于海源 劉方杰 孟憲鑫

摘要：輪對(duì)組成是鐵路軌道車輛的關(guān)鍵零部件，在軌道交通運(yùn)輸中起著重要作用，是軌道列車安全穩(wěn)定運(yùn)行的基本保障。本文主要介紹軌道列車輪對(duì)的組成及其主要的故障形式，以期能夠?qū)ο嚓P(guān)從業(yè)者起到一定幫助，歡迎相關(guān)從業(yè)者能夠共同探討與思考。

關(guān)鍵詞：軌道列車;輪對(duì);故障

1.引言

近年來，軌道交通行業(yè)迎來了蓬勃的大發(fā)展，尤其是高速鐵路列車的覆蓋率和開行數(shù)量不斷擴(kuò)大。高速鐵路列車（圖1）作為新一代軌道列車更是承載著我國鐵路復(fù)興和民族復(fù)興的重任。世界高速鐵路經(jīng)過五十多年的快速發(fā)展，高速鐵路技術(shù)取得了極大的進(jìn)步，高鐵具有速度快力高、能源消耗低、安全便捷舒適，且能夠全天候的運(yùn)行技術(shù)優(yōu)勢(shì)其優(yōu)勢(shì)隨之帶來的巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益推動(dòng)了高鐵在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，高速鐵路已經(jīng)成為全球各國客運(yùn)發(fā)展的趨勢(shì)。輪對(duì)是通列車的重要組成部分，開展軌道交通列車輪對(duì)故障研究具有十分重要的意義。

2.輪對(duì)介紹

車輪總體上可以分成整體輪和輪箍輪兩種。輪對(duì)由左右兩邊配合在-根車軸上組成的，車輛輪對(duì)是車輛和鋼軌直接接觸的部件是保證列車車輛在軌道上的運(yùn)行的關(guān)鍵，承載著鋼軌來自列車制動(dòng)和驅(qū)動(dòng)的反作用力，因此車軸和車輪在組裝的過程中有著非常嚴(yán)格的要求根車軸上兩個(gè)車輪內(nèi)側(cè)距離有著嚴(yán)格的控制要求。高鐵列車由動(dòng)車和拖車編組而成，輪對(duì)組成也分為動(dòng)車輪對(duì)和拖車輪對(duì)兩種。圖2 所示為拖車輪對(duì)組成圖示。

3.踏面形式

最常用的車輪踏面外形有一下幾種型號(hào)：車輪踏面型號(hào)分別是LM、LMA、S1002CN。車輪踏面幾何形狀主要是輪徑尺寸用D 表示，輪對(duì)內(nèi)側(cè)的距離用L表示，以及輪緣厚度用δ表示，輪緣高度用h 表示，輪緣的綜合值QR，車輪在日常檢修時(shí)整車車輪輪徑必須滿足輪緣厚度和整車輪徑差要求。

4.輪對(duì)的主要故障

高速軌道列車在快速行駛過程中，車輛本身以及鋼軌道路原因，會(huì)導(dǎo)致車輪輪緣和車輪踏面各種各樣的磨耗和損傷。車輛在運(yùn)行通過曲線時(shí)受到離心力的作用，車輪輪緣受到鋼軌給予的側(cè)向力，嚴(yán)重時(shí)能致使輪緣根部產(chǎn)生較為明顯的裂紋，導(dǎo)致輪緣缺陷，一般情況都是磨耗輪緣，使得輪緣厚度減小。當(dāng)輪緣厚度小到一定范圍內(nèi)，車輛通過曲線時(shí)輪緣頂點(diǎn)易于爬上尖軌從而導(dǎo)致列車車輛脫軌。

車輛在運(yùn)行過程中，輪對(duì)和鋼軌之間存在滾動(dòng)摩擦和滑動(dòng)摩擦，兩種摩擦都會(huì)導(dǎo)致車輪踏面圓周磨耗。踏面磨耗其實(shí)是一種正常磨耗，踏面磨耗的速度是由車輪的材質(zhì)，和軌道線路共同決定的。如果車輪踏面磨耗相對(duì)較多，就會(huì)破壞踏面幾何形狀，車輪將會(huì)產(chǎn)生蛇形運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而影響車輛運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性和安全性。

車輛在運(yùn)行過程中由于制動(dòng)力過大，抱閘過緊，會(huì)引起車輪在鋼軌面滑行運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生了車輪踏面擦傷。踏面擦傷造成的平面會(huì)引起車輛比較危險(xiǎn)的劇烈沖擊，嚴(yán)重的將會(huì)導(dǎo)致列車車輛無法運(yùn)行;而踏面剝離是由于踏面表面金屬分層脫落的表現(xiàn)，這種危害和踏面擦傷比較類似。

車輪在長期運(yùn)行中遭受過大的沖擊或是車輪材質(zhì)疲勞就會(huì)產(chǎn)生裂紋，車輪產(chǎn)生裂紋后，對(duì)于列車行車安全有著非常大的影響。輻板弧形處裂紋、輻板孔處裂紋、輪緣根部裂紋、輪輞外側(cè)裂紋都是比較常見的車輪裂紋。

5.結(jié)語

軌道列車近年來呈現(xiàn)出高增漲的發(fā)展趨勢(shì)，市場(chǎng)需求旺盛，市場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大，產(chǎn)品技術(shù)不斷升級(jí)，系統(tǒng)集成度提高。本文主要介紹軌道列車輪對(duì)的組成主要的故障形式，以期能夠?qū)ο嚓P(guān)從業(yè)者起到一定幫助，提高我國輪對(duì)設(shè)計(jì)制造水平，保障軌道交通列車安全可靠的運(yùn)營。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣宇涵，華春蓉，董大偉，熊麗波，王瑞.基于優(yōu)化VMD的車軸裂紋和車輪扁疤故障診斷[J].噪聲與振動(dòng)控制，2021，41（06）：71-76.

[2]曾隆隆.軌道交通車輛輪對(duì)磨耗特征分析與鏇修策略優(yōu)化[J].裝備機(jī)械，2021（03）：42-46+50.

[3]閆金陽，方素平.列車輪對(duì)踏面故障在線檢測(cè)系統(tǒng)研究[J].現(xiàn)代機(jī)械，2021（03）：61-64.