1 引言

鐵路運(yùn)輸作為我國重要的交通運(yùn)輸方式，承擔(dān)著我國70%的運(yùn)輸任務(wù)。鐵路提速、重載的進(jìn)一步發(fā)展，尤其是高速鐵路的迅速發(fā)展，對鐵路車輛的運(yùn)行安全提出了更為嚴(yán)格的要求。

車輪是車輛直接與鋼軌接觸的部分，它將車輛的載荷傳遞給鋼軌，并在鋼軌上滾動，是直接關(guān)系到鐵道車輛安全運(yùn)行的最關(guān)鍵零件。車輪技術(shù)狀態(tài)的好壞，將直接影響列車的運(yùn)行安全及車輛的平穩(wěn)性以及乘客乘坐的舒適性。車輪踏面與鋼軌軌面接觸，隨著車輛的運(yùn)行，車輪踏面與鋼軌表面必然會產(chǎn)生磨損。隨著列車運(yùn)行速度的提高，車輪的損傷會加大，車輪的使用壽命、檢修制度、檢修工藝以及損傷的檢測技術(shù)受到諸多學(xué)者的關(guān)注。有學(xué)者通過自己的碩士論文提出一種基于壽命預(yù)測的鐵路貨車車輪機(jī)會集中維修策略以優(yōu)化整列車的車輪檢修計(jì)劃。

有學(xué)者分析研究了我國鐵路車輛輪軸檢修現(xiàn)狀并提出了智能化無人值守輪軸檢修優(yōu)化方案,可提高輪軸檢修生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量及自動化水平,提升企業(yè)管理水平,保障鐵路行車安全。

有學(xué)者針對目前各車輛段檢修人員成本高、檢測精度要求高、檢修成本控制嚴(yán)格、檢修質(zhì)量和安全等背景下,研究如何利用先進(jìn)技術(shù)建立的輪軸檢修智能化無人車間,逐步實(shí)現(xiàn)輪軸檢修逆向建模、智能掃描、信息傳輸、數(shù)據(jù)接入、輪軸選配取送智能化等,從而實(shí)現(xiàn)輪軸檢修的精準(zhǔn)智能無人檢修。

有學(xué)者研究了車輪踏面出現(xiàn)擦傷的原因,并對如何防范踏面擦傷的出現(xiàn)進(jìn)行了探討。

有學(xué)者通過動力學(xué)仿真手段對不同的車輪踏面進(jìn)行動力學(xué)分析，為了提高車輪鏇修的經(jīng)濟(jì)性,按照車輪鏇修策略的制定原則對現(xiàn)有的車輪鏇修策略提出改進(jìn)建議。

2 車輪主要損傷形式及產(chǎn)生的原因

車輪損傷形式有車輪踏面及輪緣的磨損、裂紋、踏面的缺損、剝落、擦傷、局部凹入、輾寬、踏面上粘有熔化金屬等。

2.1 踏面及輪緣磨損

車輪踏面在工作過程中，沿車輪半徑方向尺寸的減小即為踏面的磨損。該磨損可以采用車輪檢查器沿踏面基準(zhǔn)線處測出，檢測方式如圖1所示。輪緣的磨損一般在車輛過曲線和道岔時(shí)會因?yàn)槌惺軝M向力的的作用，導(dǎo)致輪緣與鋼軌的內(nèi)側(cè)面產(chǎn)生摩擦而造成輪緣磨損。輪緣磨損的檢測方式如圖2所示。

車輪沿軌面滾動，車輪踏面與鋼軌、輪緣與鋼軌各形成一對摩擦副，而摩擦副工作時(shí)，接觸表面上必然產(chǎn)生磨損，同時(shí)當(dāng)破壞了車輪踏面與鋼軌接觸面以及輪緣與鋼軌內(nèi)側(cè)面的工作關(guān)系時(shí)，會導(dǎo)致車輪踏面和輪緣的磨損量急劇增長，產(chǎn)生不正常磨損。踏面與輪緣的磨損量決定于車輪運(yùn)行的工作條件以及工作時(shí)間。

