动车组轮对精准镟修管理系统及其应用

介绍了动车组轮对精准镟修管理系统。该系统基于车轮磨耗机理和车轮磨耗数据,建立车轮磨耗规律模型和镟修规律模型,进而建立车轮退化规律和寿命预测模型;同时基于车轮失效机理、车轮维修数据,建立车轮多边形风险预测模型和滚动接触疲劳模型,实现车轮失效风险预测;在车轮磨耗、镟修、寿命预测、风险预测模型的基础上,以车轮全寿命周期检修综合成本为目标,建立车轮运用维修决策模型,实现车轮状态修和计划预防修。实践证明,动车组轮对精准镟修管理系统可有效降低轮对运维成本。     

城市轨道交通车轮异常磨耗研究概述

文章通过梳理城市轨道交通车轮所采用的主要材质,系统分析车轮损伤的类型、表现特征、影响因素、引发后果等,重点讨论严重困扰城市轨道交通用车轮的偏磨、轮缘异常磨耗、异常“凹”型磨耗、“双坑”磨耗、车轮周向不均匀磨耗等问题,结合分析损伤车轮微观组织性能,开展模拟实验,实验结果表明：偏磨、轮缘异常磨耗、异常“凹”型磨耗、“双坑”磨耗与线路条件、车辆状态、轮轨匹配关联较大;车轮偏心与车轮初始缺陷、轮对组装、镟修等因素有关,车轮3边形与镟床镟修模式相关性较大,车轮5～8 边形、11～13边形与轮对一阶弯曲、P2共振相关性较大。最终所得结论为基于目前城市轨道交通轮轨匹配状况,根据运用需求,提高车轮轮辋硬度、缩小轮辋断面径向硬度差、增加磨耗到限深度是延缓车轮异常磨耗、延长车轮使用寿命的重要技术方向。     

基于磨耗数据统计模型的镟轮决策优化

针对目前地铁车辆车轮等级镟修而导致的镟修不合理问题,提出一种基于磨耗数据统计模型镟轮决策优化方法。基于广州地铁8号线的轮对磨耗数据,首先利用SPSS分析轮径磨耗和轮缘磨耗与轮缘厚相关性;其次建立基于状态转移过程的轮缘磨耗模型和基于数理统计模型的轮径磨耗模型;然后研究单个车轮的单级和多级镟修控制限策略,并通过蒙特卡罗仿真分析比较两种控制限策略的优劣。结果表明,多级镟修控制限策略大大提高车轮使用寿命,节约列车运营成本。     

高速动车组车轮踏面镟修策略研究

车轮踏面镟修策略主要包括车轮镟修周期的制定和镟修用车轮踏面外形的制定。通过对高速动车组振动性能和车轮磨耗状态的长期跟踪测试,确定高速动车组车轮镟修策略的制定原则和评价方法。在此基础上,结合京津城际铁路CRH3C型动车组典型振动性能、车轮外形和磨耗状态的实测数据,研究高速动车组的车轮镟修周期;对比分析国外镟修用车轮踏面外形制定方法,设计出18种高速动车组镟修用车轮踏面外形,并对现场最为需要的28,29和30mm这3种薄轮缘外形的车轮进行轮轨接触几何关系和动力学性能仿真计算。结果表明:高速动车组镟修策略应从高速动车组的运用状态、主要运营线路和车辆设计参数3个方面综合考虑;京津城际铁路CRH3C型动车组车轮镟修周期可定为30万km;轮轨接触几何和动力学仿真验证了为CRH3C型动车组新设计的镟修用薄轮缘车轮的临界速度均在400km.h-1以上,其运行稳定性与原型车轮相差不大。     

天津地铁1号线车轮运用现状分析

分析天津地铁1号线列车车轮磨耗以及其他损伤情况。为减少轮径切削,延长车轮寿命,应控制和降低车轮磨耗,同时选择合适的车轮镟修方式。从实际运用角度考虑,提出经济镟修、等级镟修、定修时车轮互换、列车运用中的合理调头周期,以及安装轮缘润滑装置,减少轮轨磨耗的措施。     

HXD_1型机车二年检车轮踏面磨耗分析与镟修量研究

通过统计HXD1型电力机车二年检车轮相关数据,对车轮滚动圆磨耗、轮缘磨耗进行分析,提出车轮踏面磨耗与镟修量的关系,据此提出合理的车轮镟修方案。     

镟修工艺对动车组车轮多边形磨耗产生和发展的影响

为研究车轮镟修工艺对动车组车轮多边形的影响,对落轮镟床和不落轮镟床2种车轮镟修方式进行对比分析.其中不落轮镟床采用2个摩擦驱动轮的V形定位,因此当镟修过程中驱动轮径跳过大或车轮存在严重多边形时,镟修后可能无法完全消除车轮多边形,出现镟后车轮保留多边形形态的现象,并导致车轮多边形继续发展.通过分析不落轮镟床的工作原理、定...     

