重庆跨座式单轨车走行轮胎国产化及应用

何泽勇

（重庆市轨道交通（集团）有限公司运营三公司，重庆 401120）

跨座式单轨车具有爬坡能力强、噪声小、转弯半径小、乘坐舒适、适用山地地形等特点，这些特性与该车采用橡胶轮胎与混凝土轨道梁配合走行方式密切相关。橡胶走行轮胎不仅是跨座式单轨车行车安全的关键部件，而且是影响其日常维修成本的重要因素。

重庆市轨道交通 2 号、3 号线作为国内首批跨座式单轨线路，相继在 2005 年、2011 年开通试运行。在 13年的运营维护期间，以降低运营成本和提升竞争力为出发点，重庆轨道集团大力推进跨座式单轨车走行轮胎国产化、应用和技术革新。

1 跨座式单轨车走行轮胎国产化试验及应用

1.1 国产化背景

重庆跨座式单轨车引进日本单轨车技术，走行轮胎采用子午线橡胶轮胎，轮胎规格为 345/85 R16（图 1）。2005 年重庆市轨道交通 2 号线开通后，使用的是进口走行轮胎，因在国外生产，采购周期长且物流成本高。

图1 重庆跨座式单轨车走行轮胎

走行轮胎成本偏高有两方面原因：一方面走行轮胎应用初期更换周期约为 1 年，更换频率快，人工及辅料成本相应增加；另一方面，走行轮胎配套生产企业单一使得轮胎采购成本较高。因此，走行轮胎作为跨座式单轨车的重要安全和消耗部件，对其实施国产化已成为发展跨座式单轨交通的必由之路。

1.2 走行轮胎国产化试验

经重庆轨道集团广泛交流、考察及试制样品筛选比较，最终确定了走行轮胎国产化研发厂家。

1.2.1 厂内试验

国内某大型轮胎公司按照跨座式单轨车走行轮胎性能要求和技术特点，与重庆轨道集团共同编制了厂内试验技术标准规范，并研发了专用台架试验设备，进行了气密性、电阻试验、强度、耐久性、高速和轮缘尺寸等相关试验，且试验情况总体良好。

1.2.2 装车试验

重庆轨道集团与该国内大型轮胎公司共同制定了国产化走行轮胎装车试验方案，全面、详实地考核国产化走行轮胎实际装车试用的使用性能和可靠性。装车试验包含 3 个阶段：段内试验阶段、正线不载客试验阶段、正线载客试验阶段（图 2）。

图2 国产化走行轮胎装车试验流程图

（1）段内试验阶段。包含了静态检查和试车线试验 2 个方面：静态检查及装车是指在换轮库内完成试制轮胎的外观检查，重点是安装尺寸、与轮辋安装匹配性、与进口走行轮胎互换性是否满足试验要求；走行轮胎与轮辋完成安装并充气，进行 24 h 保压试验，确认轮胎无泄露情况，随后装于转向架上。试车线试验含空载（AW0 载荷）和重载（AW3 载荷）2 种工况，并包含段内小曲线半径试验；其中重载试验按照 AW3 载重均匀放置沙袋方式进行模拟（图 3）。

图3 按单轨车 AW3 工况模拟重载放置沙袋

（2）正线不载客试验阶段。按照空载和重载 2 种工况，分别完成试验公里数，在正线运营结束后实施。

（3）正线载客试验阶段。首次小批量装车，逐步扩大装车范围（图 4），并持续到试验轮胎运行 5 万km及以上。

装车运行考核试验结束后，组织行业专家、企业内国产化职能部门、运营部门等进行了国产化试验走行轮胎多方总结评审鉴定，并配合研发厂家加快实现成果转化，提供批量生产的国产走行轮胎。

