城軌車輛輪對(duì)的常見故障分析及處理目錄32540第1章緒論 緒論選題背景當(dāng)前，我國(guó)處于城市軌道交通迅速發(fā)展的時(shí)期，城市軌道交通建設(shè)有著廣闊的發(fā)展前景。城市軌道交通的優(yōu)點(diǎn)有速度快、運(yùn)量大、節(jié)約能源、效率高、無污染、節(jié)省土地等，城市軌道交通可謂是城市公共交通中的中流砥柱，不斷為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的活力，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。城市軌道交通的飛速發(fā)展前進(jìn)給人們帶來了很大的便利，其安全問題也在這個(gè)過程中漸漸暴露出來，使得人們不得不關(guān)注。輪對(duì)的服役狀態(tài)直接關(guān)系到車輛運(yùn)行的安全性與平穩(wěn)性，因此，建立城市軌道交通車輛輪對(duì)的檢測(cè)與診斷系統(tǒng)十分重要，這個(gè)系統(tǒng)的核心是輪對(duì)故障的分類與特征提取，并且構(gòu)建完整的故障診斷流程。針對(duì)以上研究?jī)?nèi)容，構(gòu)建城軌車輛輪對(duì)故障診斷系統(tǒng)，針對(duì)城軌車輛運(yùn)行過程中由于輪軌沖擊造成的輪對(duì)損傷故障，本文還提到了車輛車載檢測(cè)裝置：城軌車輛走行部車載故障診斷系統(tǒng)和輪對(duì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備。這種設(shè)備可以及時(shí)檢測(cè)到城軌車輛的早期故障，以提高城市軌道交通運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性與安全性，降低故障維修的成本。研究意義輪對(duì)是軌道車輛的重要部件之一。作為車輛走行部分，輪對(duì)承受著車輛的全部載荷，并在負(fù)載的條件下沿軌道作高速運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)車輛運(yùn)行的安全和平穩(wěn)性起決定作用，直接關(guān)系到旅客的安全性、舒適性。因此，隨著軌道車輛覆蓋率的不斷提高，輪對(duì)常見故障原因分析及解決途徑的探索已經(jīng)成為一種趨勢(shì)和發(fā)展。城軌車輛列車常年在地下運(yùn)營(yíng)行駛，地下環(huán)境不同于地表環(huán)境。在地下環(huán)境行駛的列車，輪對(duì)經(jīng)常暴露在潮濕的環(huán)境下，長(zhǎng)此以往，輪對(duì)的材質(zhì)容易發(fā)生腐蝕、脫落等現(xiàn)象。加上車輪在滾動(dòng)的過程中不斷與閘瓦發(fā)生摩擦，其表面材質(zhì)產(chǎn)生疲勞，以致剝離缺損。車輛的平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)建立在輪對(duì)的良好狀態(tài)上。輪對(duì)一旦發(fā)生故障，或產(chǎn)生巨大的噪音，影響乘客乘車的體驗(yàn)，或造成脫軌等嚴(yán)重后果。研究現(xiàn)狀現(xiàn)有的諸多監(jiān)測(cè)技術(shù)，在監(jiān)測(cè)頻度、實(shí)施難易、檢查成本、對(duì)被監(jiān)測(cè)對(duì)象的限制（如收車入庫(kù)時(shí)檢查，或廠修和段修時(shí)使用），存在很多局限性。而隨著車輛速度的加快，這些監(jiān)測(cè)手段已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足軌道交通車輛安全監(jiān)測(cè)的要求。軌道交通車輛已出現(xiàn)了最高運(yùn)行速度120～180km/h、每2～3min通過一列車的行車密度、在城市中心區(qū)運(yùn)行、大流量客流的運(yùn)行狀態(tài)，如何保證高速運(yùn)行中及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的故障、實(shí)時(shí)確保正在高速運(yùn)行的車輛安全，已經(jīng)實(shí)實(shí)在在擺在了我們面前。