重載鐵路貨車(chē)車(chē)輪踏面磨耗表征方法及其規(guī)律分析*

杜 彬，胡軍海，宋冬利

（1 國(guó)家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司，北京100120；2 西南交通大學(xué) 牽引動(dòng)力國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610031）

我國(guó)重載鐵路的需求在不斷地增長(zhǎng)，調(diào)整運(yùn)輸結(jié)構(gòu)、增加鐵路運(yùn)輸量的決策部署，進(jìn)一步提升運(yùn)輸能力，降低物流成本，優(yōu)化產(chǎn)品供給。隨著大載重高負(fù)荷運(yùn)行的鐵路貨車(chē)越來(lái)越成為常態(tài)，貨車(chē)車(chē)輪的磨耗情況必定較之前嚴(yán)重，研究發(fā)現(xiàn)車(chē)輪磨耗受左右車(chē)輪輪徑差的影響較大［1-2］。基于此，研究輪徑差對(duì)重載鐵路貨車(chē)輪對(duì)的磨耗顯得至關(guān)重要［3］，相關(guān)研究人員充分利用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)手段，并從數(shù)據(jù)和理論的角度大量研究輪徑差對(duì)軌道車(chē)輛車(chē)輪的磨耗影響過(guò)程［4-5］。文中從多個(gè)角度分析重載鐵路貨車(chē)車(chē)輪磨耗的影響，結(jié)合數(shù)據(jù)對(duì)磨耗的影響，得到不同情況下踏面磨耗量和磨耗位置的變化規(guī)律。以往針對(duì)踏面磨耗的研究主要集中于名義滾動(dòng)圓處磨耗量的分析，而很少關(guān)注對(duì)車(chē)輪磨耗位置的分析［1-7］。

1 車(chē)輪踏面全廓形磨耗測(cè)試

在開(kāi)行58 輛編組的某型鐵路貨車(chē)試驗(yàn)列車(chē)中，試驗(yàn)列車(chē)選取的扣車(chē)標(biāo)準(zhǔn)為段修后12 個(gè)月的正常營(yíng)運(yùn)列車(chē)，并投入大量工作人員對(duì)列車(chē)各部分進(jìn)行分解檢測(cè)，其中按照要求對(duì)整列58 輛車(chē)的所有車(chē)輪廓形進(jìn)行檢測(cè)并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。鐵路貨車(chē)車(chē)輪廓形為中華人民共和國(guó)鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的LM 廓形，標(biāo)準(zhǔn)踏面輪緣高為固定值，因此實(shí)際工程中磨耗量主要是檢測(cè)名義滾動(dòng)圓處至輪緣最高處垂直距離與標(biāo)準(zhǔn)LM 踏面廓形輪緣高的差值。通過(guò)這種方法檢測(cè)出的磨耗只能是踏面上名義滾動(dòng)圓位置的磨耗，無(wú)法描述整個(gè)踏面磨耗情況，建立一種能夠計(jì)算和評(píng)價(jià)整個(gè)廓形磨耗情況的數(shù)學(xué)模型顯得尤為重要。

1.1 全廓形匹配分析基礎(chǔ)

鐵路貨車(chē)檢修公司在列車(chē)段修期結(jié)束后對(duì)其進(jìn)行一次段修，段修中將對(duì)超限車(chē)輪進(jìn)行旋修或更換新輪，未超限車(chē)輪則予以放行，不扣押旋修或更換新輪，段修結(jié)束后不記錄旋修后車(chē)輪標(biāo)準(zhǔn)，因此很難追蹤上一個(gè)段修后支出車(chē)輪對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)踏面，給全廓形磨耗分析帶來(lái)一定困難。調(diào)研鐵路貨車(chē)檢修公司實(shí)際旋修標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)某一實(shí)測(cè)廓形數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配分析，尋找上一次段修期旋修后的標(biāo)準(zhǔn)踏面廓形，匹配分析流程如圖1 所示，經(jīng)過(guò)匹配分析后得到最接近于甚至找出上次段修后的標(biāo)準(zhǔn)LM 踏面；最終分析結(jié)果如圖2 所示。

