 比分 析
吉 媛 ，田常海 ，裴顶峰
（１．中国铁 道科 学研 究院集团有 限公 司研 究生部 ，北京 １０００８１： ２．中国铁道科 学研 究院集 团有限公 司金属及化 学研 究所 ，北京 １０００８１）
２０１ ８年 ９门 Байду номын сангаас总 第 ３８３期 ）
·５ ·
２００９年 ８月 ，原铁 道部 发 布铁科 技 函 ［２００９］ ６０５号 《２００９年铁道部标准项 目计划 》，将 《钢轨 打磨 车打磨砂轮订 货技术 条件 》列入标准制定计 划 。 由 中 国铁 道 科 学 研 究 院集 团有 限 公 司 、中 国 铁 路 上 海 局 集 团有 限公 司组 成 的起 草 单 位 ，参 考 ＧＢ／Ｔ ２４８４－ ２００６ 《固结 磨 具 一 般 要 求 》、ＧＢ／Ｔ ２４９２－２００３《普 通磨具 交付砂轮允许 的不平衡 量 测 量 》、ＧＢ／Ｔ ２４９３－ １９９５ 《砂 轮 的 回转 试 验 方 法 》、ＧＢ／Ｔ ２４９５－ １９９６ 《普 通 磨 具 包 装 》、ＪＢ／Ｔ ７９９２－２００４《普 通磨具 外形 尺寸 和形位公差 试 验 方 法 》 等 既 有 标 准 ，经 过 调 查 研 究 、征 求 专 家及厂家意见 ，最终形成 Ｑ／ＣＲ １～２０ｌ４《钢轨打 磨 车砂 轮订货技术条 件 》，并 于 ２０１４年 １１月 ２１ 日实 施 。
收 稿 日期 ：２０１８—０４—２７ 作者简 介 ：吉 媛 ，硕士研究生 ；田常海 ，副研究员 ；
国内外铁路车轴、车轮标准探讨
淬火、 回火 处理 ） 。Ｆ类 、 类 和 Ｈ 类 车轴 均 用 于 重载 Ｇ
运 输机 车 车辆 和其他 设备 。
１ １ ２ 车 轴 形 式 尺 寸 分 类 ． ．
旧的 ＡＡＲ标 准 车 轴 分 Ａ、 Ｃ、 Ｅ、 Ｇ 共 ７ Ｂ、 Ｄ、 Ｆ、
级， 每级 又 分为滑 动轴 承 车轴 、 带肩 背 的滚动 轴 承车轴 和 无肩 背 的滚动轴 承 车轴 ３种 类型 。最 新版 本 的标准 也 分为 ７级 （ 都是 无 肩 背 的滚 动 轴 承 车 轴 ） 在保 留 了 ， 旧 Ｄ、 Ｆ Ｇ 级 的基 础 上 ， 加 了 Ｋ、 、 级 。其 中 ， Ｅ、 、 增 ＬＭ Ｋ 轴与 Ｆ轴 的区别仅 是缩 短 了轴 颈 长度 ， Ｌ轴 是 Ｅ轴 的改进 型 （ 轴颈 ） Ｍ 轴 是 Ｇ 轴 的改 进 型 （ 少 了轴 短 ， 减
（ 辑 ： 玉坤 ） 编 田
・
Ｔ Ｄ Ｆ Ｓ自 ２ ０ ０ ６年陆续 投 入使 用 以来 ， 用部 门 已 使
经 积累 了大量 的运 用经 验 ， 此基 础上 ， 定 了各项 管 在 制 理 制度 和作业 程序 、 业 标 准 ， 通 过 集 中培 训 考核 ， 作 并
颈直 径 和长度 ） 。标 准 中对 各 型 车 轴 的 尺寸 和公 差 都
有详 细 规 定 。最 近 ， ＡＡＲ批 准 生 产新 型 Ｋ＋轴 ， 型 该
车轴 加大 了轴 身直 径 。
美 国主 型货车 采 用 Ｆ Ｋ） ， 重 ３ ． ； 年 来 （ 轴 轴 ２ ４ ｔ近 开行 的重 载列 车车 轴 采 用 Ｇ 轴 或缩 短 轴 颈 的 Ｍ 轴 ， 轴重 ３ ． 。ＡＡＲ 标 准 中规 定 ， Ｅ、 车 轴 用 于 客 ５７ｔ Ｄ、 Ｆ 车 时 ， 重按列 车 速度 分 为 ２级 ： 度 为 １ ６ｋ ｈ以 轴 速 ３ ｍ／ 下时 ， 轴 轴 颈 载荷 为 １． ， Ｄ ６ ４ｔ Ｅ轴 为 ２ ． ， ０ ５ｔ Ｆ轴 为 ２ ． ； ４ ５ｔ速度 为 １ ６ｋ ｈ １０ ｋ ｈ时 ， 型 轴 颈 载 ３ ｍ／ ￣ ６ ｍ／ 各 荷分别 为 １ ． 、 ９ ３ｔ ２ ． 。 ５ ５ｔ１ ． 和 ３ ２ｔ
铁道车辆车轮简介分析
•
轮箍轮又可分为铸钢辐 • 板轮心、辗钢辐板轮心 及铸钢辐条轮心的车轮。
整体轮按其材质又可分 为辗钢轮，铸钢轮等。 为降低噪声、减小簧下 质量，国外还采用弹性
车轮、消音车轮、起皱
辐板车轮等新型车轮50mm）
• 薄辐板（一般最小在915mm左右）
• 薄轮毂（壁厚约30mm 左右），采用适用于 高速运行的踏面外形）
• 采用设计合理的辐板 外形（如双曲形，双 波纹形，大圆弧形等， 并均为圆弧连接）。