顯然，單純依靠收車入庫(kù)檢查才能進(jìn)行的上述監(jiān)測(cè)維護(hù)手段是不能滿足要求的。車輛走行部的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)新技術(shù)，是軌道交通車輛安全技術(shù)的重要發(fā)展方向：需要根據(jù)軌道交通車輛的常見故障，研究實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的對(duì)策。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，就需要實(shí)時(shí)捕捉信息。而捕捉信息，就離不開傳感器。對(duì)傳感器所捕捉的信息，還需要經(jīng)過采集、處理、識(shí)別、分辨、分析、診斷，才能得到結(jié)論，這就需要處理巨大數(shù)據(jù)流量的信息處理技術(shù)。雖然高速微型計(jì)算機(jī)、微處理器在今天已經(jīng)容易獲得，但是，如果沒有針對(duì)軌道交通車輛故障診斷的特殊判別理論、數(shù)學(xué)模型、和專家系統(tǒng)（軟件），則無論多么優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)也將一籌莫展；如果沒有能夠在惡劣環(huán)境下抗干擾的、可靠的通信技術(shù)，則計(jì)算機(jī)通過專家系統(tǒng)診斷處理后的結(jié)論信息的及時(shí)傳送和利用，將仍然受到限制。故障診斷，特別是實(shí)時(shí)故障診斷，這是一個(gè)系統(tǒng)工程，每一個(gè)環(huán)節(jié)，都需要投入大量的研究才能解決。本文結(jié)構(gòu)本論文主要介紹的是城市軌道交通車輛輪對(duì)的常見故障分析及處理，進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的知識(shí)綜合。本論文結(jié)構(gòu)上分為五個(gè)章節(jié)，各章節(jié)簡(jiǎn)要內(nèi)容概述如下：第一章為緒論，簡(jiǎn)要地介紹了本文的創(chuàng)作范圍、創(chuàng)作意義與相關(guān)創(chuàng)作背景；第二章研究了輪對(duì)的總體設(shè)計(jì)，介紹了輪對(duì)的組成、結(jié)構(gòu)，闡述了輪對(duì)的主要技術(shù)參數(shù)；第三章詳細(xì)列舉了輪對(duì)常見故障及故障產(chǎn)生原因；第四章分析了輪對(duì)的檢修；第五章城軌車輛走行部車載故障診斷系統(tǒng)。最后對(duì)論文整體進(jìn)行收尾，總結(jié)了全文，簡(jiǎn)要概述了自己在此次畢業(yè)論文創(chuàng)作過程中的所思、所悟、所得，同時(shí)對(duì)論文的指導(dǎo)教師、協(xié)助完成論文的相關(guān)人員致以謝意。

輪對(duì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分析概述輪對(duì)在轉(zhuǎn)向架的重要部件中占據(jù)一席之地，它又是影響車輛運(yùn)行安全性的關(guān)鍵部件之一，輪對(duì)必備功能如下：（1）承受車輛與線路間相互作用的全部載荷及沖擊；（2）與鋼軌形成黏著，產(chǎn)生牽引力或制動(dòng)力；（3）輪對(duì)滾動(dòng)使車輛前進(jìn)運(yùn)行。輪對(duì)組裝主要包括車輪、車軸、制動(dòng)盤、齒輪箱及軸承等（如圖2-1）。1.車輪2.制動(dòng)盤3.車軸圖2-1輪對(duì)組成主要技術(shù)參數(shù)（1）軸距2300mm；（2）車輪直徑840mm(新輪)/770mm(全磨耗)；（3）輪對(duì)內(nèi)側(cè)距(1353+2)mm；（4）輪重減載率≤0.6；（5）脫軌系數(shù)(Q/P)≤0.8。