重慶跨座式單軌車走行輪胎國產化及應用

何澤勇

（重慶市軌道交通（集團）有限公司運營三公司，重慶 401120）

跨座式單軌車具有爬坡能力強、噪聲小、轉彎半徑小、乘坐舒適、適用山地地形等特點，這些特性與該車采用橡膠輪胎與混凝土軌道梁配合走行方式密切相關。橡膠走行輪胎不僅是跨座式單軌車行車安全的關鍵部件，而且是影響其日常維修成本的重要因素。

重慶市軌道交通 2 號、3 號線作為國內首批跨座式單軌線路，相繼在 2005 年、2011 年開通試運行。在 13年的運營維護期間，以降低運營成本和提升競爭力為出發點，重慶軌道集團大力推進跨座式單軌車走行輪胎國產化、應用和技術革新。

1 跨座式單軌車走行輪胎國產化試驗及應用

1.1 國產化背景

重慶跨座式單軌車引進日本單軌車技術，走行輪胎采用子午線橡膠輪胎，輪胎規格為 345/85 R16（圖 1）。2005 年重慶市軌道交通 2 號線開通后，使用的是進口走行輪胎，因在國外生產，采購周期長且物流成本高。

圖1 重慶跨座式單軌車走行輪胎

走行輪胎成本偏高有兩方面原因：一方面走行輪胎應用初期更換周期約為 1 年，更換頻率快，人工及輔料成本相應增加；另一方面，走行輪胎配套生產企業單一使得輪胎采購成本較高。因此，走行輪胎作為跨座式單軌車的重要安全和消耗部件，對其實施國產化已成為發展跨座式單軌交通的必由之路。

1.2 走行輪胎國產化試驗

經重慶軌道集團廣泛交流、考察及試制樣品篩選比較，最終確定了走行輪胎國產化研發廠家。

1.2.1 廠內試驗

國內某大型輪胎公司按照跨座式單軌車走行輪胎性能要求和技術特點，與重慶軌道集團共同編制了廠內試驗技術標準規范，并研發了專用臺架試驗設備，進行了氣密性、電阻試驗、強度、耐久性、高速和輪緣尺寸等相關試驗，且試驗情況總體良好。

1.2.2 裝車試驗

重慶軌道集團與該國內大型輪胎公司共同制定了國產化走行輪胎裝車試驗方案，全面、詳實地考核國產化走行輪胎實際裝車試用的使用性能和可靠性。裝車試驗包含 3 個階段：段內試驗階段、正線不載客試驗階段、正線載客試驗階段（圖 2）。

圖2 國產化走行輪胎裝車試驗流程圖

（1）段內試驗階段。包含了靜態檢查和試車線試驗 2 個方面：靜態檢查及裝車是指在換輪庫內完成試制輪胎的外觀檢查，重點是安裝尺寸、與輪輞安裝匹配性、與進口走行輪胎互換性是否滿足試驗要求；走行輪胎與輪輞完成安裝并充氣，進行 24 h 保壓試驗，確認輪胎無泄露情況，隨后裝于轉向架上。試車線試驗含空載（AW0 載荷）和重載（AW3 載荷）2 種工況，并包含段內小曲線半徑試驗；其中重載試驗按照 AW3 載重均勻放置沙袋方式進行模擬（圖 3）。

圖3 按單軌車 AW3 工況模擬重載放置沙袋

（2）正線不載客試驗階段。按照空載和重載 2 種工況，分別完成試驗公里數，在正線運營結束后實施。

（3）正線載客試驗階段。首次小批量裝車，逐步擴大裝車范圍（圖 4），并持續到試驗輪胎運行 5 萬km及以上。

裝車運行考核試驗結束后，組織行業專家、企業內國產化職能部門、運營部門等進行了國產化試驗走行輪胎多方總結評審鑒定，并配合研發廠家加快實現成果轉化，提供批量生產的國產走行輪胎。

