地铁轮对踏面镟修经济性分析

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天津地铁1号线车轮运用现状分析

天津地铁1号线车轮运用现状分析
设备检修
天津地铁 1 号线 车轮运用现状分析
冀祖卿 刘忠俊
摘 要:分析天津地铁 1 号线列车车轮磨耗以及其他损伤情况。为减少 轮径切削,延长车轮寿命,应控制和降低车轮磨耗,同时选择合适的车 轮镟修方式。从实际运用角度考虑,提出经济镟修、等级镟修、定修时 车轮互换、列车运用中的合理调头周期,以及安装轮缘润滑装置,减少 轮轨磨耗的措施。 关键词:车轮;磨耗;寿命;镟修;润滑
造成现场列车车轮擦伤的主要原因 匹配有关,目前天津地铁使用的闸
是由于轨面情况不良造成轮轨粘着 瓦质量不够稳定,存在材质不均匀
[1] 曾全君. 地铁车辆车轮寿命分析. 电力机车与城轨车辆,2005(2).
[2] 员华,肖胜强,汪洋. 基于磨耗 量统计的轮对等级镟修可行性 分析. 城市轨道交通研究,2006 (1).
油润滑措施。通过涂油润滑,动车轮 造成擦伤。车轮擦伤后,列车振动、 分析解决中。
缘每万公里磨耗率从 0.42 mm 降为 冲击、噪声增大,影响乘坐舒适性, 6 结论
0.21 mm,由此可见润滑效果显著, 因此,要及时镟轮。
降低轮缘磨耗约 50%。
5.2 踏面剥离
(1)采用经济性镟修和等级镟
在轮缘磨耗比较严重的时间段

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
拖车
动车
月份
图 2 每年不同时段轮缘磨耗率
44 MODERN URBAN TRANSIT 4 / 2009 现代城市轨道交通
天津地铁 1 号线车轮运用现状分析 冀祖卿等
设备检修
轮 轨 使 用 寿 命 , 同 时 还 能 降 低 列 电子防滑控制系统,但在低速时灵 匀,各点磨耗率不一致,导致车轮踏
ABSTRACTS

CRH2型动车组车轮踏面镟修用刀片的经济性选择共5页word资料

CRH2型动车组车轮踏面镟修用刀片的经济性选择共5页word资料

CRH2型动车组车轮踏面镟修用刀片的经济性选择轮对主要由车轮、车轴、制动盘、齿轮箱及轴箱轴承等部分组成,它直接向钢轨传递重量,通过轮轨间的黏着产生牵引力或制动力,承担着动车行驶、制动等功能。

车轮踏面作为动车组与铁路轨道的直接接触单元,一旦出现异常磨耗及其他缺陷,动车组振动性能下降,构架将会出现横向失稳及蛇行失稳迹象,所以车轮踏面的检修质量直接关系到动车组的安全性及舒适性。

动车组在高级检修时,需在数控车轮车床上对车轮踏面进行镟修加工;在运用检修时,只需对车轮踏面表面质量进行常规检查,一旦发现裂纹、缺损等缺陷时,也需对车轮踏面进行镟修加工。

1车轮踏面镟修要求CRH2型动车组车轮踏面形式为LMA型(见图1),车轮踏面镟修加工后,需满足以下要求:(1)踏面及轮缘不得存在裂纹、缺损、剥离、擦伤等缺陷;(2)轮缘厚度应符合28~33mm,车轮直径不得小于800mm;(3)同一车轮轮径差不大于0.2mm;(4)表面粗糙度应不大于Ra6.3等。

2车轮踏面镟修分析CRH2型动车组车轮材料选用具有高硬度的ER8模具钢,车轮踏面镟修过程中刀片极易磨损与刃崩,所以刀片的选择直接关系到镟修质量、人工费用及制造费用。

车轮踏面镟修在数控车轮车床上进行,该车床配备有双工位车刀,刀杆上有主车刀刀片及副车刀刀片安装位,主车刀刀片对轮廓A(见图1)进行镟修,副车刀对轮廓B(见图1)进行镟修。

由图可见,双工位车刀对轮缘曲面部分加工极为方便,而且车床无需配备换刀库,加工过程中只需准备对应刀片即可。

为便于计算成本,车轮踏面镟修实验中将主车刀刀片与副车刀刀片的寿命累计为单片刀片的寿命。

图1 LMA型踏面轮缘轮廓3实验分析3.1实验目的选取不同类型的刀片对车轮踏面进行镟修加工,通过对比各刀片的切削情况,分析并计算车轮踏面镟修过程中产生的刀具成本、人工费用、制造费用等,以便选择较为经济的踏面镟修用刀片。

3.2实验描述(1)刀片选择。

动车组轮对踏面镟修策略分析

动车组轮对踏面镟修策略分析

0 引言轮对是轨道车辆最关键的部件之一,其状态的好坏决定了列车运行的安全性能,因此轮对的运用维护需要大量的人力和配套设施资源。

不少专家针对轮对的有效管理,从信息化平台建设方面进行分析,提出轮对信息化管理的思路[1]。

在轮对踏面镟修制度和策略方面有大量的研究,赵文杰等[2]通过对地铁磨耗数据的分析,对轮缘厚度和轮径进行分类,分别建立轮缘厚度和踏面直径的磨耗模型,随后采用镟修策略实现了轮对的优化;董孝卿等[3]通过大量的跟踪测试,分析车辆的振动特性和磨耗周期性能,制定了车轮踏面镟修的策略和评价方法;此外,在轮对周期性磨耗状态以及轮缘磨耗预测方面也有大量的研究[4-6]。

尽管在理论和测试上对轮对踏面镟修方案有所研究,但各应用站段在轮对的管理上都有着特殊的需要和条件限制,有必要根据实际情况建立个性化的维修管理体系,实现站段管理与中国铁路总公司轮对管理系统的有效整合。

以中国铁路成都局集团公司成都动车段为例进行分析,该段拥有C R H1A、C R H380D、C R H2A、CRH380A以及CRH3A型动车组,各型车组的轮对管理标准存在一定差异,且包含LMA、S1002CN和LMD 等多种踏面类型,各型轮对镟修里程规定也存在较大差异。

在这样复杂的需求和技术条件下要实现轮对的有效管理,需要合理、系统的构架平台,采用信息化和智能化手段对轮对运用、检修、存储等问题进行研究。

因此,在现有技术标准规定下[7],有必要对动车段轮对的状态检测和轮对踏面镟修策略进行分析,提出适合动车段实际情况的具体镟修策略,从而提高轮对使用寿命,降低运维成本。

第一作者:罗光兵(1982—),男,高级工程师。

E-mail :**********************动车组轮对踏面镟修策略分析罗光兵,张甬成,严皓,杨九河(中国铁路成都局集团有限公司 成都动车段,四川 成都 610000)摘 要:基于现有轮对的管理现状和踏面镟修标准,统计分析不同车型轮对踏面等效锥度、轮对磨耗以及镟修比例系数等的变化;建立了轮对质量监控平台和流程,以轮缘厚度和轮径的变化为参考指标,考虑全列车的轮对磨耗情况,提出轮对踏面镟修策略模型、管理流程和轮对踏面镟修策略设计流程,并通过实际应用,对比分析采用踏面镟修策略和传统踏面镟修的差异,指出采用踏面镟修策略的轮对整体镟修量有所降低,有助于延长轮对的使用寿命。

