胡国坤
中车广东轨道交通车辆有限公司 广东江门 529100
摘要 通过介绍CRH6型动车组转向架车轮缺陷类型分类及相关案例解剖分析，从而通过认识车轮缺陷的逐步形成，并初步提出有效的改进措施。
关键词：轨道车辆、车轮、踏面、缺陷、磨耗
1概述
随着高速动车组和轨道交通车辆速度的不断提升，要求车辆具有更高的平稳性和安全性,而车轮缺陷的形成，直接影响着列车的行驶安全，当缺陷不及时处理并逐步放大后，会造成安全事故，严重者甚至会造成车辆脱轨或人员伤亡。
因此具有高平稳性和安全性的轨道车辆必须在设计制造过程及后续运用检修过程中采取有效的措施，及时发现车轮缺陷的形成，并对他们进行监测、分析和处理，避免造成更大的损失。
而影响车轮缺陷形成的因素很多，如轮对重量的分配不均，运行环境的优劣，轨道粘着力降低、车辆空转等。
2车轮简介
轮对组成（图1）是动车组转向架的关键部件，它由车轴，车轮，制动盘等组成，车轮包括踏面、轮缘、轮辋、辐板、轮毂等部件，其中车轮与钢轨之间的接触面称为踏面，突出的圆弧部分称为轮缘，踏面下最外的那一圈为轮辋，轴和轮互相配合的部分为轮毂，辐板是连接轮辋与轮毂的部分，其中CRH6A型动车组车轮辐板为直辐板形车轮；车轮采用EN标准按照17t轴重设计制造，材料为ER8材质，车轮直径为 860mm，直幅板结构的设计满足了制动盘的安装要求，踏面形式均为LMA型（如图1）。
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3缺陷类型
车轮缺陷分类有：踏面擦伤，踏面硌伤，滚动接触疲劳、踏面剥离、轮缘磨耗等。踏面擦伤是指同一轮对两个车轮同一圆周上，当雨天或者恶劣天气发生时轨面的粘着系数会持续降低，此时若车辆施加了紧急制动，车轮与轨道就会发生相对滑移从而产生车轮踏面擦伤；踏面硌伤是由于轨道上存在小的异物(如石子、铁钉等），当列车运行时，车轮与轮轨接触形成小凹陷；滚动接触疲劳是轨道车辆比较常见的缺陷形态，表现为沿着车轮踏面周圈分布的小裂纹，由车轮纵向和横向力的合力产生；踏面剥离是由于在滚动接触疲劳及擦伤等缺陷的影响下，局部材料分离产生的；而轮缘磨耗受列车运行速度、线路平稳性、轨道弯曲半径、过弯速度等多个因数影响；
4 案例分析
案例：CRH6型动车组某制造厂生产过程车轮踏面多处存在踏面硌伤现象。
CRH6型动车组在某制造厂生产过程发现转向架二位侧轮对踏面发生形象相同的压痕，判定为硌伤缺陷（图2）。
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根据压痕形状进行分析，初步判断可能导致踏面压痕的原因有：轮对撞击到铁制止轮器、轮对压到钢丝或扎带、车轮经过轨道间接缝处冲击，对于上述可能的情况，通过现场模拟方式进行验证，具体如下：1、在转向架车间轨道上放置铁制止轮器，推动转向架使其轮对撞击止轮器停止，反复测试五次后检查轮对未发现压痕，排除此种原因；2、在转向架车间轨道上放置最粗防松钢丝Ф2、钢头扎带，推动车辆碾压后轮对未有压痕出现，排除此种原因；3、对各车间轨道接缝处进行检查，未发现轨道接缝处有类似压痕的凸起，车辆经过接缝后排查轮对踏面未发现有压痕，排除此种原因。
通过上述模拟验证可以排除轮对撞击到铁制止轮器、轮对压到钢丝或扎带、车轮经过轨道接缝处冲击造成，进而采取某一车辆作业过程全程跟踪检查方式分析验证，具体如下：1、车辆在公司总装车间落车后将车辆调运至单调厂房作业，
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2、对完成预落轮的车辆进行检查，未发现轮对踏面有压痕；调车至单调7号轨后，检查踏面未发现压痕，完成连接后调车至八点称重轨道，车辆八点称重前、后检查均未发现踏面有压痕；3、上述调车作业过程均要南北方向反复通过牵车台，可排除牵车台的原因；4、将车辆调运至单调6号轨进行尺寸测量作业，停车后检查发现二位侧轮对均有长约10mm宽约2mm的圆棒形压痕，在每个轮对压痕侧面画线标记并拖车至厂房与牵车台接缝处，发现所有轮对压痕均在距离牵车台与厂房接缝约20mm处，可以确定此压痕是轮对经过轨道相同位置所致；5、根据圆周长=直径×π，算出轮对转动一周长度约2.7米。在轮对压痕处轨面每隔2.7画线做标记查找，发现在距离门口约5m位置的轨面有一处异物，测量长宽与轮对压痕基本相同，且外形相同；6、再次推动车辆，确定每个轮对压痕处均与此异物位置重合，可确定此处异物是造成轮对压痕的主要原因。
通过上述案例的回顾和调查分析，轨道上的异物是导致车轮踏面硌伤的主要原因，要消除该类缺陷，运用单位要时刻关注车辆轨道情况，检查轨面线路状态，确保道岔状态完好、轨道线路无杂物，另外轨道维护单位需加强轨面维护保养的力度。
5 结语
本文通过以实例回顾了踏面硌伤的形成过程及对应如何排查异物情况，从而侧面反映出车轮缺陷的形成无所不在，据有关统计显示，珠三角线路运营的动车组普遍存在轮缘偏磨和滚动接触疲劳，要杜绝这些问题频繁发生，考虑的因数很多，如线路情况、运营速度、车辆制造情况等，缺陷现象的频发，这就更加考验使用单位的维修力度和检查力度了，倘若缺陷未及时处理，会致使部分车轮无法正常工作，甚至影响车辆的行驶安全。因此，识别车轮的缺陷类型和形成过程，并通过科学方法消除尤为重要。
作者简介：（胡国坤，男，广东鹤山，198810，本科，助理工程师，中车广东轨道交通车辆有限公司，轨道交通技术）