车轮车床数控系统的维护与应用

论述数控车轮车床系统数据恢复不及时准确、轮径及轮缘踏面的几何精度超差的原因和解决措施，并在文践中总结出“点线移动法”，对轮缘踏面几何精度进行修正。     

地铁车轮磨耗及其对轮轨匹配状态的影响

对国内某地铁线路的车轮磨耗规律进行了现场调查和分析。车轮磨耗集中于轮缘根部和踏面-25~30 mm范围。LM32模板动车车轮踏面磨耗突出区为-8~-4 mm,25万~40万km里程车轮最大磨耗量为2.5~4.0 mm。采用薄轮缘LM30模板镟轮的拖车车轮踏面磨耗集中在-10~10mm范围,19万km以内里程踏面磨耗量为0.2~0.5 mm。利用轮轨接触几何理论和轮轨滚动接触理论,研究不同车轮磨耗状态下的轮轨静态匹配性能,包括接触点对分布和轮轨接触应力,分析车轮表面裂纹的机理。车轮轮缘根部与钢轨轨距角集中接触容易导致接触光带偏向轨距角。轮缘根部及踏面上小曲率半径区与钢轨集中接触是产生车轮踏面接触疲劳的主要原因。     

基于激光位移传感器的城市轨道交通车辆轮对尺寸在线检测系统

车轮磨损是城市轨道交通日常运营的一大安全隐患。提出了一种基于2D激光位移传感器的列车轮对尺寸在线测量的新方法,阐明了该测量方法的系统构成及在线测量原理。系统由两组激光位移传感器和两组激光对射开关组成,通过激光位移传感器测量轮对外形轮廓线,然后根据踏面几何关系得到轮缘高、轮缘厚尺寸值;提取同一车轮通过该在线测量系统时传感器输出的各时刻轮缘顶点坐标,经时空还原将轮缘顶点变换到同一时刻的轮缘顶点圆上;通过最小二乘拟合圆得到车轮直径。现场试验结果表明,该轮对尺寸在线测量系统能满足轮对尺寸的现场实际测量要求,为轮对尺寸在线非接触式测量提供了一种新的解决方案。     

调车机车DJND型轮缘踏面外形运用限度的研制

为了解决内侧减速顶对调车机车轮缘顶部的磨耗，研制了适合内侧减速顶编组场上的调车机车采用DJND型轮缘踏面外形。该外形比TB型车轮有很大改进，轮缘顶部、内侧面、外侧面、轮缘根部、踏面等部位的形状及轮缘高度、轮缘厚度进行了合理设计，从而大大延缓了减速顶对轮缘顶部的磨耗和钢轨对其它部位的磨耗，制定了DJND型车轮安全可靠的运用限度，主要是补充了轮缘高度和尖点避开距离的限度。     

地铁车辆轮对外形尺寸在线检测系统

在地铁车辆运行过程中,车轮受环境影响磨损较为严重,易导致外形尺寸超限.实现轮对外形几何尺寸的自动检测是关系车辆行车安全和正常运营的关键.采用光截图像法,设计了轮对外形尺寸检测系统,实现了轮缘高度、轮缘厚度、车轮内距、车轮直径的在线自动测量.该系统采用LS-SVM预测模型实现了对地铁车辆车轮磨耗趋势的精确预测分析;并将轮对外形尺寸测量参数结合预测模型运用到轮对检修中,产生了较好的经济效益.     

运行条件对整体车轮强度特性的影响

铁路机车车辆的轮对是高负荷部件,要求有高的安全可靠性。对整体车轮材料强度检验的实施过程在检验规范中规定。这种车轮材料强度检验与机械强度和热负荷检验不同。承受机械负荷的能力是以疲劳强度来检验的。在特定情况下,可以采用由工作强度定义的当量应力来检验。由此表明,由于车轮承受着非常高的总应力循环次数,所获得的检验结果与所采用的应力损伤累积假设密切有关。该假设以韦勒(WHLER)疲劳特性曲线和负荷组合的关系表示。如果采用这种方法,则必须有符合法规的、标准的检验规范。车轮在极限磨耗尺寸下运转时,由于车轮的磨耗会导致负荷的显著增加,所以对轨道状态也有很大影响。轮轨作用力产生的应力将与车轮制造和运行产生的附加应力相迭加。制造应力是指车轮轮圈(轮缘)调质所产生的内应力以及组装时的装配应力。运行附加应力是指由车轮离心力和车轮圆盘制动及闸瓦制动发热所产生的应力。闸瓦制动对车轮材料提出了极高的要求。在这些情况下,今后对车轮强度检验过程的管理及相应的规范应做进一步的改进。通常,除闸瓦制动力以外,轨道作用在车轮上的力和侧向力对车轮工作负荷有很大的影响。亦已证明,运行附加应力相当低。这个论断已被应力分析所证实。     

