车辆轮对故障

车辆轮对故障（通用7篇）

车辆轮对故障 篇1

摘要：铁路货运的主要载体是铁路货车车辆, 轮对作为铁道车辆走行部的重要部件, 承载着铁路货车车辆的全部重量, 在运行过程中经常会出现故障。这些故障制约着货车的正常运行, 对铁路货车在运行中的安全造成严重的威胁与影响。本文通过对铁路货车车辆轮对故障进行分析, 并在此基础上提出一些相对应的解决措施, 期待铁路货车运行安全性的提高, 促进我国铁路行业快速稳定发展。

关键词：铁路货车,车辆轮对,故障分析,安全提高

我国幅员辽阔, 人口众多, 资源分布极不协调, 铁路运输行业的发展为资源不平衡的地区带来了优势, 同时, 铁路在各种运输方式中凸显出优越的地位。近几年, 铁路货车车辆的制造技术和工艺不断更新, 货车车辆在运行时发生故障的概率大幅度降低, 但是轮对的故障, 诸如轮对的擦伤、磨耗与剥离等故障依然大量存在, 并且严重影响到货运车辆的正常运行。这样不仅影响到货运的安全性和可靠性, 而且还带来了大量的车辆检修工作, 给检修岗位造成极大的负担[1,2]。

1 车辆轮对的概述

所谓轮对就是指机车车辆上与钢轨之间相互接触的部分, 它由左右两个车轮牢固地压装在同一个车轴上组合而成。车辆轮对的主要作用是保证机动车车辆在钢轨上正常运行和转向, 机动车辆的全部载荷由它来承受, 继而传递给钢轨, 还能将因为路面不平所产生的载荷传递给其他各零部件。

车辆轮对要求, 一方面要具有足够的强度和刚度, 在外力的作用下不会轻易变形, 并且轮对的弹性保持在正常的工作范围内;另一方面车轴与车轮的结合要牢固, 耐磨性和阻力优势都要好, 这样可以大大节省牵引动力。

2 铁路货车轮对的发展趋势

铁路运输作为我国主要的运输方式, 是国民经济的大动脉。要想提高我国铁路货车的运输技术, 逐渐减小与发达国家之间的差距, 货车的制造技术必须与时俱进。轮对作为直接与轨面接触的部件, 影响着货车运行的安全, 它的质量必须保证。

3 货车车辆轮对的主要故障分析

3.1 常见轮对踏面与轮缘故障

轮对作为铁道车辆走行部的重要部件, 承载着铁路货车车辆的全部重量, 又由于经常处于高速旋转滚动中, 所以常见的轮对踏面与轮缘故障有踏面磨损、踏面裂纹、踏面剥离、踏面擦伤、局部凹入等, 是经常的故障指前三种。[1,2]

3.1.1 踏面磨损

无论什么东西, 用多了都会产生磨损, 轮对也是一样。轮对的踏面磨损是由于轮对踏面在工作的过程中, 尺寸会沿着车轮半径的方向而减少, 使用得越多, 多踏面磨损的程度就越大。车轮的材质、制造工艺;车辆的载荷程度;车辆的运行速度;转向架的结构都是影响车辆轮对踏面磨损的因素。轮对踏面的磨损度可以通过专门的检查器测量。

3.1.2 踏面裂纹

轮对踏面裂纹的产生, 是由于踏面的表层在制动滑行或空转的过程中相互摩擦产生了大量的摩擦热, 轮对金属在高温的环境下被急剧加热, 从而迅速在踏面的内外部进行扩散与传输导热, 导致轮对踏面的温度又迅速下降, 冷热极度不均匀, 造成轮对踏面裂纹的产生。踏面裂纹产生可以根据温度升高形式的不同进行分类, 一类是踏面在急速升温的同时又迅速降温, 这种情况下踏面会出现硬化层, 俗称为“淬火效应”;另一类则没有发生组织上的变化, 只是在温度升高后膨胀使轮对踏面塑性变形了。

3.1.3 踏面剥离

剥离从字面意思上可以理解为两件物体的分离, 轮对踏面的剥离主要指的是表层金属成片状形式剥落后, 轮对踏面形成了一个个小凹坑。这种踏面剥离的形式主要分为两种, 一是疲劳型剥离, 二是热剥离。

疲劳型剥离是由于疲劳裂纹在车轮转动的过程中不断向轮对踏面进行扩散, 踏面表层附近会有一个和踏面平行的舌状物, 这种舌状物在车轮较强的碾压中发生塑性变形, 最终从踏面被剥离出来。

热剥离主要是在踏面裂纹产生之后, 裂纹会沿着踏面直角方向朝轮周的方向扩散, 从而导致两个相邻的裂纹在表面层形成片状剥离。

3.2 轮缘磨损故障

车辆轮在正常运行过程中, 轮缘磨损一般不会太严重, 但车辆在通过弯路或是岔路时, 轮缘承受比平常更大的水平力, 这种水平力在与车轮外侧轨道发生摩擦时, 会使轮缘发生一定程度的磨损。若是车辆轮对与钢轨之间的相对位置不正常, 在运行的过程中会偏向靠路面的一侧, 造成车轮轮缘的磨损。

3.3 轴颈到达限度以及轴身发生锈蚀

货车在行驶过程中加速或是加载都会使滚动轴承的故障率上升。货车在装货卸货的过程中, 随着载荷量的不断加大或减少, 车轮的承受力度也会随之变化, 但轮对的轴颈是有承受限度的, 它不会无限度地根据主观意愿去更改。

轴身锈蚀是由于轮对长期暴露在外界环境中, 轮对上的油漆也没有定期做防护, 货车在风吹雨淋中, 轮对受到自然环境的侵蚀;另外, 如果货车经常装载硫酸一类的化学物品也会对车辆造成锈蚀。

4 铁路货车车辆轮对改进措施

4.1 优化车辆自身性能

车辆的性能包括很多方面, 车轮、钢轨材质和闸瓦都是整体性能好坏的重要性因素, 保持车轮、钢轨材质与闸瓦的综合性, 对优化车辆性能有重要的意义。优化车辆的自身性能, 可以在车轮设计和制造工艺上下功夫, 利用现代高科技手段, 优化车轮结构。同时, 研制出高性能的制动闸瓦使制动效果更好。

4.2 定期进行配件检修

定期检修是维护车辆整体性能良好的保障, 配件在检修过程中, 要严格执行“三检一验”的检修制度。同时配合相关部门的抽查和抽验, 对重要部件进行重点检修, 减少因不当操作而使车轮轮对发生故障。

4.3 改善车辆运行状况

铁路货车司机一定要严格按照机车操作标准操作, 操作中要减少紧急制动, 采取紧急制动一定要在车辆已经缓解了的情况下重新启动。

5 总结

轮对作为铁路货车车辆最重要的部件, 其性能好坏直接关系着整个货车行驶的安全。货车轮对的故障虽然不可避免, 但只要采取合理的措施及时防护, 可以将故障率控制在一个较低的程度上。

参考文献

[1]杨忠良.铁路货车轮对常见故障分析[J].黑龙江科技信息, 2009 (13) :124.

