有軌電車(chē)輪對(duì)損傷的原因分析

郭浩 任重

摘 要：有軌電車(chē)車(chē)輪的良好狀態(tài)是保障車(chē)輪平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)的基石，輪對(duì)一旦生病了，輕者會(huì)產(chǎn)生巨大的噪音，影響乘客乘車(chē)的體驗(yàn)；嚴(yán)重的還可能造成脫軌等嚴(yán)重后果。因此，哪些情況能夠造成輪對(duì)的損傷及車(chē)輪的各種損傷能夠造成哪些影響和后果，這些都是車(chē)輛檢修人員應(yīng)該了解和掌握的。

關(guān)鍵詞：有軌電車(chē)；輪對(duì)；損傷

一根車(chē)軸和2個(gè)車(chē)輪，組成了車(chē)輛的輪對(duì)。無(wú)論是日檢、月檢更或是架修、大修均需要對(duì)輪對(duì)進(jìn)行仔細(xì)的檢查。

一、車(chē)輪的結(jié)構(gòu)

我國(guó)城市軌道交通車(chē)輛使用的車(chē)輪主要為整體鋼輪，并冷壓至車(chē)軸上。整體車(chē)輪包括踏面、輪緣、輪轂、輻板、輪輞、輪轂孔。車(chē)輪同鋼軌的接觸面為踏面。沿著整個(gè)圓周凸起的部分為輪緣，是防止脫軌的重要部分。踏面沿徑向的厚度部分為輪輞，輪轂是保證車(chē)輪與車(chē)軸有足夠壓裝力的部分，輪轂孔是安裝車(chē)軸的地方。輻板是連接輪輞和輪轂的地方。

每個(gè)車(chē)輪所涉及的磨耗量為80mm（渾南100%低地板車(chē)為580-500mm；70%低地板車(chē)為660-580mm）。

二、車(chē)輪的損傷

車(chē)輪的損傷主要有踏面磨耗、踏面擦傷及剝離、輪緣磨耗、車(chē)輪裂紋等，這些損傷都直接威脅行車(chē)的安全。因此，日常檢查及定期檢修時(shí)都必須認(rèn)真檢查、及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

（1）車(chē)輪踏面圓周磨耗。車(chē)輪踏面圓周磨耗是指車(chē)輪踏面在運(yùn)用的過(guò)程中車(chē)輪直徑減小，并改變踏面標(biāo)準(zhǔn)輪廓。

踏面磨耗是一種不可避免的自然磨耗，其速度隨車(chē)輪對(duì)材質(zhì)、運(yùn)用及路線情況而不同。在一般情況下，新鏇修車(chē)輪使用的開(kāi)始階段走行5000KM左右，會(huì)形成0.5-1.0mm的磨耗，以后每走行5000KM磨耗0.1mm左右。

車(chē)輪在鋼軌上運(yùn)動(dòng)的主要形式是滾動(dòng)，但在通過(guò)曲線等情況下，輪軌間存在相對(duì)滑動(dòng)。因此，輪軌間發(fā)生的是滾滑混合的復(fù)雜摩擦，引起磨耗。

踏面磨耗有以下危害：

①破壞了踏面的標(biāo)準(zhǔn)外形，使得踏面與鋼軌經(jīng)常接觸部分的磨耗變大，使輪對(duì)蛇形運(yùn)動(dòng)的波長(zhǎng)減小，頻率增高，影響車(chē)輛運(yùn)行的平穩(wěn)性。

②踏面磨耗造成輪緣下垂，輪緣下垂嚴(yán)重時(shí)，會(huì)壓壞鋼軌連接螺栓，引起脫軌。

③踏面磨耗嚴(yán)重時(shí)，也使踏面外側(cè)下垂，當(dāng)通過(guò)道岔時(shí)，踏面外側(cè)會(huì)陷入基本軌與尖軌之間，把基本軌推開(kāi)，造成脫軌。

④增大運(yùn)行阻力。車(chē)輪踏面磨耗后，車(chē)輪與鋼軌的接觸面積變大，車(chē)輪踏面與鋼軌接觸的各點(diǎn)與車(chē)軸中心的距離是不同的，這樣車(chē)輪與鋼軌必然會(huì)發(fā)生局部滑動(dòng)摩擦，使得踏面磨耗加劇，踏面與鋼軌接觸各點(diǎn)與車(chē)軸中心距離偏差越大，則運(yùn)行摩擦也越大。

（2）踏面擦傷、剝離和局部凹下。

①踏面擦傷。由于車(chē)輪在運(yùn)行中制動(dòng)力過(guò)大，抱閘過(guò)緊，車(chē)輪在鋼軌上滑行，而把圓錐形踏面磨耗成一塊或數(shù)塊平面的現(xiàn)象稱(chēng)為踏面擦傷。造成踏面擦傷的原因有車(chē)輪材質(zhì)過(guò)軟，制動(dòng)力過(guò)大，制動(dòng)緩解不良，同一輪對(duì)兩車(chē)輪直徑相差過(guò)大等。踏面擦傷引起車(chē)輛運(yùn)行時(shí)過(guò)大的振動(dòng)，會(huì)使車(chē)輛零件加速損壞，軸箱發(fā)熱，還會(huì)損壞鋼軌。踏面擦傷的深度越大，引起的振動(dòng)越大，而且當(dāng)擦傷處與鋼軌接觸時(shí)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力增大，更容易引起車(chē)輪在鋼軌上滑行，擴(kuò)大擦傷。因此，運(yùn)行中利用振動(dòng)診斷技術(shù)對(duì)踏面擦傷隨時(shí)監(jiān)控及檢修中對(duì)擦傷的檢查修理是十分重要的。

