动车组车轮踏面外形改进性设计
高速列车车轮踏面外形优化设计
文章编号 ： ２ ３３４ ２ １ ） ５０ １ －６ ０ ５ ．７ Ｘ（０ １ ０ －７ ００
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｄ Ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ０ ５ －７ ｘ ２ １ ．５ ０ ５ Ｏ ：０３ ６ ／． ｓ ．２ ３３４ ．０ １０ ． １ ｓ
高 速 列 车 车轮 踏 面 外 形 优化 设 计
钟晓波 ， 沈 钢
第３ ９卷第 ５ 期 ２１ ０ １年 ５月
同 济 大 学 学 报（ 然 科 学 版 ） 自
Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｏ Ｇ Ｉ Ｎ Ｖ Ｒ Ｉ Ｙ Ｎ Ｔ Ｒ Ｌ Ｓ ＩＮ Ｅ Ｏ Ｒ Ａ ＦＴ Ｎ Ｊ Ｕ Ｉ Ｅ ＳＴ （ Ａ Ｕ Ａ ＣＥ Ｃ ）
ＶＯ ． ９ Ｎｏ． １３ ５ Ｍａ ｙ．２ １ ０１
（ 同济大学 铁道与城市轨道交通研究院 ， 上海 ２ １０ ） ０ ８ ４
摘要 ：为了对高速轮对 踏面外 形进行 优化 改进 ， 出了一 种 提 基于轮径差相对 于 轮对横 移量 的 函数 为设计 目标 来反 推 铁
右滚动 圆半 径差 ， 简记 为 一 △ 曲线 ） 针对 给定 车 ． 轮 、 轨外 形 、 钢 轮距 、 轨和 轨底 坡 ， 定 接 触几 何 特 轮 确
中图分类号 ：Ｕ ２ ６ ４ ６ ．
题——即根据几何接触特性 和钢轨外形来设计车轮 踏面外形 ， 却一直没有得到很好的解决 ． 早期 的车轮
踏 面外形 设 计 主要依 靠设 计 人员 的经验 和反 复 试 验 不佳． 近年 来 ， 种 优化设 计 的方 法 被 用 来设 计 车 轮 各
文献标识码 ：Ａ 进 行设计 ． 这种 反复试 验 的方 法 花 费 时 间多 ， 效 果 且
Ｏ ｔｍｉａｉｎ ｆ ｒＨｉｈ ｓ ｅ ｄＷｈ ｅ ｒ ｆｌｓ ｐ ｉ ｚ ｔｏ ｏ ｇ ・ｐ ｅ ｅ ｌ ｏ ｅ Ｐ ｉ
CRH2动车组轮对检修流程及改进设计
CRH2动车组轮对检修流程及改进设计目录摘要轮对即动车组与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固的压装在同一根车轴上所组成，轮对也是保证动车组在钢轨上的运行和转向，承受来自动车组的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并因线路不平顺产生的载荷传递给动车组各零部件。
轮对的作用是沿着钢轨滚动，将轮对的滚动转化为车体的平移；除了传递车辆重量外，还传递轮轨之间的各种作用力，包括牵引力和制动力。
其结构和故障会直接影响动车组的运行品质和行车安全，因此结合CRH2型动车组来探讨轮对的组成结构、故障、检修流程及改进设计。
关键词：轮对组成；妨碍；检修流程；改进设计ICRH2动车组轮对检修流程及改进设计第1章绪论1.1研究背景近几年，跟着高速动车组的迅速发展，高铁已经我国大多数人出行选择的交通体式格局，而轮对是高速动车在轨道上运行必不可少的元件之一。
动车的全部重量通过轮对支持在钢轨上；通过轮对与钢轨的黏着发生牵引力或制动力；通过轮对滚动使动车前进。
另外，轮对在动车运行中的承载情形比较繁重，当车轮经钢轨接头、道岔等线路不屈顺处时，轮对直接蒙受全部垂向和侧向的冲击。
轮对还蒙受很大的静载荷、动作用力和组装应力，闸瓦制动时还发生热应力，因此要求它有足够的强度。
为了保证动车的运行安全，适当选择轮对的部件材料，坚持轮对的正确组装和良好的运行状态以及定期及时检测与修理是相当紧张的。
1.2研究思路在动车组轮对的优化研讨进程中，以动车组轮对的组成开始介绍，然后了解动车组轮对的常见妨碍以及其检修办法，再对动车组轮对的检修流程进行研讨，联合了CRH2型动车组轮对，再通过自己的想法与意见提出动车组轮对的检修流程改进设计。
1第2章轮对的组成2.1轮对组成的内容轮对普通由车轴、轮心和轮箍组成，高速动车组普通采用整体车轮，以是不再有轮心和轮箍之分。
另外，高速动车组轮对还有动力轮对组成和非动力轮对组成的区分，其中动力轮对上通常装有齿轮箱，如图1所示。
