地铁轮轨磨耗的初步研究
南京地铁列车车轮踏面非正常磨耗初析
南京地铁列车车轮踏面非正常磨耗初析摘要研究了南京地铁列车车轮踏面非正常沟状磨耗的成因。
对车轮、钢轨的外形、材质和硬度等进行了测试,分析了轮轨接触和制动磨损的影响,提出了沟状磨耗的原因。
测试结果分析表明,该地铁车辆拖车轮踏面上的凹槽磨耗主要是由于在制动施加频度过高、轮轨接触又不均匀的内因作用下产生的。
关键词地铁车辆,轮轨磨耗,踏面磨耗,制动0 引言南京地铁自2005年9月开通运行以来,发现轮轨磨耗严重,如:拖车车轮踏面上出现有规律的沟状磨耗,道岔叉心上出现沟状磨损,轮缘和曲线钢轨侧磨等。
根据初步观察认为,踏面上的沟状磨耗和道岔叉心上出现沟状磨损与其它地铁系统相比有明显的独特性。
因此重点对这两个问题进行研究分析。
踏面上的沟状磨耗照片如图1所示。
踏面上较深色的部位是沟状磨耗区域,可见一条位于滚动圆附近,另一条位于踏面外侧。
道岔叉心沟状磨耗的照片如图2所示,位于左侧轨顶上,长度约70~80mm。
据测量的带有沟状磨耗的踏面轮廓线.深度可达2~3mm。
为了及时弄清磨耗的成因,分析非正常磨耗对列车运行的安全影响,南京地铁公司及时组织专家进行会诊,成立专题小组,制定了全面而深入的排查方案。
1 调研方案一般车轮踏面磨损的主要原因:一是轮轨接触磨损;二是制动闸瓦与踏面的滑动磨损。
轮轨接触磨损又以在踏面的不同区域滑动程度不同分为滑动摩擦磨损和滚动疲劳伤损。
滑动摩擦磨损发生在轮缘部位,与车辆的曲线通过性能有关;而滚动疲劳发生在踏面部位,以横向裂纹、剥离形式出现。
当轮轨接触应力过大时,还会发生接触塑性流动磨损[1-2]。
气制动引起的磨损往往与气制动压力、气制动的施加程度、气制动作用时的相对运动速度、闸瓦物理特性和踏面的物理特性等因素有关。
根据动车踏面无类似于拖车踏面的沟状磨耗这一现象,初步将研究重点放在气制动对踏面的磨损上,同时也对轮轨接触进行调研分析。
对于道岔上的沟状磨损主要以测量和轮轨几何接触分析为主。
因为没有其它物体与道岔顶面接触的可能性,唯一的可能性就是轮轨的接触引起。
基于UM的地铁车辆轮轨磨耗预测及其动力学性能分析
基于UM的地铁车辆轮轨磨耗预测及其动力学性能分析基于UM的地铁车辆轮轨磨耗预测及其动力学性能分析一、引言随着城市化进程的加快，地铁交通作为现代城市重要的公共交通工具，发挥着越来越重要的作用。
地铁列车的安全性和乘坐舒适性对于城市交通的高效运行至关重要。
然而，长期以来，地铁车辆在运行过程中轮轨磨耗问题一直是影响地铁运行安全和列车性能的主要因素之一。
因此，研究基于UM的地铁车辆轮轨磨耗预测及其动力学性能分析具有重要意义。
二、轮轨磨耗预测方法1. 车辆运行磨耗模型根据UM（才密度模型）理论，通过考虑车轮与轨道之间的摩擦系数、车速、轮轨间的几何形状以及轮轨材料参数等影响因素，建立地铁车辆运行磨耗模型。
模型中考虑了轨道横向和纵向高低差，同时考虑了轨道的弯曲半径对磨耗的影响，以实现更准确的磨耗预测。
2. 轮轨磨耗量计算利用轮轨磨耗模型计算车辆在运行过程中的磨耗量，采用数值积分方法对磨耗进行累积计算，得出车轮和轨道的磨耗量。
三、动力学性能分析1. 列车运行状态分析基于UM的动力学模型，分析列车在不同线路和运行状态下的动力学性能。
考虑列车的加速度、减速度、曲线通过速度等因素，对列车的最高运行速度和运行稳定性进行评估。
2. 列车制动性能分析通过数值模拟和仿真分析列车的制动过程，研究不同制动方式对列车停车距离和乘坐舒适度的影响。
采用MATLAB软件建立列车制动系统仿真模型，验证不同制动参数对列车运行的影响。
3. 轮轨力分析考虑列车行驶过程中的轮轨力变化，分析列车在不同速度和轨道半径下的轮轨力分布情况。
通过数值计算和仿真模拟，得出列车车轮与轨道之间的轮轨接触力、侧向力和制动力等参数，并研究这些力对轮轨磨耗的影响。
四、实例分析基于某地铁线路运行数据，采用所提出的方法与模型，对地铁车辆的轮轨磨耗进行预测和动力学性能分析。
通过对不同列车运行情况下的磨耗量和动力学性能进行对比，得出列车运行中存在的问题，并提出相应的优化措施。
五、结论与展望本文以基于UM的地铁车辆轮轨磨耗预测及其动力学性能分析为主题，通过建立磨耗预测模型和动力学模型，对地铁车辆轮轨磨耗进行预测和分析。
重庆地铁一号线轮对异常磨耗问题及对策研究
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。
地铁车辆车轮异常磨耗原因与对策
地铁车辆车轮异常磨耗原因与对策摘要：随着我国地铁的不断建设发展，车辆在使用过程中会时常遇到一些问题或故障，需要技术人员的及时维护。
车轮作为地铁车辆的重要组成部分，异常磨耗对车辆本身的寿命有影响之外，对运营安全存在重大安全隐患。
因此，研究车轮异常磨耗的原因，采取相应对策进行处理，具有重要意义。
关键词：地铁车辆；车轮磨耗；原因；对策前言地铁具有运载量大、快速、舒适等优点，被广大市民选择乘坐。
地铁一般速度低于80 km/h速度的制动方式主要采用路面制动，由于地铁区间站间距短，制动比较频繁，单纯空气制动是无法满足制动热负荷要求。
所以一般地铁车辆都采用空气制动+电制动的方式，正常工况下先使用电制动,然后空气制动进行补偿。