栗戰(zhàn)書委員長在講話中著重指出：“要加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境、社會主義核心價(jià)值觀、社會民生等重點(diǎn)領(lǐng)域地方立法，努力從法治上增強(qiáng)人民群眾的獲得感、幸福感、安全感?！笨梢哉f，這一“著重指出”，即是在提示我們從事地方立法工作的同志，只有通過深入學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平總書記關(guān)于以人民為中心的立法理念，始終堅(jiān)持把惠民作為其價(jià)值取向，做到地方立法工作緊緊圍繞同級黨委決策部署的重點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的難點(diǎn)、人民群眾關(guān)心的熱點(diǎn)展開，才能最大限度地凝聚社會共識，讓最廣大的人民群眾享受到最充分的地方立法之紅利。

2.2 踏面裂紋

TPDS系統(tǒng)可以利用設(shè)在軌旁結(jié)構(gòu)中的測試系統(tǒng)，在判定車輛的運(yùn)行狀態(tài)的同時(shí)，利用車輪踏面擦傷會導(dǎo)致列車行駛過程中輪軌間產(chǎn)生較大沖擊力的原理，可以檢測出車輛超偏載情況以及車輪是否有擦傷等缺陷。TPDS對車輪擦傷的檢測過程原理如圖8所示。

2.3 踏面剝離

無損檢測即NDT(或NDE)，也叫無損探傷，是在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下，采用射線、超聲、紅外、電磁等原理技術(shù)并結(jié)合儀器對材料、零件、設(shè)備進(jìn)行缺陷、化學(xué)、物理參數(shù)檢測的技術(shù)。無損檢測技術(shù)主要類型有渦流檢測(ECT)、射線照相檢驗(yàn)(RT)、超聲檢測(UT)、磁粉檢測(MT)和液體滲透檢測(PT)五種。

2.4 踏面擦傷

無損檢測技術(shù)在軌道車輛檢修中應(yīng)用較多，主要用于檢測零件加工面有無缺陷，焊縫焊接質(zhì)量等。最廣泛應(yīng)用的檢測方法為超聲波檢測和磁粉檢測。利用超聲波雙晶探頭掃查踏面，只能檢測周向裂紋，利用折射角大于62°的斜探頭檢測踏面的徑向裂紋和斜裂紋。工作原理如圖6所示。磁粉探傷是利用電磁場對檢測工件進(jìn)行磁化，工件表面及其附近存在缺陷時(shí)，會在其附近區(qū)域產(chǎn)生漏磁場，施加在工件表面的此封就會聚集形成磁痕，顯示在材料表面。檢測原理如圖7所示。

綜上所述，車輪踏面磨損、輪緣磨損、踏面裂紋、剝離以及擦傷等損傷形式與車輛運(yùn)行環(huán)境、車輪結(jié)構(gòu)形狀等息息相關(guān)，同時(shí)這些損傷均會對車輛的安全運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響。為了提高車輛的運(yùn)行品質(zhì)，在車輛全壽命周期內(nèi)，提高車輪的檢測及檢修質(zhì)量至關(guān)重要。

3 車輪損傷檢測技術(shù)

我國現(xiàn)階段鐵道車輛的檢修制度以計(jì)劃修為主，狀態(tài)修為輔，兩種檢修制度并存的形式以保證列車運(yùn)行安全性。計(jì)劃修是把車輛維修劃分成若干修程，有計(jì)劃進(jìn)行維修，而狀態(tài)修則是根據(jù)車輛運(yùn)行的技術(shù)狀態(tài)，對車輛進(jìn)行必要的維護(hù)和修理，比如25型客車A1即檢修修程中車輪檢修尺寸限度有：輪輞厚度≥25mm，踏面圓周磨耗≤7mm，輪緣厚度≥23mm，垂直磨耗≤15mm，踏面剝離一處≤30mm，兩處每處≤20mm，踏面局部凹入及擦傷深度≤0.5mm。

車輪主要的尺寸的檢測手段一般是人工檢測，使用第四種檢查器檢測車輪踏面磨耗、輪緣磨耗等，輪對內(nèi)距尺檢測輪對內(nèi)側(cè)距，以及輪徑尺檢測車輪直徑。但人工檢測存在效率低，且尺寸精度收到操作者操作水平等的限制，檢測精度易受認(rèn)為的影響。

鐵路車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)包括貨車故障軌邊的圖像檢測系統(tǒng)(TFDS)，紅外線軸溫探測系統(tǒng)(THDS)，滾動軸承故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)(TADS)，車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)(TPDS)以及客車運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)(TCDS)。其主要作用是對運(yùn)行的車輛進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，集成分析車車輛運(yùn)行可能產(chǎn)生的故障和安全隱患，對安全隱患進(jìn)行集中報(bào)警。