輪對(duì)組成主車輪和車輪采用的是現(xiàn)今當(dāng)下廣泛采用的整體輾鋼車輪，它的材質(zhì)為車輪鋼。整體輾鋼車輪，即輪心和輪箍為一體，這種車輪的強(qiáng)度大，重量小于帶輪箍的車輪，沒有帶輪箍的車輪常遇的因過熱導(dǎo)致輪箍弛緩的危險(xiǎn)，不但制造簡(jiǎn)單而且安全度高。主車輪、車輪與車軸裝配采取注油壓裝，輪轂內(nèi)外側(cè)面均突出車軸。輪轂內(nèi)側(cè)突懸能在減小微動(dòng)磨損影響的同時(shí)將輪對(duì)壓裝的拉應(yīng)力從輪座轉(zhuǎn)移到軸肩圓弧處，以此將輪座的疲勞強(qiáng)度進(jìn)行有效的提高。輪對(duì)結(jié)構(gòu)根據(jù)我國(guó)《城市快速軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(試行本)的規(guī)定，A、B型城軌車輛轉(zhuǎn)向架的車輪直徑為840mm(新輪)/770mn(磨耗到限)?；诔擒壗煌ㄊ窃诔鞘袃?nèi)運(yùn)營(yíng)的特點(diǎn)，人們對(duì)城軌車輛運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生的噪聲有著較高的要求，城軌車輛運(yùn)營(yíng)噪聲的主要來源是輪軌接觸噪聲。如何有效的降低輪軌接觸噪聲是降噪研究的主要方向之一。目前世界上多個(gè)國(guó)家已經(jīng)通過優(yōu)化車輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來降低輪軌接觸噪聲，當(dāng)今城軌轉(zhuǎn)向架使用的車輪結(jié)構(gòu)主要有3種類型，即整體輾鋼車輪、彈性車輪、設(shè)有吸聲材料的車輪。圖2-2為彈性車輪的3種結(jié)構(gòu)型式，圖2-3為設(shè)有吸聲材料的車輪結(jié)構(gòu)。（a）剪切型（b）壓縮型（c）剪切壓縮復(fù)合型圖2-2彈性車輪結(jié)構(gòu)圖2-3設(shè)有吸聲材料的車輪結(jié)構(gòu)由于彈性車輪使用的橡膠的可靠性和吸聲車輪的吸聲原理在我國(guó)處于仍待解決的狀態(tài)，因此到目前，國(guó)內(nèi)城軌車輛轉(zhuǎn)向架所使用的車輪基本上為整體輾鋼車輪。輪對(duì)作用①輪對(duì)滾動(dòng)使車輛前行，保證機(jī)車車輛在鋼軌上的運(yùn)行和轉(zhuǎn)向；②承受來自機(jī)車車輛的全部靜、動(dòng)載荷和沖擊，把它們傳遞給鋼軌，并將因線路不平順產(chǎn)生的載荷傳遞給機(jī)車車輛各零部件；③機(jī)車車輛的驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)是通過輪對(duì)起作用的，它與鋼軌黏著產(chǎn)生牽引力和制動(dòng)力；輪對(duì)的要求①輪對(duì)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，它承受了列車全部載荷和沖擊，強(qiáng)度不夠會(huì)有安全問題；②輪對(duì)重量盡量輕，降低轉(zhuǎn)向架簧下部分的質(zhì)量對(duì)改善車輛運(yùn)行品質(zhì)和減少對(duì)輪軌動(dòng)力作用有很大影響；③對(duì)車軸與車輪的組裝壓力和壓裝過程有嚴(yán)格要求，輪對(duì)內(nèi)側(cè)距離必須保持在1350～1356mm的范圍以內(nèi)；④輪對(duì)應(yīng)有一定的彈性，彈性車輪減少了簧下重量，減小輪軌之間的作用力，以緩和沖擊，減小輪軌磨耗，降低噪聲，改善車輪與車軸的運(yùn)用條件，提高列車平穩(wěn)性。⑤為保證機(jī)車車輛運(yùn)行平穩(wěn)，降低輪軌間的相互作用力和運(yùn)行阻力，車軸軸頸和車輪踏面的加工橢圓度和偏心度，以及軸頸錐度都不能超過規(guī)定限度；車輪踏面選擇車輪踏面是指車輪與鋼軌頂面的接觸部分，一般做成一定的斜度，正式因?yàn)檐囕喬っ嬗行倍?