圖1 車(chē)輪踏面廓形磨耗計(jì)算

圖2 車(chē)輪踏面廓形磨耗計(jì)算

通過(guò)大量調(diào)研發(fā)現(xiàn)，以圖2 所示輪緣最高點(diǎn)對(duì)輪緣分左右側(cè)，貨車(chē)輪對(duì)的輪緣左側(cè)（輪對(duì)內(nèi)側(cè)）區(qū)域處于不接觸磨耗的狀態(tài)且車(chē)輪輪緣右側(cè)靠近最高點(diǎn)部分區(qū)域幾乎不發(fā)生接觸磨耗，能保持磨耗后車(chē)輪輪緣的大部分區(qū)域廓形與上次段修后的標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輪一致。

1.2 全廓形匹配分析原理及磨耗計(jì)算

首先確定實(shí)測(cè)廓形（A）與標(biāo)準(zhǔn)廓形（B）輪緣最高點(diǎn)，將其廓形數(shù)據(jù)分別儲(chǔ)存在A、B中，輪緣最高點(diǎn)位置TA、TB為式（1）：

確定輪緣最高點(diǎn)后計(jì)算最高點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)差Δx和Δy，將 實(shí) 測(cè) 廓 形 沿x、y方 向 分 別 移 動(dòng)Δx和Δy距離，得到實(shí)測(cè)廓形輪緣最高點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)廓形輪緣最高點(diǎn)重合后的實(shí)測(cè)廓形數(shù)據(jù)A1；廓形曲線SLTE 即為上文提到輪緣不接觸磨耗部分，列車(chē)運(yùn)行中該部分廓形可確定原則上不發(fā)生變化，作為匹配標(biāo)準(zhǔn)廓形依據(jù)，并作如下匹配分析：

實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，實(shí)測(cè)廓形數(shù)據(jù)中T點(diǎn)的確會(huì)受人工測(cè)量質(zhì)量的影響，繼而影響匹配標(biāo)準(zhǔn)廓形的準(zhǔn)確性，需要將最高點(diǎn)重合后對(duì)實(shí)測(cè)廓形上下左右微調(diào)來(lái)減少這種測(cè)量誤差，并對(duì)實(shí)測(cè)廓形與標(biāo)準(zhǔn)廓形所圍成區(qū)域從L至E面積積分，其面積積分為式（2），最小面積積分為式（3）：

式中：SDij為上下橫移第i次且左右橫移第j次的面積積分；Dm為輪緣厚m的標(biāo)準(zhǔn)廓形與實(shí)測(cè)廓形的最小積分面積，根據(jù)車(chē)輪旋修標(biāo)準(zhǔn)更換不同輪緣厚m再次計(jì)算分析得到新的Dm。

由以下表達(dá)式匹配得到實(shí)測(cè)廓形對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輪廓形，輪緣厚為m，分析區(qū)域圍成面積為D，圍成面積的最小值dm，并計(jì)算踏面位置k處磨耗量Wk，分別為式（4）、式（5）：

圖2 所示為標(biāo)準(zhǔn)LM 踏面與實(shí)測(cè)踏面匹配并計(jì)算輪對(duì)坐標(biāo)系橫坐標(biāo)［-40，30］區(qū)間內(nèi)的磨耗情況。

根據(jù)以上分析方法計(jì)算某實(shí)測(cè)輪對(duì)左右輪廓形磨耗如圖3 所示，其中左側(cè)車(chē)輪輪徑值為823 mm，右側(cè)車(chē)輪輪徑值為820 mm。分析發(fā)現(xiàn)同一條輪對(duì)存在輪徑差的時(shí)候，有如下的情況：輪徑大的一側(cè)踏面磨耗量相比輪徑小的一側(cè)踏面磨耗量少；輪徑大的車(chē)輪踏面磨耗區(qū)域朝著遠(yuǎn)離輪緣方向，輪徑小的車(chē)輪踏面磨耗區(qū)域朝著靠近輪緣方向。