• 如果碳含量低导致硬度不足，火车轮磨损 速度是非常快的
轮子直径大小
• 火车轮子直径内燃1050mm；电力机车 1250mm，客车车辆910mm；货车车辆 840mm。高速试验车轮直径915 mm
车轮的分类
• 。• 而车轮的结构、形状、
尺寸，材质是多种多 样的。 • 按其用途可分为客车 用、货车用、机车用 车轮，按其结构分有 整体轮与轮箍轮
采用薄轮辋厚约50mm薄辐板一般最小在915mm左右薄轮毂壁厚约30mm左右采用适用于高速运行的踏面外形采用设计合理的辐板外形如双曲形双波纹形大圆弧形等并均为圆弧连接
铁道车辆车轮简介
车轮的材质
• 火车轮均采用平炉、电炉或转炉冶炼的镇 静钢制造。
• 化学成分一般是碳含量为0.55-0.65，马钢 用的车轮钢代号就叫CL60，表示含碳量 0.6%左右，其他还有少量硅、锰等元素， 总的来讲车轮钢是高碳钢。
我国动车组车轮和车轴技术综述(下)
2021年5月（总第415期）·47·研究与交流STUDY AND COMMUNICATIONS第49卷Vol.49第5期No.5铁道技术监督RAILWAY QUALITY CONTROL收稿日期：2020-07-05基金项目：中国铁道科学研究院集团有限公司基金（2019YJ101）作者简介：张澎湃，副研究员；张关震，副研究员；吴毅，副研究员；张弘，研究员；张斌，研究员我国动车组车轮和车轴技术综述（下）张澎湃，张关震，吴毅，张弘，张斌（中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所，北京100081）摘要：介绍国内CRH1，CRH2，CRH3，CRH5，CR300AF/BF ，CR400AF/BF 既有动车组车轮、车轴材料性能，分析国内既有各型动车组车轮和车轴在结构形状、尺寸和制动方式等方面差异。
对比分析结果表明，既有动车组车轮和车轴，无论是进口产品还是自主研发产品，其成分体系、材料微观组织结构、力学性能等，均为中碳钢材料，具备有条件下互换的可行性。
关键词：动车组；车轮；车轴；材料；结构；综述中图分类号：U260.331.1文献标识码：C文章编号：1006-9178（2021）05-0047-06Abstract ：The material properties of wheels and axles of CRH1,CRH2,CRH3,CRH5,CR300AF/BF and CR400AF/BF existing EMU/DMUs in China are introduced and the differences in structural shape,size and braking mode of wheels and axles of various existing EMU/DMUs in China are analyzed.The comparative analysis results show that the components,material microstructure,mechanical properties of the existing EMU/DMU wheels and axles,whetherimported or self-developed,are all medium carbon steel,which is feasible for interchange under certain conditions.Keywords ：EMU/DMU;Wheel;Axle;Material;Structure;Overview2动车组车轮和车轴用材料2.1采标情况进口欧系ER8和ER9车轮执行EN 13262：2004+A1：2008+A2：2011《铁路应用轮对和转向架车轮产品要求》［2］（已废止），进口欧系EA4T 和30NiCrMoV12车轴执行EN 13261：2009+A1：2010《铁路应用轮对和转向架车轴产品要求》［3］（已废止）和意大利标准UNI 6787：1971《铁路车辆轮对和牵引装置用高疲劳高韧性锻制特殊合金钢调质车轴质量、要求和试验》［4］，进口日系SSW-Q3R 车轮和S38C 车轴分别执行日本工业标准JIS E 5402-1：2005《铁道车辆用整体车轮》和JIS E 4502：2001《铁路车辆用车轴》。
