磨耗形踏面
机车车轮踏面
机车车轮踏面机车车轮踏面（locomotive wheel tread）车轮与钢轨的接触部分。
简称踏面。
踏面与钢轨内侧接触的凸出部分称为轮缘，轮缘的作用是防止车轮脱轨，车轮通过曲线时，轮缘与外轨内侧面接触，引导机车在曲线上运行。
踏面外形对机车的运行性能有很大的影响，设计必须合理。
踏面必须具有斜度，图1为中国机车锥形踏面的外形。
左右两轮装在车轴上成为轮对，两轮缘内侧距离为1353mm，在轮对组装时必须严格检查该尺寸，此距离决定了轮缘与钢轨的间隙。
图1 中国机车锥形踏面机车锥形路面的特点是：①轮缘的厚度为33mm，高度为28mm，轮缘外侧与水平面成65°角，称为轮缘角，保证安全通过曲线。
②踏面有1:20及1:10两段斜面，在外侧有5×45°倒角。
③轮缘内侧面有R16的圆弧，以便引导车辆顺利通过护轨。
轮对在曲线上运行时，外轮沿外轨所走距离大于内轮沿内轨所走距离。
由于内外轮固装在同一车轴上，如果两轮的踏面为圆柱形，则势必引起内外轮的滑行。
实际踏面具有斜度，当轮对在曲线上运行时，由于轮缘与钢轨之间有间隙，随着轮对向外偏移，外轮与外轨接触的直径大于内轮与内轨接触的直径，与外轨和内轨的不同长度相匹配，就能显著减少车轮的滑行。
因为踏面具有斜度，轮对在直道上运行时因轨道横向不平顺等原因，轮对偏离中央位置时，两轮以不同的半径滚动，形成轮对的蛇行运动，轮对向中央位置复原，在轮对蛇行运动的过程中自动对中。
这种特性能防止在直道上轮缘与钢轨接触而形成轮缘偏磨。
但是随着机车速度的提高，轮对的蛇行运动会引起机车横向振动加剧，使机车运行品质恶化。
踏面斜度愈大，蛇行运动愈剧烈，因此要合理控制踏面斜度。
斜度为1:20的一段踏面经常与轨面接触，磨耗后使踏面呈凹陷，轮对在进入道岔或小半径曲线时可能发生剧烈跳动。
为了避免这种现象，在1:20斜度的外侧有一段1:10的斜坡，这一段仅在小半径曲线上才与轨面接触。
锥形踏面与钢轨的接触宽度较窄，接触部分磨耗后踏面呈凹形。
轮缘磨耗和踏面磨耗
轮缘磨耗和踏面磨耗一、轮缘磨耗机车通过曲线时，轮缘与轨侧发生磨耗。
我国铁路曲线所占比重较大，轮缘磨耗一直是个重大问题。
影响轮缘磨耗的因素为：通过曲线时前导车轮的轮缘力及对钢轨冲角，轮缘与轨侧的摩擦系数，轮缘的耐磨性。
下面具体分析。
1．减少轮缘磨耗的方法(1）踏面等效斜率**越大，曲线导向性能越好。
**足够大时，转向架前导轴内外车轮踏面上的纵向蠕滑力形成的力偶能帮助转向架沿曲线运行，这就是所谓通过曲线蠕滑力导向，在大半径曲线上有可能避免轮缘接触，即使轮缘与钢轨接触，较大的**总能使轮缘力有所减小；但是，较大的**不利于转向架的蛇行稳定性，这就是通常所说的机车蛇行稳定性与曲线通过性能相矛盾的一个方面。
磨耗形踏面的等效斜率**较大，使轮缘力减小；另外，磨耗形踏面避免了与钢轨的两点接触，使轮缘磨耗显著减少。
(2）机车通过曲线时，径向转向架内各轴能自动向径向位置偏转，车轮与钢轨的冲角大为减小（如果转向架完全占径向位置，则冲角为零），使轮缘磨耗大幅度减少。
(3）转向架固定轴距越长，通过曲线就比较困难，其冲角及轮缘力均较大，轮缘磨耗当然也较大；相反，转向架固定轴距越短，通过曲线就比较容易。