合成闸瓦的散热性较差,因此制动过程产生的热负荷90%以上被车轮吸收;同时由于车轮承担支撑车辆的重量,运行导向,传递牵引力、制动力等交叉工作,从而使得车轮承受过多的热负荷,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、热裂纹、异常磨耗等热损伤。
另外部分司机的误操作（频繁使用快速制动），让车轮踏面产生大量热应力，导致异常磨耗的产生。
这些异常磨耗如不及时修复，严重影响地铁车辆运营安全。
1.异常磨损的现象在地铁车轮踏面异常磨损研究中,我们首先需要了解的是异常磨损都有哪些主要表现。
在实际工作实践中,将踏面异常磨损问题表现归纳为以下几类。
1.1踏面沟槽状磨耗异常磨损:在我国的地铁车轮踏面异常磨损中,踏面沟槽状磨耗的出现是最常见的磨损形式在实际的研究中我们发现,这一磨损主要是因为以下问题综合情况造成的: 对于制动频繁、热负荷较大的城轨车辆,若电空制动力的分配比例、空气制动的切入点设置不合理,很容易导致此种磨耗,且基本全部出现在拖车车轮。
其根源在于过高的热负荷使闸瓦温升过高,导致闸瓦的材质、物理性能发生变化,引起合成闸瓦摩擦材料局部摩擦热膨胀,温度越高,这种磨耗在车轮踏面的外侧越容易发展;再加上闸瓦在横向分力下发生横向摩擦,反作用于车轮踏面,使得踏面出现此磨耗形成沟槽状磨的出现，异常磨耗的先期表现为踏面热裂纹、剥离等缺陷。
关于城市轨道车辆的车轮轮缘磨耗分析
关于城市轨道车辆的车轮轮缘磨耗分析作者：金有琴来源：《中国科技博览》2018年第27期[摘要]本文详细分析城市轨道车辆的车轮轮缘磨耗参数，如轮缘高度、轮缘厚度与轮缘综合值等，并提出了减小城市轨道车辆的车轮轮缘磨耗的有效措施，希望能够给相关学者提供一定的参考。
[关键词]城市轨道车辆；车轮轮缘磨耗中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）27-0272-01由于城市化进程的不断加快，城市轨道车辆正在不断增多，通过不断减小城市轨道车辆的车轮轮缘磨耗，能够保证轨道车辆能够更加安全的运行。
鉴于此，本文主要分析城市轨道车辆的车轮轮缘磨耗参数，并提出了相应的改良措施，减少轨道交通安全事故的发生。
1 分析城市轨道车辆的车轮轮缘磨耗的重要意义在轨道车辆运行过程当中，车轮起到至关重要的作用，能够有效保证轨道车辆的安全运行，减少安全事故的发生。
在城市轨道交通中，由于车辆的启动、运营比较频繁，在一定程度上影响车轮的使用寿命，增加安全隐患。
通过分析城市轨道车辆的车轮轮缘磨耗，能够帮助研究人员更好的了解城市轨道车辆运行情况，针对磨耗比较严重的车轮，采取合理的解决方案，从而有效避免城市轨道安全事故的发生[1]。
轮缘属于车轮的重点组成部分，能够保证车轮顺利通过道岔与曲线等特殊部位，提高轨道列车的行驶安全。
但是，由于城市轨道列车的运行速度较快，使得车轮的磨损比较严重，会影响列车的稳定运行，甚至会引发严重的交通安全事故。
通过详细分析城市轨道车辆的车轮轮缘磨耗，能够为研究人员提供更加准确的分析数据，减少车辆的维修费用。
2 城市轨道车辆的车轮轮缘磨耗参数2.1 轮缘高度在城市轨道车辆的车轮轮缘磨耗中，轮缘高度是一个比较重要的参数，如果轮缘高度在规定范围之内，能够保证列车的行车安全，减少脱轨现象的发生。
通常情况下，轮缘高度用Sh 表示，产生轮缘高度磨损的主要原因是道岔车轮爬轨过高。
城市轨道车辆在运行的过程中，如果轮缘高度过高，会出现“轮缘虚增高”现象，车辆在通过各个岔道时，运行速度会明显下降，增加踏面的磨损度，影响车辆的安全运行。
高速铁路无砟轨道轮轨周期性磨耗形成机理及控制研究
轮轨磨损影响因素分析
列车运行速度
列车运行速度是影响轮轨磨损的主 要因素之一。当列车运行速度越高 时，轮轨磨损程度越严重。
列车轴重
列车轴重越大，对轨道的冲击力越 大，从而导致轮轨磨损加剧。
轨道刚度
轨道刚度不足会使得轮轨冲击力增 大，导致轮轨磨损加剧。
轨道几何形位
轨道几何形位偏差会导致轮轨接触 不良，从而影响轮轨磨损。
无砟轨道轮轨磨损概述
无砟轨道轮轨磨损定义
无砟轨道轮轨磨损是指列车在高速行驶过程中，车轮与轨道接触 面在一定周期内出现的明显磨损现象。
无砟轨道轮轨磨损特点
无砟轨道具有高平直度、高稳定性和高耐久性等特点，因此其轮 轨磨损现象相较于普通有砟轨道更为显著。
无砟轨道轮轨磨损分类
根据磨损程度和磨损形式，无砟轨道轮轨磨损可分为轻微磨损、 中度磨损和严重磨损等三种类型。
01
研究背景和意义
研究背景
高速铁路无砟轨道的轮轨磨耗 问题越来越受到关注，它不仅 影响了列车的运行安全和舒适
性，还增加了运营成本。
传统的轮轨磨耗研究主要集中 在材质、制造和维修等方面， 而对于无砟轨道这种新型轨道 结构的磨耗问题研究较少。
因此，开展《高速铁路无砟轨 道轮轨周期性磨耗形成机理及 控制研究》具有重要的现实意
要点一
国内研究现状
我国的高速铁路建设始于21世纪初，经过多年的发展 ，已经形成了较为完善的高速铁路网络。在这个过程中 ，无砟轨道的发展也取得了长足的进步。我国对于无砟 轨道的研究主要集中在轨道结构、轨道力学、轨道动力 学、轨道几何形态等方面。对于轮轨周期性磨耗的研究 ，虽然有一些初步的探索，但还没有形成系统的理论体 系。
轮轨外形优化技术
01
02
城市轨道车辆轮轨磨耗问题分析及减磨措施