[2]朱岐波.货车轮对故障分析和改进措施探讨[J].上海铁道科技, 2010 (3) :161-162.

车辆轮对故障 篇2

一、铁路货车车辆轮对的常见故障及原因

(一) 轮缘、踏面的磨耗与缺损故障

首先, 轮缘的磨耗是指在运行过程中, 轮对与钢轨阳部侧面摩擦形成的磨耗, 有正常和非正常两种情况, 其中, 正常摩擦是不可避免的, 磨耗也并不严重;非正常摩擦是轮缘磨耗的主要原因, 主要是由于轮对与钢轨的相对位置出现偏差, 轮对向线路一侧偏离, 使此侧轮对摩擦程度加重, 产生严重磨耗, 包括转向架严重变形、转向架两侧固定轴距差过大以及在固定段车辆长期不变向运行等情况。非正常摩擦会形成较大程度的损耗, 但可以通过修正轮对与钢轨相对位置来消除。其次, 踏面的磨耗是指轮对在滚动、制动等过程中, 闸瓦摩擦形成的自然损耗, 其发生原因主要有:闸瓦制动摩擦踏面产生磨耗、与钢轨接触的踏面材料在反复挤压、剪切作用下出现金属疲劳引发磨耗。其中, 踏面滚动磨耗主要取决于接触面情况, 与表面形状、材料有直接关系。第三, 踏面与轮缘的缺损主要是因为轮对在不良磨耗或者磨耗量过大后, 强度降低, 运行冲击力过大, 超出磨损轮对的极限引起的, 比如车轮踏面有擦伤、剥离情况时, 车辆调整运行时冲击力增大, 就容易引发车轮踏面的缺损。

(二) 轮对踏面的擦伤、剥离故障

首先, 轮对踏面的擦伤直接原因是轮对在钢轨上滑行, 而这种滑行多是因为制动性能未能达到列车运行的要求, 制动力超过轮轨间沾着力, 闸瓦抱死车轮造成的。轮对踏面的擦伤情况与车辆承载成正比例关系, 车轮承载越大, 在惯性作用下, 滑行距离就会越长, 相应的擦伤也会更加严重。其次, 车轮踏面的剥离主要是因为轮对材质问题影响的, 轮对踏面金属存在缺陷, 在挤压变形后, 避免会出现金属疲劳与硬化, 在制动闸瓦的摩擦作用下, 会出现摩擦热, 引起表面显微裂纹, 进而在轮对滑行的“玻璃作用力”下, 出现踏面剥离的情况。此外, 在车轮发生擦伤后, 车轮滚动过程中圆周方向上受力是不均匀的, 在擦伤部位会受到更大的力, 当行驶速度增大时, 踏面所受冲击力急剧增加, 也会比较容易产生剥离问题。

二、铁路货车车辆轮对故障的解决方案

(一) 轮缘、踏面的磨耗与缺损故障的解决方案

首先, 针对轮缘、踏面磨损的原因, 其解决方案有以下两种:一是对货车制动方式进行更新, 向盘形制动、盘形与踏面制动相结合的方式转变, 并利用现代电阻、电磁制动等先进制动技术, 降低轮缘与踏面的磨耗速度。二是要提高车轮本身的性能, 包括刚度和耐磨性能等, 以有效减少踏面、轨面的擦伤与剥离等缺陷, 同时, 还要将踏面闸瓦上的其它附着物清理干净, 避免摩擦过大。在车轮性能的提升当中, 主要应从制造过程入手, 对各个部位的尺寸进行严格检修, 适当调整各部间隙, 控制车轮切削量, 保持磨耗踏面的外形。如此以来, 就能够消除或者降低非正常磨耗, 降低正常磨耗的速度, 起到减小故障发生概率的作用。其次, 针对轮缘、踏面的缺损故障, 主要解决方式是提高车轮的自造工艺与材质水平, 比如通过制造工艺控制来降低材质的内部缺陷、通过消除车轮擦伤和轨面损伤来减小轮轨间的冲击力、通过对轮辐结构、厚度和轮辋厚度的改进设计来预防轮辋过度等方式, 消除轨缝过宽、轨面不平、踏面擦伤与剥离等缺陷, 使踏面保持合理外形, 有效消除和减少踏面、轮缘的偏磨, 使其保持良好强度, 预防缺损故障。

(二) 轮对踏面的擦伤、剥离故障的解决方案

首先, 做好制动的控制。制动是引起踏面擦伤的主要原因, 通过制动控制可以有效解决擦伤问题, 制动控制措施有:①提高司机的操作水平, 在空重时及时准确调整手柄, 提高制定功能稳定性和制动缓解波速。②从制造工艺和材料上改善制动性能, 包括严格把控制动机各个部件的检修过程, 提高检修水平;对制动缸勾贝行程进行适当调整;提高铸铁闸瓦的摩擦系数、耐磨性能, 保持合成闸瓦摩擦系数的稳定与良好散热功能, 做好闸瓦间隙的调整等。其次, 增加制动机阶段缓解功能, 能够在车辆制动后, 适当减小低速时的制动力, 使制动力与轮轨粘着力更好地达到匹配状态, 有效预防车轮抱死问题, 提高制动机的稳定性。第三, 增加防滑装置, 可以起到消除或者缓解车轮滑行的作用, 包括正常制动引起的滑行以及不良制动引起的滑行。第四, 可以采取提前制动或缓解波速的方法, 来减少制动的制动空走时间, 进而减小制动力, 预防制动引起滑行;同时, 还可以通过对闸瓦性能的改进, 来提高闸瓦初始制动能力, 进而起到降低、保持终制动力, 预防滑行引发擦伤、剥离等故障。第五, 除上述措施外, 还可以通过人为方式来预防故障发生, 比如对制动机功能的全面、仔细检查与维护, 使制动机处于良好工作状态, 灵活可靠, 并将车轮制动情况准确提供给司机, 使其能够正确、合理的完成制动机操纵, 避免车轮滑行, 防止车轮擦伤。

结语

综上所述, 在铁路货车车辆行进中, 轮对是高速旋转滚动的, 不仅承载着车辆及货物的总重量, 本身还会产生冲击振动荷载, 在此条件下, 轮对故障是比较容易出现的。因此, 加强对铁路货车车辆轮对故障的研究与了解, 采取合适的解决方法, 对提高铁路货车车辆行驶安全有着重要意义, 有助于促进货物运输行业的进步。

摘要：铁路是我国运输体系的重要组成部分, 铁路货车在我国物流业中占据着重要地位, 对我国社会经济的发展有着重要影响。在铁路货车车辆行驶中, 荷载全部由轮对承载, 在高速旋转滚动过程中, 经常容易发生故障, 给铁路货车安全造成威胁。本文就简要阐述铁路货车车辆轮对的常见故障及发生原因, 并提出相应的解决方案, 为铁路货车车辆安全提供一定保障。

关键词：铁路,货车车辆,轮对故障,解决方案

参考文献

[1]陈立新.铁路货车车辆轮对故障分析及改进措施[J].科技创新导报, 2014 (36) :52.

