地铁车辆车轮椭圆度对踏面磨耗影响的仿真计算(PDF X页)
南京地铁列车车轮踏面非正常磨耗初析
南京地铁列车车轮踏面非正常磨耗初析摘要研究了南京地铁列车车轮踏面非正常沟状磨耗的成因。
对车轮、钢轨的外形、材质和硬度等进行了测试,分析了轮轨接触和制动磨损的影响,提出了沟状磨耗的原因。
测试结果分析表明,该地铁车辆拖车轮踏面上的凹槽磨耗主要是由于在制动施加频度过高、轮轨接触又不均匀的内因作用下产生的。
关键词地铁车辆,轮轨磨耗,踏面磨耗,制动0 引言南京地铁自2005年9月开通运行以来,发现轮轨磨耗严重,如:拖车车轮踏面上出现有规律的沟状磨耗,道岔叉心上出现沟状磨损,轮缘和曲线钢轨侧磨等。
根据初步观察认为,踏面上的沟状磨耗和道岔叉心上出现沟状磨损与其它地铁系统相比有明显的独特性。
因此重点对这两个问题进行研究分析。
踏面上的沟状磨耗照片如图1所示。
踏面上较深色的部位是沟状磨耗区域,可见一条位于滚动圆附近,另一条位于踏面外侧。
道岔叉心沟状磨耗的照片如图2所示,位于左侧轨顶上,长度约70~80mm。
据测量的带有沟状磨耗的踏面轮廓线.深度可达2~3mm。
为了及时弄清磨耗的成因,分析非正常磨耗对列车运行的安全影响,南京地铁公司及时组织专家进行会诊,成立专题小组,制定了全面而深入的排查方案。
1 调研方案一般车轮踏面磨损的主要原因:一是轮轨接触磨损;二是制动闸瓦与踏面的滑动磨损。
轮轨接触磨损又以在踏面的不同区域滑动程度不同分为滑动摩擦磨损和滚动疲劳伤损。
滑动摩擦磨损发生在轮缘部位,与车辆的曲线通过性能有关;而滚动疲劳发生在踏面部位,以横向裂纹、剥离形式出现。
当轮轨接触应力过大时,还会发生接触塑性流动磨损[1-2]。
气制动引起的磨损往往与气制动压力、气制动的施加程度、气制动作用时的相对运动速度、闸瓦物理特性和踏面的物理特性等因素有关。
根据动车踏面无类似于拖车踏面的沟状磨耗这一现象,初步将研究重点放在气制动对踏面的磨损上,同时也对轮轨接触进行调研分析。
对于道岔上的沟状磨损主要以测量和轮轨几何接触分析为主。
因为没有其它物体与道岔顶面接触的可能性,唯一的可能性就是轮轨的接触引起。
地铁车辆车轮椭圆度对踏面磨耗影响的仿真计算
地铁车辆车轮椭圆度对踏面磨耗影响的仿真计算胡志柯;黄志辉;刘韦;高红星;邓心宇【摘要】通过对某型地铁车辆数值仿真,计算和分析不同椭圆度轮对的动力学性能、踏面磨耗情况.仿真计算表明,椭圆轮对的竖向力增加量最大.当地铁车辆在直线和曲线上运行时,椭圆轮对与标准轮对相比,其磨耗范围和磨耗量的变化趋势不同,椭圆度越大,踏面磨耗范围和损耗速度越大.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2015(018)009【总页数】6页(P65-70)【关键词】地铁车辆;轮对;车轮椭圆度;车轮磨耗;仿真【作者】胡志柯;黄志辉;刘韦;高红星;邓心宇【作者单位】西南交通大学牵引动力国家重点实验室,610031,成都;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,610031,成都;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,610031,成都;Department of Mechanical Engineering, Rice University, 77005, Houston, USA;南京铁道职业技术学院动力工程学院,210031,南京;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,610031,成都【正文语种】中文【中图分类】U270.331+.1车轮非圆现象一直是轨道交通中难以解决的问题。
车轮圆周各种非圆现象将引起轮轨动态响应及噪声，严重影响车辆和轨道各部件的使用寿命及列车乘坐舒适度、安全性［1］。
