地铁车辆轮对踏面缺陷的判定方法及探讨

畅宝玉 蒋晓彬

无锡地铁运营分公司，  江苏无锡  214000

摘要：随着地铁车辆的高速发展，轮对踏面缺陷已成为影响轮对非正常失效的主要原因，踏面缺陷影响行车的舒适性和安全性，增加车辆噪声和振动，踏面缺陷的主要形式有踏面擦伤和踏面剥离，但因为这两种缺陷的外观非常相似，对它们的检查、分析以及判断等造成了比较大的困难，因此在这里做出其形成原因的分析和判定以及解决方法。并且可以依据此方法做好相应的监控和应急工作，避免造成更大的影响

关键词： 地铁;  踏面缺陷形成原因;  判定方法

缺陷产生的原因

踏面擦伤：造成轮对踏面擦伤的根本原因就是滑行和摩擦。对于轮盘制动的车辆，当车辆实施制动时，当制动力大于轮轨间粘着力，闸瓦抱住制动盘使轮对停止转动，但因为惯性作用，车轮踏面继续在钢轨上滑动，导致车轮擦伤。对于踏面制动的车辆，闸瓦对踏面的不正常摩擦和车辆打滑都会造成踏面擦伤情况。

踏面剥离：轮对踏面剥离，其根本产生原因主要是车轮内部存在铸造不良，在车轮运用过程随着踏面的磨耗，缺陷逐渐暴露出来、出现孔眼或空窝等形状的缺陷，受到如车轮材质、擦伤、热损伤、轮轨应力过大等因素影响，车辆在运行中反复碾压、撕扯而变形，在车轮表面上产生重皮，久而久之，踏面出现片状剥落。

擦伤或剥离的危害：一是继续运行时，将对轨面产生敲击作用，擦伤或剥离越严重、速度越高，敲击作用越大，不但增加了地铁车辆振动，缩短车辆部件使用寿命，而且损伤钢轨及线路;二是踏面损伤部位将导致轮轨间粘着状态的破坏，使列车制动力下降，延长了制动距离;三是不处理继续运行，会导致扩大剥离或擦伤深度。四是影响车辆的舒适性和安全性。

剝离与擦伤如何区别

（1）剥离是由于轮箍在制造过程中自身存在气泡、沙眼等缺陷造成，即属于材质问题。

剥离的表现：故障处所形状不规则，表面不平滑，看起来粗糙，多数表明有积尘，踏面表面有明显的掉块和脱层。

（2）擦伤是由于动轮踏面与钢轨轨面、闸瓦等出现滑动摩擦造成，车辆运行中，往往是由于车辆轮对出现空转、轮对抱死引起踏面产生滑动摩擦。换句话说，只要动轮踏面出现擦伤故障，就说明该位动轮发生过空转、抱轮对抱死等情况中的至少一种。

擦伤的表现：故障处所有摩擦打磨痕迹，表面比较平整，颜色比较光亮（和刚镟完的踏面颜色差不多）。因轮对抱死造成的擦伤往往出现在动轮踏面的某一处;因空转造成的擦伤往往出现在动轮踏面的整个圆周（踏面一圈都有）。

防止擦伤的建议

车轮踏面的缺陷或剥离，是无法避免其发生的。但对于擦伤，是完全可以通过精心操纵来避免。

（1）按标准调整闸瓦缓解间隙或制动缸行程。

（1）加强对新材料的研发和加工工艺，提高材料自身的刚度和强度。

（2）研究心得轮对振动设备来检测踏面缺陷，及时地探知剥离或者擦伤等作用的产生，在使用之前就对其进行预先探伤作业，避免使用质量不过关的车轮。而且，还需要对现有的车体总体布置以及结构组成等等更加深入地进行研究，有效地避免集中应力的产生，防止出现较大的剪切应力增强车体自身的质量。

（3）对车轮进行定期监测，提高在运营的车轮的健康保障，提高车轮材料的疲劳强度阈值，增强车轮材料的弹性。

结束语

踏面剥离是车轮失效的主要类型，尽管长期以来进行了深入研究和分析，但并没有消除剥离现象的存在。踏面剥离其根本原因为在铸造时造成的缺陷，现有条件还无法根本解决，一般发现缺陷大多是通过镟轮进行处理，因此，对于踏面剥离的研究需要不断的突破，从根本上解决问题。

[1]张斌，卢观健.铁道车轮.轮箍失效分析及伤损图谱[M].北京：中国铁道出社.2010：10- 20.

[2]安涛.朱宇宙.车轮接触型损伤分析[].马钢技术， 1998（3）：17-22.