图1轮对组成图动力轮对组成装置在动力转向架上，包含一个动力轮对轴箱装置和一个非动力轮对轴箱装置；非动力轮对组成装置在非动力转向架上，包括两个非动力轮对轴箱装置。
铁道车辆车轮踏面优化设计
铁道车辆车轮踏面优化设计铁道车辆车轮踏面优化设计摘要尽管现代铁道车辆及其走行部的设计，足以引入主动轮轨控制系统，但一些铁路和有轨电车公司仍然在使用大量的旧车。
轮对动力学行为，特别是轮轨外型的的设计决定了车辆的动力学行为，安全性，和维护费用。
本文提供一种基于给定轮轨接触几何特性的踏面外型的设计方法。
轮轨最优化得设计要求包括：车辆运行平稳性，设计花费，轮轨的低磨耗。
优化过程中踏面外型不断变化。
新的踏面外型的获得是基于给定目标滚动圆半径差函数和钢轨外型。
RRD曲线通过实测新的或者磨耗后的踏面和钢轨获得。
最后用ADAMS软件包，将得到的踏面外型用在动力学仿真中，验证磨耗和安全性是否达到要求。
设计程序将用于有轨电车踏面外型的设计。
数值结果将在下面呈现和讨论。
1.概述过去几十年间，铁路车辆和走行部的设计取得了巨大的进步。
近几年，摆式车，高速车，自导向轮对和一些其他先进措施被用在铁路上。
尽管取得了如此的进步，轮对结构并没有变化。
不匹配的轮轨关系将很容易损坏这种技术进步。
另外，一些旧车仍然状态良好不需替换。
这些旧车由于没有高技术设备改进性能，因而尤其需要合适的轮轨匹配关系。
踏面设计是个古老的问题因而有很多种方法来满足轮轨匹配关系。
在处理封闭式轨道系统时，即只有一种车在轨道上运行，没有其他种类车辆的影响，能够找到最佳的轮轨匹配关系。
比如重载和有轨电车就属于这种系统。
本文考虑的就是这种系统，也就是为在海牙运行的有轨电车线路设计一种新的踏面外型。
通过对轮轨接触几何特性的研究，就可以判断轮对的动力学行为，最终去判断车体的动力学参数。
因为轮对代表了钢轨到车体的一个激励源。
轮轨几何形状决定着车辆的横向动力学。
当轮对沿钢轨运动时，轮轴中心做正弦运动。
滚动圆半径，接触角和侧滚角随轮对相对钢轨的横移量而变化。
这些几何约束变量和轮对横向位移之间的功能相关性，受钢轨和轮对的截面形状。
轮轨接触的一个重要的特性就是接触点处的滚动圆半径，左轮和右轮的滚动圆半径是不同的。
CRH2动车组轮对检修流程及改进设计
摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2研究思路 (1)第2章轮对的组成 (2)2.1轮对组成的内容 (2)2.2车轴 (4)2.3轮箍 (5)2.4轮心 (5)2.5车轮 (6)2.6制动盘（车轮制动盘和车轴制动盘） (7)2.7齿轮装置 (8)第3章轮对的故障 (9)3.1轮对故障产生的原因 (9)3.2车轴故障 (9)3.3车轮故障 (10)第4章轮对的检修流程 (14)4.1轮对检修流程的内容 (14)4.2轮对修程分类 (14)4.3轮对的无损探伤 (15)4.4轮对的维修 (19)4.5轮对的组装 (19)第5章轮对检修流程的改进设计 (21)5.1原厂修轮对检修流程 (21)5.2改进后的厂修轮对检修流程 (21)5.3改进厂修轮对检修流程的优点 (21)参考文献 (22)致谢 (23)轮对即动车组与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固的压装在同一根车轴上所组成，轮对也是保证动车组在钢轨上的运行和转向，承受来自动车组的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并因线路不平顺产生的载荷传递给动车组各零部件。
轮对的作用是沿着钢轨滚动，将轮对的滚动转化为车体的平移；除了传递车辆重量外，还传递轮轨之间的各种作用力，包括牵引力和制动力。
其结构和故障会直接影响动车组的运行品质和行车安全，因此结合CRH2型动车组来探讨轮对的组成结构、故障、检修流程及改进设计。
关键词：轮对组成；故障；检修流程；改进设计CRH2动车组轮对检修流程及改进设计第1章绪论1.1研究背景近几年，随着高速动车组的迅速发展，高铁已经我国大多数人出行选择的交通方式，而轮对是高速动车在轨道上运行必不可少的元件之一。