车轮非圆现象的形成过程较为复杂，其表现形式较为广泛，常见的车轮非圆形态有扁疤、剥离、车轮多边形等［2］。
车轮非圆现象所引起的轮轨冲击以及非圆现象的形成发展机理一直是轮轨关系研究的热点问题。
文献［3］通过全面的现场试验和理论分析，分析了不同类型车轮非圆现象产生的原因，并通过仿真模拟指出与轨道性质有关的固定波长多边形机理，预测分析了车轮型面的发展趋势。
文献［4］从理论上研究了高速车轮椭圆度对车辆横向稳定性的影响。
文献［5］分析了考虑轮对弹性的车轮振动及车轮多边形化对轮轨力的影响。
关于车轮踏面圆周磨耗原因、危害及处理方法的调研报告
关于车轮踏面圆周磨耗原因、危害及处理方法的调研报告摘要随着铁路货运经营管理模式的多元化发展，铁路货车高速、重载的运输需求日益升温，如何稳步提升铁路货车车辆安全运行品质，有效防止列车惯性故障，维护安全稳定的运输环境是铁路货车车辆运用部门的重要难题之一。
轮对作为铁路车辆转向架中的关键部件，对车辆的安全运行起着至关重要的影响。
常见的轮对故障有：车轮踏面擦伤、剥离及局部凹入、熔堆、欠损，车轮踏面圆周磨耗过限，轮缘磨耗过限及其它设备故障。
通过对现场作业车辆车轮踏面圆周磨耗故障的调研，总结出可能引发车轮踏面圆周磨耗故障发生的原因、危害及车辆运用的控制措施。
关键词铁路货车；踏面圆周磨耗；控制措施1 车轮踏面外形结构在很长的一段时间里，车轮的踏面结构为锥形，即车轮踏面由具有一定锥度的两段直线组成。
在锥形踏面长期运行过程中，每次旋削后，存在踏面外形和钢轨顶部断面形状不匹配、运用初期磨耗较快、旋削切削量大等问题。
从大量的现场运用实践中总结出：不论车轮踏面初始形状如何，经过运用磨耗后，车轮踏面趋向一个“稳定形状”，并且形状一旦稳定，磨耗就会减慢，在认识了锥形踏面存在的问题和踏面磨耗规律之后，我国铁路货车采用了现在的LM磨耗型踏面。
LM磨耗型踏面的外形结构如图1所示。
2 车轮踏面圆周磨耗超限的原因1）在充分满足铁路货车高速、重载运输需求的前提下，铁路货物列车的制动距离也相应延长，闸瓦与轮对的粘着摩擦时间延长、摩擦作用力增大，在制动过程中，闸瓦表面与车轮踏面圆周的磨耗也必然相对增加，势必增大了车轮踏面圆周的磨损，然而，闸瓦可以随时更换，而轮对的更换与处理，则需要将故障轮对车辆扣送到具有一定资质的检修部门，检修不及时，形成车轮踏面圆周磨耗超限故障；2）部分车辆的制动机发生故障或制动机作用不良，个别司机制动、缓解操作不当，致使车辆长期带闸运行，闸瓦与车轮踏面长时间磨损，轮对沿钢轨长距离滑行，产生巨大的滑动摩擦力等诸多情况，都会形成车轮踏面圆周磨耗超限问题的发生；3）高磷磨合闸瓦材质不良，工艺标准低下的影响。
地铁车辆轮对踏面异常磨耗原因及解决措施分析
地铁车辆轮对踏面异常磨耗原因及解决措施分析作者：陈正阳来源：《市场周刊·市场版》2019年第56期摘;要：地铁车辆轮对踏面的异常磨损问题始终都是我国地铁车辆运行部门无法彻底攻克的难点。
轮对踏面异常磨损的形状主要分为凹形状、W形状或是梯形磨损等多种形状磨损，主要与轮对在轨道上行驶过程中踏面与轨道之间产生的摩擦力和制动过程中闸瓦和轮对踏面所造成的作用力有关。
文章根据我国某线路运行车辆造成的车辆轮对踏面造成的异常磨耗进行的调查研究，并写出个人对发生异常磨损的主要原因，提出了相对应的解决措施。
关键词：地铁车辆;轮对踏面;异常磨耗一、引言随着我国地铁线路以及地铁车辆不断普及，地铁车辆轮对踏面所造成的异常磨损问题也逐渐变得异常严重。
轮对踏面的异常磨损严重时会对地铁车辆的安全运行造成极其严重的安全隐患，也会在一定程度上降低车辆的使用时间，加大了维护部门的工作压力。
鉴于某线路运行车辆轮对踏面的异常磨损现状展开研究，对轮对踏面异常磨损的因素进行一一检查。
二、轮对踏面异常磨耗现状某线路运行车辆规格是B2型不锈钢车辆，运用日立式牵引系统以及克诺尔EP2002制动系统，编组型号为3M3T，基本制动运用的踏面制动模式，车轮选择的是整体碾钢材料，LM 型踏面模式，闸瓦选择的是合成闸瓦。