基于不同轮缘厚度轮对外形镟修方案研究

地铁列车的轮对磨耗状况关系到列车的运行安全及稳定性,当轮对磨耗超限时应及时镟修。结合不同的LM型轮缘踏面外形、轮对磨耗形式、镟修经验,提出基于不同轮缘厚度的轮对外形镟修方案,对延长轮对使用寿命、提高镟修作业效率具有重要的意义。     

基于轮对磨耗数据数理统计的轮对镟修策略多目标优化

轮对是保证地铁列车平稳安全运行的重要部件,对其进行磨耗状况的监测是车辆日常维护的必要内容。轮对镟修次数过多会缩短轮对使用寿命,增加维修成本,因此需要确定最优镟修策略,以延长轮对使用寿命。基于上海轨道交通4号线车辆轮对磨耗量数据进行数理分析,选择轮缘厚、轮径作为模型参数,在现有数据的基础上,建立数学模型;通过Matlab软件进行轮对磨耗仿真计算,得到各镟修策略下轮对使用的寿命和镟修次数,通过最少镟修次数来实现轮对最长的使用寿命为优化目标。最终确定了最优镟修策略集,并得到当前使用的镟修策略下的轮对理论磨耗曲线,可为后续轮对尺寸监测提供参考,并对轮对异常磨耗等问题进行提前预警。     

关于提高制动盘镟修质量的研究

东日本铁路公司郡山综合车辆中心根据经过镟修的制动盘导致制动闸片磨耗量增加的现象,深入开展分析、调查,结果了解到经该中心镟修(削正)了的制动盘其表面粗糙度比新品制动盘大些。而且,经过现车上制动闸片磨耗量调查,得知制动盘表面粗糙度越高,闸片的磨耗量越大。介绍了为减轻闸片磨耗所采取的措施以及降低镟修制动盘表面粗糙度的研究成果。     

动车组轮对踏面镟修策略分析

基于现有轮对的管理现状和踏面镟修标准,统计分析不同车型轮对踏面等效锥度、轮对磨耗以及镟修比例系数等的变化;建立了轮对质量监控平台和流程,以轮缘厚度和轮径的变化为参考指标,考虑全列车的轮对磨耗情况,提出轮对踏面镟修策略模型、管理流程和轮对踏面镟修策略设计流程,并通过实际应用,对比分析采用踏面镟修策略和传统踏面镟修的差异,指出采用踏面镟修策略的轮对整体镟修量有所降低,有助于延长轮对的使用寿命。     

CRH_(3C)型动车组薄轮缘车轮外形设计与运用

对京津城际铁路CRH3C型动车组车轮磨耗、车辆振动性能进行长期跟踪试验研究。研究发现部分动车组车轮镟修后车体横向失稳,而镟修后车轮外形等效锥度过小是车体失稳的主要原因。通过理论分析与试验研究,确定新的系列薄轮缘车轮形面设计原则为:提高轮轨等效锥度;统一轮缘高度;高次曲线连接轮缘根部与踏面外形。通过仿真计算、试镟修与线路运用考核薄轮缘车轮外形。仿真计算和线路测试结果表明:京津城际铁路CRH3C型动车组车轮采用该系列薄轮缘外形镟修后,轮轨等效锥度为0.17,动车组车体失稳现象消失,构架稳定性和运行平稳性均满足标准要求,直径镟修量控制在2mm以内。     

CRH380A(L)型动车组车轮踏面磨耗规律探讨

本文针对性地跟踪测试了多列动车组在2个镟修周期内的踏面参数变化,基于跟踪数据的分析结果,揭示了武广线路运用动车组的车轮踏面磨耗规律,并制定了合理的运用动车组车轮踏面镟修策略,实际应用效果良好。     

基于轮对磨耗数据的CRH2A型动车经济镟修策略研究

为提高镟修策略的经济性,基于轮对磨耗数据,进行CRH2A型动车经济镟修策略研究.在描述动车轮对磨耗的规律时,分别以二次拟合和数理统计的方式建立轮缘厚度的磨耗规律和轮径月磨耗量的规律,其中,轮径分布拟合的优劣采用卡方拟合优度来衡量,轮缘厚度磨耗函数拟合结果使用拟合度来评价.在轮缘厚度磨耗速率模型和轮径磨耗数理统计模型的基...     