两轴转向架与三轴转向架相比，前者通过曲线时轮缘力小得多，冲角也小，轮缘磨耗明显改善，这就是两轴转向架的机车特别适用于多曲线的山区铁路的原因。
(4）三轴转向架C0一C0机车因轮缘磨耗严重而不适宜于多曲线的山区铁路。
用B0一B0一B0式机车代替C0一C0式六轴机车，可以显著改善机车的曲线通过性能。
给三轴转向架中间轴以适当大的自由横动量，可以在不影响转向架在直线上的蛇行稳定性的条件下，改善转向架的曲线通过性能。
中间轮对的自由横动量增大后，使它在半径不大的曲线上能贴靠外轨，参与导向，如图3一17所示，结果有可能使第一轴外轮轮缘力减少20％一30％。
一般而言，间轴贴靠外轨，给中间轴以10一15mm自由横动量，就能在机车通过30om半径曲线时使中间轴贴靠外轨，而不贴靠构架。
铁路货车车轮踏面圆周磨耗及轮缘磨耗的原因分析及改进措施
摘要：随着我国铁路高速和重载的发展，轮轨磨耗问题日趋严重，每年都给铁路运输业造成巨大的经济损失，其解决与否直接影响到铁路的快速发展。
为了进一步了解车轮磨耗的原因，从而提出降低磨耗的有效措施，本文分别从转向架形式、车轮位数、轮瓦磨耗、轮轨磨耗等方面对车轮磨耗进行调研，并将影响铁路货车车轮磨耗的主要因素归结为货车轴重、货物周转量、闸瓦质量、车轮硬度、制动形式、闸调器作用影响及基础制动装置制造尺寸等方面。
通过对段修车检修轮对磨耗情况的调研、分析，总结了磨耗规律，提出了改进措施，结论表明，推广应用新型车轮以提高车轮踏面及轮辋硬度、进一步提高制动梁、闸瓦托制造、检修质量，严格控制各项尺寸在公差范围之内、加强对闸调器在运用中正确使用、控制同一轮对两车轮的轮径差使车轮踏面磨耗均匀化的有效途径；铁路货车采用状态修的维修管理办法是控制和降低轮缘磨耗发生的有效手段。
提出的建议可为改善车轮磨耗，降低检修劳动量，确保运输安全具有实际意义。
关键词：车轮踏面圆周磨耗；轮缘磨耗；原因分析；改进措施中图分类号： u272 文献标识码： a 文章编号： 1673-1069（2016）21-86-30 引言随着我国铁路高速和重载的发展，车轮损伤形式逐渐呈多样性，尤其是轮对踏面圆周磨耗及轮缘磨耗问题日趋严重，严重影响货车车辆的运行品质，本文对车轮损伤的性质及产生原因进行了分析，对车轮损伤产生的危害进行了阐释，为进一步分析车轮磨耗的规律，探究其产生原因，提出改进措施，本文分别从转向架形式、车轮位数、轮瓦磨耗、轮轨磨耗等方面对车轮磨耗进行调研，并将影响铁路货车车轮磨耗的主要因素归结为货车轴重、货物周转量、车轮硬度、制动形式及基础制动装置制造尺寸等方面。
通过对段修车检修轮对磨耗情况的调研、分析，总结了磨耗规律，提出了改进措施，结论表明，推广应用新型车轮以提高车轮踏面及轮辋硬度、进一步提高制动梁、闸瓦托制造、检修质量，严格控制各项尺寸在公差范围之内是降低车轮踏面磨耗并使车轮踏面磨耗均匀化的有效途径。
锥型踏面和LM磨耗型踏面对大型养路机械动力学性能影响试验分析
形 》 消 了锥 型 轮缘踏 面外 形 。大 型养 路机 械 以前多 参 取 照欧洲 经验 采用 锥 型 踏 面 ， 虑 到 今后 采 购 、 修 和 维 考 检
护 的方 便 、 逐 步 停 止 使 用 锥 型 踏 面 的 轮 对 ， 采 用 会 而 Ｌ 磨 耗型 踏面 的轮对 。 Ｍ
