关于车轮踏面圆周磨耗原因、危害及处理方法的调研报告
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南京地铁列车车轮踏面非正常磨耗初析摘要研究了南京地铁列车车轮踏面非正常沟状磨耗的成因。
对车轮、钢轨的外形、材质和硬度等进行了测试,分析了轮轨接触和制动磨损的影响,提出了沟状磨耗的原因。
测试结果分析表明,该地铁车辆拖车轮踏面上的凹槽磨耗主要是由于在制动施加频度过高、轮轨接触又不均匀的内因作用下产生的。
关键词地铁车辆,轮轨磨耗,踏面磨耗,制动0 引言南京地铁自2005年9月开通运行以来,发现轮轨磨耗严重,如:拖车车轮踏面上出现有规律的沟状磨耗,道岔叉心上出现沟状磨损,轮缘和曲线钢轨侧磨等。
根据初步观察认为,踏面上的沟状磨耗和道岔叉心上出现沟状磨损与其它地铁系统相比有明显的独特性。
因此重点对这两个问题进行研究分析。
踏面上的沟状磨耗照片如图1所示。
踏面上较深色的部位是沟状磨耗区域,可见一条位于滚动圆附近,另一条位于踏面外侧。
道岔叉心沟状磨耗的照片如图2所示,位于左侧轨顶上,长度约70~80mm。
据测量的带有沟状磨耗的踏面轮廓线.深度可达2~3mm。
为了及时弄清磨耗的成因,分析非正常磨耗对列车运行的安全影响,南京地铁公司及时组织专家进行会诊,成立专题小组,制定了全面而深入的排查方案。
1 调研方案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]。
气制动引起的磨损往往与气制动压力、气制动的施加程度、气制动作用时的相对运动速度、闸瓦物理特性和踏面的物理特性等因素有关。
根据动车踏面无类似于拖车踏面的沟状磨耗这一现象,初步将研究重点放在气制动对踏面的磨损上,同时也对轮轨接触进行调研分析。
对于道岔上的沟状磨损主要以测量和轮轨几何接触分析为主。
因为没有其它物体与道岔顶面接触的可能性,唯一的可能性就是轮轨的接触引起。
铁道车辆车轮踏面擦伤原因及防范措施摘要在铁道车辆运行过程中,车轮踏面在众多原因作用下,也会发生擦伤并且会对铁路车辆运行产生一定的影响。
本文研究了车轮踏面出现擦伤的原因,并对如何防范踏面擦伤的出现进行了探讨。
关键词车轮;踏面擦伤;原因;处理措施中图分类号U2 文献标识码 A 文章编号2095-6363(2017)14-0034-01轮对是铁道车辆主要组成部件,承担着铁道车辆沿钢轨走行的功能,工作中轮对需要承受来自各个方向的力作用,同时轮对本身也需具备导向、传递制动力等方面的功能。
因此,轮对在行走过程当中,不可避免会出现车轮的踏面擦伤、剥离等情况,并且这些情况也会直接影响得到铁道车辆的运行安全[1]。
为此,以下从轮对踏面擦伤的实际情况出发,具体分析擦伤的原因,并就其原因探讨防范的措施。
1 车轮踏面擦伤的原因1.1 车轮踏面构造分析当前铁道车辆的车轮踏面主要分为两种类型,即锥型踏面和磨耗型踏面,这两种踏面的具体参数有明显的不同。
锥型踏面是由轮内侧面向外48mm至100mm之间以1:20的锥度区段和由100mm到35mm之间以1:10的锥度区段构成。
磨耗型踏面则是由半径为100mm、500mm、220mm的三段弧型线圆滑连接成的一条曲线和锥度为1:8的一段直线组成的几何图形[2]。
随着铁道车辆新技术的发展,目前基本上采用的是磨耗型踏面车轮。
基于该类型的车轮踏面,其踏面擦伤的原因依据情况会有不同,以下进行具体分析。