无锡地铁1号线电客车轮对修复镟可行性探讨

无锡地铁1号线电客车轮对修复镟可行性探讨

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机械化工
科技风 ;<;= 年 ;小幅度爬升现象#当爬升 至一定程度后#由于车体小幅倾斜#在车体的自重作用下#车 体下压#轮对回到轨平面#如此反复#从而出现轨面波磨的情 况#虽然小幅度的震动未能对乘客舒适度产生影响#但在高频 的作用下#易产生部分紧固件的松脱#具有一定的安全隐患# 同时#会产生不小的噪声#即上面所说的, 蜂鸣- &
:科技风 ;<;= 年 ; 月
机械化工 !"#!$%&$'(') *+&,-./&$01$21(3$&)%)$%3%'$
无锡地铁 = 号线电客车轮对修复镟可行性探讨
潘 炯4杨 欣
无锡地铁集团有限公司运营分公司车辆部检修一车间!江苏无锡!"#ABBB
摘4要轮对作为转向架的重要组成部分之一!起着承载车体等重要作用#其状态性能对于列车平稳性及乘客舒适性起 着决定性的作用#然而!由于各条线路各区段条件不一!以及其他运行条件等!导致各轮对的磨耗量*磨耗角度*磨耗速率等各 不相同!甚至于部分轮对出现异常磨耗现象" 镟轮虽能很好地解决这一情况!但频繁的镟轮会导致轮对的消耗加剧!从而导 致运营成本增加" 本文!我们将借一号线轮对异响故障!找出导致轮对踏面的各项数据变化快慢的因素!在各数据变化量与 镟修量中找到平衡点!在最小化镟修量的基础上!不断提高列车平稳性能!即轮对修复镟"
该垂线与轮缘的交点至轮辋背面的垂直距离& 由于该 1%?? 处为轮对踏面的重点磨耗区域#所以在该点下降后#测量点 也随之下降#而轮 缘 区 域 则 处 于 低 磨 耗 区 域# 所 以 导 致 于 在 轮缘未被磨耗的情况下#测量结果为轮缘增厚&

LMD型薄轮缘踏面经济性旋修的研究

LMD型薄轮缘踏面经济性旋修的研究

铁 道 科 学 技 术 研 究 发 展 中 心 科 研 项 目 (J2015Z014) 张 旗 (1990— )男 ,工 程 师 (修 回 日 期 :2018-02-05)
第3期 LMD 型薄轮缘踏面经济性旋修的研究 10 1
张 旗1 ,詹 凌 峰2,许 自 强3 ,潘 长 领4 (1 中车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛 266111; 2 柳州铁道职业技术学院 动力技术学院,广西柳州 545616;
3 中国铁道科学研究院 机车车辆研究所,北京 100081; 4 华东交通大学,南昌 330013)
摘 要 对某 CRH1 动车组的车轮外形测量及磨耗跟踪测 试,并 分 析 其 轮 缘 厚 度 与 等 效 锥 度 等 主 要 参 数,设 计 了 LMD 型薄轮缘踏面。利用多体动力学软件建立 CRH1 型动车组系统动力学模型,对 LMD 型薄轮缘踏面分别 从 轮 轨关系、车辆稳定性和平稳性动力学性能进行分析 并 与 LMD 原 型 踏 面 对 比。 结 果 表 明:LMD 型 薄 轮 缘 踏 面 在 运 用 过 程 中 维 护 成 本 降 低 ,并 且 动 车 组 的 各 项 动 力 学 指 标 均 符 合 运 行 安 全 的 要 求 。 关键词 LMD 型薄轮缘;动力学仿真;经济性旋修 中 图 分 类 号 :U260.11 文 献 标 志 码 :A doi:10.3969/j.issn.1008-7842.2018.03.25
第 38 卷 第 3 期
铁道机车车辆
Vol.38 No.3
2018年6月 RAILWAY LOCOMOTIVE & CAR J)03-0100-04
犔犕犇 型薄轮缘踏面经济性旋修的研究
图1 犔犕犇 薄轮缘踏面变化过程示意图

地铁轮对踏面镟修经济性分析

地铁轮对踏面镟修经济性分析

地铁轮对踏面镟修经济性分析摘要:随着轨道交通的快速发展,对车辆相关设备的维保管理愈显重要。

轮对作为车辆易耗件,其维修或更换的资金是地铁维保的重要支出项。

因为车轮与轨道之间一直存在相互作用,所以在地铁运营中轮缘和踏面被不断磨损。

踏面的磨耗直接影响列车运行平稳性和轮轨的使用寿命,需要及时对其进行镟修或者更换作业。

对于轮对踏面的维修,目前都是车削加工,以恢复其几何形状。

但是,通过对检修数据的分析发现,加工轮对踏面时切削掉的有用金属要比车辆运行中磨损消耗的金属量大得多,这必然造成了极大的浪费。

因此,本文对轮对镟修的经济性进行重点分析,以期对节约成本做出指导。

关键词:铁;轮对踏面;镟修;随着城市轨道交通的快速发展,对列车和铁轨等相关设备的维修保养和寿命管理提出了更高的要求。

轮对作为地铁车辆的关键部件之一,对行车安全和运行稳定性起着至关重要的作用。

由于地铁车辆在运行过程中导致轮对不断的磨损,应及时对其进行镟修或更换等维修保养工作,所带来的相关费用是地铁系统维修开销的重要组成部分之一。

因此,对地铁车辆轮对磨耗故障预报方法和镟修策略进行研究,制定合理的镟修策略,不仅有利于及时发现轮对存在的隐患,还对延长轮对使用寿命和降低轮对维修费用具有重要的意义。

一、轮对磨耗和镟修特点轮对是保证机车车辆在轨道上正常行驶和转向的关键部件,对车辆安全行驶和稳定运行有着十分重要的作用。

轮对型面的尺寸参数包括轮缘厚度、轮缘高度和轮缘角度,以及踏面直径。

车辆行驶过程中与轮轨接触所引起的轮缘和踏面的磨耗是轮对的主要失效形式。

此外,闸瓦制动也是影响车轮磨耗的因素之一,尤其是对于地铁车辆这种停车时间短、停车要求准确的轨道交通车辆。

当列车运行线路曲率较小时,轮对轮缘对轮轨的压力更大,从而导致轮缘发生较大磨损。

通常状况下,轮缘和踏面都是逐渐磨损的,在正常轮轨匹配和轮对磨损状态下,地铁车轮的轮缘厚度磨损速率大于轮径磨损速率,且两者理论上都是递减的,但不排除由于轮径异常磨耗等原因造成轮径磨损速率大于轮缘厚度磨损速率的情况,为了确保铁道和地铁车辆的行车安全和乘坐舒适性,有关部门对轮对的型面参数、故障状况和轮径差都有严格的规定。

车辆车轮踏面镟修出现多边型原因分析及措施吴姝娟宋克穷林洲_1

车辆车轮踏面镟修出现多边型原因分析及措施吴姝娟宋克穷林洲_1

车辆车轮踏面镟修出现多边型原因分析及措施吴姝娟宋克穷林洲发布时间:2023-06-18T06:56:03.600Z 来源:《科技新时代》2023年7期作者:吴姝娟宋克穷林洲[导读] 车辆车轮踏面出现多边形这种现象在城轨车辆和高速动车组运营故障中非常常见,基本发生在采用不落轮车床镟修踏面后。