，各處直徑不相同，因此?guī)定在離輪緣內(nèi)側(cè)70mm處測(cè)量所得的直徑為名義直徑，作為車輪的滾動(dòng)圓直徑，我國(guó)城市軌道車輛新輪直徑尺寸為840mm。目前踏面型式有錐形和磨耗形兩種。錐形踏面：錐形踏面有兩個(gè)斜度，即1:20和1:10，前者位于輪緣內(nèi)側(cè)48～100mm范圍內(nèi)，是輪軌主要接觸部分，后者為離內(nèi)側(cè)100mm以外部分。踏面錐形的作用是在直線運(yùn)行時(shí)使輪對(duì)能自動(dòng)對(duì)中；在車輛曲線運(yùn)行時(shí)，由于離心力的作用使輪對(duì)偏向外軌，由于踏面錐形，使外軌上滾動(dòng)的車輪以較大的滾動(dòng)圓滾動(dòng)，在內(nèi)輪上以較小的滾動(dòng)圓滾動(dòng)，從而減少了車輪在鋼軌上的滾動(dòng)，使輪對(duì)順利的通過曲線；踏面有斜度，運(yùn)行時(shí)車輪與鋼軌接觸的滾動(dòng)直徑在不斷地變化，致使輪軌的接觸點(diǎn)也在不停地變換位置，從而使踏面磨耗更均勻。磨耗形踏面：錐形踏面與鋼軌的接觸寬度較窄，接觸部分磨耗后踏面呈凹形，運(yùn)動(dòng)表明，踏面磨耗至某種凹形后，磨耗變慢，外形也相對(duì)穩(wěn)定，人們把踏面外形設(shè)計(jì)成磨耗形的一種踏面，稱為磨耗形踏面，簡(jiǎn)稱LM型踏面。磨耗形踏面的踏面磨耗較慢，延長(zhǎng)了旋輪里程，減少了旋輪時(shí)的切削量；輪軌接觸面積較大，接觸應(yīng)力較小，在同等的接觸應(yīng)力下，允許更高的軸重；減少了機(jī)車通過曲線時(shí)的輪緣磨耗，因?yàn)殄F形踏面在曲線上輪軌為兩點(diǎn)接觸，而磨耗形踏面在曲線上時(shí)輪軌為一個(gè)接觸點(diǎn)。當(dāng)然磨耗形踏面也有等效斜度大，導(dǎo)致蛇行穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。通常在相同輪徑及軸重的條件下，磨耗形踏面的輪軌接觸應(yīng)力約為錐形踏面的70%。美國(guó)鐵路的試驗(yàn)表明，磨耗形踏面的滾動(dòng)阻力約為錐形踏面的80%，減小了車輛的基本阻力，達(dá)到節(jié)能的目的?；谶@些優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在，許多國(guó)家的鐵路以把磨耗形踏面定為標(biāo)準(zhǔn)的踏面外形，中國(guó)地鐵車輛及輕軌車輛的車輛踏面也都采用磨耗形踏面，以減少通過曲線時(shí)的輪緣磨耗。當(dāng)然采用了磨耗形踏面后，輪軌之間的等效斜度就增大了，所以要注意防止在直線上高速運(yùn)行而引起機(jī)車蛇形運(yùn)動(dòng)的可能性。

常見故障及原因分析輪對(duì)是軌道交通車輛走行部故障多發(fā)的部件。由于城軌車輛、城軌交通車輛的快啟動(dòng)、快制動(dòng)和頻繁啟停的特點(diǎn)，常見的故障主要有：踏面磨損、失圓、碾皮、剝離、擦傷、內(nèi)部空洞、裂紋，車軸、電機(jī)軸的裂紋和切斷等。輪對(duì)的損傷輪對(duì)的主要損傷有碾皮、剝離、咬傷、擦傷等。軌道交通，尤其是城軌交通和城軌車輛，軌道的，尤其是彎道的波磨已經(jīng)成為重大災(zāi)害。因?yàn)槌鞘熊壍澜煌ǖ奶攸c(diǎn)是，同一條線路幾乎都是采用相同型號(hào)的車輛按照幾乎同樣的運(yùn)行規(guī)律重復(fù)地在各路段行駛，這個(gè)特點(diǎn)在普通鐵路是基本不存在的，因此，軌道交通的軌道一旦出現(xiàn)波磨，因每列同型號(hào)列車通過的車速如舊，若波磨引起的振動(dòng)、沖擊頻率等于構(gòu)架共振頻率，便會(huì)很快引起惡性循環(huán)：從初發(fā)的短距離波磨發(fā)展為長(zhǎng)距離波磨，淺波磨發(fā)展為深波磨。軌道迅速磨成波浪狀，車輪通過時(shí)發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，導(dǎo)致車輪發(fā)生剝離擦傷；車輪踏面則因通過軌道波磨而被硌傷、咬傷。