在车辆运行相应时间后，闸瓦的接触区域内以及车轮外侧的表面会形成较为光滑的条带性磨耗;待车辆运行里程达到40万km后，会出现如图1一样的梯形磨损。
根据调查表明，将地铁车辆轮对踏面外侧磨损程度深度设为X，最大值为3.95mm，最小值为2.22mm，平均磨损深度3.57mm，将磨损宽度设为Y，最大值为37.55mm，最小值23.23mm。
全部车辆车轮对两侧的磨损深度几乎相同，拖车的磨损深度则要高于动车。
三、调查过程及处理方案B2型不锈钢车辆车轮对踏面形成的梯形磨损，主要原因是因为闸瓦以及轮对的摩擦所形成的作用力所形成的，首先需要排除是否是基本制动单元TBU的原因和是否是因为闸瓦材料硬度的原因。
地铁车轮踏面对轮缘异常磨耗的影响与分析
地铁车轮踏面对轮缘异常磨耗的影响与分析
胡雅婷;张枝森;宗志祥;葛亦凡;吕晟
【期刊名称】《智慧轨道交通》
【年(卷),期】2024(61)2
【摘要】针对上海地铁车辆车轮轮缘异常磨耗的问题,以3、4号线列车为例,进行
了车轮踏面换型跟踪试验,研究了在不同车轮踏面下,车轮各参数值的磨耗情况。
试
验结果表明:在LM踏面下的轮缘厚度磨耗值明显小于DIN5573踏面,LM踏面能进一步降低轮缘磨耗。
但由于LM踏面接触应力高于DIN5573踏面,因此4号线LM 踏面出现了微裂纹情况,但微裂纹深度较浅,未形成踏面剥离,不会影响运营安全以及后期的镟修工作。
此研究对列车减少轮缘磨耗以及后期车轮镟修工作具有参考价值。
【总页数】9页(P71-79)
【作者】胡雅婷;张枝森;宗志祥;葛亦凡;吕晟
【作者单位】上海地铁维护保障有限公司车辆分公司
【正文语种】中文
【中图分类】U260.331
【相关文献】
1.哈尔滨地铁1号线车轮踏面异常磨耗原因分析
2.上海地铁4号线车轮轮缘异常
磨耗原因分析及解决措施3.地铁车辆车轮踏面异常磨耗原因分析4.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5.深圳地铁2号线车轮踏面异常
磨耗问题的原因分析及解决措施
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轨道车辆车轮曲线磨耗特性的速度影响及预测分析
表 １ 车辆主要建模参数
车轮滚动圆横向跨距 / ｍｍ
耗功减小ꎬ从而引起车轮整体磨耗功也发生降低的变化趋
势ꎮ 当曲线半径达到 ６ ０００ ｍ 时ꎬ随着速度提高ꎬ车轮踏
２.１ 动力学模型
轴距 / ｍｍ
了降低ꎮ 当速度提高后ꎬ轮轨轮磨耗影响分析
起踏面横向磨耗功的降低ꎬ由于两个主要部分都发生了磨
面的纵向与横向磨耗功减小ꎬ由此导致整体磨耗功也发生
构建城际 ＣＲＨ６Ａ 动车组运动模型ꎬ表 １ 给出了各项
模型参数ꎮ
数值
车辆定距 / ｍｍ
１６ ８００
车体质量 / ｔ
构架质量 / ｔ
轮对质量 / ｔ
钢轨外形
同时获得了更小的横向磨耗功 [１４] ꎮ
摘 要:为了提高对轨道车辆车轮磨耗特性预测效果ꎬ以某线的 ＣＲＨ６Ａ 车轮为例ꎬ建立磨耗动
力学计算模型ꎬ分析速度对磨耗性能影响ꎬ给出车轮磨耗预测ꎮ 研究结果表明:小半径运行曲
线下ꎬ车辆经过曲线轮缘时与钢轨保持紧贴状态ꎬ总体保持较高程度的轮对磨耗ꎬ在车轮踏面
上形成了最深的均分状态ꎮ 当速度提高后ꎬ指标值发生了降低ꎮ 大曲线半径时ꎬ轮轨冲角受到
其是轮缘受到明显的磨耗破坏ꎮ 该研究有助于分析车轮的
态ꎬ每当轮缘的厚度提高 １ ｍｍ 时ꎬ需去除约 ２ ｍｍ 的踏面
金属 [１－２] ꎮ 在 修 复 轮 缘 的 过 程 中ꎬ 轮 径 的 消 耗 比 例 为
快速磨耗状态ꎮ
为克服线路超高产生的影响以及降低轮轨的磨耗程
１ ∶ ６ꎬ随着轮缘修复量的增加ꎬ会引起动车组轮径的迅速
其中ꎬ运行速度为 ８０ ｋｍ / ｈ 时ꎬ在车轮踏面上形成了最深