车轮踏面出现多边形对车辆运行和轨道会产生不利影响,因为该现象会使车辆和钢轨产生剧烈振动,引起轨道损坏和降低车辆部件使用寿命。

本文针对车轮踏面镟修设备镟修原理,分析车轮踏面镟修后造型多边形的原因,给出相应解决措施,给行业各造修、运营单位踏面镟修工艺改进提供参考。

中车成都机车车辆有限公司成都 610057摘要:车辆车轮踏面出现多边形这种现象在城轨车辆和高速动车组运营故障中非常常见,基本发生在采用不落轮车床镟修踏面后。

车轮踏面出现多边形对车辆运行和轨道会产生不利影响,因为该现象会使车辆和钢轨产生剧烈振动,引起轨道损坏和降低车辆部件使用寿命。

本文针对车轮踏面镟修设备镟修原理,分析车轮踏面镟修后造型多边形的原因,给出相应解决措施,给行业各造修、运营单位踏面镟修工艺改进提供参考。

关键词:踏面;多边形;原因;措施。

Analysis and measure of multi-lateral type of wheel tread spinning repair in rail vehicleWu Shu juan;Song Ke qiong;Lin Zhou(CRRC Chengdu CO.,LTD,Chengdu,610057)Abstract:The polygons appear on the wheel tread of railway vehicles as periodic non-roundness of wheels. This phenomenon is very common in urban rail vehicles and high-speed EMU wheels after running for a period of time. The appearance of polygon on wheel tread will have adverse effects on vehicle running and track,because this phenomenon will cause severe vibration of vehicle and rail,cause track damage and reduce the service life of vehicle parts. In this paper,according to the rotating repair principle of wheel tread rotating repair equipment,the causes of molding polygon after wheel tread rotating repair are analyzed,and the corresponding solutions are given,which can provide reference for the improvement of tread rotating repair process of each building and operating unit in the industry.Key words:Tread;Polygon;Reason;Measures.1.引言铁道车辆车轮踏面出现多边形,这种现象在城轨车辆和高速动车组车轮运行一段时间后非常常见。

CRH车轮磨耗分析

CRH车轮磨耗分析

CRH2车轮磨耗分析老CRH2A车轮现状目前,我段配属的15组老CRH2A动车组(2028、2044除外),车轮轮径接近到限,部分已到限。

现对部分动车组车轮踏面磨耗和轮缘磨耗情况进行统计分析如下:一、运行磨耗运用中车轮平均磨耗量:踏面1.5mm(最大值9.5mm);轮缘磨耗1mm(最大值2.2mm)。

二、镟修磨(损)耗1. 踏面平均镟修量(直径):4.7mm,镟修最大值13.5mm。

2. 轮缘厚度与踏面镟修量的关系。

三、一个高级修周期磨耗量一个高级修周期(60万公里)磨耗量最小4.9mm,最大31.1mm。

其中,磨耗量大于10mm(800-790mm)车轮占总数的80.3%,为减少运用中换轮,建议运用中换轮比例不大于10%~20%,高级修轮径需控制在810mm左右。

四、当前到限情况1.接近或已到限车轮分布情况 2002、2003、2004、2005、2006、2007、2008、2009、2020、2024、2025部分轮对轮径小于800mm2. 轮径小于800mm轮对,2024 28条、2003 14条、2008 14条、2004 12条、2006 2条、2007 12条、2020 12条、2009 10条、2025 8条、2005 6条、2002 4条。

其中,2024 3车4条动轮、5车2条拖轮、6车4条动轮已到限;2020 5车2条拖轮已到限。

3. 老CRH2A动车组均已进行过次轮三级修,其中2030、2014、2023已进行或正进行第一次五级修, 2021、2020、2004、2005已接近五级修(距五级修10万公里以下),详见附表1。

4. 除2021,2023、 2004、2005、2009外,其余7组车在五级修前均需进行1次轮对修形。

现轮径和轮缘厚度大于800mm,28mm的轮对,基本能保证一次镟修并运行20万公里不超限。

2006、2008将在6月份镟修,2002、2007、2024将在7月份镟修,2003、2020、2025将在8月份镟修。

电客列车单条轮对镟修分析及处理措施

电客列车单条轮对镟修分析及处理措施

电客列车单条轮对镟修分析及处理措施发布时间:2023-02-21T03:08:31.551Z 来源:《福光技术》2023年2期作者:朱维杰[导读] 地铁电客列车在平凡启停运行中,单条轮对容易出现异常磨损,对单条异常磨损、镟修问题进行分析并提出解决的措施。

现昆明地铁镟床无法对单条动车轮对进行镟修,为节约维护运营成本,提高故障处置效率,设计制作齿轮箱支撑装置、让轮对在轨道上推行移动,实现单条轮对镟修。

昆明地铁运营有限公司云南昆明 650500摘要:“安全第一”、“精检细修”、“预防为主”是地铁轮对检修宗旨,由于多种原因造成电客列车轮对踏面异常,引起轮对匹配异常镟修,整体影响了轮对的使用寿命。

本文对单条轮对镟轮进行原因分析,并提出了切实有效的解决方案和措施。

制作单条轮对镟修工装、改善匹配问题的浪费镟修、有一定的改善效果。

关键词:轮对;踏面;轮对匹配;镟修1概述地铁电客列车在平凡启停运行中,单条轮对容易出现异常磨损,对单条异常磨损、镟修问题进行分析并提出解决的措施。

现昆明地铁镟床无法对单条动车轮对进行镟修,为节约维护运营成本,提高故障处置效率,设计制作齿轮箱支撑装置、让轮对在轨道上推行移动,实现单条轮对镟修。

轮对镟修工装结构设计相对简单,制作成本较低,主要由齿轮箱支撑工装、滚轮、轴箱轴承套、轴箱轴承套挡板等,支撑工装安装在齿轮箱上后可以让动车轮对在钢轨上行走、镟床上镟修,在维护过程中起到关键的辅助作用。

2单条轮对相关技术参数轮对承受电客列车所有的静态和动态载荷、轮缘为车辆在轨道上提供导向、踏面为媒介传递电客列车的牵引力和制动力、接地装置为接地提供一个确定的回流路径。