第 ３ 卷第 １ １ 期
２１ Ｏ １年 ２
铁 道 机 车 车 辆
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Ｖｏ１ ３１ ＮＯ．１ ．
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２０１ １
文 章 编 号 ： ０ ８ ７ ４ （ ０ １ ｌ ０ ４ ～０ １ ０ — ８ ２ ２ １ ）０ 一 ０ ５ ４
踏 面 ， Ｂ Ｔ ４ ９ １ ７ 《 车 车 辆 用 车 轮 轮 缘 踏 面 外 Ｔ ／ ４ ９ ６ 机
２ 动 力 学 试 验 数 据 分 析
踏 面 外 形 对 车 辆曲线 时 ， 生 踏 面 及 轮 缘 与钢 轨 的两 点 接 触 ， 产
关键 词 锥 型 踏 面 ； Ｍ 磨 耗 踏 面 ；大 型 养 路 机 械 ；动 力 学 性 能 ； 验 Ｌ 试
文 献 标 志 码 ：Ａ
中 图 分 类 号 ：Ｕ２ ３ ４ ７ ．
轮对 踏 面 是 车 轮 与钢 轨 的接 触 部 分 ， 界 各 国铁 世 路车辆 采 用 的轮 对 踏 面 主 要 有 锥 型 和 磨 耗 型两 大 类 。 在我 国机 车 、 通用 货 车和 客车 均把磨 耗 型踏 面 作 为标 准
续式 捣 固车和 道 岔捣 固车 使 用 了 完全 相 同 的走 行 部 和
铁道车辆车轮踏面擦伤原因及防范措施
铁道车辆车轮踏面擦伤原因及防范措施摘要在铁道车辆运行过程中，车轮踏面在众多原因作用下，也会发生擦伤并且会对铁路车辆运行产生一定的影响。
本文研究了车轮踏面出现擦伤的原因，并对如何防范踏面擦伤的出现进行了探讨。
关键词车轮；踏面擦伤；原因；处理措施中图分类号U2 文献标识码 A 文章编号2095-6363（2017）14-0034-01轮对是铁道车辆主要组成部件，承担着铁道车辆沿钢轨走行的功能，工作中轮对需要承受来自各个方向的力作用，同时轮对本身也需具备导向、传递制动力等方面的功能。
因此，轮对在行走过程当中，不可避免会出现车轮的踏面擦伤、剥离等情况，并且这些情况也会直接影响得到铁道车辆的运行安全[1]。
为此，以下从轮对踏面擦伤的实际情况出发，具体分析擦伤的原因，并就其原因探讨防范的措施。
1 车轮踏面擦伤的原因1.1 车轮踏面构造分析当前铁道车辆的车轮踏面主要分为两种类型，即锥型踏面和磨耗型踏面，这两种踏面的具体参数有明显的不同。
锥型踏面是由轮内侧面向外48mm至100mm之间以1：20的锥度区段和由100mm到35mm之间以1：10的锥度区段构成。
磨耗型踏面则是由半径为100mm、500mm、220mm的三段弧型线圆滑连接成的一条曲线和锥度为1：8的一段直线组成的几何图形[2]。
随着铁道车辆新技术的发展，目前基本上采用的是磨耗型踏面车轮。
基于该类型的车轮踏面，其踏面擦伤的原因依据情况会有不同，以下进行具体分析。