[2]宫海龙.铁路货车车辆轮对故障及其解决方案思考[J].中国高新技术企业, 2015 (08) :114-115.

矿井运输车辆轮对的管理与维护 篇3

矿井运输车辆是煤矿运输设备中数量最多、周转最频繁的一种设备, 而轮对是车辆上的最重要部件, 既是行走机构, 又是承载机构。在车辆故障中, 轮对损坏又是最常见且最具危险性的。因此, 分析轮对常见故障, 加强车辆管理与维护工作, 对提高轮对的可靠性, 保证周转能力, 延长服务年限, 降低生产成本具有十分重要的意义。

1 车辆轮对的基本情况

1) 轮对的组成和基本载荷情况。轮对主要由车轮、轴、轴承、密封材料等组成。车辆在行驶过程中, 主要受载重物料设备的重量影响, 受到重力、摩擦力、离心力和大量冲击载荷的作用。

2) 工作条件。矿井运输车辆在煤矿井下的运行速度不高, 一般不超过15 km/h, 车轮的转速一般不超过300 r/min。但轮对上的载荷较大, 因车辆经常在平整度和磨损度超标的轨道上行驶, 常要承受大量的冲击负荷。因为井下环境所限, 车轮还要经常被煤泥水浸泡, 对轮对轴承的密封有较高要求。

3) 由于工作环境恶劣, 加之管理不当, 轮对的使用寿命较短。在调查中发现, 轮对在井下一般使用不到半年就需要进行大修。维修过程中发现, 车辆轮对的失效形式通常不是因轴承疲劳损坏而引起的, 而主要以密封失效造成的轴承损坏为主。当带有酸、碱成分的煤泥水通过密封件的间隙进入轴承滚道内时, 引起钢球被煤泥堵塞, 导致轴承卡死并抱死车轮。轴承被卡死不转时, 还容易引起轴承的内外圈与车轴或轮毂之间相对转动, 从而造成车轴或轮毂严重磨损, 造成车轮大幅晃动或断轴事故。

2 车辆轮对的故障原因

2.1 密封结构不合理

轮对密封多采用迷宫式加普通密封加堵盖的结构, 有的甚至没有密封圈, 由于轮对的冲击载荷较大, 在冲击载荷的长期作用下, 这样的密封结构极易造成润滑油脂的泄漏和污水粉尘的进入, 从而加剧车轮磨损。另外, 由于轮对润滑普遍使用钙基润滑脂, 存在机械稳定性差, 抗水性差的问题, 同时遇水易皂化, 变质结块, 也是造成轴承失效的一大原因。

2.2 轴承的适应性差

矿车轴承普遍采用普通圆锥滚子轴承, 它的承载能力和轴向止推能力虽较高, 但防卡性能很差, 使用过程中一旦煤泥水进入, 则会堵塞轴承管道, 导致润滑失效。轮对内密封圈磨损后, 煤泥水进入轴承内, 导致轴承内外圈大面积锈蚀, 进一步扩大了异物进入轴承的速度, 加上车辆行驶中的受到冲击载荷, 更加剧轴承磨损。

2.3 车辆管理缺陷导致车辆轮对损坏

矿井条件复杂, 矿井生产作业的特点决定了矿井车辆管理的难度, 由于管理不到位, 区队交接常常不能按要求进行, 导致有些车辆周转周期太长, 有的甚至半年都不出井, 车辆被常年带负载存放于复杂的盘区巷道内, 环境潮湿, 长期得不到保养, 轮对损坏十分严重。

1) 轨道造成的磨损问题。矿井轨道很多都是临时轨道, 规范程度差, 平整度不达标, 矿井轨道中的弯道多, 在弯道处, 由于有离心力的作用, 会使车辆轮对不均匀受力, 车轮与轨道存在较大的摩擦力, 不但使轮对轮沿磨损增大, 也给轴承增加了负荷, 使轴承磨损增大。在平整度不达标的轨道上行驶, 更会使车轮的冲击载荷大量增加, 造成轴承疲劳破坏。

2) 矿井运输车辆周转率高, 故障检查处理困难。矿井的车辆检修制度不合理, 检修人员不够专业, 缺乏专业的检查工具, 同时, 经手区队较多, 不易统筹管理。这样的现状造成了车辆检修不到位, 很多车辆提前损坏。

3 改进措施

1) 选用新型矿用车辆专用轴承, 提高使用寿命。选用大直径钢球轴承, 增大轴承的径向游隙, 提高耐冲击能力和承载能力, 同时用柔性尼龙保持架代替原钢质保持架。因尼龙质地较软, 具有自润滑、耐磨及异物进入的可溶性能, 延长轴承的使用寿命。

2) 采用带弹簧的M型组合式样密封件。这种密封在主唇口内侧装有弹簧, 使之与轴颈之间保持严密的接触, 并能自动补偿振动和唇口少量磨损出现的间隙, 能有效地阻止水和煤泥的进入, 具有优良的防尘和防水能力。

3) 选用矿用2号锂基润滑脂。轮对的润滑脂除起润滑轴承和橡胶唇口的作用外, 还起防尘和防水作用。该锂基脂具有良好的机械安全性和抗水性, 遇水不易皂化, 不易流失, 符合车辆轮对的使用要求。

4) 严格按照铺轨要求检查矿井轨道完好情况, 及时维修严重不达标的轨道。同时, 加强弯道的管理, 按轨道运输标准校正不符合标准的弯道。保证弯道稍宽的轨距和内外轨道高度差, 减小车辆轮对的运行冲击载荷和运行阻力。

5) 车辆运行过程中, 严格控制弯道车辆运行速度, 使离心力与重力分布平衡, 减少轮对的磨损和运行事故。

4 加强管理和维护

针对矿井运输车辆的使用特点, 必须要建立完整的车辆编码管理制度和定点周期检修制度。

为了避免矿井运输车辆的管理缺陷, 必须对矿井车辆全部实行编码管理, 建议有条件的矿井实行电子扫码和微机软件管理系统, 统筹管理全矿车辆。严格车辆领用制度, 搞好交接工作, 有效保障车辆的查询和定位, 从而指导车辆的管理和检修。

由于车辆数量较多, 严格检修制度, 实行定点周期检修是十分必要的。

1) 建立定点周期检修的规则制度及检验验收制度。

2) 设立专门的检验场所、检查检修设备, 配备相应的专业检修人员等。

3) 严格填写检修记录, 及时更新车辆管理系统数据。

4) 对检修人员实行定额计件管理, 保证检修到位和检修质量。

5) 严格实行检修验收制度, 检修不合格, 严禁上轨运行。

6) 车辆周期检修的资金和材料要切实落实。

通过车辆运行环境和车辆轮对的改进, 结合车辆的编码管理和定点周期检修, 进一步加强了车辆的管理, 使矿井运输车辆轮对能够得到很好的维护和保养, 大大提高了运输车辆的使用寿命, 故障率明显下降, 车辆完好率提高了, 既节约了材料费用支出, 减少了运输事故, 又使矿井运输作业的安全性有了很大的提高, 具有十分积极的意义。

摘要：针对煤矿运输现状, 结合现有箱式矿车和平板车的轮对结构和受力情况、工作条件及轮对失效形式, 分析了矿井运输车辆轮对的使用情况、常见故障及其产生原因, 提出了维护和管理措施, 指出应加强矿井运输车辆编码管理和和周期维护工作, 从而进一步提高轮对的可靠性和使用寿命, 提升矿井运输管理水平, 降低生产成本。

关键词：配合,维护,摩擦力,离心力,磨损

参考文献

[1]李士军.机械维护士修理与安装[M].北京:化学工业出版社, 2010.

