周逸飛

摘 要：地鐵輪對(duì)的磨耗狀況直接關(guān)系到列車運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。輪對(duì)的鏇修依靠不落輪鏇床，本文從總結(jié)磨耗切削公式、改進(jìn)深度尺、細(xì)化基于輪緣厚度的鏇修方案、基于切削分區(qū)的二次背吃刀量調(diào)整四個(gè)方面開展研究，對(duì)輪對(duì)量化切削、經(jīng)濟(jì)切削、提升鏇輪效率有重要的意義。

關(guān)鍵詞：軌道交通;設(shè)備;不落輪鏇床

1 輪對(duì)磨耗分析

輪對(duì)磨耗的主要形式為兩種：踏面磨耗和輪緣磨耗。

踏面的主要缺陷類型有：（1）踏面擦傷。（2）踏面直徑方向的磨耗。（3）裂紋。（4）剝離。

輪緣的主要缺陷類型有：（1）輪緣厚度變薄。（2）垂直磨耗。（3）輪對(duì)輪緣變形。

踏面裂紋的影響：裂紋的產(chǎn)生原因很多，熱裂紋是比較常見的，由于地鐵車輛在制動(dòng)時(shí)踏面與閘瓦劇烈摩擦生熱，在緩解后又迅速降溫所引起的熱脹冷縮，在這過程中由踏面的內(nèi)應(yīng)力引發(fā)熱裂紋。以往的切削作業(yè)無(wú)法直接測(cè)量出熱裂紋的深度，通過總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)公式來估算：

熱裂紋深度≈熱裂紋長(zhǎng)度×0.15然而針對(duì)其他類型的裂紋深度，業(yè)內(nèi)始終沒有量化的計(jì)算方法。

針對(duì)踏面問題的切削，關(guān)鍵點(diǎn)就是最大深度值的確定。業(yè)內(nèi)對(duì)于踏面?zhèn)凵疃却_定基本靠設(shè)備操作員手工去摸，去估量。從量化經(jīng)濟(jì)切削角度看，主要存在兩方面問題：一是不同人對(duì)同一深度的估量偏差大，優(yōu)秀的設(shè)備操作員需要大量的切削經(jīng)驗(yàn)才能較準(zhǔn)確的估量出深度。二是由于是估量的深度，實(shí)際切削時(shí)出于效率考慮，機(jī)床操作員會(huì)加大切削量，以免返工，這進(jìn)一步造成了車輪的浪費(fèi)。

輪對(duì)最大傷痕深度是影響切削量的決定性因素，傳統(tǒng)深度尺測(cè)量頭直徑太大，無(wú)法插入輪對(duì)傷痕或無(wú)法觸及傷痕最底部，筆者改進(jìn)了傳統(tǒng)深度尺，使用針狀的測(cè)量頭的深度尺能深入傷痕最底部。在不落輪鏇床完成對(duì)被鏇輪的自動(dòng)測(cè)量后，手動(dòng)目測(cè)選取數(shù)個(gè)最深點(diǎn)，使用深度尺多次測(cè)量取最大值。深度尺使用前先校零，測(cè)量頭對(duì)準(zhǔn)被測(cè)點(diǎn)后，滑動(dòng)測(cè)量基準(zhǔn)面與輪對(duì)緊密接觸，穩(wěn)定后讀數(shù)。

輪緣尺寸的影響：輪緣尺寸是一個(gè)重要的尺寸，早期車輪鏇修作業(yè)，不落輪鏇床中的只有LM26、LM28、LM30、LM32四種輪緣尺寸方案。設(shè)備操作員在解決踏面問題的同時(shí)，需要檢查輪緣尺寸是否達(dá)標(biāo)，若不達(dá)標(biāo)仍需切削至以上任意一種輪緣尺寸樣板。在長(zhǎng)期的鏇修工作后，總結(jié)出輪緣厚度與切削量的關(guān)系為：

鏇修量≈輪緣厚度變化量×4.5

當(dāng)前使用的德國(guó)赫根賽特（HEGENSCHEIDT-MFD）U2000-400不落輪鏇床，包含從LM26至LM32以0.1mm為間隔的61個(gè)輪緣尺寸方案。更細(xì)化的輪緣尺寸方案有助于設(shè)備操作員減少無(wú)效的切削，大大降低切削量，提高車輪使用壽命。

無(wú)論是分布于踏面或輪緣的傷痕，不落輪鏇床自動(dòng)測(cè)量完畢后，使用深度尺測(cè)量其最大傷痕深度，然后從機(jī)床中先選擇輪緣尺寸方案，根據(jù)初定鏇后直徑對(duì)應(yīng)的輪緣尺寸方案，選定輪緣尺寸接近但不大于的切削廓形方案即可。輸入初定鏇后直徑后，觀察切削劃分，確保傷痕所在區(qū)間的切削量大于最大傷痕深度，具體大多少，取決于機(jī)床切削誤差，每臺(tái)機(jī)床切削誤差不同，各操作員依照平時(shí)作業(yè)積累的機(jī)床切削誤差加上即可。

2 實(shí)現(xiàn)量化經(jīng)濟(jì)切削的思路分析

（1）不落輪鏇床進(jìn)行鏇前測(cè)量。

（2）評(píng)估輪對(duì)問題：

①出現(xiàn)車輪徑向跳動(dòng)>0.5mm、輪緣高度Sh>31mm或同軸輪緣高差>2mm、qR<6.5mm或qR>12.7mm以上這三種單一問題，可以直接按照不落輪鏇床自動(dòng)鏇修建議予以直接切削。

②出現(xiàn)剝離長(zhǎng)度、深度一處>20mm或兩處且任何一處>10mm，且深度>1mm;擦傷長(zhǎng)度一處>40mm或兩處且任何一處>20mm;車輪踏面局部凹入、裂紋、缺損、碾寬、圓周磨耗超過規(guī)定限度或踏面上粘有熔化金屬以上這些單一問題，按照以下思路實(shí)現(xiàn)量化經(jīng)濟(jì)切削：計(jì)鏇前測(cè)量輪對(duì)直徑為d1，手動(dòng)使用深度尺測(cè)量傷痕最大值Xmax，鏇床自身切削誤差記為X1，則：

LM型廓形每個(gè)分區(qū)的背吃刀量是不一樣的，只需傷痕所在分區(qū)的背吃刀量ap1不小于ap即可滿足，所以當(dāng)ap1大于ap時(shí)，可以增加初步鏇后目標(biāo)直徑d2來減少ap1，這樣，又可以減少浪費(fèi)。

③當(dāng)同一輪對(duì)出現(xiàn)多個(gè)問題時(shí)，分別計(jì)算不同問題獨(dú)立影響下的背吃刀量需達(dá)到多少，選取最大值作為切削依據(jù)，依照上面給出的切削思路開展鏇修作業(yè)即可。

3 總結(jié)

相對(duì)于以往的切削，主要三點(diǎn)量化改進(jìn)：

（1）基于經(jīng)驗(yàn)及基本規(guī)律總結(jié)出的切削公式。（2）改進(jìn)深度尺，量化傷痕深度，消除人員估值不準(zhǔn)帶來的負(fù)面影響，多切浪費(fèi)，少切則需補(bǔ)切，效率降低。（3）鏇床輪緣厚度廓形版數(shù)量增加，減少無(wú)效切削。（4）初定背吃刀量后，根據(jù)傷痕分區(qū)，二次調(diào)整背吃刀量，進(jìn)一步減少無(wú)效切削。