3.1 無損檢測

隨著車輪反復(fù)承載輪軌間的接觸載荷(滾動載荷)，裂紋擴(kuò)展，進(jìn)一步由于相鄰的裂紋而合為一體，車輪踏面就會產(chǎn)生金屬剝離。

所以根據(jù)踏面產(chǎn)生剝離的原因可以將分為疲勞剝離和熱剝離兩種。踏面因熱裂紋產(chǎn)生剝離的過程如圖4所示。

踏面擦傷主要是由于車輪在軌面上滑行，而把圓形踏面磨成一塊或數(shù)塊平面的現(xiàn)象。

車輪踏面產(chǎn)生擦傷的主要原因是列車在制動時(shí)制動力過大或緩解不良造成車輛滑行等造成。車輪踏面擦傷如圖5所示。降低車輪擦傷的主要措施首先是提高車輛基礎(chǔ)制動系統(tǒng)以及制動閥的質(zhì)量，其次是改善車輛運(yùn)行的鐵路線路，提高鋼軌表面的黏著力，降低車輪滑行的概率。

因而，早在東晉建國之初，王弼《周易注》便開始以經(jīng)學(xué)科目的形式從官學(xué)打入東晉儒學(xué)內(nèi)部，直到劉宋時(shí)期，其被別立為玄學(xué)科目才與儒學(xué)公開抗衡。同時(shí)，因東晉玄風(fēng)猶熾，王弼《周易注》在東晉世家大族的家學(xué)與中下士大夫私學(xué)中的地位更勝于鄭玄與王肅《周易注》，這可從大量的東晉清談材料與東晉經(jīng)學(xué)中得到旁證，如韓康伯所注《易傳》，便是王弼《周易注》的續(xù)篇。

3.2 動態(tài)檢測技術(shù)應(yīng)用

兩種檢修制度各有其優(yōu)缺點(diǎn)，為了提高檢修質(zhì)量，降低檢修成本，對于車輛的檢測方式自然提出更高的要求，車輪作為車輛運(yùn)行中影響行車安全的關(guān)鍵零部件，其檢測技術(shù)具有一定的代表意義。

踏面裂紋形式主要有熱裂紋和疲勞裂紋兩種形式。熱裂紋主要因?yàn)橹苿訒r(shí)閘瓦與車輪踏面產(chǎn)生的摩擦以及車輪滑行或空轉(zhuǎn)的摩擦熱使車輪急速加熱，接著這種被加熱表面的熱能很快向踏面內(nèi)外部傳導(dǎo)、擴(kuò)散使踏面急速冷卻造成，如圖3所示。疲勞裂紋是由于車輪在轉(zhuǎn)動時(shí)，由于踏面上有很大的接觸應(yīng)力，在踏面的內(nèi)部受剪切應(yīng)力振幅作用最大的位置上產(chǎn)生微細(xì)裂紋，進(jìn)而在運(yùn)行中受到各種符合的影響，發(fā)展成為內(nèi)部呈月牙狀等疲勞裂紋。

疲勞裂紋多發(fā)生在踏面下面，在探傷或鏇削時(shí)可以發(fā)現(xiàn)。

鐵路客車故障軌邊圖像檢測 TVDS 設(shè)備利用高速攝像、計(jì)算機(jī)快速處理技術(shù)，對運(yùn)行客車實(shí)現(xiàn)對車輛信息的實(shí)時(shí)采集。在這個(gè)設(shè)備應(yīng)用之下，可以全面采集主機(jī)車輛的相關(guān)信息，利用車輪傳感器信號，實(shí)現(xiàn)對車輛的自動計(jì)軸、計(jì)輛、測速，以及對鐵路客車的鉤緩裝置、制動裝置、連接裝置、轉(zhuǎn)向架裝置等可視部件，實(shí)現(xiàn)線陣圖像采集的系統(tǒng)。

3.3 車輪智能掃描檢測技術(shù)