這些過程無不加速車輛的走行部零部件的損壞，不僅引發(fā)強(qiáng)烈振動(dòng)影響乘客的舒適度，而且有可能因此而導(dǎo)致更加嚴(yán)重的行車事故而危及乘客的生命安全。圖3-1～圖3-4是典型的車輪和其踏面故障圖片。圖3-1所示碾皮故障的內(nèi)因是材質(zhì)夾雜和內(nèi)部缺陷。在與軌道反復(fù)碾壓的外部交變力作用下，表面層與內(nèi)部材料分離、撕裂。圖3-2所示剝離故障的內(nèi)因也是局部材質(zhì)的不均勻，在與軌道反復(fù)碾壓的外部交變力作用下，表層逐步酥松、脫落。圖3-1踏面的碾皮損傷圖3-2城軌車輛車輪踏面的剝離圖6所示踏面咬傷故障之內(nèi)因仍然是車輪局部材質(zhì)缺陷，在與軌道接縫或波磨尖峰接觸沖擊時(shí)承受了更大的力和應(yīng)變發(fā)生疲勞，以致存在缺陷的局部脫落。從放大圖可見：咬傷部位周邊也將逐步脫落。圖7的擦傷是在不正常制動(dòng)時(shí)車輪被抱死，使不轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪局部與鋼軌發(fā)生滑動(dòng)摩擦、失去材料所致。從剝離形成的機(jī)理來看，車輪踏面剝離有4種：接觸疲勞剝離、局部接觸疲勞剝離、制動(dòng)剝離和局部擦傷剝離。圖3-3城軌車輛車輪踏面的咬傷圖圖3-4踏面的擦傷輪對(duì)裂紋輪對(duì)裂紋一般發(fā)生在輪心、車軸等處。車輪裂紋：由于車輪處在交變載荷作用下，直接承受來自鋼軌的沖擊，在車輪有局部缺陷或應(yīng)力集中的地方，則逐漸發(fā)展成為疲勞裂紋；運(yùn)用中踏面剝離或擦傷造成附加應(yīng)力等，也是導(dǎo)致車輪產(chǎn)生裂紋的原因。圖3-5～圖3-8的車輪周向裂紋之內(nèi)因是材質(zhì)夾雜缺陷，在車輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中受到的外力作用，使夾雜部位的材料發(fā)生分離，周邊發(fā)生應(yīng)力集中，然后逐步擴(kuò)展形成裂紋。其危險(xiǎn)性在于：一旦裂紋部分崩落，可能導(dǎo)致車輪脫軌，進(jìn)而引發(fā)顛覆事故。圖3-5城軌車輛車輪踏面的熱裂紋圖3-6車輪踏面深層斷裂表面似無異樣圖3-7車輪周向深層裂紋圖3-8車輪周向淺層裂紋露頭車軸裂紋：車軸不僅承受由傳動(dòng)裝置傳遞的巨大轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，還承受車輛本身的垂直載荷；此外，隨著輪對(duì)在鋼軌上滾動(dòng)，車軸要承受來自鋼軌接頭的剛性沖擊，還要承受各種附加應(yīng)力；在這些情況的作用下，車軸在工作一段時(shí)間后，金屬材料易受疲勞而產(chǎn)生裂紋。車軸裂紋分為橫向裂紋和縱向裂紋，橫向裂紋危險(xiǎn)極大。車軸輪轂的邊緣處裂紋略多，因?yàn)榇颂幗孛嫱蛔?，?yīng)力集中嚴(yán)重，配合的應(yīng)壓力也最大，車軸彎曲時(shí)此處應(yīng)力也最大。輪緣磨損輪緣磨損屬于正常的自然磨損，一般情況下，輪緣的磨損并不嚴(yán)重。但在車輪做蛇形運(yùn)動(dòng)時(shí)，輪緣經(jīng)常與鋼軌內(nèi)側(cè)面發(fā)生沖撞磨耗；以及車輛在彎道通過曲線時(shí)由于離心力的作用，外側(cè)車輪輪緣與鋼軌側(cè)面經(jīng)常發(fā)生磨耗。左右兩側(cè)中一側(cè)的平均輪緣磨耗率明顯高于另一側(cè)的現(xiàn)象稱之為輪緣偏磨。輪緣磨損有三種結(jié)果：輪緣厚度減小、輪緣垂直磨損和輪緣形成鋒芒。輪轂松緩輪轂松緩是車輪相對(duì)車軸而言的，是由于組裝時(shí)輪轂部分與車軸配合過盈量不足，或者車軸與輪轂加工不良造成的。車輪踏面磨損、剝離、擦傷和凹陷車輪踏面磨損也是一種不可避免的自然磨損。因?yàn)檩唽?duì)在鋼軌上滾動(dòng)，同時(shí)在通過曲線和蛇形運(yùn)動(dòng)時(shí)還有相對(duì)滑動(dòng)，所以輪對(duì)與鋼軌之間是一種滾動(dòng)與滑動(dòng)混合的復(fù)雜摩擦；此外，在車輛制動(dòng)時(shí)，閘瓦與車輪踏面之間還發(fā)生滑動(dòng)摩擦。