浅谈城轨车辆轮对的更换 篇4

目前城市轨道车辆基本都采用B2型车, 以大连快轨为例, 车辆车轮轮径范围为840mm (新轮) ~770mm (最大磨耗) , 而轮缘最小值不能小于23mm。

经表1数据计算如该车轮要再镟修则镟修后的轮径值应该在757mm, 则超出了标准的轮径范围, 所以该车辆需要进行换轮操作。

2轮对更换

1) 车体与转向架分离。

a.使待更换轮对的车辆进入驾车线, 并用驾车机将车辆架起。b.拆卸电机线、电机接地线、连接风管, 并对接头密封处理。c.拆卸轴箱接线 (接地线、KNORR速度传感器线、ATP传感器) , 并对接头进行密封处理。d.拆卸抗侧滚扭杆连杆、高度阀调整杆并对接头密封处理。e.拆卸吊环。f.拆卸中央牵引体螺母、压盖、尼龙垫圈、垫圈、销。g.确定车体与转向架连接部分均已拆除后, 推出转向架并将其移至转向架拆卸工作区, 推进工艺转向架, 使驾车机将车体平稳落至转向架上。

2) 转向架的拆卸。

a.拆卸垂向液压减震器、空气弹簧。b.拆卸横向止档, 取出横向止档橡胶。c.联轴器分离, 并密封联轴器。d.拆卸电机。e.拆卸齿轮箱吊装, 齿轮箱油倒出。f.拆卸单元制动机, 并拆卸闸瓦。g.拆卸横向液压减震器。h.拆卸轴箱托盘螺栓。i.轮对与构架分离, 确定轮对与转向架连接部分均已拆除, 用天车吊起构架, 使构架与轮对分离, 并对轮对和转向架构架进行编号。j.拆卸圆锥橡胶弹簧。k.拆卸轴箱:拆卸轴箱端盖、齿盘、导电盘、压盖、轴箱体、轴箱后盖;拆卸轴承, 从车体内取出轴承并编号;清洁轴箱, 用抹布清洁轴箱体、端盖、后端盖, 用煤油清洗导电盘及齿盘;轮对发往厂家进行换轮操作。

3) 转向架的组装。

a.安装横向止档, 将横向止档橡胶固定在横向止档座上, 然后将横向止档通过螺栓固定到构架上。b.安装空气弹簧, 在空气弹簧座上涂Mu S2, 用天车将新的空气弹簧吊到空气弹簧座上并安装到位, 安装连接空气弹簧和转向架的螺栓。c.安装垂向液压减震器。d.安装圆锥橡胶弹簧, 将圆锥橡胶弹簧固定在构架上 (注意安装时颜色搭配:红色的不能和白色的圆锥橡胶弹簧安装在同一轴箱上, 同一个构架不能用3种颜色的圆锥橡胶弹簧) 。e.安装轴承及轴箱。安装密封圈并将后盖固定在轴箱上;安装轴承, 将对应的轴承外圈放入轴箱内 (注意型号与方向) , 并在轴承外圈内表面涂一层润滑脂;对新的轮对进行编号, 并将轴箱安装到对应的新轮对上 (注意安装的方向) ;安装压盖, 并安装好防松钢丝、安装齿盘、安装导电盘;加轴箱油, 安装轴箱端盖。f.将构架安装到轴箱上 (轴箱弹簧与轴箱接触处涂Mu S2) 。g.安装轴箱托盘。h.安装单元制动机。i.安装电机。j.安装齿轮箱吊装, 安装齿轮箱支撑装置。k.检查单元制动机动作是否正常, 并进行管路密封测试, 使用移动空压机送风于单元制动机常用制动风管, 观察动作是否正常, 取消风源, 挑开弹停吊环, 检查动作是否正常, 空压机送风, 风管接头涂肥皂液检查密封性 (1MPa下1min内无泄漏) 。

4) 转向架与车体组装。

a.用驾车机将车体架起, 将工艺转向架推出, 将已组装好的转向架推到指定位置 (注意转向架的方向以及转向架与车体的对应) 。b.牵引装置的安装。拆卸下牵引体, 将液压升降车 (带工装) 放到指定位置并调整到合适高度固定住下牵引体, 拆下防松钢丝后拆卸牵引拉杆螺栓, 拆下下牵引体;依次安装挡圈、套筒、隔环、复合弹簧;安装下牵引体, 安装牵引拉杆, 并安装防松钢丝固定;安装压盖, 用千斤顶将压盖顶到指定位置 (保证压盖与下引体下沿有20-25mm间隙) ;安装牵引螺母、销以及托盘螺栓;安装横向液压减震器。c.安装电机接地线。d.安装车体与转向架连接风管软管。e.安装轴箱装置接地线、KNORR速度传感器线、ATP传感器线。f.安装抗侧滚扭杆连杆、高度阀调整杆、闸瓦。g.在齿轮箱内注入适量的齿轮箱油。h.将车调到水平轨。i.调整联轴节高度, 使得电机端比齿轮箱端高2mm到4mm之。j.在联轴节内注入适量的联轴节油脂。k.将联轴节法兰盘接触面涂5699、安装联轴节螺栓。l.调整四角高为30mm到35mm之间。m.升起受电弓让空压机打气, 然后调整抗侧滚妞杆连杆高度为374mm±10mm, 调整高度阀调整杆空气弹簧附近构架到与空气弹簧接触的车体距离为302mm。

5) 静态调试。

6) 质检。

7) 动态调试。

摘要：轮对性能的好坏对轨道交通运输的安全极为重要, 随着运营时间以及运营公里数的增长, 车轮的擦伤、剥离以及轮缘轮径的磨损使得车轮出现到限情况, 机车必须进行换轮作业, 文章提出了对轮对更换作业的具体流程供读者参考。

关键词：转向架,轮对,到限,更换

参考文献

[1]王伯铭.城市轨道交通车辆总体及转向架.科学出版社, 2013.