国内外铁道机车车辆车轴标准实施
Ｖ『 ｌ 】 ４１
第 ｌ ０ 期
『 ｌ ＿ …
铁 道 技 术 监 督
、 ｌ Ｉ 、 、 （ ） ｌ＾『 Ｉ ｌ 、（ ： ｆ ¨｛ Ｊ （ Ｉ ｌ
标准 实旌
ｌ ’ 、、ｊ ） 、ｌ ； ｆ ｌ Ｉ 、 １ Ｉ ， Ｉ ｌ Ｍ ＼ ｌ、Ｊ ’ ｌ （ ｊ 、
国 内外铁道 机 车车辆 车轴 标 准 实施
陈佐 梅 ，赵 丹 丹
（长春轨道客车装备有限责任公 司，吉林 长春 １ ３ ０ ０ ５ ２）
摘
要： 以依 据 Ａ Ａ Ｒ Ｍ一 １ ０ １： ２ ０ １ ３《 机 车车轴技术条件 》生产车轴为例 ，从及 时准确地 提供 国内外标
准及相关信 息 、提升标准的执行力度和建设技术标 准信息平台等 ３ 个方面 ，介绍公 司对 国内外标 准的实施 经验 。重点从加 强标 准化宣传与培训工作 ，改进 宣贯模 式 、提高贯标效果 ，加强标准执行情况 的监督 等方
ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｒ ａ ｉ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｓ ｅ ｘ ｅ ｃ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ，ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｍ ． ｒ Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｅ ｘ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｉ ｆ ｃ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｏｒ ｆ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｅ ｔ ｏ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｒｄ ａ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｆ ｒ ｏ ｍ ３ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ， ｉ ． ｅ ． ，ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｔｈ ｇ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｐ ａ ｇ ａ ｎ ｄ ａ ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｗｏ ｒ ｋ ，ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｕ ｉ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｓ ｐ ｕ ｂ ｌ ｉ ｃ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ
动车组车轴标准研究及其技术发展展望
动车组车轴标准研究及其技术发展展望摘要：动车组列车近年来在国内外获得广泛应用，是铁路客运最为有效的运输工具之一，高速列车车轴是动车组走行部中非常重要的部件，承受着源自车体及轨道的各种载荷。
其中主要是旋转弯曲载荷和扭转载荷，高速列车车轴要保证在所规定的使用条件下，具有足够的安全性、可靠性和长使用寿命。
这就对车轴材料及相关技术提出了非常高的要求，对比研究了国内外高速列车车轴技术，对新一代高速列车车轴材料的发展方向进行了展望。
关键词：动车组；车轴技术；车轴钢；展望引言动车组车轴是动车组走行部中非常重要的部件，承受着源自车体及轨道的各种载荷，其中主要是旋转弯曲载荷和扭转载荷。