浅谈轮缘干式润滑对减缓机车轮缘磨耗的作用

针对机车轮对轮缘磨耗问题,从机车方面分析了影响轮缘磨耗的原因及减缓轮缘磨耗的措施,探讨了使用轮缘干式润滑对减缓机车轮缘磨耗的作用。     

地铁车辆轮缘润滑对车轮磨耗的影响

为了研究轮缘润滑对车轮磨耗的影响效果,对国内某地铁线路安装轮缘润滑器的列车和未安装轮缘润滑器的列车的车轮磨耗进行了跟踪测试。结果表明,该线路地铁车轮轮缘磨耗分布在-40~-30 mm位置范围内,主要集中在轮缘根部,踏面磨耗分布在-30~60 mm位置范围内;轮缘润滑对车轮的轮缘厚度、轮缘高度及踏面磨耗速率影响较小,且对踏面为LM30的拖车轮缘磨耗速率的影响也较小,但能极大地减缓踏面为LM32的动车和拖车车轮轮缘磨耗。仅在动车上安装轮缘润滑器时,减磨效果能达到24%,而在整列车(包含动车和拖车)安装轮缘润滑器时,减磨效果则能达到36%。针对所调查的地铁线路实际情况,建议整列车均保留轮缘润滑器。     

车轮轮缘接触应力与影响因素的研究

本文用赫兹理论计算了车轮轮缘接触应力，研究了车轮侧压力与轮缘根部圆弧半径对轮缘接触应力的影响，给出了各种计算工况下的数值解，为分析轮缘磨耗与车轮型面优化设计提供了理论依据。     

干式轮缘润滑器对地铁车辆车轮保护效果的研究

对天津地铁3号线干式轮缘润滑器安装与否进行对比试验,进而分析干式轮缘润滑对车轮轮缘和踏面的保护作用及效果,利用测量数据对3种型面车轮的磨耗速率进行了比较。研究结论可为车轮保护和合理镟修提供理论依据。     

利用复合表面改性法降低车轮钢的磨耗

所谓复合表面改性法，是一种可在大气环境中进行处理的简易工艺，它组合了两种喷丸强化处理方法，即使用硬质粒子的微粒子喷丸处理及使用固体润滑材料的固体润滑剂喷丸处理。由于车轮轮缘部的磨耗引起的车轮形状变化，会对列车运行稳定性及安全性产生影响，所以要求减低轮缘磨耗。该文献介绍了在车轮轮缘部与小半径曲线段的钢轨问产生高表面压力、高滑动接触的条件下，以降低轮缘磨耗为目标，利用室内基础试验，     

上海地铁4号线车轮轮缘异常磨耗原因分析及解决措施

介绍了上海地铁4号线车轮的材料、机械性能、轮缘异常磨耗等情况,研究了轮轨系统不稳定、环行线路、车轮及轨道硬度匹配以及一系定位刚度等对车轮异常磨耗的影响,并提出了提高车轮硬度、列车定期换端运营以及安装轮缘润滑装置等解决措施。     

XP55-28经济型镟修踏面外形设计及动力学性能验证

对于CRH5型动车组所采用的XP55型车轮踏面外形,在经过120万km以上的运营后检修时,如按原型踏面外形镟修,不仅镟修量较大,且减少车轮使用寿命。本文通过对上千个在不同线路运行120万km后的车轮进行外形测量,对其轮缘斜面磨耗、轮缘厚度、轮缘高度、等效锥度等数据进行统计分析,设计了XP55-28经济型镟修踏面;利用多体动力学软件SIMPACK建立CRH5型动车组模型,分别从轮轨接触几何关系、车辆系统蛇行运动稳定性、车辆直线轨道运行平稳性、车辆曲线通过安全性等方面对采用XP55-28经济型镟修踏面的车辆与采用XP55型踏面的车辆进行对比。结果表明:二者轮轨接触几何关系相同,各项动力学性能指标均满足运营要求。     