轮对由车轴、齿轮箱、联轴节、车轮、轴箱等主要零部件组成。

轮对驱动装置与构架相连后组装成为走行部,为列车提供提供牵引、制动力。

轮对是走行部的重要组成部件,而轮对踏面则是走行部核心部件。

在电客列车运行中,踏面存在不同程度的磨损问题,若单条轮对异常磨损,可能造成列车无法转运或单节车匹配问题。

地铁电客车轮对镟修切削量的探究

地铁电客车轮对镟修切削量的探究
L O W C A R B O N W0 R L D 2 0 1 3 , l 2
论述
地铁 电客车轮对镟修切削量的探 究
王 峰 ( 西安 地下铁道有限 责任公司运营分公司 车辆部, 陕 西省 西安市 7 1 0 0 1 6 )
【 摘 要 】 轮对是组成 电客车的重要组件 , 这对列 车在行驶 过程 中的安全性和平稳性有着重要作用。 本文将 对轮 对镟修 的切削量进行探讨 , 主
削量 。
轮 对 支撑 着 整 个 车 辆 的 重 量 .加 上 电容 车在 轨 道 上 高速
1 安全性和经 济性
轮 对 的 损 伤 主 要 是 由 于行 驶 过 程 中其 与轮 轨 接 触 。在 运
行 过 程 中轮 对 与 钢 轨接 触 并 在 强 大作 用 力 下使 得 轮 对表 面材 质 逐 渐 减 少。目前 车 轮 的 损 伤 主要 包括 对踏 面和 轮 缘 的磨 损 . 踏面的擦伤甚至脱落。 在 产 生 这 些 类 型损 伤 过 程 中 . 很 容 易造 成极 大 的 振 动 和 噪 音 , 进 而 影 响 乘客 乘 坐 的舒 适 度 。 特 别是 踏 面擦 伤 , 在 擦 伤 过 程 中轮 对 无 法进 行 圆 滑 滚动 . 因此 会 产 生强 烈 的 冲 击 力 和振 动 。这 些 问 题极 易造 成 车 辆 配 件 松 动 并 产 生 裂纹 , 使 得 滚 动 轴 承 的 使 用 年 限 大 大 降低 _ 1 _ 。 与 此 同时 , 产 生的
的 安 全性 和 平稳 性 有 着 重要 影 响 作 用 。 通常情况 , 列 车在 停 车
制动时 , 如 果 施 加 的 制 动 力 大 于正 常的 粘 着 力 . 轮 轨 间 粘 着 关
系遭 到破 坏 , 车 轮会 被 闸 瓦抱 死 。 列 车在 钢 轨 上 就 会 出现 打 滑

XP55-28经济型镟修踏面外形设计及动力学性能验证

XP55-28经济型镟修踏面外形设计及动力学性能验证

XP55-28经济型镟修踏面外形设计及动力学性能验证*摘要:CRH5型动车组采用的XP55型车轮踏面外形。

在三、四级检修时如果按原型进行镟修,不仅镟修量较大,而且减少车轮使用寿命。

本文通过对上千个在不同线路运行120万公里后的车轮进行外形测量,对qR值、Sd、Sh、等效锥度等进行统计分析,设计了XP55-28经济型镟修踏面;利用多体动力学软件SIMPACK 建立CRH5型动车组模型,对XP55-28经济型镟修踏面分别从轮轨接触几何关系、车辆系统蛇行运动稳定性、车辆直线轨道运行平稳性、车辆曲线通过安全性等方面进行对比分析。

结果表明:轮轨接触几何关系相同,各项动力学性能指标均满足运营要求。

关键词:轮轨型面;轮轨接触;经济型镟修踏面;动力学仿真XP55-28 economical renewing profile design and dynamics verificationAbstract:XP55 wheel profile is used on the EMU CRH5 of China. It can not only increase the workload, but also reduce the service life of the wheels if reprofiling the wheels according to the original profile during the level three and level four maintenance. XP55-28 economical profile designed on the basis of measuring the tread profile on more than one thousand wheels which running 1,200,000 kilometers on different lines and statistically analyzing the value of qR, Sd, Sh, equivalent conicity and etc.. By means of dynamic software SIMPACK, it is comparatively analyzed for the original profile and XP55-28 economical profile on the following aspects, including wheel- rail contact, vehicle anti-yaw stability, dynamic performance of running on straight line and passing curves, etc.. The result shows that wheel- rail contacts between the two profiles are same and the dynamic indexes can satisfy the operational requirements.Key words: wheel/rail profile; wheel-rail contact; economical renewing profile; dynamic simulation0前言车轮踏面经济型镟修,不仅可以大幅度提高车轮踏面镟修效率,而且可以极大地降低高速动车组运用维修成本。

城市轨道交通车辆轮对磨耗分析及镟修经济性管理

城市轨道交通车辆轮对磨耗分析及镟修经济性管理

城市轨道交通车辆轮对磨耗分析及镟修经济性管理摘要:通过对某地铁线路的车轮磨耗进行了跟踪测试,掌握了该线路车轮磨耗特征;从轮轨关系研究的角度,分析了轮缘异常磨耗的原因;基于磨耗功的车轮磨耗评价方法,提出了车轮磨耗减缓措施。

车轮磨耗测试结果表明,该线路地铁车轮以轮缘磨耗为主,且存在轮缘偏磨现象;轮缘缺乏润滑和线路小半径曲线分布不对称是造成轮缘磨耗过大和轮缘偏磨的主要原因。

仿真结果表明,适当降低一系纵向刚度有利于减缓车轮磨耗;采用轮缘润滑或小半径曲线外轨轨侧涂油等方式降低摩擦系数,能显著降低轮缘和轨侧磨耗,以减缓轮缘偏磨现象。

关键词:车轮磨耗;轮缘润滑;镟修1 车轮磨耗试验分析某地铁线进行了车轮磨耗测试,车轮磨耗测试时车辆运行里程如表所示,车轮从开始运行至测试期间均未进行过镟轮处理,且线路也未进行过打磨处理,车辆在该线路为不掉头运行。

该地铁线路列车车轮采用LM型面,其标准型面的FH、FT和QR的值分别为27mm、32mm 和9.2mm。

对所有测试车轮的磨耗控制参数进行了计算和统计,结果如图所示。

由图的轮缘高度统计结果可知,轮缘高度几乎与车辆运行里程成正比,所有车辆几乎均表现为左侧轮缘高度大于右侧,即左侧车轮踏面磨耗量大于右侧车轮。

对单个轮对统计发现,超过三分之二的轮对表现为左侧车轮轮缘高度大于右侧车轮。

此外,所有车轮轮缘高度值均大于标准LM 型面,出现“轮缘虚增高”现象。

“轮缘虚增高”现象严重时会使车轮较难通过道岔,并且有可能切断钢轨有缝接头的鱼尾板螺栓而造成车辆颠覆。

由图的轮缘厚度统计结果可知,所有车辆轮缘厚度平均值均小于LM 标准型面的轮缘厚度值。

轮缘厚度值过小,说明轮缘存在明显磨损现象,将会使轮对与钢轨间的间隙过大,增加列车在运行时发生的横向移动,可能会引起车辆的蛇形运动,对列车运行的稳定性、舒适性和安全性造成一定影响。

另外,除T4 列外,其它列车约有73%的轮对表现为左侧车轮轮缘厚度小于右侧车轮,轮缘存在严重非对称磨耗现象,这可能与该线路车辆不掉头运行有关。

地铁列车轮对计划性镟修分析

地铁列车轮对计划性镟修分析

地铁列车轮对计划性镟修分析发布时间:2023-02-28T05:47:50.887Z 来源:《工程建设标准化》2022年10月第19期作者:刘立宋相宇[导读] 轮对是地铁车辆的主要组成部件,轮对的镟修方式直接关系到列车的安全运行刘立宋相宇(郑州中建深铁轨道交通有限公司,河南郑州 450000)摘要:轮对是地铁车辆的主要组成部件,轮对的镟修方式直接关系到列车的安全运行。

从轮对的耗损形式入手,针对原有镟修方式的经济成本进行了分析,并从正常磨耗和踏面损伤两个方面对等级修复方式的切削取值进行探讨,提出了目前计划修镟修与等级修的检修标准,保证在安全的前提下降低轮对检修的经济成本。

关键词:转向架;轮对;踏面;镟修;经济性;地铁列车1 轮对踏面的磨耗形式轮对作为地铁列车走行部的关键部件,其直接与钢轨接触受力,易产生轮缘磨耗、轮径差等损伤,而车轮磨耗将导致踏面及其周向发生变化,进而使轮轨关系发生变化。