圖3 車(chē)輪廓形磨耗特征值確定

2 車(chē)輪踏面全廓形磨耗的量化指標(biāo)

實(shí)測(cè)輪對(duì)匹配后的全廓形分析每次只針對(duì)單條輪對(duì)，實(shí)際情況需要對(duì)整列車(chē)的大量輪對(duì)數(shù)據(jù)分析處理，找出輪對(duì)磨耗的普遍規(guī)律。根據(jù)實(shí)測(cè)廓形匹配標(biāo)準(zhǔn)廓形并分析計(jì)算磨耗，在此基礎(chǔ)上對(duì)分析的磨耗量提取特征值，以便對(duì)大量磨耗數(shù)據(jù)批量分析，而不僅局限于每次最多只分析一條輪對(duì)，最大化利用數(shù)據(jù)的同時(shí)避免偶然現(xiàn)象影響磨耗規(guī)律的分析，提高磨耗規(guī)律分析結(jié)果的可靠性和通用性。

如圖3 所示對(duì)廓形磨耗數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)化，確定磨耗量最大值點(diǎn)P的磨耗量及其所在位置，以P點(diǎn)磨耗量值的R（0.5＜R＜1）倍作為一個(gè)磨耗基準(zhǔn)點(diǎn)尋找左右分位點(diǎn)RL和RR的磨耗位置。其中R作為一個(gè)待確定的分位系數(shù)，左右分位點(diǎn)為式（6）：

式中：xP、xL、xR分別為車(chē)輪磨耗最大值、左分位點(diǎn)RL、右分位點(diǎn)RR的橫向位置。其中靠近輪緣的左分位點(diǎn)最為關(guān)鍵，其位置可分析偏磨現(xiàn)象，效果主要取決于R值的確定，通過(guò)不同的分位系數(shù)R值分析相關(guān)規(guī)律并確定效果最佳R值。

2.1 踏面全廓形磨耗量分析

工程檢修中磨耗量測(cè)量以踏面名義滾動(dòng)圓位置的磨耗情況作為車(chē)輪磨耗的表征值，實(shí)際車(chē)輪磨耗最大值絕大部分集中于名義滾動(dòng)圓靠輪緣一側(cè)（輪對(duì)內(nèi)側(cè)），因此單純地以名義滾動(dòng)圓處磨耗值表征車(chē)輪磨耗情況過(guò)于片面且效果不算很理想。在獲得廓形磨耗的基礎(chǔ)上，車(chē)輪磨耗量指標(biāo)將用最大磨耗量來(lái)表征，并且最大磨耗量的位置不固定。車(chē)輪磨耗量最大值的分布情況如圖4 所示。圖中輪徑差表示在同一輪對(duì)中當(dāng)前車(chē)輪直徑與另一車(chē)輪直徑之差，輪徑差為正數(shù)代表當(dāng)前車(chē)輪在輪對(duì)中為大輪徑，反之則為小輪徑。

圖4 車(chē)輪磨耗量最大值的分布情況

圖4 中藍(lán)色點(diǎn)為車(chē)輪磨耗最大值及其在車(chē)輪中的位置分布情況，圖4 中右圖明顯看出磨耗最大值點(diǎn)幾乎都處于輪對(duì)內(nèi)側(cè)。為直觀地看出磨耗的變化規(guī)律，對(duì)磨耗點(diǎn)的磨耗值及其對(duì)應(yīng)的輪徑差和相對(duì)車(chē)輪坐標(biāo)系的位置分段求平均值，并將各 點(diǎn)連線分析如圖4 所示，計(jì)算公式為式（7）、式（8）：