1.2.3 裝車試驗安全保障方案

在裝車試驗各階段，車輛維修人員與輪胎廠研發技術員全程參與跟蹤，做好試驗記錄，并負責及時處理問題。

圖4 國產化試驗走行輪胎裝車數量逐步擴大歷程

（1）試驗期間檢查走行輪胎表面是否出現裂紋、變形、振動異常、磨損異常、胎壓異常等不良現象，若發現異常須暫停試驗，由雙方共同對試驗走行輪胎進行檢查并處理。

（2）試驗車運行時發現速度異常、異響或焦糊味等突發情況，可參照如下應急處理程序：①試驗車司機首先向行車調度報告列車異常，并盡可能將列車運行至最近站臺停車，得到行車調度指令后，打開跨座式單軌車地板檢查蓋，檢查試驗的走行輪胎是否異常；②若判斷試驗的走行輪胎泄壓，司機應立即報告行車調度，申請低速運行至檢修基地。

1.3 走行輪胎國產化成果

走行輪胎國產化成果主要體現在 5 個方面：

（1）國產走行輪胎在批量使用初期，存在偏磨較嚴重、使用壽命不穩定等情況，通過產品不斷優化改進，國產走行輪胎使用壽命達到了進口走行輪胎使用壽命；

（2）換輪周期延長，降低了人工及輔料成本，提高了換輪效率和列車上線率；

（3）走行輪胎國產化后價格較進口走行輪胎大幅降低；

（4）采購周期大幅縮短，并逐步實現了按需小批量生產供應，縮短了走行輪胎庫存周期，避免了因橡膠老化導致的走行輪胎性能降低；

（5）通過國產化走行輪胎全壽命周期參與、試驗驗證、考核評價，以及產品優化改進、跟蹤，為跨座式單軌車的其他關鍵部件國產化工作提供了重要參考。

2 跨座式單軌車走行輪胎國產化深入推進

隨著重慶市軌道交通 2 號線延伸段、3 號線南延伸段、3 號線北延伸段相繼開通，目前重慶市軌道交通跨座式單軌線路接近 100 km，配屬 133 列 774 輛車，共計裝車 6 000 余條走行輪胎。運營線路加長、運營時間延長、載客量增加，對走行輪胎安全性能要求越發嚴格；按平均更換周期 1.5 年估算，每年需更換 4 000 余條走行輪胎，對其使用壽命、成本控制要求進一步提高。

2.1 國產走行輪胎技術革新

重慶軌道集團相繼與另外兩家國內大型輪胎公司建立合作關系，從輪胎結構、輪廓、膠料配方等方面進行優化，增加走行輪胎的使用壽命，提升安全性能，改善偏磨情況；并針對重慶潮濕山地環境重新設計輪胎花紋，增加雨、雪天氣單軌車防滑性能，目前在裝車試驗階段。通過多家國內走行輪胎的試驗、試用，提升產品競爭力，加強成本控制。

2.2 走行輪胎壓監測設備國產化

重慶跨座式單軌車沿用日本單軌車技術，采用機械式胎壓表對走行輪胎壓進行監測，并順利實現了國產化及批量使用。因采用壓力開關控制與硬線傳輸方式，穩定性雖高，但列車監控顯示屏不能實時顯示胎壓數值，若走行輪胎發生胎壓異常故障報警，列車駕駛員不能準確判斷是否誤報。

無線胎壓監測設備可實時監測并顯示輪胎的氣壓、溫度等數據，便于故障判斷和輪胎維護，缺點是穩定性不夠高。下一步將考慮對走行輪胎進行技改，將機械胎壓表和無線胎壓監測設備結合并行使用（圖 5）。

2.3 國產化項目推進

重慶軌道集團通過諸多跨座式單軌車關鍵部件國產化項目的實施，建立了國產化項目工作流程，使其標準化、規范化、體系化，從國產化立項至國產備品備件批量使用，積極推進跨座式單軌車國產化項目試驗及應用。不僅實現了跨座式單軌車關鍵部件國產化，降低了企業運營成本，同時提高了企業核心競爭力。

3 結論

重慶軌道集團在引進日本跨座式單軌技術基礎上，大力推進走行輪胎國產化，順利完成了裝車試驗和批量使用。運營結果表明，國產走行輪胎運用良好。

圖5 走行輪胎壓監測設備優化概念設計