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中國高鐵的穩,已成為世人的共識。高鐵這一龐然大物“貼地飛行”時,車輪與鐵軌的“
親密接觸”關係到列車的安全運行,而高速運行會給車輪和鐵軌之間帶來磨損。
車輪磨損的“肌膚”需要“美容”,否則就有可能出現以下場景:
高速運營時,輪軌噪音增大,乘坐舒適度明顯下降;
車輪表面出現鏽跡、油污和“坑疤”,車輪檢修維護成本上升;
……
中國軌道交通車輛速度高、運行里程長、制動牽引頻繁、運行環境惡劣,車輪踏面的
微小異常就有可能嚴重影響車輛乘坐舒適度和運行安全。而擔負著車輪“美容師”職責的
,就是踏面清掃裝置。
▲ 中車戚墅堰所生產的踏面清掃裝置
踏面清掃裝置實現的就是“抑制車輪形狀改變”和“抑制車輪打滑、空轉”兩個功能。它
為車輪美容的關鍵在於一個叫做“研磨塊”的部件。
研磨塊中的硬質顆粒物把車輪上已經產生的“凹凸”點消除,使車輪更加近似於圓形,也
能抑制車輪“凹凸”的形成。同時,研磨塊通過與車輪的摩擦,把上面附著的水和油膜清
除,並改變車輪的表面形貌。這樣,車輪就擁有了“緊緊咬住”軌道的能力。
踏面清掃裝置修形原理
修整車輪踏面廓形
踏面清掃裝置通過研磨塊實現對車輪踏面廓形的在線修整,消除踏面因軌頭產生的凹形磨
耗,改善踏面等效錐度,保證車輛運行平穩性。
周向修整車輪多邊形
踏面清掃裝置通過研磨塊摩擦,改善車輪踏面滾動接觸疲勞,去除微裂紋及剝離層,抑制
車輪局部不圓的產生和發展。另一方面通過研磨車輪踏面,消除了單一波長形式的多邊形
或抑制其發展。
踏面清掃裝置增黏原理
研磨塊顆粒粘附於車輪表面上,隨車輪旋轉嵌入車輪和軌道中間,增大了車輪和軌道的微
觀實際接觸面積,從而提高了車輪和軌道的”抓緊力"。
▲ 清掃車輪踏面
目前,該產品實現了“和諧號”動車組100%全覆蓋、“復興號”動車組100%全覆蓋、“動
感號”動車組100%全覆蓋……中車戚墅堰所制定了踏面清掃裝置和研磨塊的整套技術標準
,並創新地提出了很多概念,市場佔有率100%,掌握著行業的話語權。
▲ 正在為踏面清掃裝置做檢修的戚墅堰所研發工程師伍安旭。
伍安旭說:“目前國內外對於車輪多邊形的成因仍沒有明確定論,而且輪軌系統涉及摩擦
學、機械學和車輛工程等多門學科。我們提出了基於踏面清掃裝置的車輪多邊形抑制措施
和運用方法,經過長期的運用數據分析,我們的產品可以有效地抑制車輪多邊形的出現。
在這個產品上,我們自主研發生產、從0開始搭建了試驗驗證體系、制定標準,也建立了
一條集自動化、信息化和智能化於一體的智能組裝產線。我們以工位節拍化的生產方式,
進一步控制質量。每天,有128套踏面清掃裝置在這裡誕生。”
▲ 為了跟車,時常“說走就走”的戚墅堰所研發工程師馮暢。
▲ 戚墅堰所研發工程師陳遜正在測試車輪狀態。
▲ 戚墅堰所踏面清掃裝置智能組裝線。
研磨塊高速匹配試驗台、摩擦磨損試驗台、增黏試驗台、踏面清掃裝置綜合性能試驗台、
高精度動作性能試驗台、車輪多邊形和踏面廓形測試系統等近10台專業驗證設備為產品研
發提供可靠保障,而集自動化、信息化和智能化於一體的智能組裝線讓產品得以順利生產
。