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地铁列车全车车轮不圆度对比测试分析
第17卷第8期铁道科学与工程学报Volume17Number8 2020年8月Journal of Railway Science and Engineering August2020 DOI:10.19713/ki.43−1423/u.T20191001地铁列车全车车轮不圆度对比测试分析迟胜超1,2，刘兵2，钱彦平2，张厚贵3，李明航4(1.西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四川成都610031；2.青岛地铁集团有限公司运营分公司，山东青岛266000；3.北京市劳动保护科学研究所，北京100054；4.北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044)摘要：列车车轮表面磨耗会导致轮轨之间的动力相互作用增大，进而加剧车轮和钢轨的损耗，对车辆运营安全和轨道交通环境振动产生不利影响。
为定量分析地铁运营列车车轮不圆度，应用一种接触式车轮不圆度的测试方法，详细测试青岛地铁2号线某运营列车全部车轮的不圆度。
测试结果显示：测试列车的车轮多边形磨耗主要体现为前5阶和7-9阶；列车右轮的典型特征波长为0.4m，左轮的具备2个特征波长，分别为典型特征波长0.4m和0.25m；由于车辆服役线路整体呈现半环状曲线，左、右轮受力状态不同，长期作用下列车左、右轮磨耗状态差异显著。
此外，试验证明该方法操作简单，测量精度高，具有很好的工程应用性。
关键词：地铁列车；测试方法；车轮磨耗；车轮不圆度中图分类号：U231+.94；X593文献标志码：A文章编号：1672−7029(2020)08−2093−08Comparison test and analysis of wheel out-of-roundness of metro trainCHI Shengchao1,2,LIU Bing2,QIAN Yanping2,ZHANG Hougui3,LI Minghang4(1.State Key Laboratory of Traction Power,Southwest Jiaotong University,Chengdu610031,China;2.Operation Branch of Qindao Subway Group Co.,Ltd,Qindao266000,China;3.Beijing Municipal Institute of Labour Protection,Beijing100054,China;4.Beijing Jiaotong University,Beijing100044,China)Abstract:The wear of train wheels will lead to an increase in the dynamic interaction force between the wheels and rails,which in turn will aggravate the loss of wheels and rails,which will adversely affect the safety of vehicle operation and the vibration of the rail transit environment.In order to quantitatively analyze the degree of the out-of-roundness of metro train wheels,a contact measurement method for out-of-roundness,and detailed tests was performed for all wheels of an