重慶跨座式單軌車走行輪胎國產(chǎn)化及應(yīng)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(zhuǎn)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(guān)。橡膠走行輪胎不僅是跨座式單軌車行車安全的關(guān)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(nèi)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(fā)點，重慶軌道集團大力推進跨座式單軌車走行輪胎國產(chǎn)化、應(yīng)用和技術(shù)革新。

1 跨座式單軌車走行輪胎國產(chǎn)化試驗及應(yīng)用

1.1 國產(chǎn)化背景

重慶跨座式單軌車引進日本單軌車技術(shù)，走行輪胎采用子午線橡膠輪胎，輪胎規(guī)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(chǎn)，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(yīng)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(yīng)增加；另一方面，走行輪胎配套生產(chǎn)企業(yè)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(chǎn)化已成為發(fā)展跨座式單軌交通的必由之路。

1.2 走行輪胎國產(chǎn)化試驗

經(jīng)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(chǎn)化研發(fā)廠家。

1.2.1 廠內(nèi)試驗

國內(nèi)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(shù)特點，與重慶軌道集團共同編制了廠內(nèi)試驗技術(shù)標準規(guī)范，并研發(fā)了專用臺架試驗設(shè)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(guān)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(nèi)大型輪胎公司共同制定了國產(chǎn)化走行輪胎裝車試驗方案，全面、詳實地考核國產(chǎn)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(nèi)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(chǎn)化走行輪胎裝車試驗流程圖

（1）段內(nèi)試驗階段。包含了靜態(tài)檢查和試車線試驗 2 個方面：靜態(tài)檢查及裝車是指在換輪庫內(nèi)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(zhuǎn)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(nèi)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(shù)，在正線運營結(jié)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(xù)到試驗輪胎運行 5 萬km及以上。

裝車運行考核試驗結(jié)束后，組織行業(yè)專家、企業(yè)內(nèi)國產(chǎn)化職能部門、運營部門等進行了國產(chǎn)化試驗走行輪胎多方總結(jié)評審鑒定，并配合研發(fā)廠家加快實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，提供批量生產(chǎn)的國產(chǎn)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(fā)技術(shù)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(chǎn)化試驗走行輪胎裝車數(shù)量逐步擴大歷程

（1）試驗期間檢查走行輪胎表面是否出現(xiàn)裂紋、變形、振動異常、磨損異常、胎壓異常等不良現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)速度異常、異響或焦糊味等突發(fā)情況，可參照如下應(yīng)急處理程序：①試驗車司機首先向行車調(diào)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(diào)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(yīng)立即報告行車調(diào)度，申請低速運行至檢修基地。

1.3 走行輪胎國產(chǎn)化成果

走行輪胎國產(chǎn)化成果主要體現(xiàn)在 5 個方面：

（1）國產(chǎn)走行輪胎在批量使用初期，存在偏磨較嚴重、使用壽命不穩(wěn)定等情況，通過產(chǎn)品不斷優(yōu)化改進，國產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)了按需小批量生產(chǎn)供應(yīng)，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(chǎn)化走行輪胎全壽命周期參與、試驗驗證、考核評價，以及產(chǎn)品優(yōu)化改進、跟蹤，為跨座式單軌車的其他關(guān)鍵部件國產(chǎn)化工作提供了重要參考。

2 跨座式單軌車走行輪胎國產(chǎn)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(fā)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(chǎn)走行輪胎技術(shù)革新

重慶軌道集團相繼與另外兩家國內(nèi)大型輪胎公司建立合作關(guān)系，從輪胎結(jié)構(gòu)、輪廓、膠料配方等方面進行優(yōu)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(huán)境重新設(shè)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(nèi)走行輪胎的試驗、試用，提升產(chǎn)品競爭力，加強成本控制。

2.2 走行輪胎壓監(jiān)測設(shè)備國產(chǎn)化

重慶跨座式單軌車沿用日本單軌車技術(shù)，采用機械式胎壓表對走行輪胎壓進行監(jiān)測，并順利實現(xiàn)了國產(chǎn)化及批量使用。因采用壓力開關(guān)控制與硬線傳輸方式，穩(wěn)定性雖高，但列車監(jiān)控顯示屏不能實時顯示胎壓數(shù)值，若走行輪胎發(fā)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(jiān)測設(shè)備可實時監(jiān)測并顯示輪胎的氣壓、溫度等數(shù)據(jù)，便于故障判斷和輪胎維護，缺點是穩(wěn)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(jiān)測設(shè)備結(jié)合并行使用（圖 5）。

2.3 國產(chǎn)化項目推進

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

3 結(jié)論

重慶軌道集團在引進日本跨座式單軌技術(shù)基礎(chǔ)上，大力推進走行輪胎國產(chǎn)化，順利完成了裝車試驗和批量使用。運營結(jié)果表明，國產(chǎn)走行輪胎運用良好。

圖5 走行輪胎壓監(jiān)測設(shè)備優(yōu)化概念設(shè)計