1.2 车轮踏面擦伤原因分析在当前使用磨耗型踏面车轮下,车轮踏面擦伤的具体原因有以下几点:1)车轮的制动力过于强大,这一情况的出现主要是由于车辆制动系统的结构设计存在问题,或制动阀、风管等出现临时故障;2)车辆运行时,由于制动故障出现抱闸的情况,闸瓦间隙自动调整器以及制动缸故障进一步使得车轮踏面发生擦伤;3)车辆运行时间过长车轮出现疲劳,并且受到温度的冲击发生剥离,进而发生擦伤;4)铁道车辆运行时铁鞋制动过于频繁因而导致擦伤;5)调车时采用手制动之后,如果不进行完全放松,在长时间的闸瓦、车轮相互摩擦下,车轮踏面温度则上升,从而容易发生剥离、擦伤;6)车辆运行的线路表面平整度也会对车轮踏面产生一定的影响,如线路表面凹凸不平等,均可能使得车轮踏面发生擦伤;或者铁道钢轨弯道的内外轨高度差致使车轮踏面出现擦伤;7)铁道车辆在温差非常大的情况下,其车轮踏面也会发生擦伤。
地铁车辆车轮异常磨耗原因与对策摘要:随着我国地铁的不断建设发展,车辆在使用过程中会时常遇到一些问题或故障,需要技术人员的及时维护。
车轮作为地铁车辆的重要组成部分,异常磨耗对车辆本身的寿命有影响之外,对运营安全存在重大安全隐患。
因此,研究车轮异常磨耗的原因,采取相应对策进行处理,具有重要意义。
关键词:地铁车辆;车轮磨耗;原因;对策前言地铁具有运载量大、快速、舒适等优点,被广大市民选择乘坐。
地铁一般速度低于80 km/h速度的制动方式主要采用路面制动,由于地铁区间站间距短,制动比较频繁,单纯空气制动是无法满足制动热负荷要求。
所以一般地铁车辆都采用空气制动+电制动的方式,正常工况下先使用电制动,然后空气制动进行补偿。
合成闸瓦的散热性较差,因此制动过程产生的热负荷90%以上被车轮吸收;同时由于车轮承担支撑车辆的重量,运行导向,传递牵引力、制动力等交叉工作,从而使得车轮承受过多的热负荷,当车轮承受的热负荷超过自身承受极限时,车轮踏面出现剥离、热裂纹、异常磨耗等热损伤。
另外部分司机的误操作(频繁使用快速制动),让车轮踏面产生大量热应力,导致异常磨耗的产生。
这些异常磨耗如不及时修复,严重影响地铁车辆运营安全。
1.异常磨损的现象在地铁车轮踏面异常磨损研究中,我们首先需要了解的是异常磨损都有哪些主要表现。
在实际工作实践中,将踏面异常磨损问题表现归纳为以下几类。
1.1踏面沟槽状磨耗异常磨损:在我国的地铁车轮踏面异常磨损中,踏面沟槽状磨耗的出现是最常见的磨损形式在实际的研究中我们发现,这一磨损主要是因为以下问题综合情况造成的: 对于制动频繁、热负荷较大的城轨车辆,若电空制动力的分配比例、空气制动的切入点设置不合理,很容易导致此种磨耗,且基本全部出现在拖车车轮。
其根源在于过高的热负荷使闸瓦温升过高,导致闸瓦的材质、物理性能发生变化,引起合成闸瓦摩擦材料局部摩擦热膨胀,温度越高,这种磨耗在车轮踏面的外侧越容易发展;再加上闸瓦在横向分力下发生横向摩擦,反作用于车轮踏面,使得踏面出现此磨耗形成沟槽状磨的出现,异常磨耗的先期表现为踏面热裂纹、剥离等缺陷。
0引言对于轨道交通车辆来说,车轮是保证车辆安全运行的重要前提。
由于车辆进行工作时,车辆会非常频繁的进行启动、加速、过弯以及制动等,会严重造成车轮的损耗而影响车轮的使用寿命,对列车的安全运行产生较大的隐患。
因此必须对车轮的异常损耗情况进行研究,明确影响车轮异常损耗的主要因素,并有针对性的进行解决,才能够保障车轮运行的安全性和可靠性,加强车辆的动力性能和提高车辆的乘车舒适度。
车轮的异常损耗会造成钢轨和车轮之间匹配关系的恶化,影响车轮使用的安全性,增加了维护车辆的成本和相关人员的工作,不利于企业经济效益的提高和持续健康的发展。
1重型轨道车车轮异常损耗的主要原因1.1车轮材质重型轨道车一般使用的车轮是辗钢,整体车轮车轮整体材料的性能直接关系着重型轨道车车轮质量和运行安全性,车轮异常损耗的主要原因包括车轮材料性能的弱化。
当车轮在经过长时间的运行之后,必然材料会产生一定的损伤,与其他的制动参数和轴重参数相同的轨道车相比如果车轮发生在经过相同运行里数之后更重的车轮损耗,则需要考虑车轮的材质是否合格的问题。