动车的全部重量通过轮对支撑在钢轨上；通过轮对与钢轨的黏着产生牵引力或制动力；通过轮对滚动使动车前进。
另外，轮对在动车运行中的承载情况比较繁重，当车轮经钢轨接头、道岔等线路不平顺处时，轮对直接承受全部垂向和侧向的冲击。
车辆车轮踏面镟修出现多边型原因分析及措施吴姝娟宋克穷林洲_1
车辆车轮踏面镟修出现多边型原因分析及措施吴姝娟宋克穷林洲发布时间：2023-06-18T06:56:03.600Z 来源：《科技新时代》2023年7期作者：吴姝娟宋克穷林洲[导读] 车辆车轮踏面出现多边形这种现象在城轨车辆和高速动车组运营故障中非常常见，基本发生在采用不落轮车床镟修踏面后。
车轮踏面出现多边形对车辆运行和轨道会产生不利影响，因为该现象会使车辆和钢轨产生剧烈振动，引起轨道损坏和降低车辆部件使用寿命。
本文针对车轮踏面镟修设备镟修原理，分析车轮踏面镟修后造型多边形的原因，给出相应解决措施，给行业各造修、运营单位踏面镟修工艺改进提供参考。
中车成都机车车辆有限公司成都 610057摘要：车辆车轮踏面出现多边形这种现象在城轨车辆和高速动车组运营故障中非常常见，基本发生在采用不落轮车床镟修踏面后。
车轮踏面出现多边形对车辆运行和轨道会产生不利影响，因为该现象会使车辆和钢轨产生剧烈振动，引起轨道损坏和降低车辆部件使用寿命。
本文针对车轮踏面镟修设备镟修原理，分析车轮踏面镟修后造型多边形的原因，给出相应解决措施，给行业各造修、运营单位踏面镟修工艺改进提供参考。
关键词：踏面；多边形；原因；措施。
Analysis and measure of multi-lateral type of wheel tread spinning repair in rail vehicleWu Shu juan；Song Ke qiong；Lin Zhou（CRRC Chengdu CO.，LTD，Chengdu，610057）Abstract：The polygons appear on the wheel tread of railway vehicles as periodic non-roundness of wheels. This phenomenon is very common in urban rail vehicles and high-speed EMU wheels after running for a period of time. The appearance of polygon on wheel tread will have adverse effects on vehicle running and track，because this phenomenon will cause severe vibration of vehicle and rail，cause track damage and reduce the service life of vehicle parts. In this paper，according to the rotating repair principle of wheel tread rotating repair equipment，the causes of molding polygon after wheel tread rotating repair are analyzed，and the corresponding solutions are given，which can provide reference for the improvement of tread rotating repair process of each building and operating unit in the industry.Key words：Tread；Polygon；Reason；Measures.1.引言铁道车辆车轮踏面出现多边形，这种现象在城轨车辆和高速动车组车轮运行一段时间后非常常见。
100%低地板现代有轨电车车轮踏面优化
100%低地板现代有轨电车车轮踏面优化周业明1周小江1任利惠2季元进2（1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司技术中心，266111，青岛；2.同济大学铁道与城市轨道交通研究院，201804，上海//第一作者，教授级高级工程师）摘要基于接触角曲线反推法，对佛山南海100%低地板有轨电车的车轮踏面进行了优化。
