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尺寸测量
2017年5期︱409︱
任 晔
昆明地铁运营有限公司，云南 昆明 650500
摘要：本文介绍了昆明地铁首期轮缘变化的现状，通过调整，降低了轮对的维修成本，提高轮对使用寿命。 关键词：轮缘厚度；轮缘润滑装置；镟轮；措施
中图分类号：U231+.94 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）05-0409-01
昆明地铁首期工程一号线采用ZMA120-A 型转向架，轮对采用DIN5573磨耗型踏面，该转向架最大轴重为14t，最高运行速度为100km/h，设计构造速度为110km/h。车轮作为列车技术指标要求最高、运用环境最复杂，是列车安全运营要求重要的关键部件之一，它的运营状态直接影响列车的运营安全，同时它的运营寿命也直接影响列车的运营成本，因此地铁轮对检修工作是昆明地铁首期工程一号线关键检修项点。 1 概述 1.1 轮对磨耗 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]
。 1.1.1踏面磨耗 一般车轮踏面磨耗的主要为轮轨接触磨损，轮轨接触磨损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损伤。滑动摩擦磨损主要使车轮产生划伤，主要与制动的施加、及施加程度有关系；而滚动疲劳损伤以横向裂纹、剥离形式出现。当车轮与轨道接触的接触应力过大时，还会发生接触塑性流动磨损。
1.1.2轮缘磨耗
轮缘磨耗影响因素较多，它与轨道线路状况、轮轨匹配情况有关。后者又包括轮轨形面、硬度匹配和轮对内侧距与轨距的匹配。目前的研究，当H 轮/H 轨值为1.1时车轮和钢轨的磨耗量都比较小，而轮轨形面，我国铁路系统的轮轨副为踏面锥度1：20的车轮与国产钢轨组成。
1.2昆明地铁首期工程一号线列车轮对轮缘变厚的原因 昆明地铁车轮轮缘测量方法是以踏面滚动圆为基准点测量轮缘厚度，也就是测量轮缘厚度的横尺固定在竖尺上，横尺随着竖尺测量位置的改变而改变，所以，在轮缘外形不变的情况下，当踏面滚动圆直径变小，测量出来的轮缘厚度尺寸就会变大。正常情况下，轮缘磨耗比踏面磨耗快，但昆明地铁一号线却相反，不仅轮缘厚度没有减小，还出现了
轮缘厚度变厚的情况，根本原因是轮缘磨耗小于踏面磨耗，导致轮缘厚度测量时出现变厚的情况。 2 轮对数据现状分析 昆明地铁首期工程一号线共计40列车，带轮缘润滑装置列车12列，其余28列车不带轮缘润滑装置。自2013年5月份开通，运营至2015年8月，在此期间，列车平均运营里程约26万公里，在进行轮对尺寸测量过程中出现79%的车轮轮缘厚出现大于33mm 的情况（标准：26mm≤轮缘厚度Sd≤33mm），这与国内其它地铁运营车辆轮对磨耗情况截然相反。昆明地铁首期工程一号线车轮在实际运营过程中，随着运营公里数的增加，现场通过计算得出：轮缘以0.046mm/万公里的趋势成线性增长，踏面则以0.128mm/万公里的趋势成线性递减。 3 维修影响 根据昆明地铁首期工程一号线轮对检修要求，地铁车辆轮对轮缘厚度需满足（26mm≤轮缘厚度Sd≤33mm）的技术标准，对于超过技术标准的车轮需进行镟修工作。考虑到后期部分列车车轮按目前运营趋势，还将陆续有部分车辆因轮缘厚度超标，需进行镟轮，严重影响镟修生产工作、增加维护成本、扣修车辆数量加大，一定程度上难以满足正线的供车率。 4 解决措施 通过以上分析，现场制定了通过调整轮缘润滑装置参数和轮缘
润滑装置数量来改变轮缘厚度变化趋势方案，具体内容如下： 4.1方案 （1）目前首期工程运营车辆采用的轮缘润滑模式为“时间+弯道”模式（时间模式为：暂停120 秒，喷油6 秒；弯道模式为：暂停6 秒，喷油6 秒，最大运行120 秒）。后期将选择保持轮缘润滑模式不变，继续采用“时间+弯道”模式，但修订“时间模式”的参数（即时间模式参数调整为暂停150秒，喷油6秒，弯道模式保持不变）；
（2）结合其它地铁公司车辆运营模式，选择将昆明首期工程车辆轮缘润滑系统关闭2列车，即由原12
列车缩减至10列车。 （3）因T04与T28两列车刚进行完轮对旋修作业，轮对参数相近，选取T04与T28两列地铁车辆作为跟踪研究对象。 （4）为尽可能的减少测量误差，在同一车轮上选择四个点，每两周对轮对轮缘厚度进行人工测量，并对测量点进行标记，确保每次测量记录均为同一点。每个车轮的轮缘厚度取四个点的平均值 。
4.2 数据跟踪
通过以上方案，以T04车轮缘厚度数据统计举例跟踪如下：
T04车轮缘厚度数据变化走势如图 通过以上方案的调整实施可以看出，改变列车轮缘润滑装置参数和数量后，列车直道喷油模式时间间隔变长，并且列车轮缘润滑装置开启数量变少，这直接使得轮缘润滑装置在直道的喷油量变为以前的62.2%，弯道喷油量变为以前的77.8%，这样的改变效果是明显的，轮缘厚度变厚趋势得到了改变，但轮缘厚度变化趋势直接从变厚改为变薄，单位轮缘厚度运营公里数变小，轮对寿命减少，这样的改变效果依旧不是最佳匹配效果，为此，后期继续通过调整参数来持续跟踪观
察轮缘厚度变化趋势，最终使得轮缘磨耗与踏面磨耗相匹配。 5 结语 地铁车辆在运行过程中，列车轮对需要承受较大的动载荷和静载荷，因此轮对的磨耗是避免不了的，但轮对在轨道上运行，如何使两种磨耗相接近，轮轨磨耗影响因素较多，目前国内从踏面模型、轮轨材料、线路状况、轮轨参数、牵
引制动参数、轮轨润滑系统等方面对轮轨磨耗研究成果较多，本文仅从调整轮缘润滑装置的数量和参数着手，改变轮缘润滑装置单位距离喷油量，不断优化，使轮缘磨耗和踏面磨耗处于稳定可控状态，最终减缓轮轨磨耗速度，增加轮轨使用寿命，降低地铁列车运营成本，以满足地铁运营和发展的需要。通过调
整轮缘润滑参数，减小轮缘润滑装置单位距离喷油量，弱化轮缘润滑装置对轮缘保护的效果，使得轮缘磨耗与踏面磨耗接近。 参考文献 [1]MarkovD.LaboratorytestsforsEizureofrailandwheelsteels[J].Wear,1997,208:91-104. [2]JoneCP,TyfourWR,BeyonoJH,etal.The effectofstrainhardeningonshak edownlimitsofapearliticrailsteel[J].Proceed-ingsofInstituteofMechanicalEn
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