车轮是承载车辆载荷最主要的部件,也是轨道外力的直接承受者,在运行过程中,需要承受极大地载荷,因此,需要车轮具有较强的强度、抗热、疲劳性能、韧性以及耐磨损性能等,一般来说,车轮耐磨性与自身硬度相关,硬度越高车轮的耐磨性越强。
但这并不代表车轮硬度越高越好,还需要结合运行的实际情况以及钢轨的硬度,合理选择车轮的硬度,综合各种因素保证钢轨系统和车轮总磨损量控制在一定的水平。
[1]1.2轮缘厚度重型轨道车运行时当轨道车通过曲线,会造成轮缘厚度的磨损,轮缘厚度是重要的轮缘参数之一,主要在于避免列车在行驶过程中产生较大的或者异常的横向移动情况,抑制车轮蛇形运动,保证车轮运行的安全性。
在列车运行过程中,如果轮缘厚度数值过小,则会发生轮缘磨损过量的情况,造成钢轨之间的导向间隙过大,从而造成列车在运行时会发生较大的横向移动,影响列车运行的稳定性。
铁路车辆轮轴磨损分析调研报告课案
引言
本报告旨在对铁路车辆的轮轴磨损情况进行分析调研。
通过对车辆轮轴的磨损情况进行研究,可以了解车辆运行过程中的磨损程度和原因,并提出相应的解决方案,以提高铁路车辆的安全性和使用寿命。
调研方法
我们采用了以下方法对铁路车辆的轮轴磨损情况进行调研:
1. 数据收集:收集了多条铁路线路上的车辆运行数据,包括车辆类型、运行里程、运行速度等。
2. 实地观察:对选定的几个车辆进行实地观察和检测,了解其轮轴磨损情况。
3. 数据分析:通过对收集的数据进行统计和分析,得出轮轴磨损的相关指标和特征。
调研结果
经过数据收集和分析,我们得出以下调研结果:
1. 轮轴磨损与运行速度和运行里程呈正相关关系,高速运行和长距离运行的车辆更容易出现轮轴磨损。
2. 轮轴磨损与车辆类型也有关,部分车型的轮轴更容易受到磨损。
3. 对于磨损较严重的轮轴,需要及时更换或修理,以确保车辆的安全运行。
4. 针对轮轴磨损问题,我们建议在车辆运行前进行更加详细的检查和维护,以减少磨损程度。
结论
轮轴磨损是铁路车辆运行过程中的常见问题,对车辆的安全性和寿命有影响。
通过对轮轴磨损情况进行分析调研,我们可以针对不同情况提出相应的解决方案,以提高铁路车辆的运行安全性和寿命。
我们建议相关部门在轮轴磨损问题上加强维护和检查,并关注高速和长距离运行的车辆,以减少磨损导致的安全隐患。
铁路车辆轮对故障及处理措施铁路是我国经济社会发展过程中的重要交通工具,铁路运输企业主要负责各种产品的运输管理,在铁路运输过程中,货车的轮对通常呈高速旋转滚动的状态,承载着车辆的全部重量,因此在运行过程中很容易出现故障。
本文对铁路车辆轮对常见故障以及故障防范措施进行分析和探讨,旨在提高车辆运行的安全水平。
标签:铁路车辆运输货车轮对故障防范方法引言随着我国经济水平的不断提升,我国交通运输事业的发展也越来越迅速,铁路作为主要的交通运输渠道,承载着主要的运输任务。
随着科学技术的进步,铁路货车也朝着高速、重载的方向发展,这对于我国铁路货车的运行质量以及检修水平提出了更高的要求。
在车辆运输过程中对车辆的损耗很大,例如货车轮对,承载了车辆的主要重量,在运行过程中呈高速运转的状态,车辆轮对长期反复工作,必然会出现较多故障。
对此,铁路运输企业必须要积极加强对铁路车辆的检修与维护,对车辆的各个部件进行定期养护,不断提高车辆的安全性与稳定性。
车辆轮对是车辆运行的重要部件,出现故障时对货车提速会造成较大制约,严重时还会导致货车停运,不利于铁路行业的可持续发展。
铁路货车轮对故障常见的三种形式是轮缘磨耗过限,轮辋过限,踏面圆周磨耗、擦伤、剥离等,在车辆运行过程中要定期进行维护,找到问题的成因,并且对故障进行解决。