与原型踏面相比，优化后的踏面提高了独立轮对复位能力，改善了轮轨接触状态，减小了轮轨接触应力。
仿真计算表明，优化后的踏面改善了车辆的动力学性能，踏面磨耗状态优于原型踏面。
关键词有轨电车；车轮踏面；踏面优化中图分类号U270.2；U482.1+02DOI：10.16037/j.1007-869x.2020.04.006Tread Optimization for100%Low-floor Modern Tram ZHOU Yeming，ZHOU Xiaojiang，REN Lihui，JI Yuanjin Abstract Based on the contact angle curve reverse repulsion method，the tread of100%low floor tram running in Nanhai District of Foshan City is pared with the origi⁃nal tread，the optimized one increases the restore ability of the independent rotting wheel set，improves the wheel/rail contact state and reduces the wheel/rail contact stress.A calculation shows that the optimized tread improves the dynamic perfor⁃mance of the vehicle，and the wear depth of the optimized tread is less than that of the prototype tread.Key words tram；wheel tread；tread optimizationFirst-author's address CRRC Qingdao Sifang Locomotive and Rolling Stock Co.，Ltd.，266111，Qingdao，China佛山南海100%低地板有轨电车采用3个模块编组，模块间采用Jacobs转向架连接，各模块采用同步永磁电机驱动。
高速动车组轮踏面镟修策略研究
高速动车组轮踏面镟修策略研究摘要:在高速动车组运行过程中，车轮踏面是动车与轨道接触的重要组成部分。
所以为了高速动车组更好的运行和工作以及人们出行的安全舒适，本文就高速动车组车轮踏面的整修和高速动车组运行过程中车轮与轨道的磨损状况做出简要分析和探析，与此同时对车轮踏面的设计提出有见解性的意见和措施。
关键词:高速动车组车轮轨道修理车轮踏面作用的良好是高速动车组良好运行和工作的关键点。
高速组动车在进行过长期的运行和投入使用过程后，必须要对高速动车组的车轮踏面做出及时的调整和修理，坚持车轮轮廓的形态，保障高速动车组在运行过程中的畅通从而确保出行人的安全和乘车的舒适。
但是在运行高速动车组在运行过程中所发生的实际情况与其他国家所产生的效果和作用不同，所以我们国家的具体情况还得具体分析，对实际情况做出合理的判断和预估。
本文进一步结合一部分的数据来从高速动车组运行过程中对车轮踏面产生的影响做出探析。
一、高速动车组整治修理的时间判定从高速动车组的角度来讲，在其操作过程当中，会遇到诸多的问题，其中设计最深的问题就是，动车车轮踏面磨损和变形。
并且，通过大量的实践经验得知，车轮的健康发展对车良好的运行起着至关重要的作用，所以，车轮踏面该何时修理是一个关键性的课题。
经过大量的数据和经验分析后得出几个方面进行车轮踏面开始运行到修理时间判定。
第一个是在判定高速动车组整修的时间时，应该结合车轮设计工作和车轮的运转周期。
因为车轮工作运转周期直接能够预测和评估出车轮在情况下的使用时间和磨损程度。
通过这种方法方能更好的保持高速动车组运行的效率和运行的时间。
二是结合高速动车的具体情况。
在判定高速动车组车轮的寿命时，还需要结合在使用过程中，车轮运行过程中的周围环境和突发情况，对车轮进行及时的调整和检修。