1.2 车轮踏面擦伤原因分析在当前使用磨耗型踏面车轮下，车轮踏面擦伤的具体原因有以下几点：1）车轮的制动力过于强大，这一情况的出现主要是由于车辆制动系统的结构设计存在问题，或制动阀、风管等出现临时故障；2）车辆运行时，由于制动故障出现抱闸的情况，闸瓦间隙自动调整器以及制动缸故障进一步使得车轮踏面发生擦伤；3）车辆运行时间过长车轮出现疲劳，并且受到温度的冲击发生剥离，进而发生擦伤；4）铁道车辆运行时铁鞋制动过于频繁因而导致擦伤；5）调车时采用手制动之后，如果不进行完全放松，在长时间的闸瓦、车轮相互摩擦下，车轮踏面温度则上升，从而容易发生剥离、擦伤；6）车辆运行的线路表面平整度也会对车轮踏面产生一定的影响，如线路表面凹凸不平等，均可能使得车轮踏面发生擦伤；或者铁道钢轨弯道的内外轨高度差致使车轮踏面出现擦伤；7）铁道车辆在温差非常大的情况下，其车轮踏面也会发生擦伤。
车辆工程复习题【严隽耄,傅茂海主编,李芾主审】
2、侧架弹性交叉装置的作用
转向架在两侧架之间安装了弹性下交叉支 撑机构，4 个端点用轴向橡胶垫与侧架连接。
• 交叉支撑机构提高了转向架的抗菱刚度，从而 提高转向架的蛇行失稳临界速度、提高货车直 线运行的稳定性。
• 当侧滚过大，上旁承将压靠滚子，防止侧话题 过大侧滚及减少回转阻力的过分提高。
6、对多轴转向架的要求 答： ① 尽量使每根车轴均匀承载 ② 降低簧下质量 ③ 灵活通过曲线，减少轮缘磨耗
第四章 客车转向架
• 了解客车转向架的发展过程及国内客车转向架 的主要型号。
• 掌握国内主型客车转向架的结构特点及工作原 理。
答：动车；拖车
二、判断对错 1、209HS、206KP和CW-2这三种客车转向架都
是采用了全旁承支重的方式。 答：对
2、SW-220K型转向架，为了提高了抗侧滚性能， 该转向架采用了抗侧滚扭杆装置
答：错
3、206P和206KP都是采用了转臂式轴箱定位方 式。
答：错
三 、简答题：
1、SW-220K型转向架的结构特点 ① 构架由4块钢板拼焊而成，U形构架 ② 采取了无摇枕的空气弹簧二系悬挂结构，车
自导向转向架和迫导向转向架、转K7
4、我国E轴转向架型号有（ ）,（ ）,（ ）等。 转K5、转K6、转K7
三、问答题 1、转K2型转向架的结构特点 转K2 型转向架是指装用弹性下交叉支撑装置的三大件货
车提速转向架，商业运营速度为 120 km / h 。 ① 转 K2 型转向架属于带变摩擦减振装置的新型铸钢转
关于车轮踏面圆周磨耗故障分析与应用管理的研究
内燃机与配件0引言货车车辆作为重载铁路运输的主要承载装备，车轮部分是其运输制动的关键部件，运输中车轮故障时有发生，故障有的会直接危及列车的运行安全，车轮踏面圆周磨耗超限故障是其中的重要故障，也是车辆段运用列检重点检查工作，需要运用车间在综合管理和技术能力方面不断提高标准，才能降低其故障发生几率。
1故障类型分析1.1故障概念车辆车轮的故障主要包括有轮缘垂直磨耗、内侧缺损超限，踏面擦伤、剥离、凹下、缺损、踏面圆周磨耗超限，轮缘厚度、轮辋厚度不符合规定等。
1.2踏面圆周磨耗的测量方法使用测量工具LLJ—4A型铁道车辆车轮第四种检查器，踏面磨耗尺框背面滚动圆刻线14与主尺背面滚动圆刻线12对齐，拧紧尺框紧固螺钉5；将轮辋厚度测尺8贴靠车轮内侧面，轮缘高度测量定位面4贴靠轮缘顶点；移动踏面圆周磨耗测尺3，使其测头18与踏面接触，测尺3与尺框2相重合的刻线所对应的示值即为踏面圆周磨耗。
（图1）1.3故障表征运用列检进行列车技术检查作业时，检车员发现车轮踏面存在异常磨耗时，要使用第四种检查器进行踏面圆周磨耗的测量，磨耗超限时要进行摘车临修更换轮轴，踏面圆周磨耗深度运用限度规定不得大于8mm。
