地鐵車輪檢測技術

李國輝

摘要：地鐵在緩解城市交通壓力方面非常有效，在快節奏的生活模式下，各大城市為緩解交通壓力，都在開展地鐵工程建設。但地鐵與常規的交通有所不同，在地鐵車輛的運行中，車輪影響到通行的安全性、舒適度，對車輛的檢測尤為重要。現階段的地鐵交通事業發展中，關于地鐵車輪檢測已經取得了一定的發展成效，這些技術對地鐵車輪的質量評估與驗收有著重要的作用。基于此，本文重點分析了關于地鐵車輪檢測方面的幾種技術，有利于通過車輪的改進來提高通行安全性。

關鍵詞：地鐵車輪;檢測技術;應用

在城市交通現代化的發展趨勢下，得益于地鐵的高效性、便捷性，城市的很多居民，都會選用這一交通方式，這也從根本上刺激了地鐵交通事業的發展。但地鐵運行中，車輪的性能卻是需要關注的一個重點指標，一些地鐵交通事故就是由車輪問題所導致，因此，對地鐵車輪的檢測尤為重要，可從輪對尺寸、車輪踏面外形、蹭面缺陷等的檢測出發，評估地鐵車輪的質量和性能，確保車輪可滿足地鐵安全通行的標準。

1.地鐵安全檢測系統

地鐵檢測中涉及到的檢測內容較多，在當下地鐵事業不斷發展的過程中，人們對地鐵檢測提出了新的要求，各種檢測工作的進行都是為了保障地鐵運行的安全性。因此，針對地鐵檢測，一些城市在現代化技術下構建了地鐵安全檢測系統，該檢測系統中包含了多個的子系統，可完成地鐵中相關要素的安全和質量檢測。根據安全檢測系統的構成，其中包含了中央管理主機和地面檢測設備，中央管理主機與檢測設備之間利用專線Modem或PSNTM網來實現可靠連接，在這一連接方式下，也就能夠在檢測的過程中及時接收和處理數據。

2.地鐵車輪檢測技術

2.1輪徑檢測

地鐵車輪檢測中，輪徑檢測是重點的檢測方面，在具體的檢測時，所配備的檢測裝置中，可測直徑應保持在500～900mm之間，但為保障測量精度，該檢測裝置應有測量準確度要求。但如果采用間接測量的方式，很難得到準確的結果，因此，在輪徑檢測中，選用直接測量法，該檢測裝置中主要有滑動測頭、光柵尺、基座、直線導軌、方管、V型鐵、基架。

在對地鐵車輪實施輪徑檢測時，量程相對較大，為得到相應的檢測結果，選用分段測量的方式，總體上遵循大數小數分開的測量原則與要求，按照地鐵車輪的具體情況，將測量直徑劃分為多段。

地鐵車輪的直徑測量上，因為為直接測量的方式，測量對象必須要選擇車輪最長的弦，否則，就會導致測量結果與實際存在較大的偏差。出于這一方面的因素考慮，在進行測量裝置的設計時，需將兩端的測頭一端做好固定處理，而另一端滑動測頭不固定，可沿著輪緣踏面靈活擺動。方管中應包含滑座、滾珠絲桿、聯軸器和電機固定板，在步進電機與滾珠絲桿的連接方面，由聯軸器來完成，而滾珠絲桿螺母與滑座的連接，使得在利用該裝置開展測量時，滑座可沿著鋁合金方管保持滑動的自由度，滑座與基座底板的有效固定，使得輪徑測量的過程中，滑座可帶動基座保持上下移動[1]。

利用該裝置來進行輪徑測量的過程中，基座與測頭、光柵尺、直線導軌均由步進電機來驅動，在此驅動作用下，這些構成部分都可沿著方管保持上下的靈活移動，在此移動過程中，滑動測頭深受彈簧作用力的影響，在這一作用力影響下，測頭與車輪踏面之間保持著緊密的聯系。在地鐵運行的過程中，車輪踏面外輪廓會對滑動測頭產生一定的壓力作用，因為存在這一力的作用，在滑動測頭上下掃描時，因為車輪踏面輪廓的變化，滑動測頭也會保持在運動狀態下，當滑動測頭動態擺動掃描時，也就實現了對輪緣各點弦長的測量，其中的最大值也就是車輪輪徑。

當測點沿著曲線擺動掃描時，光柵尺會自動將測頭所掃過的每點長度測量出來，與此同時，測量光柵尺所采集到的全部弦長信息會自動上傳到PC終端保存、處理并顯示，經由所得到前后數據的對比和分析，在確定了拐點以后也就可確定此地鐵車輛的車輪輪徑值。

在利用該裝置開展車輪輪徑的檢測時，為提高檢測結果的準確度，專業的測量人員要通過三點接觸，也就是固定測頭與滑動測頭、車輪點相互接觸，在這一接觸條件下，輔助測頭緊靠車輪踏面，以確保可順利獲得相應的檢測結果。為在檢測工作中避免人為因素對檢測結果所造成的干擾，每個參與檢測的人員都需要嚴格遵守規范化操作的要求，以保障檢測的規范性。

2.2車輪軸承溫度檢測

在地鐵車輛的運行過程中，伴隨著運行時間的延長，車輪軸承會同步產生一定的摩擦熱量，該熱量會逐步被傳遞給軸箱，一旦在地鐵運行的過程中軸承發生了異常，當地鐵車輛處于非正常運行的情況下時，軸箱溫度將急劇增大，引發熱軸。在地鐵車輪的檢測過程中，車輪軸承溫度的檢測也尤為重要，在具體的檢測過程中，可引入紅外線溫度檢測的方式，為得到特定部位的軸承溫度，可對該部位實施無接觸自動檢測，為保障自動化檢測系統可在檢測中得到對應的結果，可區分正常軸溫和非正常軸溫，再進一步細分，非正常軸溫以微熱、強熱和激熱為主，對于不同等級的溫度條件，自動化檢測系統可根據所檢測到的溫度情況，實施警告、減速和停車等故障處理，避免車輪軸承溫度異常所造成的更大事故[2]。

2.3平輪檢測

根據地鐵車輛運行中車輪常見的問題，在開展車輪檢測的過程中，同樣需做好平輪檢測，平輪一般為地鐵車輛運行中因為異常制動等情況所引起的車輪踏面損耗和剝離，如果在地鐵運行的過程中，平輪問題得不到及時有效的處理，將會導致輪軌間周期性的沖擊與振動，給地鐵運行帶來極大的安全威脅[3]。在開展平輪檢測時，需從振動學的角度來實施，在車輪上安裝加速度傳感器，利用該傳感器來進行信息的采集，通過平輪對鋼軌沖擊振動信息的采集，系統可自動進行平輪現象的預告和報警。

結束語：

地鐵車輪檢測涉及了很多參數的檢測，每一個參數的檢測上所采用的檢測方法也各有區別，為提高檢測結果的準確性，在地鐵車輪檢測的過程中，除了要保障檢測方法選擇的正確性，還需遵循檢測操作的有關規定，以獲得可靠、準確的檢測結果。

參考文獻：

[1]李金城，李芾，徐凱，等.基于車輪損傷的地鐵動力車輛輪軌匹配研究[J].中國鐵道科學，2018，39（003）：71-78.

[2]張文景.輪對在線檢測裝置在地鐵車輛段中的應用[J].山東工業技術，2016，000（011）：239.

[3]劉丙林，李忠山，陳磊，等.地鐵車輛輪對不圓度規律及成因分析[J].現代城市軌道交通，2019，000（007）：22-29.