轮对主要异常情况有踏面磨耗和轮缘磨耗、踏面擦伤与踏面剥离等。

1.1 轮径值即车轮踏面直径,其运用范围值为770-840mm。

当轮对直径小于770mm时,轮对不能再使用。

由于车轮传递轮轨间的驱动力及制动力,而且经常与轨道和闸瓦发生撞击、摩擦,容易导致车轮踏面磨损,出现踏面滚动圆呈扁平状,使轮径值减少。

轮对的过度磨耗将对车体动力学产生影响,使踏面斜度受到破坏,导致蛇形运动加剧,造成列车平稳性下降;同时,通过弯道时,车轮会产生局部滑行,不仅加大了运行阻力和轮轨间磨耗,而且降低了行车安全。

踏面磨耗使轮缘高增大。

1.2 轮缘是保证列车沿轨道前行,防止列车脱轨的重要部分,合理的轮缘值可以保证列车安全通过道岔以及防止轮缘与钢轨的连接螺栓发生碰撞,一般轮缘厚度范围为26-33mm。

然而轮缘与钢轨接触,由于列车制动、通过小半径曲线等原因,使二者产生摩擦,造成轮缘磨耗。

轮缘磨耗将导致以下结果:第一,轮缘厚度减小后,其强度大大减小,当列车通过弯道时,在钢轨水平力的作用下,可能导致崩裂,严重时导致行车事故;第二,轮缘顶部形成的锋芒使列车通过道岔时,可能挤开尖轨造成脱轨;第三,当轮缘磨耗至使轮缘根部与钢轨内侧面为平面接触时,由于钢轨与轮缘接触无弧形,容易造成车轮碰击尖轨及爬轨,同样也可能造成列车脱轨事故。

浅谈地铁车辆车轮开展周期性镟修的必要性

浅谈地铁车辆车轮开展周期性镟修的必要性

浅谈地铁车辆车轮开展周期性镟修的必要性摘要:地铁车辆运行时车轮踏面将产生多种缺陷,随着运行里程增加,各缺陷将不断发展直至超限,此时车辆车轮将进行镟修修复,恢复成标准踏面。

本文通过统计成都地铁公司公司线路车辆车轮各缺陷的形成与运行公里数的关系,同时结合架大修镟修要求,考虑镟修的经济性,为保证地铁车辆安全运行,探讨地铁车辆进行周期性镟修的必要性,并制定合理的镟修周期。

关键词:凸台沟槽轮径差踏面剥离周期性镟修前言地铁车辆运行中,由于钢轨和闸瓦对车轮的磨耗,将造成车轮踏面产生凸台沟槽、轮径差、轮缘厚度和高度超限、车轮碾边、踏面圆跳动超限、踏面剥离和踏面轮廓与标准轮廓差异较大等缺陷,车轮踏面缺陷产生后将加剧轮轨振动和噪声,严重时影响地铁车辆运行安全。

目前公司车辆车轮采用的镟修标准为凸台沟槽、轮径差、轮缘厚度和高度、车轮碾边、踏面圆跳动、踏面剥离超限时采用镟修修复处理,没有固定的镟修周期,极有可能镟修后的车辆运行较短里程后进入架大修(架大修要求镟轮),既增加了镟修工作量,又缩短了车轮的使用寿命,造成车轮镟轮不经济,同时按其目前执行的镟修标准并未将车轮踏面轮廓变化与车辆运行里程的关系考虑在内。

本文就采用踏面制动的地铁车辆车轮踏面缺陷形成与运行里程的关系进行统计和分析,并结合车辆架大修的要求,对地铁车辆车轮开展周期性镟修的必要性进行探讨,制定合理的镟修周期。

一、车轮踏面凸台沟槽与运行里程的关系成都地铁公司车辆基础制动装置采用踏面制动形式,随着运行里程增加,车轮踏面会产生凸台沟槽。

凸台的形成大多发生在踏面轮廓的尾端,后期随着闸瓦的横向挤压,凸台将会往车轮轮辋外侧横移,最后形成碾边消失。

沟槽的形成大多发生在车轮滚动圆至轮辋外侧闸瓦与踏面接触区间。

车轮踏面磨耗受闸瓦和钢轨轨头影响,随着车辆运行里程的增加,车轮踏面磨耗明显加剧,由于车轮踏面外侧硬度低于内侧,在闸瓦作用下导致离车轮滚动圆越远磨损越快,这样容易导致磨耗沟槽的形成与发展。

昆明地铁轮对故障镟修和计划镟修标准的研究分析

昆明地铁轮对故障镟修和计划镟修标准的研究分析

昆明地铁轮对故障镟修和计划镟修标准的研究分析摘要:地铁电客列车在平凡启停运行中,轮对容易出现异常磨损,在运营过程中需要及时对轮对进行镟修维护,费用是列车检修的重要组成部分,频繁镟修会直接增加运营成本。

关键词:轮对踏面、故障镟修、计划镟修第一章引言1.1轮对简介昆明地铁6号线列车由6节车组成,2节拖车和4节动车,单节车均由2个转向架支撑,每个转向架上安装2根车轴,每个车轴上安装2个车轮。

轮对承受所有的静态、动态载荷和导向等。

1.2轮对维护技术标准小修规程中对检修有明确规定,轮对踏面不允许有裂纹,踏面擦伤深度≤0.7mm;磨平长度≤30mm;凹槽长度≤30mm;剥离宽度≤10mm且长度≤20mm;车轮踏面辗边≤6mm。

单个轮径差≤5mm,内侧距1351-1355mm。

检修作业中,当经向跳动、轮缘、轮径等技术超过检修技术标准,或者出现擦伤、剥离、裂纹、碾边等尺寸超标缺陷时,需对轮对进行故障镟修。

第二章轮对尺寸超限分析轮对技术标准尺寸是衡量车轮磨损程度的重要指标,随着地铁车辆运行公里数的不断增长,轮对的尺寸超标和状态变化会直接影响电客列车安全性和乘客舒适性。

同时还会对轨道和车辆走形部件造成不利影响,缩短轨道和车辆走行部的使用寿命。

因此为了提高乘客舒适性,降低车辆设备和轨道设施的维护成本,及早发现轮对尺寸和状态的异常变化,并及时对其进行镟修是尤为重要的。

本章就轮对尺寸和故障超限的原因进行分析,对其可能造成的影响进行分析,为后续的轮对镟修策略提供依据。

2.1 轮缘厚分析轮缘为车辆在轨道上提供导向,列车过弯道或道岔时,轮缘与轨道会产生很大的冲击力,轮缘厚度磨损超限会使轮缘变小容易断裂,导致行车事故。

经统计轮缘厚度超限导致故障镟修的比例占所有故障镟修的71%。

列车在运行一定里程数后,轮缘厚度因磨耗而变薄,从而引起轮缘厚度和QR值同时变小,根据轮轨关系的静态力学习Nadal理论,,根据踏面形状和载重,在运行中垂向和触角均无法改变,轮缘润滑装置触发后可减小摩擦系数,保护轮缘减少磨损。

地铁车辆轮对磨耗故障预报和镟修策略分析11

地铁车辆轮对磨耗故障预报和镟修策略分析11

地铁车辆轮对磨耗故障预报和镟修策略分析摘要:随着轨道交通的发展,人们对地铁铁轨等设备的寿命管理提出了更高水平的要求,而轮对作为地铁的重要部分,对地铁运行安全至关重要。