2故障原因分析车轮踏面圆周磨耗深度超限故障产生的主要原因：2.1正常磨耗：车轮踏面长期运行与钢轨摩擦造成车轮踏面圆周磨耗，属于正常的磨耗。
2.2非正常磨耗：同一车轴上两车轮轮径差过大时，车体重心向小轮径一侧偏移，致使小轮径车轮的轮缘、踏面磨耗加剧，这种磨耗属于非正常磨耗。
3现场处理情况分析以运用车间为例在一段时间检查该类故障在现场标准化管理、职工素质、车轮的材质制造工艺等方面进行相关分析。
3.1存在的问题3.1.1作业人员对车轮故障及危害概念不清楚通过对车间各作业场现场检查，发现对车轮故障有哪些种类？车轮故障对行车安全有哪些危害？有相当部分现场作业人员根本不清楚。
3.1.2作业人员对车轮限度测量及检查方法不清楚通过现场作业检查，发现作业人员对车轮检查没有重点，在检查方法上存在偏差，对车轮测量检查器有部分人员不会使用，造成对车轮故障的发现判断及处理影响很大。
lm磨耗型踏面检测方法
LM磨耗型踏面检测方法的探索与实践摘要：LM磨耗型踏面检测方法是一种高效、精准的铁路轨道检测方法，可以准确检测出轨道踏面的磨耗情况。
本文将从LM磨耗型踏面检测方法的原理、优点、应用等方面进行详细介绍，并探讨其在实际运用中的问题和解决方案。
一、引言随着铁路交通的快速发展，轨道的安全性和舒适性越来越受到关注。
轨道踏面的磨耗是影响铁路安全和舒适性的重要因素之一。
因此，研究一种高效、精准的轨道踏面检测方法具有重要意义。
LM磨耗型踏面检测方法作为一种新型的检测方法，已经在国内外得到了广泛的应用。
本文将从LM磨耗型踏面检测方法的原理、优点、应用等方面进行详细介绍，并探讨其在实际运用中的问题和解决方案。
二、LM磨耗型踏面检测方法的原理LM磨耗型踏面检测方法是一种基于激光扫描和机器视觉的检测方法。
其原理是利用激光扫描仪对轨道踏面进行扫描，获取踏面的三维形貌数据。
然后，通过机器视觉技术对获取的数据进行处理和分析，提取出踏面的磨耗信息。
最后，根据磨耗信息对轨道踏面进行评估和分类。
该方法具有非接触、高精度、高效率等优点，可以实现对轨道踏面的快速、准确检测。
三、LM磨耗型踏面检测方法的优点1. 高精度：LM磨耗型踏面检测方法采用激光扫描和机器视觉技术，可以获取高精度的踏面形貌数据和磨耗信息，检测精度高达0.1mm。
2. 高效率：该方法采用自动化检测方式，可以快速完成对轨道踏面的检测，提高了检测效率。
3. 非接触：LM磨耗型踏面检测方法采用非接触式检测方式，避免了传统检测方法中对轨道踏面的损伤和污染，保证了检测的准确性和可靠性。
4. 可靠性高：该方法通过对获取的数据进行处理和分析，可以准确提取出踏面的磨耗信息，并对轨道踏面进行评估和分类，具有较高的可靠性。
5. 适用范围广：LM磨耗型踏面检测方法适用于各种类型的轨道踏面检测，包括高速铁路、地铁、城市轨道交通等。
四、LM磨耗型踏面检测方法的应用LM磨耗型踏面检测方法已经在国内外得到了广泛的应用。
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为了使轮对在钢轨上平稳运行，顺利通过曲线，降低轮缘及踏面的磨耗，延长镟轮里程，踏面和轮缘应有合理的外形。