城市轨道车辆轮轨磨耗问题分析及减磨措施摘要：地铁车辆的轮轨在长期行驶过程中，钢轨对于车辆轮轨会不可避免产生锈蚀、磨耗和损伤等状况。
而非正常磨耗问题的产生，就需要采取减磨措施。
本文主要对影响轮轨磨耗的因素和减磨系统进行分析，提出减磨措施。
关键词：地铁车辆；磨耗问题；减磨措施前言地铁是人们出行首选的主要交通工具，如北京、上海、广州、深圳这样一线城市，地铁运营已形成了网络。
深圳日均客流量200万人次，上海地铁日均700万以上大客流已常态化，广州日均客流量500万人次，在这种情况下，轮轨磨耗在地铁运营中产生的负面影响越发突出，也增加了脱轨风险，降低了乘客的舒适度及安全系数，如何降低轮轨磨耗，是地铁设计、施工和维修管理人员迫切希望解决的问题。
一、地铁车辆的特点（一）站间距短，起动、制动频繁地铁站间距的长短直接关系到列车的最高运行速度、惰行时间与距离以及制动距离，市区站间距一般为1km左右。
由于站间距短，不得不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。
（二）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GB50157《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。
（三）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、轮轨磨耗问题的调研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。
（一）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。
Rail的高速铁路轮轨磨耗影响因素研究的开题报告
基于ADAMS/Rail的高速铁路轮轨磨耗影响因素研究的开题报告一、选题的背景和意义随着高速铁路的不断发展，轨道磨耗和维护管理变得更加重要。
轨道磨耗不仅会对列车的安全性和运行效率产生负面影响，还会对铁路设施的寿命和经济效益造成损失。
因此，研究轮轨磨耗的影响因素，对于保证高速铁路的安全性和运行效率、延长设施的使用寿命具有重要意义。
本项目拟运用ADAMS/Rail软件，建立高速铁路车轮轨道模型，对不同工况下的轮轨磨耗进行模拟和分析，并对影响因素进行研究，旨在为高速铁路轨道磨耗的管理和维护提供一定的理论指导。
二、研究的内容和方法研究的内容：1. 建立高速铁路车轮轨道模型；2. 模拟不同工况下的轮轨磨耗；3. 分析和研究影响轮轨磨耗的因素，如车速、曲率、坡度等；4. 通过对结果的分析，提出相应的轨道磨耗管理和维护策略。
研究的方法：1. 基于现有的高速铁路车轮轨道模型，使用ADAMS/Rail软件建立高速铁路车轮轨道模型；2. 模拟不同工况下的车辆运行，比较不同工况下的轮轨磨耗情况；3. 使用统计分析方法，分析和研究影响轮轨磨耗的因素；4. 结合实际情况，提出相应的轨道磨耗管理和维护策略。
三、研究的预期目标和成果预期目标：1. 使用ADAMS/Rail软件建立高速铁路车轮轨道模型；2. 模拟不同工况下的轮轨磨耗，并分析磨耗情况；3. 研究影响轮轨磨耗的因素；4. 提出相应的轨道磨耗管理和维护策略。
预期成果：1. 建立适用于高速铁路的车轮轨道模型；2. 模拟不同工况下的轮轨磨耗结果；3. 研究影响轮轨磨耗的因素，提出相应的轨道磨耗管理和维护策略；4. 完成研究报告和论文，并在国内外学术期刊上发表相关文章。
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。
铁路轮轨疲劳磨损及节能降耗问题的研究
出预防和减缓 疲劳损伤的具体措 施。同时指 出铁路事业的发展亟 需解决节能效率和 降低 能源 消耗等一 系列 问题 。 对高 速铁路 的建设和发展具有 实际的意义和价值。
关键词 ： 高速 铁 路 ； 轮轨关 系； 疲 劳 与 磨损 ； 节 能 中图分类号： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文 献标 识 码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ — ０ ２ ７ ２ — ０ ２
通 过研 究 相 关 文献 ，总 结 了在 铁 路 节 能 方 面主 要 有 两种 观 点 ： 一 是 减轻 交 通 运输 业 对 环境 的压力 ， 加 快 铁路 建 设 步 伐可 以有 效 降低 交通 的能 源 消耗 比 重 ；二是 认 为 高 速铁 路 在节 能方 面 具有 无 可 比拟 的 优势 ， 需要 制定 完整 的高 速 铁路 的节 能措 施 。
４ 结束语
本文通过分析铁路高速发展所带来的一些列关 键 问题 ， 根据我 国铁路运输中出现的失效形式 ， 针对 图３ 广深高速线钢轨斜裂纹 图４ 斜裂纹导致钢轨断裂 性 的提 出了解 决 轮 轨滚 动 接 触疲 劳 与 磨损 的相关 措 另外 ， 预 防 与减 缓 高速 铁 路 轮 轨 的疲 劳 损 伤 ， 延 施 ， 尽 可能 的预 防 和减 缓 轮轨 的疲 劳 失效 ， 从 而 降低 长其使用寿命 己成为如今 的首要任务。在全世界生 运营成本和提高行车安全性 。并指 出了采用适 当的 产的能量中， 约有 ３ ０％ 一 ４ ０％的能量是消耗在与摩 新技术之后 ， 在节能降耗方 面产生显著 的经济效益 擦有关 的场合 ； 我 国与摩擦有关 的能源消耗约 占 １ ／ ３ １ ／ ２ 。任何减轻摩擦 、 降低磨损的措施 ， 都会直接或 参考文献： 间接 地节 约 能源 。 ［ １ ］ 沈志云． 关于高速铁路及高速列车的研究［ Ｊ ］ ． 振动、 测试与