1.2.3 装车试验安全保障方案

在装车试验各阶段，车辆维修人员与轮胎厂研发技术员全程参与跟踪，做好试验记录，并负责及时处理问题。

图4 国产化试验走行轮胎装车数量逐步扩大历程

（1）试验期间检查走行轮胎表面是否出现裂纹、变形、振动异常、磨损异常、胎压异常等不良现象，若发现异常须暂停试验，由双方共同对试验走行轮胎进行检查并处理。

（2）试验车运行时发现速度异常、异响或焦糊味等突发情况，可参照如下应急处理程序：①试验车司机首先向行车调度报告列车异常，并尽可能将列车运行至最近站台停车，得到行车调度指令后，打开跨座式单轨车地板检查盖，检查试验的走行轮胎是否异常；②若判断试验的走行轮胎泄压，司机应立即报告行车调度，申请低速运行至检修基地。

1.3 走行轮胎国产化成果

走行轮胎国产化成果主要体现在 5 个方面：

（1）国产走行轮胎在批量使用初期，存在偏磨较严重、使用寿命不稳定等情况，通过产品不断优化改进，国产走行轮胎使用寿命达到了进口走行轮胎使用寿命；

（2）换轮周期延长，降低了人工及辅料成本，提高了换轮效率和列车上线率；

（3）走行轮胎国产化后价格较进口走行轮胎大幅降低；

（4）采购周期大幅缩短，并逐步实现了按需小批量生产供应，缩短了走行轮胎库存周期，避免了因橡胶老化导致的走行轮胎性能降低；

（5）通过国产化走行轮胎全寿命周期参与、试验验证、考核评价，以及产品优化改进、跟踪，为跨座式单轨车的其他关键部件国产化工作提供了重要参考。

2 跨座式单轨车走行轮胎国产化深入推进

随着重庆市轨道交通 2 号线延伸段、3 号线南延伸段、3 号线北延伸段相继开通，目前重庆市轨道交通跨座式单轨线路接近 100 km，配属 133 列 774 辆车，共计装车 6 000 余条走行轮胎。运营线路加长、运营时间延长、载客量增加，对走行轮胎安全性能要求越发严格；按平均更换周期 1.5 年估算，每年需更换 4 000 余条走行轮胎，对其使用寿命、成本控制要求进一步提高。

2.1 国产走行轮胎技术革新

重庆轨道集团相继与另外两家国内大型轮胎公司建立合作关系，从轮胎结构、轮廓、胶料配方等方面进行优化，增加走行轮胎的使用寿命，提升安全性能，改善偏磨情况；并针对重庆潮湿山地环境重新设计轮胎花纹，增加雨、雪天气单轨车防滑性能，目前在装车试验阶段。通过多家国内走行轮胎的试验、试用，提升产品竞争力，加强成本控制。

2.2 走行轮胎压监测设备国产化

重庆跨座式单轨车沿用日本单轨车技术，采用机械式胎压表对走行轮胎压进行监测，并顺利实现了国产化及批量使用。因采用压力开关控制与硬线传输方式，稳定性虽高，但列车监控显示屏不能实时显示胎压数值，若走行轮胎发生胎压异常故障报警，列车驾驶员不能准确判断是否误报。

无线胎压监测设备可实时监测并显示轮胎的气压、温度等数据，便于故障判断和轮胎维护，缺点是稳定性不够高。下一步将考虑对走行轮胎进行技改，将机械胎压表和无线胎压监测设备结合并行使用（图 5）。

2.3 国产化项目推进

重庆轨道集团通过诸多跨座式单轨车关键部件国产化项目的实施，建立了国产化项目工作流程，使其标准化、规范化、体系化，从国产化立项至国产备品备件批量使用，积极推进跨座式单轨车国产化项目试验及应用。不仅实现了跨座式单轨车关键部件国产化，降低了企业运营成本，同时提高了企业核心竞争力。

3 结论

重庆轨道集团在引进日本跨座式单轨技术基础上，大力推进走行轮胎国产化，顺利完成了装车试验和批量使用。运营结果表明，国产走行轮胎运用良好。

图5 走行轮胎压监测设备优化概念设计