一、铁路货车车辆轮对存在的常见故障1.轮缘磨损正常工作状态下车辆轮对的轮缘磨损情况不是太严重,轮缘磨损主要原因是由于铁路货车在曲线行驶或者经过岔道的时候才会出现,在这种情况下,轮缘承受的荷载比正常运行时的荷载要大很多,因此车辆很容易偏向铁路线路的某一侧运行,出现轮缘磨损严重的情况。
2.轮辋裂纹故障铁路货车在运输过程中可能需要紧急制动,在紧急制动过程中,轮对承受着钢轨间的冲击振动和相互作用力,如果轮对的轮辋本身存在细小的裂纹,则很容易在外力的作用下使得车轮的轮对轮辋的裂纹处产生应力集中,导致轮辋裂纹扩大。
对于轮辋裂纹如果不能及时发现并且处理,使得轮辋发展到疲劳的状态,还会使得铁路车辆在通过曲线或岔道时,因离心力的作用,轮缘受力变大,对轮辋内侧轮缘根部处造成损伤。
重型轨道车车轮异常磨耗原因分析及应对措施发布时间:2021-12-31T07:54:09.855Z 来源:《电力设备》2021年第11期作者:周小龙[导读] 确保车轮硬度选择的合理性,从而有效控制钢轨和车轮总磨损量。
(广东城际铁路运营有限公司)摘要:本文首先分析重型轨道车车轮异常磨耗原因,然后对重型轨道车车轮异常磨耗的应对措施进行详细论述,主要包括降低制动时间、改变车轮材质及硬度、改进现有车辆基础制动结构、采取经济性的镟修方式、安装轮缘润滑装置,通过不断分析旨在顺利解决重型轨道车车轮异常磨耗现象,实现及时发现问题并解决问题。
关键词:重型轨道车车轮异常磨耗原因应对措施1.重型轨道车车轮异常磨耗原因分析1.1车轮材质一般来说,辗钢在重型轨道车车轮得到了广泛应用,整体车轮(见图1)材料的性能,是重型轨道车车轮质量的重要影响因素之一,因此车轮材料性能一旦出现弱化现象,极容易引发车轮异常损耗。
在车轮不断运行过程中,其材料的损伤难以避免,相比于其他的制动参数相同的轨道车,如果车轮损耗更为严重,应对车轮的材质问题进行深入分析。
分析承载车辆载荷的部件,在车轮这一方面得到了充分体现,同时也承受着轨道外力,运行过程中承受的载荷较大,故明确提出了对于车轮强度、抗热、疲劳性能等方面的要求。
在常规上,车轮耐磨性与自身硬度之间的关系是紧密联系的,硬度与车轮的耐磨性成正比,但是仍然需要依据运行实际情况,确保车轮硬度选择的合理性,从而有效控制钢轨和车轮总磨损量。
图11.2轮缘厚度对于重型轨道车来说,在轨道车通过曲线时,轮缘厚度的磨损难以避免,在诸多轮缘参数中,轮缘厚度不容忽视,可以防止列车异常横向移动情况,将安全的运行环境提供给车轮。
在列车运行过程中,轮缘厚度数值过小的情况下,轮缘磨损过量的情况无法规避,使钢轨之间的导向间隙愈发明显,从而造成横向移动发生于列车运行时,这使得列车运行的稳定性受到了严重威胁。
反之,在轮缘厚度数值较大的情况下,轮缘虚增厚情况必然产生,难以高度匹配轮缘踏面磨损速度,从而加剧踏面异常损耗的发生。
地铁车辆车轮偏磨原因分析与对策研究摘要:近年来,我国的交通工程建设有了很大进展,随之地铁车辆越来越多,轮对偏磨是铁道车辆常见的车轮磨耗形式。
本文针对地铁车辆的车轮偏磨和制动梁缓解不良等问题相对突出,分析问题产生的原因,并提出改进的措施与建议。
关键词:地铁车辆;车轮磨耗;偏磨;数值仿真;小半径曲线引言随着车辆运行速度的提高,轮轨伤损日趋严重,其表现形式也更为复杂。
车轮镟修是各地铁公司广泛采用的车轮维修方法,但盲目的镟修必将导致高额的维修成本。
为减少运营成本,必须对轮轨伤损形式及其对车辆系统动力学性能的影响进行研究,从而制定合理的车轮镟修策略。
1车轮不均匀磨耗原因分析1.1倾斜杠杆的排布方式为适应车辆制动系统的排布要求,转向架基础制动装置采用倾斜式杠杆系统。
倾斜式杠杆系统势必会在车辆制动和缓解过程中产生横向分力,虽然随着车辆空重车状态不同车体上拉条对转向架游动杠杆作用力的方向会发生一定的变化,但转K2和转K6型转向架的基础制动装置结构形式决定了上拉条的拉力方向只能是向转向架纵向中心线倾斜,所以,转向架基础制动装置所受横向力也只能是同一方向,即指向转向架纵向中心。