南宁地铁1号线轮轨磨耗分析与改善措施
南宁地铁1号线轮轨磨耗分析与改善措施在城市軌道交通中，轮轨关系的好坏影响着电客车运行安全与舒适度。
针对南宁地铁1号线部分列车在正线运行过程中出现异响的情况，测量实验车辆车轮的外径及径向跳动值，对车轮踏面磨耗程度、趋势进行分析。
结果表明，列车车轮踏面在磨合期磨耗较为严重，后期磨损趋于稳定，列车行驶在未经打磨的轨道会加重踏面的磨损。
在新线投入使用前对钢轨进行打磨能有效改善轮轨关系，延长车轮踏面使用寿命，为指导现场的检修工作与预防性维修提供依据。
标签：地铁；轮轨关系；踏面磨损；改善措施0 引言轮轨关系是轮对与钢轨相互作用关系的简称，是城市轨道交通领域比较关注的热点问题。
良好的轮轨关系不仅能保障电客车的安全运行，消除异响的发生，延长轮对、钢轨的服务周期，还能减缓车辆运行中的振动，提高乘客的乘坐舒适性。
轮对是转向架的重要组成部分，承载着电客车的自身重量，并与钢轨作用后提供电客车的牵引力与制动力，同时具有导向与自动对中功能，是电客车重要的机械部件[1]。
轨道是地铁线路重要的组成部分，直接承担着电客车的重量并引导电客车运行，由钢轨、轨枕、道床等部件组成，是影响电客车安全运行的关键因素之一。
轮对、钢轨其一和其相互作用关系，都对电客车的安全运行与舒适便捷产生重要影响。
因此如何减少车轮、钢轨的非正常磨耗，增加车辆与轨道的RAMS 性能，消除电客车正线运营时的车底异响，改善轮轨关系等，成为众多科研院所、电客车制造厂商和城市轨道运营单位的研究重点[2]。
南宁地铁 1 号线是南宁城轨规划中“十”字骨架结构的“横”，它东起南宁东站，西至石埠站，全长32.1 km，正线最小半径是300 m，最大坡度为30‰，正线、辅助线及试车线采用60 kg/m 的钢轨，车辆段和停车场内均采用50 kg/m 的钢轨。
电客车采用的是6 节编组的“4 动 2 拖”结构的B2 型电客车，为中车株洲电力机车有限公司制造。
车轮采用的是马钢车轮公司生产的材料为ER9 的双S 型幅板整体辗钢车轮，其踏面形状为LM 型磨耗形踏面。
城市轨道交通车辆车轮轮缘严重磨耗分析
城市轨道交通车辆车轮轮缘严重磨耗分析摘要：目前，上海、北京、深圳等城市的轨道交通车辆在运用过程中均出现过轮缘严重磨耗现象。
车轮轮缘的严重磨耗会加快轮缘磨耗，降低车轮使用寿命，同时会恶化轮轨工作环境，并加快轨道的磨耗，降低轨道寿命。
关键词：城市轨道交通；车辆车轮；轮缘；磨耗车轮异常磨耗是地铁车辆较为常见的问题，它不仅影响地铁车辆的动力学性能，而且会导致车轮提前镟修，从而增加地铁的运营成本。
当镟修轮缘异常磨耗的车轮时，每恢复1 mm轮缘厚度，踏面直径将减少4~5 mm，很大程度上缩短了车轮的寿命。
1车轮轮缘磨耗原因分析车辆在正常运用状态下，轮轨间接触形式主要有一点接触和两点接触两种情况。
轮对相对钢轨的横向位移不大时，一般是车轮踏面与钢轨顶面相接触，为一点接触，一点接触时可以认为车轮全部载荷作用于同一点。
当轮对相对钢轨的横移和摇头角较大时，就可能会引起车轮踏面和钢轨顶面、轮缘和钢轨侧面同时相接触的状态，即为两点接触。
车辆在正常运行状态下，一点接触是常态。
国内城市轨道交通车辆车轮踏面多以LM型踏面磨耗为主，当其与60kg型号钢轨匹配时，在新轮新轨状态下，多数不存在两点接触，只有当钢轨出现严重侧磨或踏面严重磨耗时会出现两点接触。
当出现两点接触时，轮轨间会产生相对滑动，加速轮缘磨耗。
通过对轮对接触的简单分析，本文认为引起车辆车轮轮缘严重磨耗的原因有：（1）曲线左右方向线路不均：车辆单向运营，车辆无法调头，因此，在线路曲线区段左右方向线路条件不均情况下，车辆单向行驶会导致车辆外侧车轮轮缘比内侧车轮轮缘更容易磨耗。
（2）曲线上外轨内侧的润滑不良：一般线路轨旁均设置轨旁润滑装置以降低轮轨摩擦力，当轨旁润滑装置设置数量不足或工作状态不良时，会增大轮缘磨耗。
（3）轮轨磨合：对于新建线路，轮轨配合为新轮与新轨配合，处于轮缘和轨道磨合初期，轮缘及钢轨的磨耗均较大，可能会出现轮缘厚度方向磨耗较快的现象。
2车轮轮缘磨耗调查过程某地铁9号线列车运行至12万km左右时，车辆轮缘出现严重磨耗，针对这一问题进行了车轮实测分析。
地铁车辆车轮偏磨原因分析与对策研究
地铁车辆车轮偏磨原因分析与对策研究摘要：近年来，我国的交通工程建设有了很大进展，随之地铁车辆越来越多，轮对偏磨是铁道车辆常见的车轮磨耗形式。
本文针对地铁车辆的车轮偏磨和制动梁缓解不良等问题相对突出，分析问题产生的原因，并提出改进的措施与建议。
关键词：地铁车辆；车轮磨耗；偏磨；数值仿真；小半径曲线引言随着车辆运行速度的提高，轮轨伤损日趋严重，其表现形式也更为复杂。
车轮镟修是各地铁公司广泛采用的车轮维修方法，但盲目的镟修必将导致高额的维修成本。
为减少运营成本，必须对轮轨伤损形式及其对车辆系统动力学性能的影响进行研究，从而制定合理的车轮镟修策略。