基于以上认识,本文通过对地铁车辆轮对磨耗的磨损模型进行分析,用建模的方式对地铁车辆轮对镟修策略及其优化结果进行了探讨,从而为关注这一话题的人们提供参考。

关键词:地铁车辆轮;磨耗故障预报;镟修策略引言:地铁相对于其他出行方式,具有快速便捷、不会造成拥堵、载客量大等优点,是人们喜爱的交通工具。

而轮对是地铁的三大易耗件之一,轮缘与踏面的磨损与故障情况会对地铁的乘坐舒适度、稳定运行、和地铁的使用寿命有重要影响。

因此,地铁维修人员始终将轮对磨耗控制在安全限度范围,优化镟修策略对延长轮对使用寿命,减少维修费用,保证行车安全意义重大。

1地铁车辆轮对磨耗的故障预测建模与研究轨道交通车辆车轮的磨耗速度和其轮缘厚度紧密相关,虽然一些研究者通过对多个车轮的磨耗统计,认为轮缘随着厚度增大,轮缘磨损速度越快;但通过现代的数据模拟和实例分析,我国研究学者对地铁车辆个别车轮测试的轮对磨耗数据进行的分析,普遍认为随着轮缘厚度减小,轮缘厚度磨损越快。

因此我们可以得出:车轮型号、运用、使用条件的不同,对于不同类型车辆轮对的磨损速率与轮缘厚度之间的关系并不都是相同的结论。

研究人员根据测量数据得出了以下公式:时间间隔=时刻(i+1)-时刻i(简称:a)踏面直径的磨耗量=时刻(i+1)的踏面直径值-时刻i的踏面直径值(简称:b)且研究人员为了提高数据的可靠性,将轮对镟修数据以及一些有着较为明显误差的磨耗量数据剔除出去,将a,b两个公式进行累加,得出了轮缘厚度和踏面直径的累加磨耗量。

其中是[ , ]上的一次函数,是时刻累加数据,因此轮缘厚度和踏面直径累加磨耗量公式如下:轮对磨耗量预测模型的建模步骤有以下几点:(1)对时间序列进行平稳性的分析,地铁车轮磨损会受到测量位置、维修人员测量方式、钢轨工作状态等因素的影响,通过研究磨耗数据,研究人员可知磨耗随时间增加而下降,因此不能满足平稳性要求。

昆明地铁6号线列车车轮薄轮缘踏面镟修研究

昆明地铁6号线列车车轮薄轮缘踏面镟修研究

昆明地铁6号线列车车轮薄轮缘踏面镟修研究摘要:列车轮对是列车的关键走行部件,其状态的优良影响着列车运行的稳定性和安全性。

文章通过对昆明地铁6号线列车车轮镟修现状进行分析,提出现镟修方法存在的问题,研究昆明地铁6号线列车车轮使用薄轮缘踏面镟修的可行性,为列车使用薄轮缘踏面镟修提供参考,以提高列车车轮使用寿命。

关键词:列车车轮踏面镟修1引言列车车轮是转向架上最重要的部件之一,经过长时间的运行,列车车轮会发生擦伤、磨平、凹槽、剥离、辗边等缺陷,当车轮磨耗严重时还会发生脱轨,严重影响列车的运行品质和安全性。

因此,列车运行一定的公里数后,需要对列车车轮踏面和轮缘进行镟修,恢复列车车轮状态,达到使用标准。

运用合理的镟修方案可以减少车轮镟修量,延长列车车轮使用寿命。

2昆明地铁6号线列车车轮镟修现状2.1车轮镟修技术要求昆明地铁6号线列车轮对踏面类型是《中华人民共和国铁道行业标准TB/T 449》LM型踏面,LM型踏面轮廓外形如图一。

出厂原型车轮轮缘厚度Sd标准为32mm,检修使用标准为26mm≤Sd≤33.5mm;轮缘高度Sh标准为27mm,检修使用标准为26.5mm≤Sh≤36mm。

车轮上常见的踏面缺陷及使用限度为擦伤深度≤0.7mm ;磨平长度≤30mm 且深度≤1mm;凹槽长度≤30mm 且深度≤1mm;剥离宽度≤10mm 且长度≤20mm;不允许有裂纹;车轮踏面辗边≤6mm。

当轮对尺寸超出以上检修标准,缺陷达到使用标准极限或是达到镟修公里数要求时,需对轮对进行镟修。

图一 LM型踏面轮廓外形昆明地铁6号线列车车轮镟修作业目前采取计划镟修和状态镟修两类:计划镟修根据运营公里数进行镟修,周期为15至20万公里,对整列车车轮开展镟修作业;状态镟修是当车轮尺寸超差或缺陷超差时,对故障车轮开展状态镟修作业。

镟修时采用LM型踏面原型尺寸标准镟修,即镟修时轮缘厚度采用标准值32mm。

昆明地铁6号线列车运营公里数约15万公里/列年,间隔1年至1年零4个月将开展一次计划镟修。

中国国内城市轨道交通的数控不落轮镟床的使用现状及分析-rev资料

中国国内城市轨道交通的数控不落轮镟床的使用现状及分析-rev资料

中国国内城市轨道交通的数控不落轮镟床的使用现状及分析目录前言: (1)一、不落轮镟床的主要功能及结构特点: (1)二、国内轨道交通行业主要采用的不落轮品牌及厂家(表): (16)三、不落轮镟床的接口需求特点; (20)1.土建接口需要; (20)2.吊装接口需要; (21)3.轨道接口需要; (21)4.电气接口需要; (22)5.车辆接口需要; (22)6.牵引接口需要; (22)7.其他 (22)四、不落轮镟床工程比较典型的问题汇总及分析 (22)1.商务: (22)2.安装: (23)3.使用: (24)4.维护: (29)5.售后服务 (30)五、不落轮镟床的发展趋势; (31)前言:目前国内城市轨道交通建设正处于高潮期,因其能有效的提高城市交通的运输能力,环保,可有效解决经济发展带来的城市交通问题。

同时由于目前经济发展进入深水区,在调整产业布局的同时,轨道交通因其具备高技术、环保等有点,受到越来越多的重视。

国家和地方政府也把轨道交通看成是推进当地紧急发展的重点之一。

可以预见未来10年、20年我国的轨道交通建设将会进去高速发展期。

与此同时,在轨道交通的的运营及维护方面,各大地铁公司也面临着越来越多的挑战,保证安全、及时,有效的运营便成为了重中之重。

而不落轮设备作为维护运营安全的关键设备之一也受到了越来越多的关注。

本文仅代表一方的调查说明,并不涉及针对哪一厂家或哪一种产品的好坏判断。

本文基于北京、广州、南京、沈阳、深圳、上海、西安、成都等主要轨道交通运营城市的检修车辆段数控不落轮使用情况的调查及分析编制。

仅针对其车辆车轮镟修使用过程中的现状,出现的一些使用问题做了总结及分析。

并对不同厂家的数控不落轮与其他一些接口条件及现状做了一些对比及分析。

本文立足于从客户的角度,从工程设计、土建需求性、项目执行性、设备的经济性、稳定性、可操作性、加工效率、维护性及安全性等进行了收集及分析。

一、不落轮镟床的主要功能及结构特点:不落轮镟床的主要功能:1) 轴箱外置式轮对车轮踏面及轮缘的镟削加工功能;可用于:a)轨道交通列车在整列编组不解列、车下转向架、轮对不落轮的条件下,对车辆单个轮对的车轮踏面和轮缘进行镟削加工;b)或在不落轮条件下对工程轨道车辆(如内燃机车、轨道车等)单个轮对踏面和轮缘进行镟削加工。