以上這些摩擦，必然引起車輪踏面磨損。車輪踏面剝離是指車輪在運(yùn)用過程中由于制動(dòng)熱作用或輪軌滾動(dòng)接觸疲勞作用而在踏面圓周或部分圓周上呈現(xiàn)出的金屬掉塊剝落損傷和龜裂狀熱裂紋現(xiàn)象。還有一種情況是擠壓塑性變形，由于踏面經(jīng)常受到很高的擠壓力，表面微粒在工作過程中極易發(fā)生塑性變形，車輪在向前滾動(dòng)時(shí)，前方材料受擠壓，引起局部塑性變形，這樣長(zhǎng)期反復(fù)作用，表面金屬易發(fā)生脫落。車輪踏面擦傷通常是由于車輛裝置作用不良或操作不正確造成的，在停車瞬間，有時(shí)會(huì)由于車輛制動(dòng)力過大，輪軌制動(dòng)黏著狀態(tài)遭到破壞，車輪在鋼軌上產(chǎn)生滑行而導(dǎo)致車輪踏面擦傷。車輪踏面凹陷也是由于車輛裝置作用不良或操作不正確導(dǎo)致的，制動(dòng)時(shí)輪對(duì)被閘瓦抱死，輪對(duì)在鋼軌上滑動(dòng)，引起車輛沖擊振動(dòng)，從而造成線路的破壞，踏面的凹陷。

輪對(duì)的檢修輪對(duì)的日常維護(hù)有日檢、月檢、三月檢等；定期檢修有定修、架修、大修。本文主要介紹架大修時(shí)輪對(duì)的典型檢修工藝。輪對(duì)的分解在輪對(duì)進(jìn)行架大修時(shí)一般要旋輪或換輪，這時(shí)要對(duì)輪對(duì)進(jìn)行分解。當(dāng)輪對(duì)內(nèi)側(cè)距不符合要求或輪轂松緩時(shí)，需要退輪；車輪的退卸在輪對(duì)壓裝機(jī)上進(jìn)行，退卸壓力一般大于壓裝壓力，以防止將車軸軸頸壓彎。為降低壓卸車輪的壓出噸位、防止車軸或轂孔在壓出時(shí)拉傷或壓彎車軸，應(yīng)采用高壓油泵注油退輪法，即將高壓油泵與車輪上的油孔接通，當(dāng)油加到70～90MPa時(shí)，即可將車輪退下。輪對(duì)的清洗輪對(duì)的清洗是為后續(xù)輪對(duì)軸頸檢查、輪對(duì)探傷做準(zhǔn)備，輪對(duì)清洗包括軸身、軸頸、防塵板座、齒輪箱等區(qū)域，要使它們無灰塵、無油污、無腐蝕。清洗后還要把它們擦干。輪對(duì)的檢查①裂紋檢查：用電磁探傷儀或超聲波探傷儀對(duì)車輪、車軸進(jìn)行全面檢查。電磁探傷主要用于車輪、軸頸、軸身、防塵板座處的檢查；超聲波探傷主要用于已組裝好車輪的車軸鑲?cè)氩糠至鸭y、接觸狀態(tài)的檢查。對(duì)易出現(xiàn)裂紋的地方應(yīng)反復(fù)檢查。②輪轂松緩檢查：用檢點(diǎn)錘輕擊車輪聽其音響，如發(fā)出啞音，檢查輪轂與車軸有無松緩。若有松緩現(xiàn)象，應(yīng)將輪心從車軸上退下進(jìn)行修理。還應(yīng)檢查齒輪轂的緊固狀態(tài)，不許有松緩，否則解體修理。輪對(duì)的探傷輪對(duì)的探傷主要是電磁探傷法和超聲波探傷法。這些探傷又叫無損探傷法，是用于檢查隱蔽缺陷的。隱蔽缺陷是指零件內(nèi)部的空洞、夾渣、微觀裂紋等不易發(fā)現(xiàn)的損傷，這些隱蔽缺陷像定時(shí)炸彈一樣埋伏在工件內(nèi)部，在運(yùn)用工作中隨時(shí)會(huì)導(dǎo)致故障的產(chǎn)生。電磁探傷法是利用缺陷所引起的材料中磁導(dǎo)率的改變來發(fā)現(xiàn)缺陷的，它能比較靈敏的檢測(cè)出鐵磁性材料及其合金的表面裂紋，對(duì)表面下2～5mm的缺陷在一定程度上也能查出。檢驗(yàn)時(shí)可對(duì)輪對(duì)需要檢測(cè)的部分進(jìn)行磁場(chǎng)磁化的同時(shí)噴灑磁粉，磁化結(jié)束后，工作人員對(duì)檢測(cè)部位進(jìn)行觀察，確認(rèn)缺陷部位及范圍，可用標(biāo)記筆標(biāo)記，要確認(rèn)缺陷的性質(zhì)、位置和尺寸。檢查結(jié)束后要進(jìn)行退磁處理，直流電磁化的部分仍要用直流電退磁。