余士鑫
(寧波市軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營分公司,浙江 寧波 315000)
2 號(hào)線一期電客車由于輪緣厚度異常磨耗問題,近一年來開展了批量的鏇修作業(yè)導(dǎo)致部分車輪輪徑值偏低,目前2 號(hào)線一期輪徑平均值為824.39mm,輪緣厚度平均值為28.80mm。
2021 年4 月2 號(hào)線一期22 列(架修車暫不統(tǒng)計(jì))電客車車輪輪緣厚度平均磨耗率為0.17mm,二期電客車車輪輪緣厚度磨耗為-0.01mm。為了盡可能減少誤差,采用近3 個(gè)月的2 組數(shù)據(jù)做對(duì)比,平均公里數(shù)差為3 萬公里。
從以上數(shù)據(jù)可以看出每節(jié)車的一輪和八輪磨耗率較其他車輪偏高,原因是一輪和八輪作為本節(jié)車的導(dǎo)向輪,在車輛過彎和道岔時(shí)與鋼軌的沖擊較大。
以0.5mm 為區(qū)間統(tǒng)計(jì)不同輪緣厚度的磨耗率,結(jié)果如圖10 所示:
輪緣厚度在28mm-30mm 區(qū)間內(nèi)的輪對(duì)數(shù)量較多,數(shù)據(jù)較其他區(qū)間更為可靠。從目前統(tǒng)計(jì)的規(guī)律可以看出,輪緣厚度在28-28.5mm,29-29.5mm,29.5-30mm 的區(qū)間內(nèi)更為耐磨,基于2 號(hào)線輪徑偏低的現(xiàn)狀,低于28mm 的輪對(duì)建議鏇修至28-28.5mm 區(qū)間。
整車右側(cè)的輪緣磨耗率較左側(cè)偏高0.02mm,從平均值來看右側(cè)輪緣厚度磨耗率較左側(cè)略微偏高。根據(jù)目前的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),左右偏磨現(xiàn)象不是很明顯,沒有出現(xiàn)普遍的右側(cè)輪緣厚度偏低的情況,后續(xù)也將持續(xù)對(duì)左右輪緣厚度的磨耗差異進(jìn)行跟蹤分析。
1.壽命預(yù)測(cè)
因個(gè)別列車輪緣和輪徑普遍偏小,根據(jù)目前的輪緣厚度磨耗率預(yù)測(cè)輪對(duì)的使用壽命。
2.壽命預(yù)測(cè)前提條件
(1)按照2 號(hào)線不落輪鏇床鏇修模板,輪徑每鏇5mm,輪緣增大1mm計(jì)算。
(2)車輪輪緣厚度運(yùn)用限度最低為26mm,保留0.5mm 安全余量,為26.5mm,輪徑低于786mm 無法鏇修。
(3)輪緣厚度磨耗率按照最近3 萬公里的磨耗速率進(jìn)行計(jì)算。
(4)輪徑磨耗約0.1mm-0.2mm/萬公里,取平均為0.15mm/萬公里,折算成輪緣厚度約為0.03mm/萬公里。
(5)公式:[(當(dāng)前輪徑-786)/5+(當(dāng)前輪緣厚度-26.5)]/(磨耗率+0.03)
3.若磨耗率為負(fù)數(shù),則不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)
按照大修的周期要求,10 年或者160 萬公里,現(xiàn)2 號(hào)線車輛公里數(shù)普遍在60-70 萬公里的區(qū)間,還需跑90-100 萬公里。根據(jù)目前的磨耗率進(jìn)行壽命預(yù)測(cè),絕大部分車輪將無法撐到大修就要更換。因此,延長2 號(hào)線輪對(duì)使用壽命的關(guān)鍵在于盡可能地降低輪緣厚度的磨耗。根據(jù)運(yùn)營公里數(shù)進(jìn)行反推,假設(shè)每列車都能再跑100萬公里,則輪緣厚度磨耗率如下圖所示:
如果要堅(jiān)持到大修更換輪對(duì),需要將輪緣厚度磨耗率控制在0.05mm/萬公里。目前輪徑值偏低的車輛無法支撐到大修進(jìn)行更換輪對(duì),因此需考慮大修前進(jìn)行輪對(duì)更換。經(jīng)調(diào)研,車輛段不具備退輪條件,建議以輪軸周轉(zhuǎn)件的形式進(jìn)行更換。
近期2 號(hào)線一期電客車輪緣厚度出現(xiàn)批量的異常磨耗,磨耗率最高達(dá)到0.5mm/萬公里,多列車磨耗率上升到0.2mm/萬公里左右。目前采取的措施如下:
1.正線運(yùn)營車輛增開兩列車輪緣潤滑,線路方面已建議小曲線區(qū)間的鋼軌涂油器出油頻次由過8 列車/次增加至6 列車/次。
2.輪緣數(shù)據(jù)測(cè)量工作持續(xù)開展,目前是每天根據(jù)生產(chǎn)情況,測(cè)量1-2輛車的輪緣數(shù)據(jù),進(jìn)行輪緣厚度的磨耗跟蹤分析工作。
3.對(duì)于磨耗率持續(xù)偏高的車輛,進(jìn)行鏇修,恢復(fù)輪對(duì)廓形然后重點(diǎn)關(guān)注之后的輪緣厚度磨耗情況。
020113 車和02025 車一單元進(jìn)行了鏇修,為對(duì)比鏇修后的車輪,涂抹輪緣潤滑油對(duì)輪緣厚度磨耗的影響,對(duì)020113 車踏面和輪緣之間手工涂抹了輪緣潤滑油,02025 車不做處理。02011 車在鏇修后涂抹輪緣潤滑油,輪緣厚度的磨耗率比較平穩(wěn),02025 車磨耗偏高。因此鏇修后人工涂抹輪緣潤滑油的措施能夠降低輪緣厚度的磨耗率,后續(xù)針對(duì)鏇修后的車輪將采取人工涂油的方式,降低鏇修后輪緣厚度的浪費(fèi)。
輪對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作涉及的數(shù)據(jù)繁多,傳統(tǒng)的Excel 數(shù)據(jù)分析方法工作重復(fù)性高,且錯(cuò)誤率高,管理極為不方便。在如今大數(shù)據(jù)的時(shí)代背景下,嘗試使用目前數(shù)據(jù)處理模塊熱度較高、易上手的編程語言來完成重復(fù)性的工作,并能更加方便、明顯、直觀地看到各項(xiàng)車輪數(shù)據(jù)以及磨耗率。目前檢修二車間搭建出了一個(gè)輪對(duì)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的網(wǎng)頁基本框架,具體功能包括有各項(xiàng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和總覽,所有2 號(hào)線一期、二期車輪的輪緣厚度和輪徑分布情況;預(yù)警輪緣厚度、輪徑最低車輪;輪緣厚度、輪徑范圍搜索;左右、不同輪緣厚度類型的磨耗率計(jì)算;單個(gè)車輪的歷史數(shù)據(jù)可視化。后續(xù)在使用該平臺(tái)進(jìn)行輪對(duì)數(shù)據(jù)管理的過程中,會(huì)對(duì)目前框架的優(yōu)化,計(jì)劃添加未來想要實(shí)現(xiàn)的功能,使數(shù)據(jù)管理平臺(tái)變得更加智能。