浅谈动车组车轮轮径差

浅谈动车组车轮轮径差

王光森，张帅

中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛， 266111

摘要：车轮是高速动车组转向架最重要的组成部件之一，在不同运行条件下，车轮受力很复杂，各种动静力对高速动车组车轮踏面和轮缘厚度产生许多不利的影响，造成车轮轮径差。本文主要介绍动车组车轮轮径差产生的原因、种类以及影响。以期能够对相关从业者起到一定帮助，欢迎相关从业者能够共同探讨与思考。

关键词：动车组；车轮；轮径差；种类；影响

1.引言

高速动车组车辆运用与维护是高速铁路上非常重要的环节，轮对作为列车运行中行走部件对于铁路交通运输有着非常重要作用和意义。列车在运行过程中，因为轮轨本身的外形尺寸、材质不匹配，轨道线路没有良好的养护条件，以及列车转向架技术的不完善等各种方面因素的影响，就会加快车轮轮缘和踏面磨耗速率，致使车轮外形尺寸不在标准范围内，进而降低了车轮的使用寿命，影响高速动车组正常的运营状态，因此一定及时准确的了解车轮磨耗状态，有利于提高动车组车轮运行中的使用寿命。

2.轮对组成结构简介

动车组轮对组成分动车轮对和拖车轮对两种。拖车轮对组成由车轮、车轴、制动盘等部件组成。动车轮对组成由车轮、车轴、齿轮箱、制动盘等部件组成。动车轮对组成图示如图1。

图1动车轮对组成

3.轮径差概念及产生的原因

车轮轮径差是指在同一列车中，各个车轮滚动圆直径之间的差值，本文中提到的轮径差全部是一列八节车厢编组的所有车轮直径之间差值。

动车组编组一般是有八节车厢64个车轮组成的，同时每一节车厢是由转向架、车体、传动装置、制动装置、车厢空调装置、车厢供电装置等组成。转向架是整个列车在规定合理范围不同线路运行上的重要保证。转向架还承载着车辆在运行过程中车轮和轨道之间的作用力以及其他不同形式的负荷。所以说列车车辆转向架的质量关系到整个列车运行的安全。

在一列动车组编组中，一共有64个车轮，所以轮径差的种类非常多且复杂的，总的来说轮径差满足给定的范围标准，同一轮对的车轮轮径差越小，对于列车运行的安全影响就会越小。一个转向架在理想情况下，4个车轮的标准直径应该是完全相等的，但是由于列车运行过程中电机负荷分配不均、车轮偏磨、机械加工技术有限等因素的影响，转向架上的４个车轮滚动圆直径实际情况下是不同的，这样就出现了轮径差，一根车轴上的两个车轮一般也会出现这种情况。

4.轮径差的种类

转向架上的车轮轮径差会有多种情况，都可以用以下典型的轮径差形式组合得到。根据图2中（a）表示列车转向架标准轮对，不存在轮径差。图2中（b）表示列车转向架同侧车轮的轮径值大小相等，因此转向架前轮对和后轮对存在大小相等的轮径差，且差值的正负号也是相同的，则称为转向架同向轮径差。图2中（c）表示列车转向架不同侧车轮的轮径值相等，因此转向架前轮对和后轮对存在大小相等的轮径差，但是差值的正负号是相反的，则称为转向架反向轮径差。图2中（d）表示列车转向架前轮对的两个车轮轮径值相等，后轮对存在轮径差，则称为转向架后轮对差。图2中（e）表示列车转向架前轮对存在轮径差，后轮对两个车轮的轮径值相等，则称为转向架前轮对差。

图2轮径差的种类

5.轮径差对列车运行安全性的影响

列车在运行过程中同轴上的两车轮的角速度相等，若两个车轮之间有轮径差的存在，列车将会向轮径小的一侧偏斜，直到两个车轮的滚动圆直径相等时才可以达到纯滚线的位置，因此轮径差是导致轮对的纯滚线不在轨道屮心线上的原因，且列车轮对将会偏离线路轨道中心－点距离。

6.结语

随着近几年我国高铁运行公里不断增加，越来越多的高速动车组投入使用。中国高铁已经站在世界轨道交通装备技术的最前沿，目前产品遍布全球六大洲一百多个国家和地区，占全球市场总量的一半以上，成为中华民族复兴乐章的强劲音符。高速动车组在轨道上运行时，车轮不断和钢轨相互接触、冲击，这样就会加快车轮踏面的磨耗。另外，高速动车组通过弯道时车体会受到离心力，导致车轮轮缘承受较大的横向力，因此造成了整车车轮轮缘的快速磨耗。本文主要介绍动车组车轮轮径差产生的原因、种类以及影响。以期能够对相关从业者起到一定帮助，提高我国车轮设计制造水平，保障动作组列车安全可靠的运营。

参考文献：

[1]梁大伟,杨其林,王善芬,周江伟,张春磊.列车轮径差对牵引系统的影响及相应保护措施研究[J].铁道车辆,2018,56(05):33-36+5.

[2]韩鹏,张卫华,李艳,黄冠华.轮对磨耗与轮径差对高速列车动力学性能的影响[J].交通运输工程学报,2013,13(06):47-53.

[3]李艳,张卫华,池茂儒,周文祥.车轮踏面外形及轮径差对车辆动力学性能的影响[J].铁道学报,2010,32(01):104-108.

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