②踏面剝離。車(chē)輪踏面表面金屬成片狀剝落而形成的小凹坑或片狀翹起的現(xiàn)象稱(chēng)為踏面剝離。踏面剝離的原因：一是車(chē)輪材質(zhì)不良，在車(chē)輪與鋼軌多次擠壓作用下發(fā)生疲勞破壞；另一種是車(chē)輪在鋼軌上滑行時(shí)，摩擦熱使踏面局部金屬組織發(fā)生變化而發(fā)生的金屬脫落。踏面剝離會(huì)使車(chē)輛在運(yùn)行中產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)。剝離深度一般較大，而凹下處與鋼軌不會(huì)接觸，為了限制踏面剝離對(duì)車(chē)輛振動(dòng)的影響，對(duì)踏面剝離的長(zhǎng)度規(guī)定了限度。測(cè)量車(chē)輪踏面剝離長(zhǎng)度時(shí)，沿著車(chē)輪圓周方向測(cè)量其最長(zhǎng)處的尺寸。

③踏面局部凹下。踏面局部凹下是車(chē)輪局部材質(zhì)過(guò)軟，在運(yùn)行中與鋼軌擠壓造成的。

（3）輪輞過(guò)薄。當(dāng)車(chē)輪踏面磨耗超過(guò)限度或因其他故障要鏇修車(chē)輪，車(chē)輪輪輞厚度隨之變薄。輪輞過(guò)薄時(shí)，其強(qiáng)度減弱，容易發(fā)生裂紋；車(chē)輪直徑也變小，影響轉(zhuǎn)向架各部分配合關(guān)系。輪輞過(guò)薄超過(guò)限度，應(yīng)更換車(chē)輪。

（4）輪緣磨耗。輪緣磨耗后，輪緣外形輪廓發(fā)生變化，可能會(huì)影響行車(chē)安全。

①輪緣過(guò)薄。輪緣過(guò)薄使車(chē)輪過(guò)道岔時(shí)，輪緣頂部會(huì)壓傷尖軌或爬上尖軌而造成脫軌。另外，輪緣過(guò)薄會(huì)使輪軌間橫向游隙增加，在通過(guò)曲線時(shí)，減小了車(chē)輪在內(nèi)軌上的搭載量，容易脫軌；在通過(guò)曲線時(shí)，增加了車(chē)輛的橫動(dòng)量，使運(yùn)行平穩(wěn)性變差。輪緣過(guò)薄，還降低了輪緣的強(qiáng)度，容易造成輪緣裂紋。

②輪緣垂直磨耗。輪緣外側(cè)面被磨耗成與水平面成垂直狀態(tài)，稱(chēng)之為垂直磨耗。輪緣垂直磨耗的危害是車(chē)輪通過(guò)道岔時(shí)，輪緣外側(cè)磨耗面容易與基本軌密貼，輪緣頂部更容易壓傷或爬上尖軌，造成脫軌。

（1）車(chē)輪裂紋。車(chē)輪裂紋多發(fā)生在使用時(shí)間過(guò)久、輪輞較薄的車(chē)輪，裂紋的部位多在輻板與輪輞交界處、輪輞外側(cè)、踏面及輪緣根部。車(chē)輪出現(xiàn)裂紋必須更換車(chē)輪。

（2）輪轂松弛。車(chē)輪輪轂孔和車(chē)軸輪座組裝前，機(jī)械加工精度不夠及粗糙度不合要求、組裝壓力不合標(biāo)準(zhǔn)等，在使用中由于車(chē)輪與車(chē)輪軸的相互作用力，車(chē)輪和車(chē)軸發(fā)生松弛。

三、結(jié)語(yǔ)

輪對(duì)的磨耗、擦傷及剝離、輪緣的缺損及車(chē)輪幾何型面的狀態(tài)檢查等，這些車(chē)輛日常檢修中常做的檢查項(xiàng)目對(duì)保障車(chē)輛安全運(yùn)營(yíng)起著至關(guān)重要的作用。每個(gè)事故的發(fā)生都有許多小的隱患作為前提，每個(gè)小的隱患都是日積月累而來(lái)的，這就要求我們檢修人員扎實(shí)的掌握檢修本領(lǐng)，在工作中積累檢修經(jīng)驗(yàn)，樹(shù)立高度的責(zé)任意識(shí)，把事故危險(xiǎn)消滅在萌芽中。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：沈陽(yáng)渾南現(xiàn)代有軌電車(chē)運(yùn)營(yíng)有限公司）