浅谈南京地铁电客车轮对参数的几种测量方法
摘要：对电客车轮对几个关键参数值含义以及目前南京地铁采用的几种测量方法进行简要阐述和分析。
关键词：电客车， 轮对， QR， 轮缘高，测量方法 1 轮对参数概述
电客车轮对承载着车辆的全部重量，运行时承受着从车体以及钢轨两方面传来的静、动作用力，受力复杂，是影响车辆运用安全的关键部位。轮对参数包括轮对内侧距L，轮径尺寸D，轮缘高度Sh，轮缘厚度Sd，轮缘综合值qR。目前南京地铁一号线采用的轮对参数测量技术标准是：
1350mm770mm； 26mm 同一轴轮径差<2mm，同一转向架轮径差<4mm，同一节车轮径差<7mm等。 如果轮对参数尺寸超标或者踏面有擦伤、剥离超限等现象，需按照要求进行镟轮，满足车辆轮对参数技术标准的要求。本文重点对轮缘高度Sh，轮缘厚度Sd，轮缘综合值qR三个轮缘参数进行分析。 正常情况下，车辆直线运动产生的蛇形运动对轮缘磨耗的影响并不大。而下面两种情况容易造成轮缘的较大磨耗：一是车辆通过曲线或道岔时，轮对承受横向作用力与外轨内侧面摩擦造成轮缘磨耗；另一种情况是轮对原因或转向架组装不正，使轮对与钢轨间的相对位置不正常，造成轮对偏向一侧，从而导致轮缘发生偏磨。轮缘磨耗会造成轮缘高度Sh，轮缘厚度Sd，轮缘综合值qR发生变化。轮缘厚度磨耗变小，强度会下降，当轮对通过曲线或作蛇形运动时，轮缘受到来自钢轨横向力作用，可能会发生崩裂缺损，造成行车事故。另外一方面，轮缘厚度变小，会影响到车轮与钢轨的安全搭载量，也造成安全隐患。轮缘高度和轮缘综合值qR的变化是轮缘垂直磨耗的直观体现。轮缘垂直磨耗过限时，轮缘根部与钢轨内侧面形成平面接触，没有弧形，严重时可能造成脱轨事故。因此对轮缘垂直磨耗的检查和测量显得尤为重要。 2 轮缘参数尺寸的测量 L2=70mm，L1=2mm，L3=12mm（或10mm） 图1 车轮磨耗型轮缘踏面外形 轮对轮缘垂直磨耗是否到限是影响车辆运用安全的一个重要指标。南京地铁电客车采用A型车，踏面外形符合TB1967-1987《机车车辆用车轮磨耗型轮缘踏面外形》要求的LM磨耗型踏面。如图1所示，L2尺寸界定了滚动圆基准线位置，LM型是在滚动圆踏面基准线以上（L3）12mm处测量轮径参数。 对于轮缘垂直磨耗这个参数，我们引入qR这个概念。根据UIC标准，qR是从滚动圆踏面基准线以上（L3）10mm处引垂线与轮缘内测有一交点，轮缘顶部向下（L1）2mm引垂线与轮缘内测有一交点，这两个点的水平距离就是qR值。因此，对于南京地铁的轮对参数测量，测量轮缘高Sh以及测量轮缘综合qR值时，L3采用的标准是不一样的，测量轮缘高L3=12mm，测量qR值L3=10mm。测量参考基准的不同造成了测量方法的多样性和复杂化。 目前我们采取的测量工具从原理上分为机械和电子两种，一种是传统的带游 标卡尺读数的第四种检查器，另一种是带传感器电子元件的外形测量仪。用这两种工具进行测量的优缺点分别是： （1）操作人数：第四种检查器测量和读数是一体的，只需要一人操作，使用方便；而电子外形测量仪因测量终端和读数终端是分开的，用数据线连接读取数据，因此作业现场需要两人操作。 （2）操作时间：第四种检查器测量时需要根据所测的参数，调整测尺各个测臂在轮对上的位置达到固定基准要求，读数时也需要读取各个数值。因为操作繁琐，且人为因素影响较大，所以操作时间较长。而电子外形测量仪操作简单，受人为因素影响较小，读数在电脑上直接显示，所以操作时间较短。 （3）测量精度：第四种检查器测量精度相对要低，轮缘高和轮缘厚基本满足精度要求，但qR值不是很精确，测量精度较差。电子外形测量仪测量精度很高。 （4）维护检定：第四种检查器的周期维护送检方便，而电子外形测量仪属于精密仪器，技术含量较高，须由仪器的生产者进行维护检定，且一旦损坏修复费用高。 由于测量qR值和轮缘厚采用了不同的标准，对我们的轮对测量工作造成了影响。检修一中心负责一号线和南延线车辆的检修，目前一号线使用进口的Miniprof踏面外形测量仪，南延线使用同济大学定制的WS踏面外形量具。同济大学定制的WS踏面外形量具是按照我们的标准设定的，但是进口的Miniprof测量时要读数两次，即设定L3为10mm时读出qR值，再重新设定L3为12mm时读出轮缘厚和轮缘高值。 3 结论及建议 （1）使用电子数显外形测量仪测量时，需保存测量原始图形文件并按照轮对规律命名，确保后续复查方便。 （2）如果电子数显仪有问题暂时无法使用，可以使用第四种检查器测量轮缘厚和轮缘高值，使用专用量具测量qR值。 （3）如果车轮镟床任务不饱满，车辆上线压力不大，可以采用如北京地铁的方式定期上镟床测量。 （4）由于MiniProf等电子测量仪系统检定困难，一旦损坏修复周期长。建议在使用这些量具的同时，保证班组内有一套传统量具，即第四种检查器备用。 参考文献： ［1］吴井冰 《对南京地铁电客车轮缘综合值（qR）的一点思考》 ［J］ 《铁道机车车辆》 2008年 第1期 ［2］宗清泉 《驾驶模式对轮对异常磨耗的影响》 ［J］ 《城市轨道交通研究》 2007年 第7期