在高速动车组运行过程当中，会出现很多的突发状况。
比如，天气恶化导致空气温度骤降，以至于铁路轨道一直保持原有温度不能对铁路现有情况温度做出及时的降温，从而加重了轨道对车轮到的影响。
铁道车辆车轮外形的优化设计
轮对 运动 方 程 中含 有 轮 对 左 右 车 轮 滚 动 半 径 之 差 。滚动 半径 差是描 述轮 对与 轨道接 触 的主要 特性之
一
生变 化 。这些几 何 约束变 量 与轮对横 向位 置之 间的功 能相 依性 ， 取决 于车轮 和钢 轨 的断面形 状 。轮／ 轨接 触
的一个 很 重要 的特 性是 车轮 在 接 触 点 的滚 动半 径 ［ 。 １ ］ 实 际上 ， 车 轮 、 车 轮 的 滚 动 半 径 （ 别 为ｒ 和Ｔ ， 右 左 分 ２
铁 道 车 辆 车 轮 外 形 的 优 化 设 计
ＩＹ．Ｓ ｅ ｔｏ ， （ ） ． ｈ ｖｓ ｖ 等 荷
摘 要 ： 绍 了基 于轮 轨 接 触 几 何 特 性 ， 用 数 值 优 化 技 术 ， 计 车 轮 外 形 的 方 法 。 介 采 设
文献 标 识 码 ： Ｂ
关 键 词 ： 轮 外 形 设 计 ；形状 优 化 ；轮 轨 接 触 车
以前广泛使用的线性万方数据铁道车辆车轮外形的优化设计iyshevtsov等荷25锥形车轮外形其滚动半径差具有非连续线性特性见图2导致轮对运动期间轮缘与钢轨接触时发生冲击
维普资讯
２ ４
国外 铁 道 车 辆
第４ ４卷第 ４ ２ ０ 期 ０ ７年 ７ 月
文章 编 号 ：０２７ １ （０ ７０ —０ ４０ １０—６ ０ ２ ０ ） ４０ ２ －６
尤其 需要 轮／ 轨外 形 的适 当配合 。 车轮外形设计是一个 老问题 ， 了达 到车轮 与钢轨 为 的理想配合 ， 已开发 出各种不 同的方法 。讨论 封 闭式 铁 道 系统时 ， 即在 只有一 种类 型 车辆 在轨 道系 统 上运 行 ， 且不受其 他类型车辆影 响的情况下 ， 以找 到车轮与 钢 可 轨外形 的最佳组 合 。重 载 和有轨 电车线路 就 是这类 系 统 的实例 。本文考虑 的是 一种封 闭式 系统 ， 即新 车轮外 形 的设计 针对的是在海牙 有轨电车线路上运行 的车辆 。 通过 研究 车轮 与钢 轨 接触 的几 何 特性 ， 以判 断 可 轮对 的动态 性能 ， 最终 对车 辆 的动 态参数 作 出判断 ， 因
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随着我 国高速 铁 路 的发 展 ， 高速 列 车 型号 和 高铁 线 路不 断增加 ， 车 辆 在线 路 上 的运 营 问 题也 随 之增 加 。某 型 动 车组 为速 度 ２ ０ ０ ～２ ５ ０ ｋ ｍ ／ ｈ的 １ ６辆 编组 卧铺 动车 组， 其 在进行 型式 试 验 时 车体 横 向平 稳 性虽 满 足 相关 标 准规 范 的要求 但 已表 现出较大 的晃动迹象 ， 车轮经旋修后 在某些线路运行时横 向晃 动现象更 加 明显 ， 已严重 影响旅
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车 轮踏 面外 形决定 轮 轨接 触几 何 关 系 ， 直 接 影 响 车 辆动 力学 性能 ， 研 究表 明合 理 的车 轮踏 面 外形 对 改 善 车 辆运 行平 稳性 和 提高 曲线 通过 能力 ， 降低 轮轨 接 触 力 和
动 车 组 车轮 踏 面外 形 改进 性 设 计
朱 韶光 ，李 伟 ， 董 孝卿。 ，文 彬。
（ １ 北 京纵 横机 电技术 开发 公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ １ ；
２ 庞 巴迪 运输 英 国有 限公 司 ， 德比 Ｄ Ｅ ２ ４ ８ ＡＤ；
３ 中国铁道 科 学研 究院 机 车车辆 研 究所 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ １ ）
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公 里 标