对不同磨耗的地铁车辆车轮的镟修工艺分析

对不同磨耗的地铁车辆车轮的镟修工艺分析

对不同磨耗的地铁车辆车轮的镟修工艺分析作者:李小文来源:《科学与财富》2012年第03期摘要:介绍了地铁车辆车轮需要镟修的一般原因,分析了不同情况的磨耗镟修方法。

引入等级镟修,尽可能少的减少轮径值的基础上恢复车轮外形轮廓,延长车轮的使用寿命。

针对不同的磨耗类型设置切削三要素,达到切削的最佳效果,降低对刀具和设备的破坏影响,进而提高加工生产力,节约运营成本。

关键词:地铁车辆;车轮;镟修原因;镟修工艺随着列车运行里程的增加,承载车辆全部载荷的车轮,在与钢轨接触的不同形式下会使车轮外形受到不同形式的磨耗。

将会导致列车运行时振动异常、噪声增大,影响列车运行的平稳性和降低乘车舒适性。

达到极限时直接威胁列车运行安全。

因此必须对车轮磨耗和相关技术参数超标的车轮进行镟修加工,恢复车轮外形轮廓和相关技术要求。

1、车轮需要镟修的一般原因车轮磨耗是受车轮与钢轨作相对运动时综合动力学性能的影响,与线路状况、车轮和钢轨材料、车辆运行状况紧密相关。

尽管造成车轮磨耗的原因比较复杂,但是根据其磨耗后表现出来的状况大致可以归类为:车轮滚动圆径向圆跳动超差、车轮踏面剥离、车轮踏面擦伤、轮径超差、轮缘磨耗厚度超限、踏面磨耗超限。

1.1车轮滚动圆径向圆跳动超差车轮滚动圆径向圆跳动超差是指车轮踏面滚动圆回转表面在同一横剖面内实际表面上各点绕车轴基准轴线回转一周或连续回转时超过允许的最大变动量。

车轮滚动圆径向圆跳动超标将引起列车运行时冲击振动。

1.2车轮踏面剥离车轮踏面的剥离是表面金属成片状剥落,形成小凹坑。

踏面剥离分为疲劳型剥离和热剥离。

疲劳剥离是疲劳裂纹随着车轮的转动向踏面内部扩展。

热剥离也称制动剥离,它是有踏面热裂纹引起的,踏面产生热裂纹后,将沿着踏面近视成直角的方向向轮周扩展或稍微深入踏面后沿着与踏面近视平行的方向扩展。

车轮踏面剥离如不及时镟修,会使剥离裂纹向周边扩展,造成剥离区域加大,降低轮对的使用寿命,加剧轮对的损伤,引起列车运行时的冲击振动,影响列车运行安全。

大连快轨三号线车轮计划经济镟修管理

大连快轨三号线车轮计划经济镟修管理

大连快轨三号线车轮计划经济镟修管理作者:芦阳来源:《科技与创新》2014年第04期摘要:对大连快轨三号线列车当前的车轮镟修体制进行阐述,介绍了在开发“计划经济镟修”方面所进行的试验和研究,指出了“计划经济镟修”可以延长车轮寿命,节约大量经费。

通过对大连快轨三号线车轮踏面镟修管理方法进行相应的研究,使更加经济、合理的镟修方式在实际工作中成功得到应用。

关键词:车轮;计划镟修;经济镟修;磨损度中图分类号:U27 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)04-0013-021 踏面管理的必要性走行装置、车轮踏面各部件都有规程规定的尺寸,超过限度就要更换、处理。

大连快轨三号线车辆要求定期检查车轮踏面的磨耗程度,轮缘厚度在距踏面滚动圆向上12 mm处测量,测量结果不小于23 mm,踏面擦伤深度不大于0.7 mm。

当磨耗达到限度时,车轮踏面应重新镟轮;当车轮滚动圆直径达到Φ770 mm限度时就必须报废。

大连快轨三号线现有车辆28列,在早高峰期间,最多可上线车辆24列。

除1列厂修车、1列架修车、1列定修车和1列镟修车无法上线运营外,在没有备用车的情况下,刚好满足最低运营需求。

如果因为车轮踏面损耗问题导致运营车辆无法正常上线,势必会影响发车间隔,大幅降低运力。

现在,轨道交通已成为了大连市区至金州新区主要的交通方式,因为车辆紧张导致运能下降,将会对社会造成不良的影响,而由此带来的经济损失是无法估量的。

为了消除因车轮损伤而产生的噪声、振动等问题,也为了避免更换车轮引起的车辆段回送不经济的问题,大连快轨三号线引进了不落轮镟床,但是,从实际镟修情况来看,车轮踏面损伤程度十分严重,三号线列车的车轮必须在直径方向镟削32~34 mm。

这是因为经过长时间的使用,车轮踏面热裂纹扩展、下凹磨损和轮缘垂直磨损严重,特别是轮缘磨损时,为了使轮缘厚度增加1 mm,踏面就要进行4~4.2倍的深度镟削,所以,要恢复到基准踏面就要增大车轮镟修量。

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地铁轮对踏面镟修经济性分析
摘要:随着轨道交通的快速发展,对车辆相关设备的维保管理愈显重要。

轮对
作为车辆易耗件,其维修或更换的资金是地铁维保的重要支出项。

因为车轮与轨
道之间一直存在相互作用,所以在地铁运营中轮缘和踏面被不断磨损。

踏面的磨
耗直接影响列车运行平稳性和轮轨的使用寿命,需要及时对其进行镟修或者更换
作业。

对于轮对踏面的维修,目前都是车削加工,以恢复其几何形状。

但是,通
过对检修数据的分析发现,加工轮对踏面时切削掉的有用金属要比车辆运行中磨
损消耗的金属量大得多,这必然造成了极大的浪费。

因此,本文对轮对镟修的经
济性进行重点分析,以期对节约成本做出指导。

关键词:铁;轮对踏面;镟修;
随着城市轨道交通的快速发展,对列车和铁轨等相关设备的维修保养和寿命
管理提出了更高的要求。

轮对作为地铁车辆的关键部件之一,对行车安全和运行
稳定性起着至关重要的作用。

由于地铁车辆在运行过程中导致轮对不断的磨损,
应及时对其进行镟修或更换等维修保养工作,所带来的相关费用是地铁系统维修
开销的重要组成部分之一。

因此,对地铁车辆轮对磨耗故障预报方法和镟修策略
进行研究,制定合理的镟修策略,不仅有利于及时发现轮对存在的隐患,还对延
长轮对使用寿命和降低轮对维修费用具有重要的意义。