高速车车轴要保证在所规定的使用条件下，具有足够的安全性、可靠性和长使用寿命，这就对车轴材料相关技术提出了更高的要求。
目前我国现在运营的各型动车组车轴全部采用的是进口材料，尚未实现国产化，大部分采用合金钢，高速动车组车轴标准也是采用国外的相关标准。
我国动车组车轴的发展主要障碍在于对车轴技术要求、材料技术标准等缺乏系统的技术储备。
了解和掌握不同国家与地区的轮轴标准，对于加快轮轴国产化进程、提高轮轴检修质量、确保列车运行安全具有重要的意义。
对此，应该深人研究国外成熟的动车组车轴的相关技术条件和标准，并进行充分借鉴，为我国铁路特别是高速铁路可持续发展提供坚强的技术支持。
一、动车组车轴技术国内外标准日本车轴方面的标准有JISE 4502-1《铁道车辆用车轴品质要求》和JISE4502-2《铁道车辆用车轴尺寸要求》。
日本国内使用的车轴钢分4类，其中第4类为新干线用感应淬火车轴用钢，标准中的代号为SFAQA，一般称为S38C。
我国从日本川崎引进技术的CRH2动车组车轴原型就是这种钢。
旧的日本标准中有车轴的详细尺寸，新标准只规定了公差和粗糙度，数值与国际标准一致。
日本车轴设计方法的标准为JISE4501《铁道车辆车轴强度设计方法》。
标准中除静载荷外的垂直、水平附加力比例按照线路区分，且是速度的函数。
国内外铁路车轴、车轮标准探讨
国内外铁路车轴、车轮标准探讨
邵树民
【期刊名称】《铁道车辆》
【年(卷),期】2008(046)012
【摘要】简要介绍了国外先进的车轴、车轮标准,并与我国现行标准进行了对比.【总页数】4页(P21-24)
【作者】邵树民
【作者单位】北京铁路局北京车辆段,北京,100039
【正文语种】中文
【中图分类】U270.331+.1
【相关文献】
1.铁路用整体车轮国内外标准比对分析 [J], 刘宝石
2.高速动车组车轮车轴疲劳试验方法标准分析 [J], 周徐行;张锐;周荣祥
3.铁路车轴用钢国内外标准比对分析 [J], 刘宝石
4.你不一定知道：太重是国内唯一可以同时生产铁路车轮、车轴及轮对产品的企业[J],
5.国内外铁路碳素钢车轴制造材料标准异同分析探讨 [J], 佘毅贇
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中国国内火车轮标准
中国国内火车轮标准
中国国内火车轮的标准主要包括以下几个方面：
1. 轮径：根据不同的铁路线路和车辆类型，火车轮的轮径有所不同。
中国铁路标准的轮径范围一般为1000毫米到1435毫米。
2. 轮辋宽度：轮辋是轮轴两侧的部分，轮辋宽度是指轮辋的宽度。
中国铁路标准的轮辋宽度一般为1000毫米到1300毫米。
3. 轮轴直径：轮轴是连接轮辋和车轴的部分，轮轴直径是指轮轴的直径。
中国铁路标准的轮轴直径一般为480毫米到600毫米。
4. 轮辋材质：轮辋的材质一般为铸钢或锻钢。
中国铁路标准的轮辋材质要求具有一定的强度和韧性，以保证火车轮的使用寿命和安全性能。
5. 车轮型号：车轮型号是指车轮的结构形式和尺寸。
中国铁路标准的车轮型号有很多种，包括普通车轮、凸型车轮、凹型车轮等。
6. 车轮质量：车轮质量是指车轮的重量。
中国铁路标准的车轮质量一般在2.5吨到5吨之间。
以上是中国国内火车轮的标准的主要内容，不同类型的火车轮可能会有一些细微的差异。
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国内外货车主型车轴主要参数对比见表 1。
轴型
R D2 R E2B AAR E AAR L AAR F AAR K py1 %
又制定了欧洲标准( 代号 EN) 。其中, EN
表 2 我国客车与引进动车组拖车车轴对比
13261!铁路应用 轮对和转向架 车轴 产品要求∀与国际标准基本一致。标准正
CR H1 ( BSP)
CRH 2 CRH 3 (川崎) ( 西门子)
CRH 5 ( ALST OM )
RD 3B
文规定的材质为 EA 1N ( 碳素钢、正火) , 含 速度/ ( km # h- 1 ) 200
国内外铁路车轴、车轮标准探讨 邵树民
日本国内使用的车轴钢分 4 类, 其中第 4 类为新 增加了盘形制动用 RD3A 、RD4A ( 2 盘) 和 RD3B ( 3 盘, 设