转向架基础制动装置杠杆系统采用倾斜方式排布可同时导致游动端和固定端制动梁产生横向位移,与车轮实际表现出来的不均匀磨耗状态存在一定的差异,且该因素只能导致车轮轮缘偏磨而与踏面偏磨无关,因此仅是原因之一,而非主要原因。
1.2制动梁缓解不良依靠转向架基础制动装置自身重力在侧架滑槽斜面上的分力和运行过程中的振动产生垂向加速度使制动梁的缓解力增大,当缓解力大于缓解阻力时,制动梁缓解,闸瓦脱开轮缘。
但在缓解过程中,在扭矩和基础制动装置自身重力的作用下,制动梁滑块在侧架滑槽斜面上产生的摩擦阻力以及各杆件间铰结处始终存在的摩擦、卡滞导致缓解阻力上升,造成缓解不良导致抱闸或“虚抱”(闸瓦与车轮之间没有间隙,但闸瓦压力实际比制动时小或者为零),加剧了闸瓦和轮缘的磨耗。
机车车轮情况汇报机车车轮情况汇报尊敬的领导:我先后深入调研了公司机车车轮的情况,并根据调研结果撰写了一份关于机车车轮情况的汇报,现将情况作如下报告。
调研结果显示,公司现有的机车车轮状况总体较好,但仍存在一些问题和潜在风险。
具体情况如下:一、整体评估根据调研情况,公司机车车轮的整体状况良好,没有出现明显的损坏和磨损迹象。
大部分车轮表面光滑,无明显的凹陷、磨损和裂纹。
我们使用的大多数车轮都处于合理的寿命范围内,但也存在着一定的老化和磨损问题。
二、具体问题1. 某些车轮出现磨损不均匀的情况。
原因可能是部分车轮在使用过程中不同程度地受到了过重负荷或者路面不平的影响。
这种不均匀磨损会影响车轮的平衡性和稳定性,需要注意修复或更换这些车轮。
2. 部分车轮存在裂纹和凹陷问题。
经过观察,这些问题可能是由于运输过程中发生的碰撞或者骤冷骤热等外界原因导致的。
车轮的裂纹和凹陷会对安全性产生潜在影响,我们应立即采取措施进行修复或更换。
3. 部分车轮的轮辋老化问题。
经过实地考察,我们发现部分车轮的轮辋出现了明显的老化迹象,这可能是由于使用时间较长或者颠簸路面使用过程中造成的。
轮辋的老化会降低机车车轮的承载能力和稳定性,需要及时更换保修。
三、存在风险1. 由于部分车轮磨损和老化问题较为严重,若不及时修复或更换,可能会导致车轮出现故障或失效,进一步影响机车的正常运行和安全性。
2. 车轮磨损不均和轮辋老化等问题,会增加机车的摩擦阻力和能耗,影响机车的运行效率和节能性能。
四、解决建议1. 建议公司制定一套完善的机车车轮维护计划,包括定期检查和保养车轮,及时处理磨损和老化问题,确保车轮的正常运行状态。
2. 对出现较严重问题的车轮,建议及时进行修复或更换,确保车轮的完好性和稳定性。
3. 针对车轮磨损不均和轮辋老化等问题,建议车辆部门加强对机车的使用培训,教育驾驶员合理操作和维护车轮,减少不合理使用和损坏。
4. 向供应商提出建议,加强对车轮制造工艺的研发和改进,提高车轮的耐磨性和抗老化性能,以降低车轮出现损坏和老化问题的概率。
高速列车车轮磨损技术研究随着现代交通工具的快速发展,高速列车已经成为人们出行的首选方式之一。
作为高速列车的重要组成部分,车轮的性能和磨损情况直接影响着列车运行的安全性和稳定性。
因此,对高速列车车轮的磨损技术进行研究,不仅能够提高列车的运行效率,还能够延长车轮的使用寿命并降低运营成本。
一、车轮材料的选择和加工技术高速列车车轮承受巨大的压力和摩擦力,因此车轮材料的选择至关重要。
目前,常见的车轮材料包括钢轮、复合材料轮和陶瓷轮等。
钢轮因其硬度高、强度大、成本相对较低等优点,被广泛应用于高速列车。
然而,钢轮存在着磨损快、表面易受到磨蚀等问题。
在车轮的加工技术方面,高速列车车轮通常采用锻造、热处理和精密车削等工艺。
