某地铁线电客车轮饼架修方案研究分析

范家振 张文锐

摘要：为了防止在架修与大修之间出现批量性的轮饼磨耗到限问题，避免出现大面积的列车停时，需要该线电客车轮饼的架修方案进行研究。经过对比，采用预防性维修方案对该线电客车轮饼进行架修。

关键词：地铁，架修，轮饼，预防性维修

一、概述

某地铁线于2017年1月开通运营，电客车为B型车6辆编组，共29列车。交通运输部于2019年发布的交运规[2019]8号文——《城市轨道交通设施设备运行维护管理办法》第三章第十二条第一款规定：电客车架修间隔一般不超过5年或80万车公里，大修间隔一般不超过10年或160万车公里，整体使用寿命一般不超过30年或480万车公里。一般情况下电客车架修时无需更新轮饼，在大修时更新轮饼。但该线电客车轮对多边形现象明显，轮饼磨耗率较高，导致部分列车在大修前轮饼磨耗到限，造成列车在大修前需要扣车更新轮饼或提前大修。为了防止在架修与大修之间出现批量性的轮饼磨耗到限问题，避免出现大面积的列车停时，需要该线电客车轮饼的架修方案进行研究。

二、电客车轮轴架大修情况介绍

一般情况下B型车架修时需要对轴箱轴承、齿轮箱、联轴节进行分解检修，更新齿轮箱输入轴及中间轴轴承，更新联轴节密封件和油脂，对轴、齿轮等部件进行探伤，进行跑合试验。大修时更新轴箱轴承，更新齿轮箱全部轴承，由于更新齿轮箱的输出轴轴承需要更新动车轮饼，视磨耗情况更新拖车轮饼，更新联轴节密封件和油脂，进行跑合试验。

三、该地铁线电客车轮饼异常磨耗问题及应对措施

该地铁线电客车轮对多边形现象自开通以来就一直存在，车轮多边形问题不但极大影响乘坐舒适度（振动大、噪声大），而且严重影响转向架各个部件的可靠度。目前只能通过计划镟修来消除多边形。大量的轮对镟修导致镟床超负荷运行、提高了轮饼的综合磨耗率并缩短了轮饼的使用寿命。

轮饼的综合磨耗（磨耗率等于轮饼直径消耗量除以公里数）可以分为轮饼纯磨耗和镟修消耗，该地铁线轮饼综合磨耗率较高。统计2017年至2018年的综合磨耗率为每0.67mm/万公里，2019年至2020年的综合磨耗率为0.56mm/万公里。

轮饼与轨道间的纯滚动磨耗无法降低，为了降低轮对磨耗率，该地铁线维修人员不断优化镟修方案以降低轮对镟修消耗，2020年至2021年6月的综合磨耗率已经降至0.45mm/万公里，预计后续轮饼磨耗率能进一步下降至0.4mm/万公里。磨耗率趋势见下表：

四、电客车轮饼架修方案研究

按照综合磨耗率0.4mm/万公里预测该地铁线有11列车的轮饼可以运行至大修更新（其輪径值在770mm-779mm）。架大修之间将有18列车的轮饼磨耗到限（轮饼的的轮径值许用下限为770mm）。对轮饼架修方案研究分下。

（一）方案1：轮饼按照磨耗进行状态修。

该地铁线电客车在架修时轮饼轮径值均在770mm以上，不进行轮饼更新。在架修与大修之间有18列车的轮饼磨耗到限需要更新，大修时该18列车的拖车轮饼无需更新（按照磨耗率推算需在二轮架修时更新），其余11列车的轮饼需在大修时全部更新。

1.停时：1列车使用周转轮对更换到限轮对需要3天时间，列车调试需要1天时间，共需4天时间完成全列车轮对更换及调试。18列车轮饼大修前到限共造成72天停时。

2.优点：在轮饼磨耗到限时进行轮饼更换，表面上看可以充分利用轮饼使用寿命。

3.缺点：

（1）架修至大修期间需要更新18列车轮饼和轴箱轴承，此时轴箱轴承寿命未到限，造成轴箱轴承寿命的浪费;

（2）极易造成批量扣车，影响正线列车供应，造成大面积列车停时;

（3）18列车动车更换的新轮饼在齿轮箱大修时需要再次拆下，轮饼重新安装时选配成功率极低，基本上无法再次安装，轮饼需要再次更新，实际上并未节约轮饼寿命;如将18列动车齿轮箱在轮饼到限更换时进行大修，则浪费了18列车动车轴承和齿轮箱的寿命，浪费成本约为291万，而该18列车轮饼架修后剩余价值也仅为300万左右，因此也不建议18列车轮饼到限时齿轮箱提前大修。

（4）更新轮饼后，列车运行至大修需要再次进行轮轴大修，生产计划安排复杂;

（5）成本最高，造成停时较多。

（二）方案2：拖车轮饼按照磨耗进行状态修。

由于拖车转向架无齿轮箱，因此可以考虑将动、拖车轮饼按照不同策略进行维修。即在架修时将18列车的动车轮饼更新，拖车轮饼磨耗到限时（架修与大修之间）进行更新。在大修时该18列车的动车轮饼需更新、拖车轮饼无需更新（按照磨耗率推算需在二轮架修时更新），另外11列车的轮饼在大修时全部更新。

1.停时：使用周转轮对更换1列拖车轮对需要1天时间，列车调试需要1天时间，共需2天时间更换全列车轮对。18列车轮饼大修前到限共造成36天停时。

2.优点：拖车轮饼的寿命得以充分利用，成本最低。

3.缺点：架修与大修之间仍需更新轮饼，造成停时。

（三）方案3：轮饼预防性维修。

在架修时更新18列车轮饼，在大修时该18列车的动车轮饼需更新、拖车轮饼无需更新（按照磨耗率推算，轮饼可磨耗一个大修期，即在二轮架修时更新），另11列车的轮饼在大修时全部更新。

1.停时：架大修之间到限的轮饼在架修时更换，架修与大修之间无需更新轮饼，不会造成列车额外停时。

2.优点：

（1）成本较低，比方案2高49.32万元，与方案1、2相比节约了轴箱轴承的检修费用及相应紧固件的费用;

（2）不会造成额外停时，架大修生产组织比较顺畅。

3.缺点：轮饼费用增加，主要是对18列拖车轮饼的使用寿命有所浪费。

五、结论

综上所述，方案3架修时将无法维持到大修的18列车轮饼提前更新，大修时再更新该18列车动车轮饼以及另11列车所有轮饼的策略，成本比方案2仅高49.32万元，但是不涉及额外的列车停时，可以保证正线供车，且生产安排较为顺畅，因此建议选择方案3。以上数据均是基于现有磨耗率计算得出。

参考文献：

[1]中华人民共和国交通运输部.城市轨道交通设施设备运行维护管理办法

[2]中车南京浦镇车辆有限公司.电客车维护手册