多種西藥聯(lián)合應(yīng)用導(dǎo)致的不良反應(yīng)對患者的不利影響很大,因此已經(jīng)引起了廣大醫(yī)護(hù)人員與患者的關(guān)注。西藥聯(lián)用導(dǎo)致的不良反應(yīng)發(fā)生的主要原因?yàn)閇3]:(1)在制度上沒有完善對其的規(guī)范,當(dāng)前的醫(yī)療機(jī)構(gòu)對醫(yī)院的臨床用藥情況沒有足夠的重視,醫(yī)藥監(jiān)管制度跟不上。(2)一些醫(yī)護(hù)人員的自身能力有限,不重視合理用藥,在工作中責(zé)任意識差,專業(yè)素質(zhì)低。(3)醫(yī)務(wù)人員沒有較強(qiáng)的專業(yè)素質(zhì)。一些醫(yī)護(hù)人員對臨床常用藥物相關(guān)知識了解不足,不熟悉病理機(jī)制以及中毒機(jī)制、藥效學(xué)。(4)在為患者制定用藥方案的時(shí)候藥物配伍不佳。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)使用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件分析。計(jì)量資料以（）表示，計(jì)量資料的組間比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料的統(tǒng)計(jì)分析采用χ2檢驗(yàn)，通過受試者工作曲線（ROC曲線）評價(jià)疤痕子宮再次妊娠陰道分娩結(jié)局的診斷效率。以P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.01為有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

車輪智能掃描檢測裝置是采用高精度的光電旋轉(zhuǎn)編碼器作為測量傳感器,檢測儀由檢測機(jī)構(gòu)和便攜式數(shù)據(jù)處理主機(jī)兩部分構(gòu)成，檢測車輪基本外形尺寸，包括輪緣厚度、輪緣高度、車輪直徑、踏面磨耗、輪緣磨耗和輪對內(nèi)距。Sh輪緣的高度，Sd輪緣的厚度、qR輪緣形狀限度，dM車輪直徑等尺寸均可根據(jù)智能掃描裝置進(jìn)行精準(zhǔn)檢測。圖9為通過車輪智能掃描檢測裝置掃描出的踏面結(jié)構(gòu)圖，其中黑色為標(biāo)準(zhǔn)踏面圖，紅色為實(shí)測車輪踏面圖。

3.4 車輪鏇修

車輪鏇修是服役于鐵道車輛檢修的重要內(nèi)容，列車運(yùn)行過程中造成的車輪裂紋、磨損、剝離和擦傷，一般采用的維修方式為鏇修。根據(jù)車輪損傷程度以及車輛檢修的修程，車輪鏇修一般由不落輪鏇修和落輪鏇修兩種形式。車輪檢修時(shí)根據(jù)對車輪的無損檢測、TPDS檢查以及車輪智能掃描等技術(shù)手段檢測數(shù)據(jù)，為車輪鏇修尺寸提供數(shù)據(jù)支撐，以此完成車輪的檢查以及維修工作。

記者了解到，現(xiàn)如今，廣東海事局制定了西江聯(lián)動執(zhí)法和統(tǒng)一執(zhí)法工作制度，積極推動交界水域通航環(huán)境治理，不斷提升西江水域的巡航執(zhí)法效能，形成西江流域監(jiān)管常態(tài)化、一體化。與此同時(shí)，廣東海事局還綜合沿江六市特點(diǎn)，完成西江流域風(fēng)險(xiǎn)源辨識和管理研究，編制《西江流域風(fēng)險(xiǎn)防控手冊》，建立統(tǒng)一的風(fēng)險(xiǎn)類型、風(fēng)險(xiǎn)評估標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)險(xiǎn)管控及預(yù)警機(jī)制，實(shí)現(xiàn)西江沿江六市風(fēng)險(xiǎn)防控標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)一步夯實(shí)了協(xié)同西江、聯(lián)合執(zhí)法的基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

隨著鐵道車輛的快速發(fā)展，列車運(yùn)行速度的快速提高，對列車的運(yùn)行安全提出了更高的要求，同時(shí)對車輛的檢修能力也提出了更高的要求，車輪是關(guān)系到車輛安全運(yùn)行的關(guān)鍵零件。通過TPDS系統(tǒng)檢測車輛動態(tài)運(yùn)行中車輛超偏載情況以及車輪是否有擦傷等缺陷，對狀態(tài)不良車輛通過車輪智能掃描裝置以及無損檢測技術(shù)檢測車輪詳細(xì)磨耗、擦傷以及是否存在裂紋等缺陷，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)確定車輪鏇修深度。結(jié)合上述各檢測方式以及維修方式，確保車輪運(yùn)行性能，保證車輛行車安全。

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