锻造工艺能够提高车轮的密度和硬度,增强其强度和耐磨性。
热处理工艺可以改善车轮的组织结构和物理性能,提高其抗疲劳和耐腐蚀性能。
精密车削则能够使车轮表面光滑度更高,减小磨损程度。
二、磨损原因分析和预测技术高速列车运行时,车轮与轨道之间会产生较大的接触压力和摩擦力,从而导致车轮表面的磨损。
磨损原因主要包括轮轨磨损、摩擦磨损和疲劳磨损等。
为了准确预测车轮的磨损情况,研究人员开展了大量的试验和数值模拟。
试验可以通过在实际运行中对车轮进行监测和测量,来获得直接的磨损数据。
数值模拟则基于车轮工作状态和受力分析等理论,通过计算机建模和仿真技术,模拟车轮的磨损过程并预测其磨损程度。
三、磨损监测与维护技术磨损监测是高速列车车轮磨损技术研究的重要内容之一。
通过对车轮的实时监测,可以及时掌握车轮磨损情况,并采取相应的维护措施,以保证列车运行的安全性和稳定性。
目前,常用的车轮磨损监测技术包括磁控传感技术、红外线热成像技术和超声波检测技术等。
磁控传感技术通过测量车轮磁异常变化,可以准确判断车轮的磨损程度。
红外线热成像技术则通过感知车轮的温度变化,来识别车轮磨损的位置和程度。
超声波检测技术能够检测车轮内部的缺陷和裂纹,提前发现潜在的安全隐患。
铁路货车车轮伤损及踏面磨耗规律的研究丁勇;王新锐;曲金娟【摘要】针对提速货车环行线120 km/h可靠性试验中车轮损伤和磨耗的统计数据,研究探索规律,分析车轮损伤与运用里程的关系,提出现有我国主型货车在运用一个段修期后,将有15%的车轮由于损伤需要旋轮或更换,将成为重载提速后车辆临修的主要故障之一;对于车轮磨耗,根据环行线不同轴重车辆35万km试验运行里程的车轮磨耗数据,计算出车轮踏面圆周平均磨耗率并推出车轮圆周磨耗量推算经验公式,并结合大秦线调研数据对我国今后将发展的新一代货车车轮圆周磨耗量进行计算预测.【期刊名称】《铁道机车车辆》【年(卷),期】2011(031)006【总页数】6页(P32-37)【关键词】货车;车轮;磨耗【作者】丁勇;王新锐;曲金娟【作者单位】中国铁道科学研究院机车车辆研究所,北京100081;中国铁道科学研究院机车车辆研究所,北京100081;中国铁道科学研究院机车车辆研究所,北京100081【正文语种】中文【中图分类】U272随着铁路货运运输向高速重载的发展,铁路货车车轮的损伤及磨耗问题引起广泛关注,在货车车辆轴重达到27~30 t,运营速度100 km/h以上时,货车车轮的损伤及磨耗将呈现何种状态,对货车的正常运用及维修将会造成何种影响,是我们急待研究的课题。
结合提速货车环行线120 km/h可靠性试验,充分挖掘分析试验中车轮损伤和磨耗数据,寻求车辆轴重、走行公里与车轮损伤、磨耗的关系,统计规律以进一步预测新一代货车车轮可能发生的损伤和磨耗,为今后新一代货车设计和运用维护提供数据支持。
1 试验条件提速货车120 km/h可靠性试验在环行线进行了历时5年2个阶段的试验[4-5],第1阶段试验总里程182 741.5 km,其中120 km/h的里程约占总里程的70%;第2阶段试验总里程167 603 km,其中120 km/h的里程约占总里程的64.47%。
试验线路为中国铁道科学研究院环行试验线路,全长8.5 km,钢轨为60 kg/m U74热轧钢轨,强度等级为780 MPa。
浅谈地铁车辆轮对异常磨耗原因及控制作者:马骏豪来源:《市场周刊·市场版》2020年第05期摘要:地铁车辆轮对异常磨损是困扰地铁车辆运营部门难题。
轮对模式异常磨损可分为凹槽、W形磨损和梯形磨损,这主要与车轮组沿履带移动时胎面和履带之间摩擦以及制动钳与制动模式之间摩擦有关。
在日常操作和维护中,随着车辆里程增加,车轮磨损异常现象逐渐暴露出来。
