技术·应用科技创新与应用TechnologyInnovationandApplication2023年6期城轨车辆轮对故障预测关键技术研究黄世明（中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉430063）城市轨道交通车辆在轨道上运行时，列车钢轮与钢轨表面直接接触，发生摩擦，车轮踏面会出现磨损磨耗现象。城轨车辆在曲线线路行驶过程中，车轮轮缘与钢轨侧面挤压接触，发生摩擦，因此产生急剧磨损磨耗，导致轮缘参数改变。轮对产生的磨损磨耗进一步造成轮对不圆度增大，踏面损伤、轮辋断裂等问题，轮对的各方面损伤直接影响城轨车辆运行的安全性和稳定性。国内外相关研究表明，轮对故障是城轨车辆故障率较高、对行车安全影响较大的问题。冯舒通过分析车辆走行部长期的运用和检修数据发现了走行部的常见故障。通过数据统计并研究分析，课题组发现城轨车辆走行部故障主要有轮对踏面、电机齿轮及轴承等旋转类零部件，这些故障极大地影响城轨车辆行车安全，其发生频率相对较高，且定期检修时难以被发现，其中最频繁出现的故障是轮对踏面故障。许艳华和黄贵发等人通过对北京2号线的故障研究，得出了类似的结论，城轨车辆走行部发生故障的部位主要包括轴承（包括轴箱，齿轮箱和牵引电机轴承）、传动齿轮及车轮踏面等旋转部件。因此，研究城轨车辆轮对故障诊断及预测技术对提高城轨车辆运行安全性具有重要意义。1城轨车辆轮对损伤机理随着车辆轮对使用时间的延长，车轮轮辋中央应力增量较轮辋表面应力的增量高。车轮使用过程中，在热负荷和机械负荷的作用下轮辋应力状态发生改变，车轮沿圆周向的压缩应力逐步变成扩张应力（图1）。踏面微小的缺陷一般出现在轮对踏面的表面，在应力影响下会逐渐扩大而引起轮对的问题。特别是由于材料具有极限应力，当应力达到材料所能容忍的极限应力时，裂纹就会出现，踏面表层缺陷主要集中在踏面以下2~6mm区域。车轮踏面剥离：根据产生的形式分类，车轮踏面剥离可分为4类，分别是接触疲劳剥离、制动剥离、局部作者简介：黄世明（1990－），男，硕士，工程师。研究方向为机车车辆。摘要：针对城轨车辆轮对故障率高从而对行车安全影响大的问题，采用激光位移测量技术、高精度图像测量技术、机器视觉图像分析技术、超声波无损探伤等技术，构建一套完善的城轨车辆轮对故障智能检测诊断系统。在该系统的基础上，综合多源检测数据，运用智能诊断专家系统实现轮对故障、寿命预测，并提出经济化镟修建议。通过在城市轨道交通的实际应用验证轮对故障诊断及预测的研究成...