干线用感应淬火车轴用钢, 标准中的代号为 SFAQA, 一般称为 S38C。我国从日本川崎引进技术的 CRH 2
计速度 200 km/ h) 型车轴。2000 年以后, 设计使用了轴 颈中心距为 2 000 mm 的 RD3A1 和 RD3C ( 4 盘, 设计速度
196
192
194
以上为 1 类, 其夹杂物含量要求比 2 类严, 探伤要 求 也 不同。附 录 A 中 规 定 了
技术条件∀规定的强度指标相近, 比 T B/ T 451 1996
规定的 40 钢的强度高。可以看出, 俄罗斯已经对车轴 材质进行了改进。
1. 2. 3
! 30237
该标准规定的是精加工车轴的要求。俄罗斯规定
车轴必须强化滚压, 车轴平均寿命为 15 年, 干线机车
车辆车轴质量保证期为 8 5 年。
1. 3 国内外货车车轴对比
我国现行车轴尺寸和材质方面的标准与 AAR 相应标 准等效或相似。
( 3) 我国原主型车轴为 D 轴, 轴重 21 t , 近年来新
造车的轴重为 23 t 和 25 t , 轴型为 RE2A 或 R E2B。目 前正在研制类似 AAR 标准 K 轴( 轴重为 30 t ( 32 5
t) ) 的车轴。 ( 4) 减少轴颈载荷中心到轴肩的距离可以提高车
收稿日期: 2008 05 30 作者简介: 邵树民( 1968 ) , 男, 工程师。
淬火、回火处理) 。F 类、G 类和 H 类车轴均用于重载 运输机车车辆和其他设备。 1. 1. 2 车轴形式尺寸分类
旧的 AAR 标准车 轴分 A、B、C、D、E、F 、G 共 7 级, 每级又分为滑动轴承车轴、带肩背的滚动轴承车轴 和无肩背的滚动轴承车轴 3 种类型。最新版本的标准 也分为 7 级( 都是无肩背的滚动轴承车轴) , 在保留了 旧 D、E、F 、G 级的基础上, 增加了 K、L、M 级。其中, K 轴与 F 轴的区别仅是缩短了轴颈长度, L 轴是 E 轴 的改进型( 短轴颈) , M 轴是 G 轴的改进型( 减少了轴 颈直径和长度) 。标准中对各型车轴的尺寸和公差都 有详细规定。最近, AAR 批准生产新型 K+ 轴, 该型 车轴加大了轴身直径。
动车组车轴原型就是这种钢。
270 km/ h) 型车轴。我国客货车同级别车轴的区别仅是
旧的日本标准中有车轴的详细尺寸, 新标准只规 轴颈长度不同( 因采用轴承类别不一) , 其他尺寸都一
定了公差和粗糙度, 数值与国际标准一致。
样, 客车车轴按速度等级降低轴重。GB 12814 的图样
日本车轴设计方法的标准为 JIS E 4501!铁道车 基本采用国际标准的公差和粗糙度, 车轴强度符合 JIS
125 110 150. 8 113. 2 163. 5 123. 2 100
194 210 209. 6 209. 6 222. 3 222. 3 194
364 376. 5 390. 5 390. 5 397 397 426
174 184 186( 164) 186( 164) 200( 187) 200( 187) 172
辆车轴强度设计方法∀。标准中除静载荷外的垂直、水 E 4501 和 EN 13103 的要求。
平附加力比例按照线路区分, 且是速度的函数。 2. 2 欧洲标准
欧洲原使用 U IC 标准, 鉴于欧洲逐步走向统一,
近年来, 我国引进了一些动车组技术, 表 2 以 RD3B 轴为例, 对我国客车车轴与引进动车组拖车车轴进行了 对比。
动态检查的规律, 明确了动态检查范围, 因此, 目前已 经具备了人机分工的基本条件。
部分铁路局列检作业人员严重不足, 达不到铁道 部规定的单侧人均检查 10 辆的要求。从运输形势的 发展来看, 列车开行的对数正在逐步增加, 密集到发的 范围进一步扩大, 对作业效率的要求越来越高; 从社会 和谐发展的角度来看, 坚持以人为本、减轻现场检车员 的劳动强度是社会进步的必然发展方向; 从安全管理 的角度出发, 单单依靠干部现场卡控的盯人战术, 无法 适应列检现代化管理的要求。因此, T F DS 实行人机 分工, 不仅能够发挥投资效益, 而且能够进一步优化劳 动组织, 满足运输发展的要求。
( 编辑: 田玉坤)
# 21 #
铁道车辆 第 46 卷第 12 期 2008 年 12 月