根据对A市地铁1号线车辆轮对磨损情况研究和分析,指出异常磨损原因,并提出解决胎面异常磨损方案。
轮组作为地铁、汽车的重要组成部分,关系到列车运行的稳定性和安全性。
以A市地铁1号线异常胎面和轮式磨损为研究对象,其主要原因是电力系统与空气制动不协调,ATO控制不力。
进行合理控制后,车辆轮对异常磨损将得到有效控制。
关键词:地铁;车辆轮对;异常磨耗一、引言随着我国地铁和地铁车辆里程表增加,地铁车辆轮对保护器异常磨损现象逐渐暴露出来。
轮对异常磨损会影响地铁列车安全稳定,也影响乘客舒适度,缩短车辆使用寿命,增加维修部门的。
据调查,A市地铁1号线多个车辆轮对有不同程度异常磨损。
车轮胎面异常磨损会降低车轮与铁轨之间接触连接,影响道路稳定性、乘客安全性和便利性,缩短履带系统部件使用寿命。
鉴于这种现象进一步恶化会降低驾驶安全系数,因此,有必要进行彻底研究和分析,以确保地铁安全。
地铁具有承载能力高、速度快、舒适性大等优点,是市民日常出行常见选择。
路面制动是地铁主要制动方式,由于地铁站距离短,制动频繁,只有空气制动不能满足热负荷要求。
当车轮承载车辆横向负载时,驱动驾驶员、牵引力传动力和制动力,轮对承载量过高。
当轮对承受热负荷超过其自身轴承限制时,轮对保护器将受到热损伤,如剥落、热裂纹和异常磨损。
以A 市地铁1号线为例,驾驶员频繁使用快速制动会导致车轮胎面产生大量热应力,从而导致轮对异常磨损。
如果这些异常磨损不能及时修复,地铁车辆安全将受到严重影响。
在研究轮对异常磨损现象时,需要了解异常磨损主要表现。
关于车轮踏面圆周磨耗原因、危害及处理方法的调研报告
摘要随着铁路货运经营管理模式的多元化发展,铁路货车高速、重载的运输需求日益升温,如何稳步提升铁路货车车辆安全运行品质,有效防止列车惯性故障,维护安全稳定的运输环境是铁路货车车辆运用部门的重要难题之一。
轮对作为铁路车辆转向架中的关键部件,对车辆的安全运行起着至关重要的影响。
常见的轮对故障有:车轮踏面擦伤、剥离及局部凹入、熔堆、欠损,车轮踏面圆周磨耗过限,轮缘磨耗过限及其它设备故障。
通过对现场作业车辆车轮踏面圆周磨耗故障的调研,总结出可能引发车轮踏面圆周磨耗故障发生的原因、危害及车辆运用的控制措施。
关键词铁路货车;踏面圆周磨耗;控制措施
1 车轮踏面外形结构
在很长的一段时间里,车轮的踏面结构为锥形,即车轮踏面由具有一定锥度的两段直线组成。
在锥形踏面长期运行过程中,每次旋削后,存在踏面外形和钢轨顶部断面形状不匹配、运用初期磨耗较快、旋削切削量大等问题。
从大量的现场运用实践中总结出:不论车轮踏面初始形状如何,经过运用磨耗后,车轮踏面趋向一个“稳定形状”,并且形状一旦稳定,磨耗就会减慢,在认识了锥形踏面存在的问题和踏面磨耗规律之后,我国铁路货车采用了现在的LM磨耗型踏面。
LM磨耗型踏面的外形结构如图1所示。
2 车轮踏面圆周磨耗超限的原因
1)在充分满足铁路货车高速、重载运输需求的前提下,铁路货物列车的制动距离也相应延长,闸瓦与轮对的粘着摩擦时间延长、摩擦作用力增大,在制动过程中,闸瓦表面与车轮踏面圆周的磨耗也必然相对增加,势必增大了车轮踏面圆周的磨损,然而,闸瓦可以随时更换,而轮对的更换与处理,则需要将故障轮对车辆扣送到具有一定资质的检修部门,检修不及时,形成车轮踏面圆周磨耗超限故障;
2)部分车辆的制动机发生故障或制动机作用不良,个别司机制动、缓解操作不当,致使车辆长期带闸运行,闸瓦与车轮踏面长时间磨损,轮对沿钢轨长距离滑行,产生巨大的滑动摩擦力等诸多情况,都会形成车轮踏面圆周磨耗超限问题的发生;
3)高磷磨合闸瓦材质不良,工艺标准低下的影响。
个别高磷磨合闸瓦生产厂家不按工艺要求制作闸瓦,致使闸瓦整体硬度偏大,从车轮和闸瓦构成的摩擦副考虑,车轮踏面的磨耗没能得到有效控制,闸瓦中含有过硬的金属粉沫较多且不均匀或局部有硬点硬面,对高速运行的车辆,突然进行列车制动,闸瓦的局部硬点极易刮坏车轮踏面。