车辆轮对故障 篇5

关键词：轮廓扫描,轮对尺寸测量,在线检测,轨道车辆

0 引言

随着我国城市轨道交通的快速发展, 在线运行的城轨车辆数量迅速增加, 车辆运行的安全问题日益突出。轮对的外形尺寸是车辆运行过程中最重要的技术参数之一, 轮对的状况直接关系到车辆的运行质量和运行安全, 对车辆轮对尺寸参数的实时监测是保障地铁车辆安全的一项重要措施。

国外轮对尺寸的在线检测技术与应用已经较为成熟, 目前已有部分线路安装了相关设备, 但设备规模大、安装基础要求高、价格昂贵, 导致国外的系统不适合国内地铁公司的实际情况［1］。目前, 国内已经有部分学者开展了相关系统的研究。有国内学者提出基于CCD图像测量技术的测量方法［2］, 该方法在价格上相比国外有优势, 满足车辆轮对的在线测量, 但系统结构布置较为复杂, 外界干扰多。此外, 还有学者提出利用激光传感器测量轮辋尺寸, 该方法只能对经过检测区的车轮进行单次测量, 不能准确地反映车轮的平均磨耗状态［3］。如何准确测量运行中车辆轮对参数已成为我国城市轨道交通行业发展迫切需要解决的技术难题之一。

相比点激光位移传感器仅可以测量有限的几个测量点, 轮廓扫描仪可以快速的测量物体的整个轮廓的剖面, 精确获得被测量物体表面轮廓尺寸［4］。目前, 具有高频率及高精度的激光轮廓扫描仪作为精密测量仪器在测量测试行业的应用十分广泛, 尤其适合测量精度和速度要求都很高的在线测量系统。

现提出一种利用激光轮廓扫描仪的方法对运行中的城轨车辆轮对进行在线测量。该系统不仅提高了轮对在线检测系统的测量精度, 而且改善了轮对尺寸测量中外界因素对测量结果的影响, 系统能够准确获得轮对的主要参数。

1 轮对尺寸测量原理

1. 1 轮对与踏面磨损

列车轮对是指压装在同一根轴上的两个车轮组成的整体［5］。轮对几何参数包括车轴直径尺寸和车轮有关尺寸, 车轮踏面外形参数定义如图1 所示。车轮在钢轨上运行中与钢轨接触的部分称为踏面, 踏面内测突起的凸缘称为轮缘, 距离轮缘内测基准线70 mm处踏面上的点被称为基点。基点和轮缘之间的高度称为轮缘高度, 距离基点12 mm高处轮缘的厚度称为轮缘厚度, 实际测量出的轮缘外形尺寸与该型号车轮标准尺寸的差值为踏面磨耗量［6］。

车辆检修部门对各型车辆轮对轮缘的磨耗限度有着明确的规定, 主要是通过测量轮缘厚度、轮缘高度、车轮直径、轮辋厚度和宽度以及轮对内侧距等判断轮对的服役状态［7］。实际现场测量时, 上述参数通过间隔120°的3 个断面求平均值确定。

1. 2 激光轮廓扫描仪

激光轮廓扫描仪是针对物体的轮廓、二维尺寸和二维位移量进行测量的仪器。轮廓扫描仪测量物体外形尺寸主要基于三角测量法和光截法原理［8］。

图2 为利用三角测量法和光截法原理测量车轮踏面外形的示意图。在列车行进的过程中, 以特定的入射角度α 将激光线照射在车轮表面, 使其在车轮的表现形成一条光截线, 车轮反射出去的激光线被扫描仪内置的CCD图像传感器接收。通过传感器内置的FPGA处理核心对接收到得激光线进行A/D变换及信号处理, 最终输出车轮被测量处得轮廓曲线。

1. 3 测量方案

激光轮廓扫描仪固定安装在轨道外侧的探测箱内。车轮在运行的过程中, 安装在轨道外侧的激光轮廓扫描仪, 对踏面及轮缘内侧进行动态扫描。如图3 ( a) 所示, 当车轮进入扫描区域时, 激光轮廓扫描仪开始对车轮轮缘和踏面内测进行测量, 当车轮轮缘和踏面完全进入有效扫描区域时, 轮缘和踏面的表面被激光轮廓扫描仪完全测量。系统采用高频率激光轮廓扫描仪, 在有效扫描区域内可以多次对车轮踏面和轮缘外形测量, 通过后续的数据处理分析, 通过求取多次采集的平均值来提高测量系统的精度和准确度。

车轮运行过程中, 车轮踏面与轨道接触部分被持续地被磨损, 当车辆急刹车或发生打滑时踏面也会被磨损。为了保持车轮踏面形状在规定范围内, 车辆部门需要对车轮进行旋修, 车轮直径也会随着不断缩小。

车轮直径的变化导致激光轮廓扫描仪采集到的尺寸变成了实际车轮踏面形状发生畸变的轮廓曲线, 因此轮对尺寸测量系统需要利用图形校正等手段进行处理以获得没有发生畸变的车轮轮廓曲线, 并通过与标准车轮相对比, 获得车轮外形的尺寸参数及磨耗值等。

2 系统的结构及算法原理简介

2. 1 系统结构

轮对尺寸测量系统主要由激光轮廓扫描仪、激光位移传感器、高速数字信号采集系统、工业控制计算机及显示设备等构成, 如图4 所示。其中, G1 为车轮轴位传感器, 安装在轨道的内侧, 用于检测列车车轮是否到达检测区域, 当传感器检测到列车车轮到达检测区域时启动系统。A为车号识别天线, 用于识别通过检测区域列车的车号。L1, R1 为激光轮廓扫描仪, 安装在轨道的外侧。L2, R2 为激光位移传感器, 安装在轨道的内侧。L1 与R1, L2 与R2分别构成一组检测系统, 对通过该检测范围内的车轮表面轮廓进行动态扫描。L1, L2, R1, R2 均安装在带有自动开关门的保护装置内, 防止灰尘和水等造成测量错误。

系统软件采用基于C + + 编程语言, 利用C + + 的接口能力, 内置基于C的处理算法。该系统可以在- 20 ℃~ 85 ℃ 的范围内正常工作, 适应城市轨道交通现场环境。

2. 2 系统工作流程

如图5 所示系统工作流程: 检测系统通电复位, 系统开始进入等待状态, 当车轮传感器G1 采集到来车信号, 传感器开始采集并保存数据, 当所有轮对完全移除车轮传感器时, 系统定时器开始启动, 定时器结束说明车辆完全移除监测区域。在车辆离开检测区域后检测系统开始运行轮对尺寸监测算法, 并将结果以图表和数据等形式显示在数据显示前端。同时, 按照预设定的报警等级对超出预定阀值的故障车轮报警。

2. 3 算法处理流程

在线轮对尺寸测量系统算法流程如图6 所示, 算法主要包括取通道数据、提取通道数据中有效数据段、对有效数据段进行差值处理、数据平滑处理等运算分析。经过处理后的车轮踏面外形数据与标准车轮踏面及轮缘外形数据对比求差值。差值求解后的踏面曲线为被测量位置的踏面曲线, 通过计算车轮多个位置的踏面曲线平均值, 求取车轮的平均磨耗状态, 重构车轮踏面外形曲线。重构后的车轮踏面外形求取车轮尺寸参数, 分析被测量车轮是否超过系统设定的阀值, 对超过阀值的进行报警。同时, 系统可以通过转向架中4 车轮的尺寸参数, 分析该转向架状态参数, 对超出系统设定阀值的转向架进行报警。

2. 3. 1 插值处理

车轮在高速移动过程中, 采集到的数据呈现不连续的情况。需要对采集到的数据进行精细化差值处理, 将信号变成沿x方向等间距离散信号［9］。为了实现快速数据处理和提高处理结果的精度, 在系统中选择采用三次样条差值法。