1. 2 俄罗斯标准
俄罗斯标准与我国通用的有关标准类型相同, 车 轴方面的标准主要有 ! 22780!1 520( 1 524) mm 轨距铁路车辆用车轴形式参数和尺寸∀、 ! 30237 !1 520( 1 524) m m 轨距铁路车辆用车轴技术条件∀和
型车轴的轴颈、防尘板座、轮座、轴身断面直径分别为
130 mm、165 mm 、194 mm 和 172 mm , 与我国 RD2 型
车轴尺寸基本相同。
1. 2. 2
! 30272
该标准与 我国 T B/ T 451 1996!车辆和 煤水车
用车轴技术条件∀的主要区别是: T B/ T 451 1996 中
美国主型货车采用 F( K) 轴, 轴重 32 4 t ; 近年来 开行的重载列车车轴采用 G 轴或缩短轴颈的 M 轴, 轴重 35 7 t 。AAR 标准中规定, D、E、F 车轴用于客 车时, 轴重按列车速度分为 2 级: 速度为 136 km/ h 以 下时, D 轴轴颈载荷为 16 4 t , E 轴为 20 5 t, F 轴为 24 5 t ; 速度为 136 km / h~ 160 km / h 时, 各型轴颈载 荷分别为 15 5 t、19 3 t 和 23 2 t 。
问题 讨论
铁道车辆 第 46 卷第 12 期 2008 年 12 月
文章编号: 1002 7602( 2008) 12 0021 04
国内外铁路车轴、车轮标准探讨
邵树民
( 北京铁路局 北京 车辆段, 北京 100039)
摘 要: 简要介绍了国外先进的车轴、车轮标准, 并与 我国现行标准进行了对比。
关键词: 车轮; 车轴; 客车; 货车; 标准
中图分类号: U 270. 331+ . 1
文献标识码: B
轮对是铁路客货车的重要组成部分, 其质量的高 低直接关系到行车安全。不同国家和地区采用了不同 的轮对标准, 例如, 美国、加拿大、澳大利亚等国家采用 AAR( 北美铁道协会) 标准; 俄罗斯、日本和欧洲也分 别采用了各自的标准。因此, 了解和掌握不同国家与 地区的轮轴标准, 对于加快轮轴国产化进程、提高轮轴 检修质量、确保列车运行安全具有重要的意义。
大螺母, 与我国原有的 R D0 型车轴相同。∀#1 ∃型车轴
端部形状与我国现行标准相似, 采用轴承端盖螺栓固
定轴承。标准中有车轴的图样和详细尺寸。标准规定
的 ∀#1∃型车轴轴重为 23 5 t ( 230 kN ) , 当装用于速度
低于 80 km/ h 以下的车辆时轴重可提高到 24 t。∀#1∃
材质
L Z 50 L Z 50 AAR F AAR F AAR F AAR F ! 30272
2 客车车轴
2. 1 日本标准
# 22 #
用车轴品质要求∀和 JIS E 4502 2!铁道车辆用尺寸 要求∀。日本最新车轴标准已向国际标准靠拢, 标准中 将 ISO 有关内容列在前面, 原日本国内使用的内容列 在后面。
( 1) 我国货车车轴标准按前苏联的方式分为形式
尺寸和技术条件 2 项标准。目前我国铁路车辆车轴使 用的 50 钢的标准是 T B/ T 2945 1999( 50 钢与 AAR 的 F 类钢相同) 。新造车辆已经不再使用 40 钢。
( 2) T B/ T 169 2007!铁道车辆车轴型式与基本 尺寸∀中的 R B2 、R D2 、RE2A 和后来设计的 R E2B ( RE2B 与 RE2A 的区别是缩短了载荷中心到轴肩的距离) 分别 与 AAR 的 B、D、L 型滚动轴承车轴对应。可以认为,
200
300
200
200
碳量为 0 40、锰 1 20、硅 0 50、铜 0 30、铬 材质
E A4 T
S38C
EA 4T 30N iCrM oV 12 LZW
0 30、钼 0 08、镍 0 30、钒 0 06、硫 磷 ∃ 轴重/ t
14. 7( 16. 3) 15
17
16. 4( 17)
15. 5
! 30272 !1 520 m m 轨距铁路车辆用毛胚轴技术 条件∀。这 3 个标准都规定, 在用户提出要求时可以按 ISO 1005( 有关轮轴的国际标准) 生产。
1. 2. 1
! 22780
该标准规定的货车车轴有 ∀#1 型和 ∀#1∃ 型( ∀表