式中：Pij（x，y，z）表示磨耗最大值點(diǎn)P在第i個(gè)分段區(qū)間內(nèi)的第j個(gè)數(shù)，x，y，z分別表示P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輪徑差、車(chē)輪橫坐標(biāo)和磨耗量；Ni和C分別表示第i個(gè)分段區(qū)間內(nèi)的P點(diǎn)數(shù)量和區(qū)間長(zhǎng)度；［Xmin，Xmax］是所有分析數(shù)據(jù)所在的區(qū)間；a為區(qū)間移動(dòng)的步長(zhǎng)，且Xmin+a（m-1）=Xmax-C；m為分段求平均的區(qū)間移動(dòng)次數(shù)。

為保證最大化地利用數(shù)據(jù)，通常選擇區(qū)間移動(dòng)的步長(zhǎng)a小于分段區(qū)間長(zhǎng)度C，在分段求平均值時(shí)相鄰區(qū)間段有重疊部分，其中a值越小重疊部分越多，數(shù)據(jù)利用越充分。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中在小輪徑差附近，因此a值需要合理選擇以避免在輪徑差大且數(shù)據(jù)稀疏的情況下引起分析誤差。

2.2 踏面全廓形磨耗位置分析

以上確定磨耗最大值點(diǎn)的任一車(chē)輪，根據(jù)式（6）分別計(jì)算左右分位點(diǎn)，暫取分位系數(shù)R=0.9，同理根據(jù)式（7）和式（8）對(duì)大量磨耗數(shù)據(jù)分段求平均值，得到磨耗分布圖，如圖5 所示。圖中變化曲線表示磨耗隨輪徑差在車(chē)輪踏面坐標(biāo)系上的位置變化。

圖5 中左分位點(diǎn)曲線靠近輪緣，曲線變化趨勢(shì)能很好地反應(yīng)輪緣磨耗趨勢(shì)，當(dāng)曲線變化朝車(chē)輪坐標(biāo)系負(fù)方向發(fā)展時(shí)表示磨耗位置朝輪緣磨耗發(fā)展，同時(shí)左右分位曲線之間的距離能很好地描述磨耗寬度的變化趨勢(shì)。

圖5 輪徑差對(duì)車(chē)輪磨耗位置變化規(guī)律

2.3 全廓形磨耗分位點(diǎn)的確定

在磨耗數(shù)據(jù)中很容易確定磨耗量最大值的相關(guān)信息，可以分析磨耗量變化規(guī)律，進(jìn)一步確定磨耗寬度以及磨耗在車(chē)輪坐標(biāo)系中的變化規(guī)律需分析確定分位系數(shù)R值。選取不同R值下的各分位點(diǎn)的分布情況，如圖6 所示。

通過(guò)比較分析發(fā)現(xiàn)圖6 中（a）和（b）中右分位點(diǎn)都存在不少超過(guò)分析區(qū)間［-40，30］的情況，因此R=0.75 和R=0.8 數(shù) 值 都 相 對(duì) 較 小，（c）和（d）都極少數(shù)點(diǎn)超過(guò)區(qū)間，R=0.85 和R=0.9 在分位點(diǎn)分布上分析相對(duì)R=0.75 和R=0.8 更加合理。初步分析后需最終確定效果相對(duì)最佳的R值，將不同R值得到的分位點(diǎn)曲線置于同一個(gè)圖中比較得到，如圖7 所示。

圖6 不同R 值分位點(diǎn)分布圖

圖7 不同R 值的分位曲線分析

隨著R值的變化，左分位曲線幾乎是等間距變化，R值的變化對(duì)左分位曲線的規(guī)律分析影響不大；可以明顯看出右分位曲線變化明顯，R=0.9 時(shí)考慮到右分位曲線靠近最大值曲線且容易造成其變化規(guī)律不明顯，不便于觀察磨耗寬度變化規(guī)律等問(wèn)題。綜合以上問(wèn)題選擇磨耗系數(shù)R=0.85。