operation train serving on Qingdao Metro Line2.The test results showed that the wheel polygon wear of the tested train was mainly the first5th and7-9th orders;the typical characteristic wavelength of the right wheels of the train was0.4m,and the left wheels had two characteristic wavelengths, which are respectively0.4m and0.25m.Because the Qingdao Metro Line2showed a semi-circular curve,the 收稿日期：2019−11−15基金项目：北京市自然科学基金资助项目(3184047)；北京市财政项目(PXM2018-178304_000007)通信作者：张厚贵(1982−)，男，贵州安顺人，副研究员，博士，从事城市轨道交通引起的环境振动问题研究；E−mail：*********************铁道科学与工程学报2020年8月2094left and right wheels were in different contact states with rails inducing that the left and right wheel wear states were significantly different after long-term operating.In addition,the test data proves that the method is easy to operate,and has high measurement accuracy and good engineering applicability.Key words:metro train;test method;wheel wear;out-of-round随着地铁列车运营时间的增长，车轮会发生不均匀磨耗。
CRH车轮磨耗分析
CRH2车轮磨耗分析老CRH2A车轮现状目前，我段配属的15组老CRH2A动车组（2028、2044除外），车轮轮径接近到限，部分已到限。
现对部分动车组车轮踏面磨耗和轮缘磨耗情况进行统计分析如下：一、运行磨耗运用中车轮平均磨耗量：踏面1.5mm（最大值9.5mm）；轮缘磨耗1mm（最大值2.2mm）。
二、镟修磨（损）耗1. 踏面平均镟修量（直径）：4.7mm，镟修最大值13.5mm。
2. 轮缘厚度与踏面镟修量的关系。
三、一个高级修周期磨耗量一个高级修周期（60万公里）磨耗量最小4.9mm，最大31.1mm。
其中，磨耗量大于10mm（800-790mm）车轮占总数的80.3%，为减少运用中换轮，建议运用中换轮比例不大于10%~20%，高级修轮径需控制在810mm左右。
四、当前到限情况1．接近或已到限车轮分布情况 2002、2003、2004、2005、2006、2007、2008、2009、2020、2024、2025部分轮对轮径小于800mm2. 轮径小于800mm轮对，2024 28条、2003 14条、2008 14条、2004 12条、2006 2条、2007 12条、2020 12条、2009 10条、2025 8条、2005 6条、2002 4条。
其中，2024 3车4条动轮、5车2条拖轮、6车4条动轮已到限；2020 5车2条拖轮已到限。
3. 老CRH2A动车组均已进行过次轮三级修，其中2030、2014、2023已进行或正进行第一次五级修， 2021、2020、2004、2005已接近五级修（距五级修10万公里以下），详见附表1。