超聲波探傷是利用超聲波通過不同介質(zhì)的接面，產(chǎn)生折射和反射現(xiàn)象來發(fā)現(xiàn)零件內(nèi)部缺陷的，它不僅可以檢測(cè)金屬及非金屬材料缺陷，還可以測(cè)定材料厚度。它可運(yùn)用于已組裝好車輪的車軸鑲?cè)氩糠至鸭y、接觸狀態(tài)的檢查。輪對(duì)故障測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)輪對(duì)的測(cè)量項(xiàng)目主要有：測(cè)量車輪踏面磨損、擦傷、剝離、凹陷程度；測(cè)量輪緣厚度；測(cè)量輪對(duì)內(nèi)側(cè)距離；檢查輪緣垂直方向磨耗程度等。故障需旋修：輪緣厚小于22mm；輪緣高大于32mm或同軸輪緣高度差大于2mm；Qr小于6.5mm；踏面擦傷局部凹下大于1mm；剝離長(zhǎng)度大于20mm或兩處且任一處大于10mm；車輪踏面擦傷長(zhǎng)度大于40mm或兩處且任一處大于20mm；同一輪對(duì)兩車輪徑差大于2mm；同一轉(zhuǎn)向架任意兩車輪之間輪徑差大于4mm；同一節(jié)車任意兩車輪輪徑差大于7mm；輪輞寬大于140mm。輪對(duì)修復(fù)車輛輪對(duì)的修復(fù)可分為兩類：不換件修理和換件修理。在完成上一個(gè)故障測(cè)量項(xiàng)目后，就可根據(jù)測(cè)量情況進(jìn)行判斷，決定是否需要進(jìn)行修理。輪對(duì)修復(fù)包括車軸的修復(fù)、旋修車輪踏面、輪心的焊修。輪對(duì)的組裝輪對(duì)組裝包括壓裝和熱裝兩種方法。壓裝：輪對(duì)的壓裝是指將車軸在室溫下用液壓機(jī)壓入輪心的裝配方法。利用液壓機(jī)進(jìn)行壓卸作業(yè)時(shí)，要遵守液壓機(jī)操作規(guī)程。輪對(duì)壓裝過程，可通過壓裝機(jī)指出的壓裝指示曲線來判斷壓裝質(zhì)量，壓力曲線所指示的壓力應(yīng)均勻上升。熱裝：熱裝法可以提高組裝質(zhì)量。熱裝時(shí)將輪心放入油浴爐中加熱至180～200攝氏度，保溫30分鐘，然后從爐中取出，在工作臺(tái)上與車軸套裝，套裝位置用樣板檢查。熱裝后，需進(jìn)行反壓試驗(yàn)。按規(guī)定試驗(yàn)壓力反壓3次，每次保壓10s，不得發(fā)生松動(dòng)。

城軌車輛走行部車載故障診斷系統(tǒng)它的監(jiān)測(cè)的對(duì)象是全列車輛的走行部，這對(duì)診斷的快速性和實(shí)時(shí)性提出了更高的要求，為此實(shí)施了分布式診斷和集中式數(shù)據(jù)管理相結(jié)合的工作模式，每輛車配置1臺(tái)車輛分機(jī)，見圖5-1，安裝在車輛電器柜中，負(fù)責(zé)對(duì)本車傳感器網(wǎng)絡(luò)上管理的所有監(jiān)測(cè)對(duì)象傳輸來的信號(hào)進(jìn)行處理、變換和采集，內(nèi)置的在線故障診斷專家系統(tǒng)軟件針對(duì)收集的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷，并將實(shí)時(shí)給出的診斷結(jié)論通過數(shù)據(jù)通信總線傳輸?shù)搅熊囍鳈C(jī)，見圖5-2。安裝在車下的（沖擊、振動(dòng)、溫度）復(fù)合傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和前置處理器見圖5-3。維護(hù)器見圖5-4。圖5-1城軌車輛走行部車載故障診斷系統(tǒng)的車輛分機(jī)圖5-2城軌車輛走行部車載故障診斷系統(tǒng)的列車主機(jī)圖5-3城軌車輛走行部車載故障診斷系統(tǒng)的列車主機(jī)、車輛分機(jī)、前置處理器、傳感器圖5.4維護(hù)器負(fù)責(zé)管理全列車所有車輛分機(jī)的為列車主機(jī)，它的作用是將收集的所有分機(jī)的診斷結(jié)論和有價(jià)值的原始樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析、歸類存儲(chǔ)，并將嚴(yán)重報(bào)警信息提供給司乘人員。