2. 3. 2 点云数据平滑方法

使用激光法来获取踏面尺寸数据, 由于多方面的原因, 如被踏面表面粗糙度、表面波纹以及其他一些表面缺陷等, 以及有测量系统本身的系统误差, 如电噪声、热噪声、CCD的非线性误差、分辨率等, 测量的过程中不可避免的会混杂有各种噪声点, 导致测量的曲线不光滑。因此, 测量数据实际上是原始数据f ( t) 和误差成分 ε ( t) 两者的叠加结果［10］。在检测数据中存在着部分干扰信号会影响系统的测量精度和后续数据处理, 需要对数据进行平滑处理［11］。在系统中选择使用基于中值滤波的点云数据平滑方法。

2. 3. 3 尺寸差值求解

被测车轮经过激光轮廓扫描仪, 将测量得到的数值经插值处理、数据平滑后复原成车轮踏面和轮缘外形相对尺寸曲线, 确定基准点位置, 分析两条曲线随x轴变换两 Δz, 求出实际轮缘厚度、轮缘高度与标准轮缘高度之差得到踏面的磨耗值。

3 实验与分析

表1 为人工测量结果与系统测量结果在轮缘厚度、轮缘高度、车轮直径三个数据上的对比, 其最大差值不超过0. 2 mm。

图7 为系统测量结果图对比图, 图7 ( a) 为扫描仪测量的踏面曲线, 图7 ( b) 为系统处理后踏面曲线。使用人工列车车轮轮廓测量仪测量结果绘制车轮踏面曲线, 并将人工测量曲线与系统测量曲线相对比, 如图7 ( c) , 图7 ( d) 所示。通过试验与与分析结果说明本文提出的测量方法和系统是有效的。

mm

4 结论

利用激光轮廓扫描仪测量车轮踏面轮廓是切实可行的方案, 能够满足地铁车辆轮对在线检测系统的需求。系统采用的算法可以消除由于传感器、测量方法等引起的误差以及系统本身引入噪声信号。同时, 系统可以满足对运行中轮对轮缘厚度、轮缘高、踏面磨损、等外观形状参数和长度量的测量与计算。

参考文献

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车辆轮对故障 篇6

铁路是我国最重要的交通运输基础设施之一,车辆轮对的质量是影响安全运行的一个重要因素[1]。同时,随着高速轨道交通技术的发展,列车安全监控领域对轮对质量检测效率的要求也日益提高[2]。因此,非常有必要研究高效率的轮对磨耗检测方法。

20世纪90年代末,日本研制了“车轮踏面形状自动测定装置”,采用2台CCD相机高速拍摄轮对被照部分散射光图像,然后使用计算机进行滤光和细线化处理,提取图像中心线并计算车轮尺寸。21世纪初,国内研制出了“基于CCD成像技术的火车轮对检测系统”,提出了“基于结构光成像的机车轮对磨耗参数在线检测技术”[3],都是采用计算机对CCD采集到的轮对图像进行相应的处理和计算,以得到所需测量的几何参数。目前,国内外提出的轮对磨耗检测方法大都是基于PC计算机系统的。近些年来,虽然也提出了基于DSP的车辆轮对检测方法[4,5,6],但在图像处理速度上还有很大的提升空间。针对DSP的体系结构和具体算法特点,国内外也提出了不少基于DSP的程序优化方法[7,8,9,10,11]。

DSP是一种独特的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件,其实时运行速度可达每秒数千万条复杂指令程序,被广泛应用于图像处理领域。

本研究提出一种基于DSP的车辆轮对磨耗检测算法的优化实现方法。检测算法主要包括图像预处理和参数计算两部分,分别使用软件流水、内联函数、缓存优化等主要优化手段对图像预处理部分进行优化。

1 轮对磨耗检测系统组成

轮对磨耗检测系统由图像采集与图像处理两大部分组成,系统组成如图1所示。当车辆经过检测区域时,笔者使用4组图像采集装置分别采集车辆轮对4个工位的轮对轮廓图像,然后将这些图像传输至图像处理设备DSP,执行轮对磨耗检测算法,分析得到磨耗参数数据。

轮对磨耗检测算法流程如图2所示。其中,图像阈值分割[12]、图像细化、像素跟踪属于图像预处理部分。

轮对磨耗检测算法复杂,需要进行大量运算,而基于DSP的嵌入式系统因功耗低、速度快、利于系统集成和扩展升级,为轮对磨耗检测系统提供了高效率的图像处理平台。该在线轮对磨耗检测系统的图像处理部分采用TI的数字信号处理平台TMS320DM6467,该平台采用ARM+DSP双核架构,包括ARM926EJ-S内核和32位C64x+内核,工作频率分别为297 MHz和594MHz,将Ve2loci TI体系结构和超长指令字(VLIW)结构完美结合,使得DSP能够在一个指令周期并行执行8条指令,具有很强的运算处理能力。

在现有已实现图像处理系统的基础上,为了进一步提高检测算法执行效率,本研究提出了以下几种算法优化方法。

2 轮对磨耗检测算法的优化实现

以下优化算法中,width和height分别为待处理图像的宽和高,neighbour[m][n]为算法中某一点的邻域矩阵;lp Src为图像源缓存区;lp Dst为图像目的缓存区;b Count[i]对应为一幅图像0~255灰度级中,灰度值为i的像素点的个数;b Condition1、2、3、4为细化算法中是否将某点置为255的判断条件。

2.1 内联函数的使用

TI的C6400编译器提供了很多内联函数,用下划线“_”开头,在使用上和普通函数类似,和C环境兼容,不用增加额外的编程工作量,它们直接映射为C6400内嵌的汇编指令特殊函数,所以执行效率可以接近于汇编指令,是一种既方便又高效的函数。常用内联函数有_add2、_sadd、_mpy、_sub2等。

轮对磨耗检测算法中,优化前的图像阈值分割算法统计b Count每个灰度级所对应的像素个数之和时使用以下程序:

使用内联函数的优化方法后,程序如下:

使用编译器内联函数进行优化后,函数执行效率接近于汇编指令,较优化前有明显提高。

2.2 软件流水实现

算法执行时,对性能影响较大的是其中的循环代码段,而在DSP算法优化过程中,软件流水是一项核心技术,它通过安排循环内的指令运行方式,充分利用DSP的功能单元资源,对提高算法执行效率起着至关重要的作用,所以在进一步优化之前,需要尽可能简化代码的结构并去除影响流水的因素,使其能够被编译器充分流水,具体方法介绍如下:

2.2.1 循环展开

当C代码中存在多重循环嵌套时,编译器最多只在最内层循环中形成一个流水,循环语句就无法充分利用DSP的软件流水功能。这时,可将循环嵌套展开,形成一个单层的循环,虽然增加了代码的长度,但这样有利于软件流水的进行。轮对磨耗检测算法中,优化前的细化算法使用以下这段程序来获取当前点相邻的3×3区域内的像素值:

循环展开优化后的代码如下:

