地鐵車輛輪對踏面缺陷的判定方法及探討

暢寶玉 蔣曉彬

無錫地鐵運營分公司， ?江蘇無錫 ?214000

摘要：隨著地鐵車輛的高速發展，輪對踏面缺陷已成為影響輪對非正常失效的主要原因，踏面缺陷影響行車的舒適性和安全性，增加車輛噪聲和振動，踏面缺陷的主要形式有踏面擦傷和踏面剝離，但因為這兩種缺陷的外觀非常相似，對它們的檢查、分析以及判斷等造成了比較大的困難，因此在這里做出其形成原因的分析和判定以及解決方法。并且可以依據此方法做好相應的監控和應急工作，避免造成更大的影響

關鍵詞： 地鐵; ?踏面缺陷形成原因; ?判定方法

缺陷產生的原因

踏面擦傷：造成輪對踏面擦傷的根本原因就是滑行和摩擦。對于輪盤制動的車輛，當車輛實施制動時，當制動力大于輪軌間粘著力，閘瓦抱住制動盤使輪對停止轉動，但因為慣性作用，車輪踏面繼續在鋼軌上滑動，導致車輪擦傷。對于踏面制動的車輛，閘瓦對踏面的不正常摩擦和車輛打滑都會造成踏面擦傷情況。

踏面剝離：輪對踏面剝離，其根本產生原因主要是車輪內部存在鑄造不良，在車輪運用過程隨著踏面的磨耗，缺陷逐漸暴露出來、出現孔眼或空窩等形狀的缺陷，受到如車輪材質、擦傷、熱損傷、輪軌應力過大等因素影響，車輛在運行中反復碾壓、撕扯而變形，在車輪表面上產生重皮，久而久之，踏面出現片狀剝落。

擦傷或剝離的危害：一是繼續運行時，將對軌面產生敲擊作用，擦傷或剝離越嚴重、速度越高，敲擊作用越大，不但增加了地鐵車輛振動，縮短車輛部件使用壽命，而且損傷鋼軌及線路;二是踏面損傷部位將導致輪軌間粘著狀態的破壞，使列車制動力下降，延長了制動距離;三是不處理繼續運行，會導致擴大剝離或擦傷深度。四是影響車輛的舒適性和安全性。

剝離與擦傷如何區別

（1）剝離是由于輪箍在制造過程中自身存在氣泡、沙眼等缺陷造成，即屬于材質問題。

剝離的表現：故障處所形狀不規則，表面不平滑，看起來粗糙，多數表明有積塵，踏面表面有明顯的掉塊和脫層。

（2）擦傷是由于動輪踏面與鋼軌軌面、閘瓦等出現滑動摩擦造成，車輛運行中，往往是由于車輛輪對出現空轉、輪對抱死引起踏面產生滑動摩擦。換句話說，只要動輪踏面出現擦傷故障，就說明該位動輪發生過空轉、抱輪對抱死等情況中的至少一種。

擦傷的表現：故障處所有摩擦打磨痕跡，表面比較平整，顏色比較光亮（和剛鏇完的踏面顏色差不多）。因輪對抱死造成的擦傷往往出現在動輪踏面的某一處;因空轉造成的擦傷往往出現在動輪踏面的整個圓周（踏面一圈都有）。

防止擦傷的建議

車輪踏面的缺陷或剝離，是無法避免其發生的。但對于擦傷，是完全可以通過精心操縱來避免。

（1）按標準調整閘瓦緩解間隙或制動缸行程。

（1）加強對新材料的研發和加工工藝，提高材料自身的剛度和強度。

（2）研究心得輪對振動設備來檢測踏面缺陷，及時地探知剝離或者擦傷等作用的產生，在使用之前就對其進行預先探傷作業，避免使用質量不過關的車輪。而且，還需要對現有的車體總體布置以及結構組成等等更加深入地進行研究，有效地避免集中應力的產生，防止出現較大的剪切應力增強車體自身的質量。

（3）對車輪進行定期監測，提高在運營的車輪的健康保障，提高車輪材料的疲勞強度閾值，增強車輪材料的彈性。

結束語

踏面剝離是車輪失效的主要類型，盡管長期以來進行了深入研究和分析，但并沒有消除剝離現象的存在。踏面剝離其根本原因為在鑄造時造成的缺陷，現有條件還無法根本解決，一般發現缺陷大多是通過鏇輪進行處理，因此，對于踏面剝離的研究需要不斷的突破，從根本上解決問題。

[1]張斌，盧觀健.鐵道車輪.輪箍失效分析及傷損圖譜[M].北京：中國鐵道出社.2010：10- 20.

[2]安濤.朱宇宙.車輪接觸型損傷分析[].馬鋼技術， 1998（3）：17-22.