1车轮不均匀磨耗原因分析1.1倾斜杠杆的排布方式为适应车辆制动系统的排布要求，转向架基础制动装置采用倾斜式杠杆系统。
倾斜式杠杆系统势必会在车辆制动和缓解过程中产生横向分力，虽然随着车辆空重车状态不同车体上拉条对转向架游动杠杆作用力的方向会发生一定的变化，但转K2和转K6型转向架的基础制动装置结构形式决定了上拉条的拉力方向只能是向转向架纵向中心线倾斜，所以，转向架基础制动装置所受横向力也只能是同一方向，即指向转向架纵向中心。
转向架基础制动装置杠杆系统采用倾斜方式排布可同时导致游动端和固定端制动梁产生横向位移，与车轮实际表现出来的不均匀磨耗状态存在一定的差异，且该因素只能导致车轮轮缘偏磨而与踏面偏磨无关，因此仅是原因之一，而非主要原因。
1.2制动梁缓解不良依靠转向架基础制动装置自身重力在侧架滑槽斜面上的分力和运行过程中的振动产生垂向加速度使制动梁的缓解力增大，当缓解力大于缓解阻力时，制动梁缓解，闸瓦脱开轮缘。
但在缓解过程中，在扭矩和基础制动装置自身重力的作用下，制动梁滑块在侧架滑槽斜面上产生的摩擦阻力以及各杆件间铰结处始终存在的摩擦、卡滞导致缓解阻力上升，造成缓解不良导致抱闸或“虚抱”（闸瓦与车轮之间没有间隙，但闸瓦压力实际比制动时小或者为零），加剧了闸瓦和轮缘的磨耗。
地铁钢轨波浪形磨耗的研究分析
中再次 出现。通过对近几年相 关资料的 总结， 分析 钢轨 波
些地铁线路在 圆曲线及缓和 曲线区域 内轨 的轨顶 面 缓措施， 以期为地铁钢轨波磨的研究和减缓提供技术参考。 Ｉ 上 出现 了严重 的波 磨 ， 图 １所示 。这种 现象 一般 发 如
产生一定影 响 ， 加剧 并
了轮 轨 的磨 耗 ， 运 行 对 安 全 构 成 一定 的威 胁 。 图 １ 严重钢轨波磨
件损伤严重 ， 直接影响地 铁运行安全。虽然陆续对钢轨 进行了打磨 、 涂油 ， 噪声有所降低 ， 但持续时间不长。 钢 轨的波浪形 磨损 ， 指钢 轨 沿纵 向表 面 出现周 期
点研 讨” 目， 栏 将城 市轨 道 交通的波磨 问题提 出， 并编译汇 集 了国外针对 波磨 问题 的研 究论 文， 希望能 对解决
新 建线路异 常波磨 问题 、 改进 在建线路减振 降噪措施 以及 新 建城 市轨 道 交通 注 意预 防 波磨 现 象起 到警 醒和促
进作 用。
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ７ ６ ７ ． ０ ０ ０ ． ０ ｏ ： ３ ６ ／ ．ｓ ． ６ ２— ０ ３ ２ １ ． ２ ０ １ ０ ｓ
｛ 势 。波 磨 不 仅 增 大 了 车 辆 的运 行 噪声 ， 且 而 对转 向架 的结构 强度 、
１ 钢轨的波浪形磨耗
我 国许 多城市地 铁线路 出现钢轨 波 浪形磨 耗 （ 简
称 “ 磨 ” ， 致钢轨高频振动 加剧 、 营噪声增 大、 波 ）导 运 扣
车辆 的乘 坐舒 适 度 都
状， 介绍 当前在波磨研究方 法 、 分类特 征 、 因机理 、 成 影
响 因素 和减缓 措施方 面 的各种观 点 ， 点讨 论波 磨 的 重 形成机 理 、 响 因素 和 减缓 措 施 ， 地铁 轨 道 波磨 的 影 为
铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损与节能降耗措施分析
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2018年第20期·83·文章编号：2095－6835（2018）20－0083－02铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损与节能降耗措施分析王娟，崔晶，杨会玲（西安铁路职业技术学院，陕西西安710026）摘要：随着铁路工程项目的日渐增多，铁道运输安全问题越来越多，提升铁道运行安全性、稳定性成为铁路事业新时期发展的必然诉求。
鉴于此，以铁道机车车辆轮轨摩擦磨损为研究对象，对车辆轮轨摩擦磨损现状进行了简要分析，并在此基础上以“节能降耗”为目标，提出了几点优化措施，以期改善机车车辆轮轨摩擦磨损问题，促进我国铁路事业的稳定与可持续发展。
关键词：铁道机车；车辆轮轨；摩擦磨损；节能降耗中图分类号：U211.5文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2018.20.083在铁路运输过程中，列车的运行与机车车轮与铁轨之间相互作用下产生的牵引力与制动力存在密切关联性。
而随着黏着牵引力与制动力的产生，机车车轮与铁轨不可避免地存在摩擦磨损，长此以往，不仅缩短了轮轨寿命，增加了列车运行能耗，也将降低车轮与铁轨之间的牵引力与制动力，影响列车运行的稳定与安全，易引发事故。
因此，在高度重视交通运输安全、提倡节能降耗发展的背景下，有必要加强对铁道机车车辆轮轨摩擦磨损问题的研究。
1铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损1.1运行过程中车轮的摩擦磨损车轮是铁道机车车辆的重要组成结构，是保证车辆稳定行走的基础，在车辆结构体系中占据重要位置。
在铁道机车车辆运行过程中，车轮将与铁道钢轨发生接触并与之产生一定的摩擦，进而使车辆踏面、车轮轮缘等位置出现磨损。