列車主機(jī)設(shè)數(shù)據(jù)下載接口，通過該接口實(shí)現(xiàn)與配套的“城軌車輛走行部信息地面分析管理軟件”的數(shù)據(jù)傳輸。軸轉(zhuǎn)速信號(hào)公用，通過列車網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全列車共享。轉(zhuǎn)速信號(hào)是廣義共振和共振解調(diào)的機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵條件，不論從工程上或是成本上，每輛車或每條軸單獨(dú)設(shè)置轉(zhuǎn)速傳感器基本不可行。為此車載系統(tǒng)設(shè)置公用的軸轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速信號(hào)通過列車網(wǎng)絡(luò)全列車共享。通過車載在線監(jiān)測(cè)及故障診斷專家診斷系統(tǒng)、地面輔助監(jiān)測(cè)及故障診斷專家診斷系統(tǒng)與地面數(shù)據(jù)管理、診斷專家診斷系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)鐵路機(jī)車、城軌交通車輛走行部關(guān)鍵部件（軸承、齒輪、輪對(duì)；構(gòu)架、軸系及軌道）的安全保證及使用壽命研究，為科學(xué)延壽及優(yōu)化設(shè)計(jì)、維修提供決策參考。見圖5.5。圖5.5網(wǎng)絡(luò)式專家診斷系統(tǒng)隨著“云”端網(wǎng)絡(luò)及信息技術(shù)的發(fā)展，專家診斷系統(tǒng)引入“云”診斷概念。通過“云平臺(tái)”的搭建，實(shí)現(xiàn)覆蓋全國(guó)范圍內(nèi)的“云”診斷與“云”服務(wù)等遠(yuǎn)程支持，見圖5.6。圖5.6遠(yuǎn)程支持“云”診斷與“云”服務(wù)城軌車輛線路一般都處于城市的中心地帶，而越靠近城市中心地帶，客流越密集，運(yùn)行間隔越短，安全性要求越高，并且不具備側(cè)線停車的救援條件，特別是城軌車輛運(yùn)營(yíng)一般采取網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的管理方式，一旦有車輛發(fā)生故障阻塞線路，將造成相關(guān)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)或整個(gè)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，所有這些都對(duì)故障診斷報(bào)警部位的準(zhǔn)確性和故障程度分級(jí)報(bào)警的精確性，提出了更高的要求。研究適合于城軌車輛運(yùn)營(yíng)的故障報(bào)警信息輸出模式和對(duì)城軌車輛運(yùn)用的指導(dǎo)意見，故障診斷系統(tǒng)輸出的結(jié)論信息準(zhǔn)確表達(dá)為“正常”、“預(yù)警”、“關(guān)注”、“嚴(yán)重”四種級(jí)別，只將“嚴(yán)重”報(bào)警情況提示給司機(jī)和相關(guān)調(diào)度部門，并指導(dǎo)司機(jī)和相關(guān)調(diào)度部門在保證安全的前提下，做好乘客疏散，使車輛離開運(yùn)營(yíng)線路，以避免造成交通事故。而將“嚴(yán)重”以下級(jí)別的預(yù)警信息通報(bào)給調(diào)度、維修部門，以便在車輛正常入庫(kù)時(shí)進(jìn)行針對(duì)性、預(yù)防性的檢查、維修，確保車輛不帶重大隱患上線運(yùn)行。

結(jié)論本論文主要針對(duì)城軌車輛輪對(duì)的常見故障分析及處理進(jìn)行論述。輪對(duì)在轉(zhuǎn)向架中是一個(gè)重要部件，同時(shí)也是軌道交通車輛走行部故障多發(fā)的部件。文章介紹了輪對(duì)的總體設(shè)計(jì)，