4. 除2021，2023、 2004、2005、2009外，其余7组车在五级修前均需进行1次轮对修形。
现轮径和轮缘厚度大于800mm，28mm的轮对，基本能保证一次镟修并运行20万公里不超限。
2006、2008将在6月份镟修，2002、2007、2024将在7月份镟修，2003、2020、2025将在8月份镟修。
地铁车辆车轮踏面异常磨耗原因分析
参 考 文 献
［ ］ 李 学 峰 ． 速 货 车 １ ０ｋ ｈ可靠性 试 验 第 二 阶段 试 验 研 １ 提 ２ ｍ／
对 于 大轴重 货 车 ， 计 低 动 力作 用 的货 车 转 向架 ， 设 可 以减小 轮对 簧下 质量 ， 降低 动 作 用 力 ， 以起 到 降 低 可 噪声 以及 车轮 与钢轨 的磨 耗作 用 。提 高走行 质量 ， 可提 高通过 小 曲线 的动力 学性 能 ， 平稳 地通 过钢 轨接 头和 较 减 小振 动 。低动力 作 用设 计 应 为 大轴 重 货 车 转 向架 设
基 础 制 动 方 式 基 本 采 用 踏 面制 动 ＋合 成 瓦 ， 城 轨 车 辆 主 要 采 用 的踏 面 制 动 方 式 、 轮 及 闸 瓦 热 负 荷 匹 配 特 性 、 就 车 电 空 制 动 力 分 配 比 以及 黏 着 利 用 等 内容 进 行 分 析 ， 合 基 础 制 动 在 运 用 过 程 中遇 到 的 实 际 问题 及 城 轨 午辆 制 动 的 结 特 点 展 开 分 析 讨 论 ， 讨 造 成地 铁 车 辆 踏 面 异 常 磨 耗 的 根 源 所 在 ， 指 出 今 后 的 研 究 方 向 。 探 并
关键词
踏 面 制 动 ； 成 闸 瓦 ； 载 荷 ； 常磨 耗 合 热 异
文献 标 志码 ：Ａ
中 圈 分 类 号 ：Ｕ２ ３ ９ ７．９
目前 ， 于 运 营 速 度 低 于 ８ ｍ／ 对 ０ｋ ｈ的地 铁 车 辆 ， 础 基
荷， 当车轮承 受的热负荷超 过 自身 承受极 限 时 ， 车轮踏 面 出现剥离 、 裂 纹 、 常 磨耗 等 热 损 伤 。另 外 ， 热 异 部分 地 铁
地 铁 车 辆 车 轮 踏 面 异 常 磨 耗 原 因分 析
深圳地铁2号线车轮踏面异常磨耗问题的原因分析及解决措施
铁道机车车辆
Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．２
２０１９年４月 ＲＡＩＬＷＡＹ ＬＯＣＯＭＯＴＩＶＥ ＆ ＣＡＲ Ａｐｒ． ２０１９
文章编号：１００８－７８４２ （２０１９）０２－００８７－０４
深圳地铁２号线车轮踏面异常磨耗问题的原因分析及解决措施
图 １ 列 车 配 置 图
制动系统参数：
常用制动减速度 ≥１．０ｍ／ｓ２
紧急制动减速度
≥１．２ ｍ／ｓ２
常用制动冲击率
≤０．７５ｍ／ｓ３
紧急制动响应时间
≤１．５ｓ
对于 ＡＷ０～ＡＷ２载荷条件下制动距离 ≤ １９０ｍ
２ 问 题 简 述
深 圳 地 铁 ２ 号 线 列 车 自 ２０１１ 年 开 始 运 营 大 约 一 年
深圳地铁２号线是４动２拖６辆编组的 Ａ 型铝合 金 车 ，列 车 最 高 速 度 为 ８０ｋｍ／ｈ，列 车 配 置 ：Ｔｃ－ Ｍｐ１－ Ｍ１－ Ｍ２－ Ｍｐ２－Ｔｃ （Ｔｃ：带 司 机 室 的 拖 车 ）见 图 １。 制 动控制系统采用架控方式，每辆车设 置 ２个 制 动控 制单 元，该装置具有常 用 制 动、紧 急 制 动、快 速 制 动、保 持 制 动和防滑控制等功能。
尚 小 菲 （１９８６— ）女 ，工 程 师 （修 回 日 期 ：２０１８－１２－１９）
８８ 铁 道 机 车 车 辆 第３９卷
列车号 ２０８ ２２３ ２２４ ２１２ ２１６ ２２６ ２２７
车辆号 １ ６ １ ６ １ ６ １ １ ６ １ ６ １ ６
１．１１
３．５７
１１１９１８．４
０．９
３．０９
１１１２４７．１
０．９１
３．３５
１１１２４７．１
１．０８
４．３８