加之磷受热易氧化的化学特性,车辆运用过程中,闸瓦、踏面之间还会产生闸瓦鎏铁、金属镶嵌现象,导致车轮踏面出现10mm~60mm
不等宽度的磨耗、划痕而破坏了踏面的斜度;
4)目前,我国铁路货车引用外国先进技术,逐渐发展为铸钢为主体的轮对生产技术,由于高磷磨合闸瓦的散热性能较差,车辆在制动过程中产生的绝大多数热负荷被车轮踏面吸收,车轮踏面圆周反复承受加热—冷却—再加热—再冷却的物理过程,致使铸钢轮对的车轮踏面圆周极易产生疲劳裂纹而形成逐层脱落,最终,导致车轮踏面圆周磨耗超限问题的发生;
5)车辆定期检修周期超长,车辆年久失修或个别扣修单位不按规定工艺进行加修,如:换修的车轮轮径差超过规定要求或使用不符合规定要求的轮对等原因也会加剧车轮踏面圆周磨耗超限问题的发生。
3 车轮踏面圆周磨耗的危害
1)车轮踏面圆周磨耗超限破坏了踏面的标准外形,踏面与钢轨经常接触部分的锥度一旦变大,直接导致轮对蛇形运动的波长降低,同时频率升高,进而降低车辆运行的平稳性。
特别是在通过曲线线路时,横向平稳性的下降,极易造成晃车,甚至脱轨事故的发生;
2)车轮踏面圆周磨耗过限后,其轮缘高度相应增加,当钢轨顶面最大磨耗为10mm、踏面的磨耗量最大为8mm时,轮缘顶点和钢轨鱼尾板连接螺栓很容易互相碰撞,导致鱼尾板螺栓被切断,进而引发车辆脱轨事故;
3)增大运行阻力。
车轮踏面圆周磨耗后,增大了车轮和钢轨的接触面积,由于车轮踏面与钢轨接触的各点与车轴中心的距离不尽相同,使踏面与钢轨接触各点的滚动距离也不相同,而钢轨各处纵向长度是相同的,这样车轮与钢轨必然会产生局部滑动摩擦。
随着踏面圆周磨耗的加重,使得踏面与钢轨接触各点与车轴中心距离的偏差加大,从而加大了运行时的摩擦阻力;
4)在车辆运用过程中,若一侧车轮的踏面由于闸瓦等因素磨耗严重,导致同一轮对的轮颈差大于规定值2mm时,小轮颈侧车轮轮缘在运行中靠向钢轨,大轮颈侧车轮轮缘远离钢轨,车轮在运行过程中始终处于偏斜位置,造成小轮颈侧车轮轮缘和部分车轮踏面磨耗严重,同时大轮颈侧轮輞出现不均匀的碾边问题,进而严重影响铁路货车的行车安全;
5)踏面圆周磨耗严重时,会造成辗堆而使踏面外侧下垂,当轮对通过道岔时,踏面外侧会陷入基本轨与尖轨之间,推开基本轨,进而引发脱轨事故;
6)车轮踏面圆周磨耗严重或经过多次镟修后的车轮,其轮輞厚度过薄、超限或裂损,严重危及行车安全。
4 改进措施及合理化建议
1)车辆运用部门应加强列检作业制度的落实,严格执行现场作业规章制度,
列车队发现车轮踏面圆周磨耗故障,正确使用四种检查器,测量确认,加强故障车辆的鉴定和扣修;同时,认真执行好列车制动机试验程序,确认好制动缸鞲鞴出闸—缓解的全过程,杜绝车辆抱闸现象的发生,减少因车辆抱闸而引起的踏面圆周磨耗超限现象的发生;
2)建议机务部门强化司机操作规程执行,杜绝因操作不当而引发的抱闸现象,杜绝车辆长期带闸运行造成的踏面圆周磨耗超限现象的发生;
3)建议高磷磨合闸瓦生产厂家,对高磷磨合闸瓦的材质、材料、配方与生产制造技术条件进行研究改进,以杜绝闸瓦中含有过硬的金属材质或局部硬块等,减少对车轮踏面的磨耗。
5 结论
通过对现场作业列车的实际调研我们认为,车辆轮对故障,特别是圆周磨耗故障较为突出,它直接影响车辆的运行品质,威胁行车安全,针对车轮踏面圆周磨耗的原因、危害,我们从车辆运用角度出发,制定了轮对作业质量复查管理制度,及时发现踏面圆周磨耗超限车辆,并严格控制的该类型故障车的鉴定处理,做到防患未然,及早发现故障,确保列车运行安全。
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