某型轨道车辆轮缘异常磨耗问题研究

针对某出口项目铁路客车车轮轮缘磨耗偏快与车轮使用寿命缩短的问题,从车辆悬挂参数、线路状态、轮轨匹配3方面进行了分析和验证,确定了轮缘异常磨耗的原因,提出一种优化的车轮踏面外形方案,计算结果表明可降低轮缘磨耗约35%～44%,提出了减缓轮缘异常磨耗的建议。     

LMD车轮外形的直径旋修量影响因素及对应措施研究

车轮直径旋修量由单次旋修的车轮旋修量,轮辋旋修次数决定。单次旋修量由旋修方法,旋修时的目标外形决定,而旋修次数由车轮轮踏面的磨耗规律及旋修周期决定。通过理论分析和旋修验证,分析了CRH1型动车组系列LMD系列薄轮缘外形的单次直径旋修量偏大原因;统计分析了东南沿海26列CRH1型动车组轮缘踏面磨耗规律,以及旋修过程的轮径差、径跳、直径旋修量,轮径差等参数,在此基础之上预测了不同旋修方法的车轮使用寿命。研究结果显示:LMD系统薄轮缘外形是造成直径旋修量偏大的原因之一;依据既有车轮磨耗规律和旋修方法,CRH1型动车组车轮使用寿命均在3.3×106 km以上;通过计算,车轮寿命最大旋修方法为:高级修时车轮恢复为轮缘厚度为30mm的薄轮缘外形;其他服役过程旋修时,车轮外形恢复为与磨耗后轮缘厚度最近的薄轮缘外形,但最小轮缘厚不能小于为28mm。     

地铁车辆阻尼环车轮服役期关键参数影响分析

为探究地铁车辆阻尼环车轮在服役期声振特性,在半消声室内进行阻尼环车轮自由状态下的声振特性试验研究,结合有限元仿真对试验结果进行分析。研究结果表明:软、硬阻尼材料阻尼环对不同服役时间的车轮减振降噪效果有所差别,对于厚轮缘车轮,硬阻尼材料更好,而对于达到镟修极限的薄轮缘车轮而言,软阻尼材料更好。车轮自身几何尺寸在服役期间有所改变,导致车轮声辐射为增加趋势,而阻尼环的存在将声功率级变化总值控制在0~2 d B之间,表现出在车轮服役周期内具有较好的适用性能。     

有轨电车车轮轮缘磨耗最大限度的探讨

共用路权的有轨电车大多使用槽型钢轨,其车轮轮缘的最小厚度受轨槽宽度等因素的影响。参考德国BOStrab和EN相关标准,以Ri60R2槽型轨为例,从车轮导向尺寸匹配、车轮强度和踏面镟修经济性等方面讨论了有轨电车车轮轮缘的最大磨耗限度问题,并给出了车轮轮缘磨耗的最大推荐值。     

广州地铁LM型车轮踏面奇数轮缘厚度等级镟修研究

在地铁车辆现有偶数轮缘厚度等级基础上,通过安全性仿真计算、镟修试验和跟踪、平稳性测试等方法,研究增设奇数轮缘厚度等级的可行性,以减少在恢复轮缘厚度情况下所造成的车轮直径浪费,延长车轮使用寿命,降低车轮维修成本,提高车轮镟修经济性。研究成果可为地铁车辆推广奇数轮缘等级镟修提供参考。     

浅谈液态和固态轮缘润滑装置的差异性

轮缘润滑装置能够有效减少车轮轮缘与钢轨的磨耗,增加车轮的使用寿命,降低城市轨道车辆在运行过程中产生的噪音。本文介绍了液态和固态轮缘润滑装置的结构组成、工作原理以及两者的应用对比性分析,为城市轨道交通车载式轮缘润滑的选型提供了参考。     

轮对几何参数动态测量系统

研制的轮对几何参数动态在线测量系统主要由触发系统、轨边测量系统和室内信号采集与处理系统3部分组成.采用4套平行四边形机构和对应的涡流位移传感器,低速条件下实现车轮踏面磨耗与擦伤深度的动态定量测量;采用双激光位移传感器,直接测量车轮滚动过程中踏面到对应激光传感器的距离变化,通过计算得到车轮踏面直径;采用6个激光位移传感器,并通过这些传感器的组合测量,动态得到轮缘厚、轮辋宽和轮对内测距等尺寸.经过现场安装测试,验证了测量方案的可行性,实现了对车轮直径、踏面圆周磨耗及擦伤、轮缘厚度、轮辋宽度和轮对内测距的动态测量.