如图3-12所示，我国规定的机车锥形踏面的特点如下：
（1）轮缘厚度为33mm，高度28mm，轮缘外侧与水平面成65度叫角（俗称轮缘角）。
（2）踏面有1:20和1:10两段斜面，在外侧有5X45度的侧角。
（3）轮缘与踏面连接处有一段R16的圆弧，轮缘内侧有R16的倒角，以便引分一车轮顺利通过护轨。
锥形踏面其有斜度，可以减少轮对通过曲线时车轮的纵向滑动；直线运行时轮对自动对中，避免轮缘单靠而形成偏磨。
但是，随着机车运行速度提高，锥形踏面斜度引起转向架的蛇行运动会加剧，影响机车的横向稳定性及平稳性，因此踏面斜度不宜很大。
斜度为1:20的一段踏面是经常与钢轨接触的，磨耗较快，易使踏面形成凹陷，轮对在进入道岔或小半径弯道时可能产生剧烈跳动。
为了避免这种情况，在l:20斜度的外侧有一段1:10的斜度，这一段仅在小半径曲线上才与轨面接触。
近20多年来，对于踏面外形的研究有了很大的进展，低斜度锥形踏面及磨耗形踏面得到了应用。
日本及法国的高速列车，为了提高机车的蛇行临界速度，把l:20斜度的锥形踏面改为1:40斜度。
但在运用中踏面磨耗后，斜率显著增大，需及时嵌轮，尽量保持踏面原有外形。
锥形踏面相对横动数毫米时，踏面的接触范围很窄，在这狭小的接触面积上产生局部磨耗，使踏面呈现凹形。
但踏面达到某种凹形程度后，外形便相对稳定，磨耗变慢。
如果把踏面外形设计成磨耗形（凹形），则轮轨接触一开始就比较稳定，磨耗较慢，这就是近30年来世界各国广泛采用的磨耗形踏面。
新设计的磨耗形踏面与锥形踏面相比，在外形上的主要特点是：
(l）在直线上踏面与圆弧形轨头接触部不是锥形而是圆弧形的凹面。
轨头表面圆弧半径通常为R300, 踏面圆弧半径宜为R500左右，这两个圆弧半径相差不宜过小，否则踏面的等效斜率过大。
(2）轮缘根部与踏面连接处有一段小圆弧R14~R16，磨耗形踏面在此小圆弧与踏面连接处加了一段过渡圆弧，通常为R100左右，正是这段过渡圆弧避免了踏面和轮缘与钢轨的两点接触。
图3一13所示为我国钢轨断面图。
图3一14所示为我国定型的机车磨耗形踏面―JM踏面外形。
（3）磨耗踏面的等效斜率越大，有利于曲线导向。
（4）锥形踏面轮缘向钢轨贴靠时，轮轨呈两点接触{如图3-15（a）所示}：一点接触于踏面，传递轮荷重；一点接触与轮缘C，传递轮缘力，该点与钢轨有相对速度，磨耗较快。
而磨耗形踏面到从踏面到轮缘接触的过渡是连续过程，轮轨间总是一点接触，如图3-15（b）所示。
接触点C’的位置随轮缘力的大小而变化，接触处的轮缘角随轮缘力的增大而增大。
由于轮轨一点接触，故轮缘磨耗大为减少，通常可较锥形踏面减少一半。
（5）与锥形踏面相比，磨耗形踏面的磨耗也较少。
其原因：一是凹形踏面与轨头的接触面积较大，接触应力小；二是通过曲线轮对横动时，踏面与轨头接触点的变动范围较宽，亦即磨耗带较宽（见图3-16），减轻了踏面及轨面的磨耗。
磨耗形踏面的优点是：
（1）延长了镟轮里程，减少了镟轮时的车削量。
（2）在同样的轴重下，接触面积增大，接触应力较小；在同样的接触应力下，容许更大的轴重。
（3）减少了曲线上的轮缘磨耗。
磨耗形踏面的缺点是：等效斜率较大，对机车的蛇形稳定性不利。
为此，对于速度较高的机车，必须采用相应的措施来保证机车具有足够的蛇形稳定性。