牟增旭 赵莹 张朝舜 蔡世龙 贾克
中国铁路北京局集团有限公司北京动车段，北京 102600
摘要：京广高铁运行的CRH380A(L)动车组，由于轮缘偏磨及轮径消耗问题，运用中更换大量轮对，严重影响动车组的运用效率和运营秩序。因此如何减少动车组运用中更换轮对数量及频次，降低风险、节支降耗，亟待解决。
关键词：动车组； CRH380A(L)；轮缘；轮径；轮对镟修
一、京广高铁CRH380A(L)动车组车轮检修存在的主要问题
目前CRH380A(L)动车组高级修修程规定的轮径下限为800mm，而运用维修规程规定的轮径下限为790mm，两者相差仅10mm，CRH380A(L)动车组高级修周期为60（+2-5）万公里，运用镟修周期为20～25万公里，在运用中至少要经过两次镟修。在京广高铁运行的CRH380A(L)动车组同样存在轮缘偏磨、轮径镟修消耗量大问题，而动车组在接近或经过五级修时，轮径普遍接近或达到800mm，剩余的10mm轮径余量无法满足下一次高级修周期，因此发生了大量运用换轮，同时组织了部分动车组提前入高级修，存在经济上的浪费，而运用中的大量换轮，也对动车组的运行安全埋下了隐患。
2015年8月至2016年5月，某动车段共计更换CRH380A(L)动车组轮对63条，其中的60次为轮径、轮缘到限，如表1所示，按照每5个月的数量统计，原因为轮径到限的换轮数量明显高于其他原因，且2016上半年程增长趋势。
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表1 CRH380A(L)动车组轮对更换统计
CRH380A(L)动车组更换轮对需要落下转向架，工作量大，耗时长，轮对整备至少需要2天时间，还需在更换完成后进行轮对镟修、油脂更换、跑合试验等程序，造成了动车组的长时间扣修。
二.目前应对措施分析
问题发生以来，通过对数据进行统计分析，发现CRH380A(L)动车组在高级修后轮径余量在10mm时，很难满足正常运行至下一高级修修程，即在上次高级修后运行55至62万公里。
2015年8月至2016年5月中，因轮径轮缘到限在动车段更换的8列动车组共计63条轮对，其上次高级修修程均为五级修，在上次高级修后平均运行423744.85KM后，就需要更换轮对，不能满足一个高级修周期的运行，具体统计见表2。
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以更换轮对数量较多的CRH380AL-2552动车组为例，上一次高级修修程为五级修，其在运用中更换的21条轮对在高级修修竣时轮径值最大为808.7mm，最小为800.8mm，平均为803.1mm，其中的16车的4条轮对仅经过一次镟修，就因轮缘磨耗到限，而轮径值过小无法恢复轮缘而换轮，高级修后公里数仅为428637KM。具体的CRH380AL-2552动车组更换轮对的详细统计情况见表3。从表中可以看出，发生换轮的21条轮对，在上次高级修修竣时，平均轮径为803.1mm，平均值小于805mm。
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以该车组2车1位轮对为例，根据踏面诊断数据，2015年6月9日高级修（五级修）后首次上线时，2车1位轮径为801.1mm，在2015年10月27日进行第一次镟修，为恢复轮缘，将轮径值镟修至793.3mm；在2016年3月29日进行第二次镟修，轮径值镟修至791.5mm，但是由于轮径值过小，无法将轮缘恢复到经济镟修的标准；2016年4月4日因轮缘近限，且轮径过小无法镟修（轮径791.11mm，轮缘26.07mm），扣修换轮。到换轮时，动车组在高级修后走行491659kM，未到达一个三级修的周期的下限（55万公里）。轮径变化曲线如图3。
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图1 2552动车组2车1位轮径值变化曲线
根据上述统计分析，10mm的磨耗余量难以保证高级修后动车组轮对的正常磨耗，如果将CRH380A(L)动车组在高级修时就将轮径余量控制在15mm，也就是保证将高级修修峻的动车组轮对轮径在控制在805mm以上，就可以基本保证动车组在正常运用状态下不因轮径到限发生换轮。而轮径值在800-805mm间的轮对，可在正常修峻后，应用于运用动车组的轮对更换，从而减少因轮径配台造成的大量镟修及浪费。
三、改进建议
1.提高轮径值
利用动车段自身优势加强轮径管理，由动车段检修的本段配属CRH380A(L)动车组已开始以805mm作为轮径控制标准。以CRH380A-2503动车组为例， 2015年3月9日高级修后首次上线时，7车平均轮径为809.15mm，在2015年7月12日进行第一次镟修，将7车平均轮径值镟修至804.41mm；在2015年11月18日进行第二次镟修，7车平均轮径值镟修至797.43mm；2015年12月14日入高级修前第一次检测，7车平均轮径值为796.82mm。本次高级修区间走行514997kM，7车轮径平均消耗12.325mm。轮径变化曲线如图4，轮径变化情况见表4。
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根据上述统计分析情况，15mm的磨耗余量可以基本保证在运用中不因轮径轮缘到限发生换轮。今后仍将继续跟踪CRH380A(L)动车组轮径消耗问题，并根据统计分析的结果进一步优化轮径控制。
2.高级修建议
为保证CRH380A(L)动车组轮径值，一是段内需要严格将高级修车组的轮径值控制在805mm以上，并且扩大数据分析，长期跟踪趋势，以验证该轮径值能否保证一个运用周期；二是加强与四方股份协作，建议在四方股份存放1列份的备用轮对，在动车组入修前对更换车轮情况进行预测，由四方股份按照配台情况对轮径较小的轮对或车轮替换下车，替换下车的未到限轮对，可在维修后供动车段运用临修换轮使用。
3.镟修建议
目前动车段大量CRH380A（L）动车组轮对在运用中接近限度，轮对更换数量急剧上升，给段生产运营秩序造成极大影响。故提出CRH380A（L）动车组在轮径小于800mm且需要进行镟修时，在满足运规要求的基础上，镟修要求：
（1）镟修轮径值大于796mm，轮缘厚度大于26.5mm的轮对时，掌握将轮缘厚度提升0.2mm左右为宜，不应过多的消耗轮径值来恢复轮缘；
（2）镟修测量时若预计轮对镟修后轮径小于、等于796mm时，则将该轮对直径镟修至792mm左右，尽可能大的恢复轮缘厚度；若镟床计算镟后轮径值在789-791mm时，可以手动将轮径值提高2mm左右，保证对轮对轮径值的最大化利用。
（3）在车轮运行品质正常情况下，尽量按周期上限进行轮对镟修，对轮径值较低的轮对在镟修时尽量减少吃刀量，延长使用寿命。
参考文献：
[1] 王凌, 员华,那文波.《基于磨耗数据驱动模型的轮对镟修策略优化和剩余寿命预报》.系统工程理论与实践.2011.6
[2] 张祥杰,虞大联,宋晓文,孙高峰.《动车组轮对踏面磨耗实测分析》.铁道机车车辆.2014.2
[3] 董孝卿, 王悦明, 王林栋, 刘会英, 宋国良.《高速动车组车轮踏面镟修策略研究》.中国铁道科学.2013.1
[4] Johansson, A.,Nielsen, J. C.O.．Out-of-round railway wheels－wheel-rail contact forces and track response derived from field tests and numerical simulations．IMechE Journal of Rail and Rapid Transit，2003，217 (F)：135～146．
[5] Ling Li, Xinbiao Xiao, Xuesong Jin. Interaction of subway LIM vehicle with ballasted track in polygonal wheel wear development. Acta Mech Sin. 2011 Vol. 27 (2): 297-307