地铁车轮检测技术

李国辉

摘要：地铁在缓解城市交通压力方面非常有效，在快节奏的生活模式下，各大城市为缓解交通压力，都在开展地铁工程建设。但地铁与常规的交通有所不同，在地铁车辆的运行中，车轮影响到通行的安全性、舒适度，对车辆的检测尤为重要。现阶段的地铁交通事业发展中，关于地铁车轮检测已经取得了一定的发展成效，这些技术对地铁车轮的质量评估与验收有着重要的作用。基于此，本文重点分析了关于地铁车轮检测方面的几种技术，有利于通过车轮的改进来提高通行安全性。

关键词：地铁车轮;检测技术;应用

在城市交通现代化的发展趋势下，得益于地铁的高效性、便捷性，城市的很多居民，都会选用这一交通方式，这也从根本上刺激了地铁交通事业的发展。但地铁运行中，车轮的性能却是需要关注的一个重点指标，一些地铁交通事故就是由车轮问题所导致，因此，对地铁车轮的检测尤为重要，可从轮对尺寸、车轮踏面外形、蹭面缺陷等的检测出发，评估地铁车轮的质量和性能，确保车轮可满足地铁安全通行的标准。

1.地铁安全检测系统

地铁检测中涉及到的检测内容较多，在当下地铁事业不断发展的过程中，人们对地铁检测提出了新的要求，各种检测工作的进行都是为了保障地铁运行的安全性。因此，针对地铁检测，一些城市在现代化技术下构建了地铁安全检测系统，该检测系统中包含了多个的子系统，可完成地铁中相关要素的安全和质量检测。根据安全检测系统的构成，其中包含了中央管理主机和地面检测设备，中央管理主机与检测设备之间利用专线Modem或PSNTM网来实现可靠连接，在这一连接方式下，也就能够在检测的过程中及时接收和处理数据。

2.地铁车轮检测技术

2.1轮径检测

地铁车轮检测中，轮径检测是重点的检测方面，在具体的检测时，所配备的检测装置中，可测直径应保持在500～900mm之間，但为保障测量精度，该检测装置应有测量准确度要求。但如果采用间接测量的方式，很难得到准确的结果，因此，在轮径检测中，选用直接测量法，该检测装置中主要有滑动测头、光栅尺、基座、直线导轨、方管、V型铁、基架。

在对地铁车轮实施轮径检测时，量程相对较大，为得到相应的检测结果，选用分段测量的方式，总体上遵循大数小数分开的测量原则与要求，按照地铁车轮的具体情况，将测量直径划分为多段。

地铁车轮的直径测量上，因为为直接测量的方式，测量对象必须要选择车轮最长的弦，否则，就会导致测量结果与实际存在较大的偏差。出于这一方面的因素考虑，在进行测量装置的设计时，需将两端的测头一端做好固定处理，而另一端滑动测头不固定，可沿着轮缘踏面灵活摆动。方管中应包含滑座、滚珠丝杆、联轴器和电机固定板，在步进电机与滚珠丝杆的连接方面，由联轴器来完成，而滚珠丝杆螺母与滑座的连接，使得在利用该装置开展测量时，滑座可沿着铝合金方管保持滑动的自由度，滑座与基座底板的有效固定，使得轮径测量的过程中，滑座可带动基座保持上下移动[1]。

利用该装置来进行轮径测量的过程中，基座与测头、光栅尺、直线导轨均由步进电机来驱动，在此驱动作用下，这些构成部分都可沿着方管保持上下的灵活移动，在此移动过程中，滑动测头深受弹簧作用力的影响，在这一作用力影响下，测头与车轮踏面之间保持着紧密的联系。在地铁运行的过程中，车轮踏面外轮廓会对滑动测头产生一定的压力作用，因为存在这一力的作用，在滑动测头上下扫描时，因为车轮踏面轮廓的变化，滑动测头也会保持在运动状态下，当滑动测头动态摆动扫描时，也就实现了对轮缘各点弦长的测量，其中的最大值也就是车轮轮径。

当测点沿着曲线摆动扫描时，光栅尺会自动将测头所扫过的每点长度测量出来，与此同时，测量光栅尺所采集到的全部弦长信息会自动上传到PC终端保存、处理并显示，经由所得到前后数据的对比和分析，在确定了拐点以后也就可确定此地铁车辆的车轮轮径值。

在利用该装置开展车轮轮径的检测时，为提高检测结果的准确度，专业的测量人员要通过三点接触，也就是固定测头与滑动测头、车轮点相互接触，在这一接触条件下，辅助测头紧靠车轮踏面，以确保可顺利获得相应的检测结果。为在检测工作中避免人为因素对检测结果所造成的干扰，每个参与检测的人员都需要严格遵守规范化操作的要求，以保障检测的规范性。

2.2车轮轴承温度检测

在地铁车辆的运行过程中，伴随着运行时间的延长，车轮轴承会同步产生一定的摩擦热量，该热量会逐步被传递给轴箱，一旦在地铁运行的过程中轴承发生了异常，当地铁车辆处于非正常运行的情况下时，轴箱温度将急剧增大，引发热轴。在地铁车轮的检测过程中，车轮轴承温度的检测也尤为重要，在具体的检测过程中，可引入红外线温度检测的方式，为得到特定部位的轴承温度，可对该部位实施无接触自动检测，为保障自动化检测系统可在检测中得到对应的结果，可区分正常轴温和非正常轴温，再进一步细分，非正常轴温以微热、强热和激热为主，对于不同等级的温度条件，自动化检测系统可根据所检测到的温度情况，实施警告、减速和停车等故障处理，避免车轮轴承温度异常所造成的更大事故[2]。

2.3平轮检测

根据地铁车辆运行中车轮常见的问题，在开展车轮检测的过程中，同样需做好平轮检测，平轮一般为地铁车辆运行中因为异常制动等情况所引起的车轮踏面损耗和剥离，如果在地铁运行的过程中，平轮问题得不到及时有效的处理，将会导致轮轨间周期性的冲击与振动，给地铁运行带来极大的安全威胁[3]。在开展平轮检测时，需从振动学的角度来实施，在车轮上安装加速度传感器，利用该传感器来进行信息的采集，通过平轮对钢轨冲击振动信息的采集，系统可自动进行平轮现象的预告和报警。

结束语：

地铁车轮检测涉及了很多参数的检测，每一个参数的检测上所采用的检测方法也各有区别，为提高检测结果的准确性，在地铁车轮检测的过程中，除了要保障检测方法选择的正确性，还需遵循检测操作的有关规定，以获得可靠、准确的检测结果。

参考文献：

[1]李金城，李芾，徐凯，等.基于车轮损伤的地铁动力车辆轮轨匹配研究[J].中国铁道科学，2018，39（003）：71-78.

[2]张文景.轮对在线检测装置在地铁车辆段中的应用[J].山东工业技术，2016，000（011）：239.

[3]刘丙林，李忠山，陈磊，等.地铁车辆轮对不圆度规律及成因分析[J].现代城市轨道交通，2019，000（007）：22-29.