图 ２ 被测 车舒 适 度 散 点 图
对该 型动 车组 在某 城 际线路 进 行 动力 学 专项 试 验 ， 以分 析该 动车 组 横 向晃 动 的 程 度 和 引起 横 向晃 动 的原 因 。图 １和 图 ２为 被 测 车在 线 路 运 行 时 实 测 的横 向平 稳 性 和舒 适度 散 点 图 ， 从 图 中可 以看 出 ， 被 测 车 在 试 验 过 程 中横 向平 稳性 多次 出现 大 于 ３ ． ０的不 合 格点 ； 舒 适
１ ．
…
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车体 产生 横 向晃 动 的原 因 ， 采取 提 高等 效 锥度 的方 法优 化车 轮踏 面外 形 ， 仿真 计算 并最 终 以线 路试 验 的方 法对
比和 分析 了新 车 轮踏 面外 形 的可行 性 。 １ 车体 横 向晃动 原 因
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客的乘坐舒适度和运行平稳性 。为改善 车辆 的振动性能 曾
公里标
图１ 被 测 车 横 向平 稳 性 散 点 图
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ｒ ｌ ｆ
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先后数次对减振器参数进 行更改 ， 但未能根本解决问题 。
通 过对 专项 试验 数据 和列 车 固有 参 数 的分 析 ， 查 找
摘 要 车 轮 踏 面 外 形 决 定 轮 轨 接 触 几 何 关 系 ， 对 行 车安 全 具 有 重 要 意 义 。某 动 车 组 在 部 分 线 路 运 营 时 车 体 出 现 明显 的横 向晃 动 现 象 ， 通过分析该 动车组的实测数据 ， 发 现 转 向 架 受 到 线 路 激 扰 时横 向振 动 未 能 及 时 收 敛 是 导 致 这 一 现 象 的原 因 。在 Ｉ ＭＡ 踏 面 基 础 上 通 过 提 高 等 效 锥 度 的 方 法 设 计 了 新 踏 面 外 形 ， 计 算 分 析 了新 型 面 的 可行 性 ， 最 后 通 过 实 测 数 据 验证 了 新 踏 面 外 形 能 使 转 向架 和 车 体横 向 振 动 幅 值 下 降 ， 列 车运 行 平 稳 性 和旅 客 乘 坐 舒 适 度 明
收敛 速 度 较 慢 ， 从 而 传 递 到 车 体 所 引起 的 。如 图 ４所 示， 引起 车 体横 向晃 动 的主 频 在 １ ． ５ Ｈｚ附 近 。通 过 大
量分析 横 向晃动 明显 处 的产生 原 因 ， 发 现车 体 出现 横 向
度 也 多次 出现 大 于 ２ ． ０的不 合 格 现 象 。乘 客 在 乘 坐 过
显改善 。
关 键 词 车 轮 踏 面 ； 等效锥度 ； 横向晃动 ； 动 力 学 性 能
中图 分 类 号 ：Ｕ２ ６ ６ ． ３ ３ １ ． １ 文 献 标 志 码 ：Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ —７ ８ ４ ２ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ４
程 中可 明显感 觉到 车体 横 向低频 晃 动 ， 长 时 间乘 坐甚 至
有 眩晕 的感 觉 。
晃 动 主要 是 由于列 车 在运 行 过程 中线 路对 车 轮产 生 激
如 图 ３所示 ， 以横 向平稳 性最 大值 处所 对 应 的 车体
横 向加速 度振 动波形 和构 架横 向加 速 度振 动 波形 为 例 ， 分析 发现 车体 出 现 明显 的横 向晃 动 现象 是 由于 列 车 在
出 曲线 时 车轮受 到缓 和 曲线 冲击 ， 构 架 出现 横 向 晃动 且
第 ３ ３ 卷第 ３ 期 ２ ０ １ ３年 ６月
铁 道 机 车 车 辆
ＲＡ １ １ Ｗ ＡＹ Ｉ ＯＣＯＭ ＯＴＩ ＶＥ ＆ ＣＡＲ
Ｖｏ １ ． ３ ３ Ｎｏ ． ３
Ｊ ｕ ｎ ．
２ ０ １ ３
文 章编 号 ： １ ０ ０ ８ —７ ８ ４ ２（ ２ ０ １ ３ ）０ ３ ０ ０ １ ３ —０ ５