原程序中,最内层循环只有1次内存的读写操作,没有充分利用C64x+结构的所有资源,循环展开优化后,通过创造一个比较大的内循环,提高了代码的执行性能。

2.2.2 循环中跳转的消除

循环中的条件判断语句if-else会引入跳转指令,每个跳转指令有5个延迟间隙,会导致程序执行时间延长,同时也会阻塞软件流水。因此应尽可能地用逻辑判断语句来替代if-else判断,减少不必要的跳转。

优化前,在轮对磨耗检测算法的细化算法中,当某点满足b Condition的4个条件时,将该点置255,使用以下程序实现:

优化后,用以下代码代替之前的if-else判断:

*(lp Dst)=(b Condition1&&b Condition2&&b Condition3&&b Condition4)?(unsignedchar)255:(unsignedchar)0;

2.2.3 循环次数的指明

一般使用#pragma MUST_ITERATE(min,max,multiple)指令告知编译器循环的相关信息,其中min和max是循环的最小和最大执行次数,multiple默认为4,循环次数必须为multiple的整数倍。优化后的轮对磨耗检测算法中,在使用循环遍历图片指定列的每一个像素点时,调用:

如果没有pragma伪指令,编译器会认为循环迭代次数可能为0,导致软件流水产生时会产生冗余循环。而使用了#pragma MUST_ITERATE()后,则不存在这个问题。

通常,算法中存在大量的循环操作,如果能有效地建立起软件流水,则多条指令并行运行,算法运行效率大幅提高。

2.3 存储器及数据传输优化

DM6467的存储结构包括两级高速缓存L1和L2。L1包括程序高速缓存L1P及数据高速缓存L1D,大小都为32 KB。L2的大小为128 KB,与L1P、L1D一样,均可配置为SRAM和Cache。CPU访问L1几乎不需要等待,而访问L2的速度只有L1的一半,访问片外存储器的速度就更慢了。

CPU访问存储器流程图如图3所示,在访问数据时,CPU优先访问离它最近的一级存储器,如果命中,则可以直接读取数据。否则,访问下一级存储器,直到在片外存储器中获取到有效的数据。

因此,为了避免从片外存取器读取数据消耗大量时间,必须提高访问L1和L2的命中率,而最有效的方式是使片内Cache尽可能大,并将数据存放在片内SRAM中。但轮对磨耗检测算法需要处理的数据量很大,而L1和L2的大小有限,无法将图像数据全部放入其中。

优化前,笔者将数据全部放在片外存储器中,CPU从片外存储器读取图像数据将耗费大量时间。优化后,将全局变量、静态变量、栈空间这些使用频繁且容量较少的数据放入片内SRAM中,将容量较大的图像数据放在片外存储器,并采用Ping-pong缓存技术进行数据传输。在L2的SRAM中建立两个数据缓冲区,Pingbuffer和Pongbuffer,在CPU处理SRAM中数据的同时,启动EDMA将图像数据从片外存储器传入片内SRAM中,实现了数据传输和处理的并行机制,大大提高了CPU的利用率。

配置L1和L2时,既要使Cache尽可能大,还要确保SRAM有足够的空间进行数据存储和乒乓缓存。经过反复实验,得到的最优化缓存配置如表1所示。

2.4 其他优化

此外,笔者还采用了其他的优化方法,例如:C6400编译器定义了如下几种数据类型。char:8 bit;short:16 bit;int:32 bit;long:40 bit;float:32 bit;double:64 bit。轮对磨耗检测算法中,乘法运算较多,优化前默认使用int型作为输入,每次乘法运算需消耗数个机器周期。而C64x+DSP核完成1次16 bit×16 bit的乘法只需要1个乘法器周期,优化后,使用short型作为定点乘法的输入,极大的缩短了乘法运算的耗时。

笔者还采用了设置编译器优化选项为-O3,开启最高等级的程序优化,执行软件流水;除法算法用移位代替;使用关键字const,消除寄存器相关性等优化方法,进一步提高了算法执行效率。

3 实验结果及分析

该检测系统在TI的TMS320DM6467评估板上进行软、硬件的调试,DM6467的DSP主频为574 MHz。实验数据采用的车辆轮对图像为300幅分辨率为764×576大小的8位BMP图像,以其中一幅具有代表性的轮对图像为例,图像预处理实验结果如图4所示,原始车辆轮对图像如图4(a)所示,阈值分割后得到的轮对图像如图4(b)所示,图像细化处理后得到的轮对图像如图4(c)所示,经过像素跟踪处理后最终得到的图像如图4(d)所示。

图像阈值分割算法优化前、后耗时对比如图5所示。图5中,以图像阈值分割算法为例,对所述的主要优化方法的优化性能进行分析,优化顺序为:软件流水优化→内联函数优化→Cache优化→其他优化方法。其中,软件流水优化后,算法执行效率是优化前的2.0倍;另外,内联函数优化后,算法执行效率是优化前的1.2倍;存储器优化后,算法执行效率是优化前的1.4倍。所有的优化完成后,算法执行效率是优化前的3.4倍。

图像细化算法和像素跟踪算法的优化效果与图像阈值分割算法相似,在算法优化前、后,其执行速度都有大幅提升。

对优化前后各算法耗时及DSP处理器总耗时进行统计对比的结果如表2所示。可以看出,优化后耗时大大低于优化前,算法执行效率是优化前的3.3倍,优化效果明显。

4 结束语

本研究提出了一种基于TMS320DM6467的车辆轮对磨耗检测算法优化实现方案。笔者采用数种优化方式对检测算法中的图像预处理算法进行优化,包括软件流水优化,内联函数优化,Cache优化等等,最后给出的实验结果表明,该算法执行效率得到了大幅提高,优化效果明显。

摘要：针对如何提高轮对磨耗检测速度的问题,对轮对磨耗检测的方法、磨耗检测算法、基于DSP的算法优化方法等方面进行了研究和归纳,提出了基于TI公司定点DSP芯片TMS320DM6467的车辆轮对磨耗检测算法的优化方法。在实现基于DSP图像处理系统的基础上,根据轮对磨耗检测算法的特点和硬件结构特点,采用几种算法优化方法对磨耗检测算法进行了优化,包括运用软件流水实现DSP并行处理、运用内联函数提高代码执行效率、优化存储器提高系统运行速度等方法,最后进行了实验。实验结果表明,优化后算法执行的效率是优化前算法的3.3倍,优化效果明显。

车辆轮对故障 篇7

随着我国经济的飞速发展, 我国各大城市也在加紧建设和完善自己的地铁系统。随着科学水平的发展和地铁技术的不断进步完善, 不断有最新的科研技术在地铁运输中得以运用。在这种新的背景下, 对地铁各个部分配件的安全性能要求也越来越高, 尤其是转向架轮对。近年, 我国不断发现由于转向架轮对原因而直接或间接导致的地铁故障, 如轮对踏面擦伤过限, 踏面剥离, 轮缘磨耗过限、缺损, 轮缘缺损, 踏面周围磨耗过限、偏磨等现象。这些安全隐患的危害性不言而喻, 一旦出现漏检的情况, 将会严重威胁到行车安全, 甚至于造成重大的地铁交通事故, 给国家和人民的生命财产造成巨大损失。

