轻轨机车轮箍不动车探伤方法研究

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1、轻轨机车轮箍不动车探伤方法研究杨彦超长春市轨道交通集团有限公司摘要：随着全国轨道交通的快速发展，轨道交通已成为许多城市主要交通工具。而机车轮毂是保证轨道机车安全运营的前提。0前不管是城市轨道交通系统机车还是铁路系统使用机车，多数车轮形式有两种，一种是分体车轮，由轮箍和轮芯组成，即将轮箍旋削加工后留有一定的紧余量经探伤合格后均匀加热到200300摄氏度，套装在车轮轮辋上;另一种是近年来采用较多的整体车轮。而长春市轨道交通集团有限公司采用的机车为70%低地板轻轨车，车轮不同与以上两种，属于新型弹性分体车轮，此车轮为满足低地板要求，轮箍直径较小。此种车轮在轮

2、芯及轮箍之间加装/两组橡胶圈，以起到减震，缓冲的作用。多数轮箍采用锻造工艺，而轮箍主要缺陷有锻造原始缺陷和疲劳缺陷两大类。锻造原始缺陷是轮箍在锻造过程中产生的金属气孔、夹渣物等缺陷，这些带有原始缺陷的轮箍在运用运行中,不断滚动受各种力的作用，在缺陷四周产生微小裂纹，并形成疲劳源，随着运行吋间的增长这些微小裂纹不断扩散，在一定区域内产生破坏性裂纹，当达到一定承载力时将导致轮箍崩裂;疲劳缺陷是轮箍超负荷超载重运用，沿着轮箍圆周方向产生疲劳裂纹，最后导致轮箍崩裂，是一种十分危险的缺陷。关键词：轨道交通;不落轮;探伤;作者简介：杨彦超（1984-）,男，吉林长

3、春人，轨道交通集团有限公司助理工程师。1现有探伤方法随着轨道交通事业的快速发展，轨道交通成为越来越多人的出行工具，轨道机午-午.辆面临着重载和超载，.午.轮轮箍受到的高频振动和冲击载荷明显加大。为确保行车安全，目前长春市轨道交通集团有限公司对轮箍使用超声波探伤法，探伤学名又叫无损检测，即是在不破坏工件完整性前提下，实现对工件表面及内部的检测。超声波探伤通过仪器将电能转化为声能，发射声波，通过电源线与探头连接，探头指导声波传播路径，声波在同一材质中遇到不同材质时，会产生反射及折射，仪器接收到的声波反射，进行放大通过仪器显示出来。超声波探伤用来探测工件内部

4、及表面缺陷，主要通过定位和定量判断缺陷类型、缺陷位置和缺陷大小。长春市轨道交通集团有限公司现轮箍探伤主要使用纵波直探头、双晶探头和K1斜探头进行探伤。由两种方式进行：1.1一种方法：轮箍分解状态，从踏而和内侧而进行探测主耍步骤如图1所示。此探伤方法因不能确定缺陷位置，所以需耍进行轮箍内侧面及踏面有规律细致查找，达到超声波探伤定位、定量的要求。此种方法可以较全面对轮箍进行细致探测，但面临着人力、物力的消耗。1.1.1人力时间的消耗据统计一动车转向架从转向架分解到轮箍探伤，到轮箍与转向架安装，到最后的整车安装，需要6名维修人员，在两个工作日完成，全车共4个

5、动车转向架，2个拖车转向架。整车维修6名员工大约需要2周的吋间。1.1.2物品及成本的消耗由于轻轨车辆车轮，属于弹性分体车轮，在轮芯与轮箍间装有两组橡胶圈，以起到弹性目的，为满足安装及设计工艺，要求在每次轮箍分解后均需要更换新的橡胶圈，一个轮箍2个橡胶圈，一个转向架共有4个轮箍，全车共6个转向架,全车共需要2*4*6=48个橡胶圈，按一橡胶圈700元计，全车橡胶圈成木需700*48=3.2600万元，这里未计算螺栓等消耗件成本。阁1下载原阁1.2第二种方式：轮箍不分解状态则只从踏面进行探测，扫查范围遍及全踏面。随着公司车辆设备的不断更新，维修设备也在更

6、新，轮箍镟修设备采用的是国际先进水平的不落轮镟修机床。轮箍经常性经合理计算的小幅度镟修，不仅可以提高轮箍的使用寿命还可以提高轮箍表而光滑度，使轮箍与钢轨良好接触，提高车辆安全性及舒适性，同时可以减少大量劳动力，车辆转向架不需拆装就能达到镟修目的，但镟修后的的探伤问题，是制约不落轮镟修的难题。如果轮箍分解状态探伤，就失去其不落轮镟修意义，因此只能采用踏面进行探测。图2不落轮镟修下载原图轮箍在不拆卸状态下外露部分很少，尤其对我公司采用的70%低地板轻轨车辆，只有不到1/3表面可用于探测，且探测区域复杂，给探伤工作带来极大困难，需要不断移动车辆进行探伤，存在

7、极大安全隐患。如图3所示。图3下载原图此种方式对于使用中的轮箍只有很大的局限性。开篇已经提到轮箍危害性最大的是径向缺陷，由于空间及探头形式，决定了此种方式只能使用纵波探伤，这样对径向缺陷的检测灵敏度低和操作过于复杂。2不动车探伤方法研宄解决轮箍在装车状态下的探伤，不仅可以消除安全隐患，同时可以节约人力物力。是值得我们研宄的课题。下面就常见探伤方法做简单介绍：2.1常见探伤方法及存在的问题2.1.1直探头法直探头法采用纵波探伤，对平行于探测面缺陷灵敏度高，但对于垂直于探测面缺陷有一定难度，其中在径向缺陷表现中尤其突出。2.1.2双晶探头法双晶探头探伤是近

8、几年新轮箍和整体车轮探伤的主耍方法。双晶探头采用一探头发射一探头接收，在探测区域形成一个菱形的