彈性車輪滾動疲勞綜合性能試驗機的研制

侯傳倫 戚 援 王 慎 寧 燁

(中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司 江蘇 常州 213011)

1 車輪疲勞試驗方法介紹

彈性車輪是在車輪的輪箍與輪心之間嵌裝減振橡膠，依靠橡膠的減振阻尼作用，降低輪軌噪聲，緩和輪軌沖擊振動[1]的軌道車輛走行部件，能夠提高車輛運行平穩性和乘客乘坐舒適性，在城市軌道交通車輛上得到了廣泛應用。彈性車輪作為一種分體式車輪(見圖1)，組成零件較多，結構復雜，同時作為車輛的關鍵走行部件，其安全可靠性直接關系到車輛的運行安全，因此需要對彈性車輪的疲勞性能進行全面的驗證考核。

圖1 一種典型的彈性車輪結構

一般來說，傳統車輪的疲勞試驗方法主要有靜態定點加載和輪對滾動加載兩種。

車輪的靜態定點加載試驗是將車輪固定安裝在試驗機架上，通過液壓作動器對車輪踏面的固定位置進行循環加載(見圖2)，考核車輪在規定載荷下的疲勞可靠性。這種試驗方式只能對車輪在靜止狀態的性能進行考核，無法模擬車輪在實際運行過程中的輪軌滾動接觸狀態。

圖2 車輪靜態定點加載試驗

輪對滾動加載試驗是將輪對放置在模擬軌道的兩個軌道輪上，通過在一系懸掛座施加規定的載荷，考核輪對的強度及疲勞性能(見圖3)。該方法能夠較真實地模擬車輪滾動狀態和輪軌接觸關系，但試驗機結構復雜，造價昂貴，同時也無法實現單個彈性車輪的剛度性能測試和單個車輪載荷的精確加載。……