对不同磨耗的地铁车辆车轮镟修工艺分析

分析了地铁车辆车轮在不同磨耗情况下的镟修方法,引入等级镟修,在尽可能少地减小轮径值的基础上恢复车轮外形轮廓,延长车轮的使用寿命,节约运营成本。     

机车车轮磨耗统计数据处理方法与镟修周期预测模型

本文基于数理统计理论,研究一种机车车轮磨耗统计数据处理方法并建立机车车轮镟修周期预测模型。以D20E型机车车轮磨耗统计数据为算例,按照χ2标准分别对其与7种概率分布的合适性进行了检验。通过分析可知,正态分布模型能准确反映该型机车车轮的实际磨耗情况。采用该统计模型绘制D20E型机车车轮磨耗速率的密度分布与概率分布曲线,并计算了其统计数据特征。根据磨耗到限车轮所占比例,预测了不同的机车车轮镟修周期。在保障机车行车安全的前提下,建议D20E型机车的镟修周期为22万km。由该统计学方法计算得到的车轮镟修周期更加符合机车的实际运营情况,能够在一定程度上降低铁路的运营成本。     

新材质重载货车车轮性能研究

针对目前我国重载铁路货车车轮运用情况不佳的现实,为提高车轮抗磨耗性能,同时兼顾车轮抗热损伤性能,研究车轮材质,分别确定辗钢重载货车车轮和铸钢重载货车车轮的材质成分设计方案,并试制出车轮样品.对试制的车轮样品分别进行磨耗性能研究、力学性能与微观组织分析、抗热损伤性能研究.结果表明:试制的辗钢车轮样品抗磨耗性能和强度分别比普通CL60辗钢车轮提高约4O%和25%,铸钢车轮样品抗磨耗性能和强度分别比普通ZL-B铸钢车轮提高约3O%和25%;2种车轮样品的显微组织均为细珠光体与少量沿晶界分布的铁素体;2种车轮的抗热损伤性能均可满足我国重载货车实际运用条件要求.     

CRH380B动车组轮对高级修轮缘厚限值优化的可行性研究

为了优化CRH380B动车组轮缘厚高级修镟修限值,基于不同轮缘厚条件下的轮对磨耗规律和车辆动力学性能分析,采用多体动力学软件和Archard磨耗理论联合仿真求解的方式,利用非线性磨耗模型对车轮磨损进行预测,并使用多体并行仿真方法实时更新状态参数和接触力.结合仿真计算分析结果,并与实测数据对比,可发现当车辆运行速度低于3...     

基于大数据分析的高速动车组车轮磨耗统计分析研究

基于大数据分析思想,通过调用高速铁路动车组检修数据库中的海量车轮镟修记录,利用MATLAB工具自编统计分析程序,对我国2条高速铁路(京沪高铁、京广高铁武广段)运营动车组车轮一个镟修周期内车轮磨耗量进行统计分析。大样本统计分析结果表明,对于同一条高铁线路一个镟修周期内350?km/h速度等级的高速动车组,短编组动车组车轮磨耗量均值高于长编组动车组、CRH380A型动车组车轮磨耗量均值小于CRH380B型动车组、CRH3C动车组车轮磨耗量均值小于CRH380B。不同高铁线路相同类型动车组车轮磨耗量样本统计均值及磨耗量统计分布也不尽相同。研究结论对高铁轮轨关系、高速动车组车辆结构设计具有重大意义。     

高速列车车轮非圆化与振动噪声关系跟踪试验研究

选定某型号新运营的高速列车进行长期跟踪试验,研究不同运行时期内,车轮非圆化与振动噪声的发展变化规律及两者间的相互影响关系。研究发现:现有的车轮镟修加工手段,不能完全消除车轮非圆化磨耗的再次形成和发展,镟修后车轮会继承部分或者全部镟修前的非圆化特性;部分初始无高阶非圆化特性的车轮,镟修后至列车再运行一定里程时会出现车轮高阶非圆化特征,同时期的振动噪声频谱会对高阶非圆化阶次所在的频率有所反映。在考虑车轮镟修及车辆固有特性两种因素下,分析了车轮高阶非圆化的可能成因,并提出了缓解车轮高阶非圆化、降低车内振动噪声的方法。