通常情况下，列车运行过程中，轮缘裂纹（表面存在损伤，产生裂纹）、车轮踏面崩裂（踏面制动圆周、轮轨接触圆周存在裂纹）、车轮踏面剥离（踏面存在龟纹状或不规则网状裂纹，并沿裂纹处剥离掉块）、车轮热损伤（踏面制动圆周存在刻度状裂或崩箍）以及轮辋疲劳裂纹（轮辋内部、轮箍内部存在裂纹）是较为常见的车轮摩擦磨损类型[1]。
地铁车辆缘异常磨耗分析
地铁车辆缘异常磨耗分析摘要：随着我国地铁建设的蓬勃发展，各种检修技术日趋成熟，在大量数据的支持下，对地铁车辆轮缘异常磨耗原因有了一定的认识，并针对原因采取措施，减少车辆轮缘异常磨耗，确保高效、便捷恢复车辆的使用状态。
关键词：地铁车辆；轮缘；异常磨耗一、地铁车辆轮缘异常磨耗情况分析XX线路一共有56组电动客车运营，而每一列车辆设定两个月内进行一次月修，车轮轮缘磨耗速率采集数据周期为2个月一次，平均运行公里数为1.945万km。
通过数据分析，可以得出轮缘磨耗速率分布情况（见图1）。
从图1可以看出，每年10月份后到次年4月份前，车轮轮缘磨耗速率偏快，主要是由冬季涂油器及油脂状态不稳定造成的。
从2014年开始，车轮轮缘磨耗速率开始有所下降，正是因为开始进行换向出发作业。
二、地铁车辆轮缘异常磨耗原因轮缘异常磨耗主要是由车辆走行部的动力学性能差引起的，与轮轨材质的匹配性及机械性能、转向架结构及组装状态、列车驱动装置载荷分布状态、线路弯道状态、轴重、运行速度、轮缘润滑方式等因素密切相关。
（一）线路的特殊性轮对运行到曲线区段时，由于离心现象，一侧车轮轮缘紧靠外轨，加剧该侧轮缘的磨损；又由于早晚高峰超载、超重现象普遍，因此列车经过曲线时加之车轮的蛇形运动和离心力作用，一定程度上加大了车辆的横向冲动力，也加剧了对轮缘的磨损。
（2）该线是一个U形线路，路况复杂且路面上坡道很多，这些特殊线路都是加剧轮缘磨损的原因。
虽说车辆运营时有调头表，但并没有认真核对轮缘磨损情况进而对车辆进行有方向性的运营。
因此造成轮缘单侧偏磨。
（3）该线是一条路上线路，全年温差很大，车轮在不断运行和制动过程中，反复长期作用下，改变了车轮踏面的内部组织结构，造成局部材质变软，导致踏面轮缘偏磨。
（二）轮对内侧距影响轮缘磨耗同一轮对内测距过大会造成轮缘磨耗。
但在修程工艺上同一转向架前后2个轮对的内侧距之差没有要求，单根轮对内侧距修程工艺要求为（1 353±2）mm，假如前轮对内侧距为1 351 mm、后轮对内侧距为1 355 mm，这样组成的转向架后面轮对的轮缘肯定会受到更严重的磨损。
和谐系列电力机车轮轨磨耗的研究的开题报告
和谐系列电力机车轮轨磨耗的研究的开题报告一、选题背景和意义随着我国铁路运输的不断发展，电力机车逐渐成为我国铁路运输的主要动力。
电力机车通过轮轨之间的摩擦来产生动力和制动力，因此轮轨的磨损程度直接影响着电力机车的安全性、经济性和运行效率。
本课题选取和谐系列电力机车，从轮轨磨耗的角度出发，研究和谐系列电力机车轮轨磨耗的规律和影响因素，为保障电力机车的安全运行，提高铁路运输的效率和经济性提供理论依据。
二、研究内容和方法本课题主要研究和谐系列电力机车轮轨磨耗的规律和影响因素，具体包括：1. 探讨和谐系列电力机车轮轨磨耗的机理；2. 分析和谐系列电力机车轮轨磨耗的规律和影响因素；3. 提出减少和谐系列电力机车轮轨磨耗的措施和建议。
本课题主要采用实验方法和理论分析相结合的方法，通过在电力机车实际线路上进行实验，收集轮轨磨损数据，利用数据分析软件进行数据处理和分析，并结合理论分析，探讨和谐系列电力机车轮轨磨损的机理、规律和影响因素，最终提出减少轮轨磨耗的措施和建议。
三、预期目标和意义本课题的预期目标和意义主要有：1. 探究和谐系列电力机车轮轨磨损规律，为电力机车的安全运行提供理论依据；2. 分析和谐系列电力机车轮轨磨耗的影响因素，提出减少磨损的措施和建议，为铁路运输的节能降耗提供技术支持；3. 为铁路运输的安全、高效、经济发展做出一定的贡献，为我国铁路运输事业的发展提供有力支持。
四、可行性分析本课题的可行性主要体现在以下几个方面：1. 实验条件满足：本课题需要利用电力机车的实际线路进行实验研究，目前我国铁路运输设施完备，实验条件具备；2. 研究方法可行：本课题采用实验方法和理论分析相结合的方法，研究方法相对成熟可行；3. 研究资金保障：本课题的研究资金较为充足，可以保证项目的顺利实施；4. 研究人员素质较高：本课题的研究人员学术水平高、实践能力强，具备完成该项目的能力。
五、预期成果和进度安排本课题预期能够研究出和谐系列电力机车轮轨磨耗的机理、规律和影响因素，并提出相关的减少磨损的措施和建议。
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。
全自动车辆车轮磨耗研究
全自动车辆车轮磨耗研究作者：路瑶唐玉强来源：《机电信息》2021年第30期摘要：北京市轨道交通燕房线是我国首条自主研发的全自动运行线路，全长14.4 km，因全自动运行的科技性备受业内同行关注，其运营安全性、设备可靠性更需要全力保障。
车轮作为地铁电动客车转向架系统的关键部件，必须具有极高的可靠性，以保证电动客车在钢轨上快速、稳定、安全行驶。
鉴于此，电动客车车轮磨耗的研究，成为保证全自动地铁线路安全稳定运行的关键。
