地铁车辆轮对异常状态及镟修

(武汉地铁集团运营有限公司，湖北 武汉 430000)

1 地铁车辆轮对异常状态分析

车辆轮对在列车行驶过程中起着至关重要的作用，作为转向架的重要组成部分，它的状态好坏直接影响到乘客的乘车体验。不仅如此，当轮对出现严重缺陷时，甚至会对行车安全造成一定的隐患。

1.1 轮对轮缘磨损

轮缘磨耗主要是列车通过曲线或者道岔时，由于离心力的作用，钢轨或者道岔挤压轮缘导致磨损加快。

1.2 轮对踏面损伤

踏面剥离和损伤一般是由于车轮踏面在钢轨的冲击力、纵向和横线蠕滑力的作用下，表层金属产生塑性变形，再通过扩展受到一定外力的情况下，部分会脱落掉离；擦伤多为轨面滑动及闸瓦制动时产生，随着长时间运营可能会使车轮变形加剧。无论是踏面剥离还是擦伤，都会导致失圆，快速运营时甚至会产生异响。

1.3 轮径超差

形成轮径差的因素有很多种，如出厂误差、过曲线时内外轮磨损不同、闸瓦制动等。一般拖车同轴轮径差超过2.5 mm，同转向架超过5 mm，动车同轴超过1.5 mm，同转向架超过4 mm，就需要进行镟轮恢复，否则可能会导致轮缘偏磨等情况的产生。

1.4 径向跳动超限

径向跳动主要是由于外圆和同轴孔不圆而导致的半径差，它是沿着车轴直径方向的跳动。如果径跳超过一定限度，可能会导致踏面失圆，引发车辆抖动等情况。

2 武汉地铁8号线轮对跟踪处理

8号线一期车辆在运营过程中，通过正线的反馈、镟修测量以及车辆走行部故障诊断系统检测等方式，发现踏面擦伤剥离、失圆、轮缘磨耗等情况较为频繁，导致运行中异响时有发生。

针对该类问题，采取的主要处理方式是增开线上轮缘润滑启用列车的数量，由3列增至4列，同时8号线一期车辆于2019年4月30日开始全面镟修，按照镟修标准进行处理。

2.1 镟修对轮对状态的影响

8号线一期车辆轮对采用LM磨耗型踏面，新车的轮对滚动圆直径为840 mm，使用下限问770 mm；针对踏面出现较多的情况采用如下检测标准。

1)踏面擦伤长度≤40 mm、连续擦伤任何一处≤20 mm；深度≤0.5 mm。若超标，需消除擦伤。

2)剥离长度≤20 mm、大于一处时每处≤10 mm。若超标，需消除剥离。

3)轮缘厚度：26 mm≤Sd≤33 mm。若超标，恢复轮缘厚度至26～33 mm。

4)动车同车轮径差不大于7 mm，同转向架轮径差不大于4 mm，同轴轮径差不大于1.5 mm。若超标，同车需恢复至4 mm内，同转向架需恢复至2 mm内，同轴需恢复至1 mm内。

5)拖车同车轮径差不大于8 mm，同转向架轮径差不大于5 mm，同轴轮径差不大于2.5 mm。若超标，同车需恢复至6 mm内，同转向架需恢复至3 mm内，同轴需恢复至1 mm内。

6)径向跳动<0.5 mm。若超标，需恢复至≤0.1 mm。

结合车辆走行部故障诊断系统来观察镟修后的效果，以H13车为例，如图1、图2所示，H13车踏面失圆跳动量、振动趋势均有所减弱，且失圆跳动量增长趋势比较缓慢，振动趋势明显下降。

图1 轮对失圆跳动量

图2 轮对振动趋势

2.2 轮缘润滑系统对踏面及轮缘磨耗的影响

结合2019年5月-8月间H04和H13的测量数据情况来看，H04和H13每1万km踏面直径分平均减少量为0.21 mm和0.25 mm，由此可见，带有轮缘润滑装置的列车在一定意义上比普通列车的踏面磨耗会略好一点。关于两列车的轮缘偏磨异常侧(1单元2位侧、2单元1位侧)，自镟修结束到8月再次测量期间H04和H13每1万km的轮缘厚度平均增长量为0.017 mm和0.024 mm。

由此可见，踏面异常的情况可以通过镟轮有效的改善，而轮缘偏磨问题可以通过镟轮、轮缘润滑等方式在一定程度上进行控制，因数据周期较短，后期还需要继续跟踪观察。

3 车辆轮对使用寿命预测

以8号线H13车为例，新车运营时间为2017年12月，新车到段轮径值为845 mm，至2019年12月最新轮径平均值为838.75 mm，得出H13车在2年18万km内，踏面直径减小约6.25 mm(含维修及自然磨耗)，年均(10万km)减少3.5 mm左右。

其中H13车平均维修量为2.7 mm左右，自2019年4月底完成全车镟修，至今未发现出现正线抖动级异响等情况。以此类推，若无出现特殊情况，至第一次架修轮径值可以保持828 mm左右，第一次大修可以保持在810 mm左右。

4 结语

车辆轮对的良好状态对列车的安全平稳运行有着十分重要的意义，合理的故障处理方式及计划镟修是必不可少的一个环节。因此，结合各个城市线路及车辆的实际情况，及时做好数据统计分析，制定合适的维修方式，是十分有必要的。