一、轮对磨耗和镟修特点
轮对是保证机车车辆在轨道上正常行驶和转向的关键部件,对车辆安全行驶
和稳定运行有着十分重要的作用。

轮对型面的尺寸参数包括轮缘厚度、轮缘高度
和轮缘角度,以及踏面直径。

车辆行驶过程中与轮轨接触所引起的轮缘和踏面的
磨耗是轮对的主要失效形式。

此外,闸瓦制动也是影响车轮磨耗的因素之一,尤
其是对于地铁车辆这种停车时间短、停车要求准确的轨道交通车辆。

当列车运行
线路曲率较小时,轮对轮缘对轮轨的压力更大,从而导致轮缘发生较大磨损。


常状况下,轮缘和踏面都是逐渐磨损的,在正常轮轨匹配和轮对磨损状态下,地
铁车轮的轮缘厚度磨损速率大于轮径磨损速率,且两者理论上都是递减的,但不
排除由于轮径异常磨耗等原因造成轮径磨损速率大于轮缘厚度磨损速率的情况,
为了确保铁道和地铁车辆的行车安全和乘坐舒适性,有关部门对轮对的型面参数、故障状况和轮径差都有严格的规定。

由实际经验可知,轮对的踏面直径和轮缘厚
度是维修人员利用特定的尺子不定期测量的。

轮对磨耗受到速度、载荷、环境、
润滑和轨道状况等诸多因素的影响,轮对镟修策略须保持轮缘厚度恢复和踏面直
径损失的平衡。

通过镟修恢复的轮缘厚度越多,踏面直径损失的也越多,从而使
车轮由于最小踏面直径的要求必须更早更换。

另一方面,镟修恢复的轮缘厚度越少,进行下次镟修的时间就越早,镟修的次数和费用将会随之增大。

因此,找到
最佳的策略使镟修费用最小化或车轮寿命最大化是很有必要的。

二、对磨耗形式
目前常见的车轮损伤形式主要有车轮踏面和裂纹、剥离等。

这些损伤会产生
振动和噪声,降低乘客乘坐的舒适度,尤其是踏面的损伤,更容易引起振动以导
致车辆配件装配松动,大大降低轴承等配件的使用寿命,严重影响车辆运行速度
的提高以及列车运行的安全性。

1、车轮踏面的磨损。

车辆的全部载重都是经过车轮传递给钢轨,车辆运行时,轮对不断地在钢轨上滚动,车轮踏面与钢轨形成一定的摩擦副。

所谓踏面的磨损,是指踏面在工作过程中,沿车轮半径方向尺寸的减小。

若踏面磨损过甚,其斜度
必然遭到损坏,引起车辆蛇形运动的加剧,使车辆运行平稳性特别是横向平稳性
下降。

2、车轮踏面剥离和损伤。

在车辆在运行过程中,车轮踏面承受着钢轨的冲击
力和纵向、横向蠕滑力,在这些力的作用下,踏面表层金属即产生塑性变形,形
成显微裂纹。

这些裂纹经过一定速度扩展,当遇到轨缝冲击或制动时,在受闸瓦
力的作用下,踏面会剥落掉离。

车轮踏面的损伤和剥离都有可能造成踏面局部的
凹陷或堆积,造成运行过程中轮对出现周期性跳动,不但对钢轨和车辆造成损伤,更严重影响了车辆运行的平稳性。

三、镟修经济性分析
1、车轮镟修。

地铁列车镟轮时大都采用下沉式不落轮镟床,其安装在地面轨
道下。

在测量或镟修作业时,可省去分解轮对的工序,直接把整列车牵引到不落
轮镟床工作台上。

利用轴箱和轮分别进行径向和横向定位,能够明显减少辅助时间,提高工作效率。

(1)踏面剥离镟修。

踏面剥离区域的材料硬度高,当圆周切向力达到一定值,鱼鳞状片就会脱落变成小凹坑。

若切削深度没超过剥离底部,镟修时在受车刀圆
周切向力的作用下,有可能导致整个剥离块脱落,另外高频率的刀具和剥离区材
料接触摩擦,容易使刀具损坏。

因此镟轮时,不但要选择主轴速度慢、进给量小、切削深度尽可能超过剥离底部等参数,还要选择高硬度和冲击韧性的刀片。

镟轮时,一定要将剥离区域完全修复,否则在运行中轮对踏面会继续剥离,扩大轮对
损伤,进而降低使用寿命。

(2)踏面磨损镟修。

踏面受到磨损后,考虑到辗变和踏面中部存在的凹陷,轮外侧倒角和靠近外侧的踏面圆周面会有较大的余量,导致踏面磨损区随轮缘高
度而扩大,因此在进行镟修时,必须考虑切削深度是否可能偏大。

若在加工时,
机床或刀具无法承受,则要以当前轮径的负切削深度为准,除去踏面与车轮外侧
面的轮缘底部和辗变量,接着利用车轮外形模板确认切削深度。

这样的处理,不
但恢复了车轮外廓,同时不浪费轮径值。

2、镟修经济性分析
目前,我国地铁车辆在检修过程中,为了保证轮的使用寿命,要求将车辆恢
复到新车标准,即以LM32 磨耗型轮对踏面作为标准进行镟修[1]。

地铁车辆的新
车轮轮径是 840 mm,磨损下限是770 mm。

对比其他检修方式,结合经济性等进
行分析,最终选用等级镟修方式。

以某地铁车辆镟修为例,其地铁轮径镟修的数
据统计表,见表。

在正常磨耗修复的情况下,由表原有数据可知,轮缘每修复1mm,踏面直径方向将对应减少约3~4mm。

据统计,轮缘的磨耗平均为0.263 mm/万 km,踏面
磨耗平均为0.173mm/万km。

由此可见,踏面磨耗程度明显低于轮缘磨耗,因此
在镟轮时,可以选取恢复轮缘磨耗所需的切削量,用作镟轮的最终值。

镟轮时,
严格高标准要求其轮廓外观。

地铁现有轮对基本都是以LM32 磨耗型踏面为标准,进行镟修。

若每次镟轮都要恢复 32 mm 的轮缘厚度标准,则无法兼顾经济性。


果轮缘厚度为 28 mm 的轮对以LM32 为标准进行镟修,轮径值将减少 16 mm 以上,明显不行。

某地铁现有规定的磨耗型踏面为标准,采取等级修的方式进行镟轮恢复,即当轮缘厚度<29mm时,以LM28为标准镟修;29≤轮缘厚度≤30mm时,
以LM30为标准镟修,轮缘厚度≥30mm时,以LM32为标准镟修。

等级修复标准
的确定,很大程度上降低了踏面镟修导致的损失,原轮径值829mm,轮缘厚
28mm的车轮,选用原有LM32踏面镟修,轮径减少11mm;选用等级修方式,
即选用LM28踏面镟修,轮径将减少2mm左右。

经统计分析,每磨耗1mm轮径将花费153.5元,相比节约近2400元,经济性有着明显的优势。

车轮踏面镟修是地铁车辆在检修过程中遇到的一个比较普遍的问题,其磨耗磨损程度直接影响着行车安全性和轮轨使用寿命。

因此及时科学地选用适当的踏面镟修工艺,可以使得轮对磨耗始终处于安全限度范围内,延长使用寿命,保证列车运行安全和舒适性,同时为后续开展其他相关的工艺分析提供了借鉴经验。

参考文献:
[1]温邦.地铁车轮踏面滚动接触疲劳形成机理及对策研究[D].成都:西南交通大学,2017.
[2]周光富.地铁不落轮镟床 LM 型踏面镟修工艺的改进[J].山东工业技术,2018(3):19.
[3]李小文.对不同磨耗的地铁车辆车轮镟修工艺分析[J].轨道交通装备与技术,2019(1):18-20.。

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