现结合燕房线电动客车车轮的磨耗情况，针对运行中部分列车噪声大、异常振动等现象，结合车辆走行部的检测数据，分析了列车噪声大、异常振动产生的原因，并提出了降低列车噪声、消除异常振动的改进方法。
关键词：燕房线;电动客车;车轮;磨耗0 引言近年来，轨道交通行业快速发展，对电动客车车轮磨耗的研究也不断深入。
北京、上海、广州等城市地铁在运营过程中，均存在不同程度的车轮异常磨耗问题，国内外对于车轮磨耗问题尚未完全解决。
车轮的异常磨耗会导致轮轨接触状态不良，从而影响列车的安全性、平稳性及舒适性，因此，分析车轮异常磨耗的原因，制订有效的改进措施非常必要。
燕房线自开通以来，电动客车运行情况整体平稳，个别车辆出现了噪声大、异常振动等现象，鉴于此，本文跟踪分析了燕房线电动客车车轮的磨耗情况，分析了列车噪声大、异常振动产生的原因，并提出了降低列车噪声、消除异常振动的改进方法。
1 车轮运用现状燕房线电动客车采用GoA4全自动驾驶方式，须定期对车轮的磨耗情况进行数据监测。
车轮磨耗数据每半年记录一次，主要测量轮径值、径向跳动、轮缘高、轮缘厚等关键数据。
在车辆运营期间，车轮会出现不同程度的磨耗，一旦磨耗情况异常，会出现车辆噪声大、车体异常晃动等现象，从而影响列车的安全性、平稳性及舒适性。
2018年11月至2019年6月，列车007、列车008反馈Tc车运营期间噪声大、车体振动大，下面从车轮踏面磨耗和车轮多边形磨耗两个方面来进行研究和分析。
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弧比内轨圆弧长 ,同时外轨要超高 ,所以轨头打磨应 采取非对称打磨 ,才能优化轮轨几何形状 ,减小轮轨 接触应力 。
对于车轮来说 ,优化设计是指减小轮缘根部圆 弧半径 ,从而降低轮缘接触应力 。另外可定期采用 车辆调头方法来减缓轮轨磨耗 。
对钢轨来说 ,曲线地段轨头非对称打磨 ,可使轮 对通过曲线时外轨与车轮的接触点尽量靠近轮缘根 部 ,而内轨接触点尽量靠近踏面外侧 ,尽量避免轮缘 与轨侧接触 。
垂磨
2007 年 1 月测量数据 侧磨
总磨
磨耗 发展 磨耗 发展 磨耗 发展 量/ 速度/ 量/ 速度/ 量/ 速度/ mm (mm/ 亿 t) mm (mm/ 亿 t) mm (mm/ 亿 t)
4. 33 3. 22
4
2. 97 6. 33 4. 71 4. 92 3. 33 4. 85 3. 28 7. 35 4. 97
广州地铁近 10 年来的运营实践证明 ,钢轨磨耗 超限已成为曲线地段钢轨更换的决定因素 。如何减 缓曲线地段钢轨侧向磨耗和轮缘磨耗 ,是地铁设计 、 施工 、维修管理工程技术人员需要考虑的问题 。
轮轨非正常磨耗与轨道设计 、轨道施工 、维修养 护 、列车自动运行 ( A TO ) 与线路坡度的关系 , 以及 不同道床类型的过度地段的轨道弹性等因素有关 。 因此 ,对轮轨磨耗必须进行深入研究 ,找出轮轨磨耗 的主要原因 ,以指导日常维修 ,达到延长轨道使用寿 命的目的 。
轨道不平顺造成列车在蛇行运动中对钢轨冲 击 、磨耗增大 ,从而加速了轮轨磨耗 。轨道不平顺可 分为以下几种类型 :
·高低不平顺 ———即轨道的竖向不平顺 。通 常是指钢轨顶面在相同轮载作用下顺着轨道延长的 高低不平 。它是由于轨面磨耗不均 ,轨下构件及路 基 、道床弹性不同 ,各部件出现间隙所造成的 。
·58 ·
(2) 列车通过时 ,橡胶套靴和橡胶微孔垫板的 反弹量难于控制 ;
(3) 列车经过该区段时 ,由于弹性原因 ,产生冲 击角过大 ,钢轨与轮缘接触点产生疲劳磨损后导致 侧磨加快及剥落掉块 。 1. 3 ATO 与线坡的关系对轮轨磨耗的影响
由于 A TO 的特点是起动制动都属于固定模 式 ,因此地铁设计规范规定在曲线内不设加宽和设 置竖曲线 。不设加宽不能满足列车在曲线内运行时 的动态游间 ,设置竖曲线范围内的标高的精度不足 , 造成钢轨受力不均 ,这是磨耗加大的原因之一 。 1. 4 轨道不平顺加速钢轨磨耗
(收稿日期 :2008 - 05 - 14)
瑞士第一条地铁将投入运营
新华网日内瓦 9 月 14 日电 (记者杨京德) 瑞士第一条地铁 ———洛桑地铁 9 月 14 日获得瑞士联邦运输 局签发的运营许可证 ,将于 9 月 18 日开始试运营 。届时 ,洛桑地铁将成为世界上运输距离最短的地铁 。
洛桑地铁是全自动无人驾驶地铁 ,全长 6 km ,耗资 5. 9 亿瑞士法郎 ,历时 4 年建成 ,从莱蒙湖边向北经 火车站 、老城 ,纵贯洛桑 ,位于湖边的南起点海拔 373 m ,北终点海拔 711 m 。该地铁线路的坡度较大 。
参考文献
[ 1 ] 陈秀方. 轨道工程[ M ] . 北京 :中国建筑工业出版社 ,2005 :27. [ 2 ] EPP C J . Wheel and rall profile develop ment for t he kowloon
canton railway corporation [ R ] . Guangzhou : Guangzhou Met ro Co . ,Lt d. ,1992. [ 3 ] 龚积球 ,谭立成 ,俞铁峰. 轮轨磨损 [ M ] . 北京 : 中国铁道出版 社 ,1997 :44. [ 4 ] Rudolf Ot te. 采用轮缘润滑装置降低轨道磨损[J ] . 城市轨道交 通研究 ,2006 (5) :58.