2 偏磨故障原因分析

2.1 行车环境和自然因素的影响

由于地铁列车常年在地下行驶, 周围环境与地表有很大差异, 尤其是地湿度高于地表, 这就使钢质材料的列车配件特别是转向架轮对承受非常大的考验, 在列车行驶过程中轮对会经常暴露在潮湿的环境下, 日积月累就会使得材质容易发生腐蚀、脱落等。加上车轮不断地在滚动中与闸瓦发生摩擦, 使表面材质过早产生疲劳, 以致剥离缺损。

2.2 转向架轮对在生产组装时的因素

由于我国地铁事业起步晚, 发展不成熟, 生产工艺的落后等原因, 导致转向架在生产组装过程中会出现很多问题。比如侧架、摇枕等有关尺寸加工不当, 组装尺寸不当等。这样会使造成落成后的转向架在运用中逐步呈“八”字形或菱形, 会使轮缘垂直磨耗过限, 踏面圆周磨耗过限。采用整体辗钢的车轮会降低踏面的耐磨性, 而在实际检查中我们经常可以看到高磨合成闸瓦磨下的金属铁屑及踏面被磨出的构槽形状及明显的磨耗过限状况, 甚至有的轮踏面凹下情况非常严重, 圆周磨耗严重超限。此外, 基础制动装置组装、配合不当会造成在制动过程中轮对两边受到的制动力不均匀, 使转向架一侧的制动力过大, 而另一侧的制动力过小, 制动力大的一侧摩擦会更剧烈, 从而会进一步加剧转向架一侧车轮的磨耗。

2.3 行车过程中的摩擦因素

由于地铁列车的运行速度很快, 这就意味着需要很大的制动力或很长的制动距离才能使列车停下来, 闸瓦与车轮踏面的磨擦也会很剧烈, 特别是使用高磨合成闸瓦后, 闸瓦本身虽然耐磨但对车轮的损伤却非常大, 制动距离的长短决定了闸瓦与车轮踏面摩擦时间长度, 这样会造成轮踏面表面的温度上升非常快, 从而使转向架轮对的材质变软, 而闸瓦本身由于材料耐磨的特点却没有变化, 从而会将踏面表层较软的部分粘住, 在不断滚动中使表层材质不断脱落, 造成磨损。还有一个重要因素就是车辆在转弯的时候会受到离心力的作用, 由于离心力的作用会使靠外一侧的轮缘与钢轨紧贴, 而靠内一侧的轮缘与钢轨则是处于相离状态, 这样也会造成轮缘的偏磨, 而离心力的大小与列车的行进速度呈正比, 随着列车的不断提速, 转弯时靠外一侧的车轮就得提供更大的向心力, 以保证列车不会脱轨, 这样轮缘与钢轨之间的摩擦就会更加剧烈, 日积月累就会导致轮对的偏磨现象。

2.4 检查维修过程中的因素

在地铁配置维修过程中一些高磨合成闸瓦配件质量不达标, 硬度过大, 加剧了车轮磨耗, 使大量车轮发生了非正常磨耗, 车轮踏面周边磨成沟槽。此外, 由于检修转向架轮对的工作量大, 繁琐, 并且有些地方不便于检修, 加之一些检车员业务素质低, 没有责任心, 在工作中不能认真负责, 所以很容易导致一些故障会出现漏检的情况。如果故障没能及时的发现处理就会留下隐患, 长此以往就会发生更多、更大的故障。最典型的例子就是, 在对偏磨轮对进行调查研究时, 发现有许多高磨合成闸瓦主摩擦体下部脱落, 只剩下了一半, 又由于检修不及时, 只剩一半的闸瓦在制动时就会剧烈地摩擦这一面车轮踏面, 从而导致偏磨现象的发生。

3 建议和防范措施

环境和自然因素以及行车过程中的摩擦因素是客观存在的, 很难直接的通过人为手段进行克服, 只能随着冶金技术的不断提高和制动技术的不断改进来使其得到改善。但是, 车轮的生产制造和检查维修却是可以通过提高生产工艺和加大监管力度来实现的, 以下就从这两个方面提出建议。

3.1 车轮生产制造方面

车轮生产厂家应该努力创新, 设计出更合理更便于检修的轮对, 在生产环节中要不断改善冶金锻造水平和提高制造工艺水平, 采用更优良耐磨的材质, 对侧架、摇枕等有关部件的尺寸要严格加工, 尽量减小因生产工艺落后带来的误差, 从而提高轮对的质量。生产和监管部门则要做好自己的本职工作, 从源头上严格把关, 装用质量优良、符合要求的轮对, 同时要做好新技术的使用、改造工作, 提高车辆装备的合理性、统一性, 从源头上遏制轮对偏磨现象的发生。另一方面生产合格的闸瓦也是一个重要的部分, 因为许多偏磨故障就是由于闸瓦过硬而导致的, 所以生产厂家要努力制造出既耐磨又不会损伤车轮的闸瓦, 这也是减少偏磨故障的一个有效途径。

3.2 车轮检查维修方面

车轮的检查维修是遏制偏磨现象的一个最为重要的环节, 也是要重点建议的部分。首先要充分发挥专业技术人员和检修人员的技术优势, 提高检修人员的技术业务素质。检修人员作为检查和维修车辆的主体, 他们的技术业务素质直接决定着车辆的运行安全。一方面是要充分发挥他们的技术业务水平, 做到合格的“车辆大夫”, 按规定标准程序检修车辆。另一方面要提高他们主动遵章守纪的意识, 从安全管理、思想教育、经济奖励等方面使他们增强责任感, 提高积极性, 树立牢固的安全意识, 严防杜绝漏检错检现象的发生。另外, 对检修人员做好新技术的培训, 让他们掌握发现故障的方法, 具备处理新故障的能力, 并经常组织职工参观故障展览, 交流发现轮对故障的好方法、好经验, 提高他们发现轮对故障的能力, 为车辆排除故障, 保障行车业指导书去检查维修车辆, 落实各项维修质量标准, 蹲轮到位, 全面检查。检修人员发现有严重偏磨的轮对故障时要和同队人员做好会诊检查, 并及时通知专业技术人员到位鉴定, 然后妥善处理, 并把相关情况及时准确的记录, 方便日后检查。在地铁建设工程快速发展和不断完善的大前提下, 检修人员一定要做好全面细致的检查和测量, 准确判断, 妥善处理, 努力做到不放过一个故障轮对上路, 保障每一个乘客的生命财产安全。

4 结语

为了适应我国迅速发展的城市化建设要求, 保障我国地铁交通运输能够安全畅通的运行, 每一个地铁工作者都应该努力钻研业务知识, 提高自己的业务素质, 对工作中涌现出的各种问题不断进行技术攻关, 为地铁事业的发展和完善贡献自己的力量。作为地铁工作者中最普通的一员, 我相信只要我们上下一心, 刻苦专研, 转向架轮对偏磨故障终究会得到解决, 中国的地铁事业将会稳步发展, 赶上世界先进国家的水品, 我国的地铁将平稳、快速、安全的驶向现代化, 驶向未来。

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