图 1 曲线地段轮轨接触情况
图 2 曲线地段列车受力情况
图 3 曲线地段内外轨磨耗情况
1. 2 减振道床 、减振扣件 、减振胶垫等对轮轨磨耗 的影响
目前广州地铁在部分小半径曲线上铺设了弹性 短轨枕 。铺设的地段钢轨磨耗较为严重 。经过分 析 ,其原因如下 :
(1) 轨枕底下混凝土整体道床平面标高的误差 难于控制 ;
3 结语
列车在轨道上运行 ,必然会产生轮轨磨耗 。如 何减缓轮轨磨耗 ,延长轮对及钢轨使用寿命 ,是当前 研究的焦点 。因此 ,要找出非正常的轮轨接触方式 , 调整轮轨接触状态 ,达到互相匹配 ,使磨合处于相对 稳定时期 ;并用科学方法来设计和管理轨道 、维修轨 道 ,延长轮轨使用寿命 ,提高列车通过能力 ,以满足 地铁安全运营和发展的需要 。
钢轨磨损的主要原因 ,是轮轨相互作用时产生 巨大的接触应力和蠕滑率 (即轮对在滚动中潜伏着 滑动 ,用速度差的百分比来表示) 。设车轮的线速度 为 V ,列车实际运行的速度为 V′。当 V > V′, 纵向 蠕滑率为 (V - V′) / V ·100 %。列车运行是在水平 牵引力作用下进行的 。列车在直线上运行 ,也不是 纯粹的滚动摩擦 ,而是在滚动中潜伏着少量滑动摩 擦 ,这是直线地段钢轨发生磨损的原因之一 。当列 车进入曲线地段 ,蠕滑有所增加 ,所以曲线地段钢轨 顶面及工作边的磨损要比直线地段大一些 。曲线上 股钢轨由于列车转向架中第一轮轮缘紧挨着轨头内 侧 ,当轨头和车轮几何尺寸不相吻合时 ,造成轮轨接 触面积小 ,接触应力增大 。接触应力大 ,蠕滑率高 , 导致轮轨磨损加剧 。轨头经过初期磨耗后 ,轮轨磨 合处接触应力降低 ,这时轮轨磨耗减缓 。
第 10 期
技术资料
2 减缓轮轨磨耗的措施
2. 1 建立轮轨润滑系统 为了减缓轮缘与轨头侧向磨损 ,可采用轮缘和
钢轨轨头工作边润滑方法 。由于广州地铁列车的运 行间隔为 3 min ,采取人工涂油的方式已满足不了 减轻钢轨磨损的要求 ,且人工涂油只能使用液态油 , 用量难于控制 。此外 ,油渗入疲劳纹将加速疲劳纹 的发展 ,同时加大了车轮横向滑动 。建议采用在列 车上安装固体涂油装置的方法 。该装置投资少 、见 效快 ,是减缓轮轨磨损和延长轮轨使用寿命的有效 方法 。 2. 2 调整轨道参数
2. 92 2. 17
0
2. 92 2. 17 3. 1 2. 1
0
3. 1 2. 1
陈家祠 ——— 长寿路下行
上股 下股
3. 51 2. 58
2. 5 1. 84
3. 69 0. 06
2. 63 0. 49
5. 13 2. 5
3. 82 1. 86
3. 95 2. 9
2. 67 1. 96
4. 63 0
轮轨磨耗与轮轨间摩擦力所做的功有关 。影响 导向力 、冲角大小的轨道参数有曲线半径 、纵向坡 度 、曲线外轨超高 、轨底坡 、轨距 ,以及水平 、方向等 轨道平顺状态 。调整这些轨道参数 ,可改善轮轨接 触状态 。
广州地铁对曲线段的静态和动态测试数据进行 分析后 ,采取了以下措施 :
(1) 插入坡度垫板 ,调整内轨轨底坡 。增加轨 底坡对稳定轨距 、水平 、方向有好处 ,并使轨头光带 加宽 ,减缓了轮轨磨耗 。
·水平不平顺 ———指左右轮轨接触点的轨面 高差 (不计曲线超高值) 。由于左右两股钢轨高低不 等 ,造成列车侧向倾斜和振动 。
·方向不平顺 ———在车轮作用下 ,钢轨侧面凹 凸不平 。它是由于轨头侧面磨耗不均 、轨道横向弹 性阻力不等 、扣件失效等原因造成的 ,影响车辆的横 向振动 。 1. 5 轨道接触应力加大促使钢轨塑性变形和磨损
第 10 期
技术资料
地铁轮轨磨耗的初步研究
刘灿龙
(广州地下铁道总公司运营事业总部 ,510308 ,广州 ∥工程师)
摘 要 轮轨磨耗超限是曲线地段钢轨更换的决定因素 。 分析了最小曲线半径 、减振道床 、减振扣件 、减振缓冲胶垫的 选择 ,以及列车自动运行与线路坡度的关系等对轮轨磨耗的 影响 。介绍了广州地铁减缓轮轨磨耗的措施 ,如建立轮轨润 滑系统 、调整轨道参数 、曲线地段轨头采取非对称打磨等 。 减缓轮轨磨耗 ,既是一个技术问题 ,也是一个经济问题 ,应引 起决策者及设计 、施工 、维修管理工程技术人员的高度重视 。 关键词 城市轨道交通 ; 钢轨磨耗 ; 轮缘磨耗 中图分类号 U 213. 4 + 2
(2) 加强曲线地段轨道养护维修 。应经常测量 曲线正矢 ,保持曲线良好的方向和圆顺度 ,紧固好轨 道扣件 ,控制轨道位移 。轨道平顺可减缓轮轨磨耗 。 2. 3 曲线地段轨头采取非对称打磨
轮轨表面接触应力是采用弹性力学的赫兹理论 进行计算的 。轮轨的接触应力与材质 、车速 、轮轨作 用力和轮轨几何形状等有关 。在曲线地段 ,外轨圆
3. 13
6. 27 2. 9
4. 24 1. 96
注 :垂磨 、侧磨和总磨耗为本段曲线各测点磨耗的平均值 ;垂磨 、侧磨和总磨耗的发展速度由磨耗值除以本段曲线的通过总量得到
ห้องสมุดไป่ตู้·57 ·
城市轨道交通研 究
2008 年
列车进入曲线地段时轮轨接触 、列车受力 、内外 轨磨耗等情况分别如图 1～3 所示 。
A Study on Metro Wheel2Rail’s Wear L iu Ca nlong Abstract W heel2rail’s wear is one of t he most i mp ort a nt p r oble ms i n rail t ra nsit reseach f ield. The mi ni mum curve radius , t he elastic rail bed , t he rail f aste ne r a nd t he elastic rubbe r mat are a nalyzed , t he i mp ort a nt r ole i n w heel2rail’s wea r p laye d by t he con nection of aut omatic t rai n op eration (A TO) a nd rail gra die nt alt oget he r is i nt r oduced. The re2 duction of t he w heel2rail’s wea r is a tec h nical a nd als o a n e2 conomical p roble m , t o w hic h all t he p olicy2ma ke rs , design2 ers ,const ructe rs a nd mai nt e na nce me n s hall p ay more at te n2 tion. Key words ur ba n rail t ra nsit ; rail wea r ; w heel f la nge wear Author’s address Op e rational B ra nc h of Gua ngzh ou Met r o co. ,L t d ,510308 , Guangzhou , China