3 不同因素對(duì)踏面磨耗的影響

在車(chē)輪材質(zhì)確定的情況下，基于以上分析方法，分析輪對(duì)在不同輪徑差以及不同輪位等條件下車(chē)輪的磨耗情況。

3.1 輪徑差對(duì)踏面磨耗的影響

根據(jù)輪軌接觸關(guān)系和磨耗理論分析得出：非獨(dú)立傳統(tǒng)輪對(duì)存在輪徑差的情況下，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下蠕滑力使輪對(duì)總是朝輪徑值小的一側(cè)橫移以使左右車(chē)輪滾動(dòng)圓直徑DL=DR，磨耗區(qū)域總是朝著輪徑值小的車(chē)輪輪緣部位移動(dòng)，小輪徑車(chē)輪踏面與輪緣磨耗呈增大趨勢(shì)。

不同輪徑差輪對(duì)磨耗規(guī)律如圖8 所示，坐標(biāo)輪徑差為在同一輪對(duì)中當(dāng)前車(chē)輪直徑與另一車(chē)輪直徑之差，輪徑差為正數(shù)代表當(dāng)前車(chē)輪在輪對(duì)中為大輪徑，反之則為小輪徑。分析圖8 中不同輪徑差對(duì)磨耗量和磨耗位置的影響：觀察到在輪徑差在1 mm 內(nèi)磨耗量隨輪徑差變化影響不大，當(dāng)輪徑差大于特定值時(shí)，發(fā)現(xiàn)小輪徑（輪徑差為負(fù)值）車(chē)輪磨耗量隨輪徑差的變化呈現(xiàn)快速變化趨勢(shì)，因此分析認(rèn)為隨著輪徑差的增大，小輪徑車(chē)輪磨耗會(huì)逐步增大，且輪徑差越大這種現(xiàn)象就越明顯。

圖8 不同輪徑差輪對(duì)磨耗規(guī)律

分析得到輪徑差對(duì)輪對(duì)磨耗的影響主要是影響磨耗位置以及磨耗量：隨著輪徑差的增大，小輪徑一側(cè)車(chē)輪磨耗位置朝著靠近輪緣方向發(fā)展，同時(shí)對(duì)應(yīng)的大輪徑車(chē)輪磨耗位置朝著遠(yuǎn)離輪緣方向發(fā)展。針對(duì)上述分析中分段求平均值時(shí)包含一些極端數(shù)值點(diǎn)，需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的篩選排除并對(duì)擬合曲線進(jìn)行平滑處理以避免過(guò)擬合現(xiàn)象。

最大磨耗值在輪對(duì)坐標(biāo)系發(fā)生位置隨輪徑差的變化趨勢(shì)進(jìn)一步分析，包括：對(duì)輪徑差分段正態(tài)擬合，光滑擬合正態(tài)均值點(diǎn)并平滑處理，分析平滑曲線變化趨勢(shì)，如圖9 所示。

圖9 三重3σ 正態(tài)擬合篩選下特征值平滑曲線

式中：y（xij）表示第i個(gè)分段區(qū)間內(nèi)的第j個(gè)輪徑差xij對(duì)應(yīng)磨耗點(diǎn)的輪對(duì)橫坐標(biāo)位置。

通常有少部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)嚴(yán)重偏離，應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)篩選剔除部分不合理數(shù)據(jù)點(diǎn)：首先對(duì)第i個(gè)分段區(qū)間內(nèi)Ni個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)正態(tài)分布擬合得到正態(tài)擬合均值μ1和正態(tài)擬合方差σ1，篩選數(shù)據(jù)滿(mǎn)足式（10）條件的正態(tài)分布概率為99.74%，剔除小概率數(shù)據(jù)。

進(jìn)行正態(tài)擬合3 次得到三重3σ（sigma）下正態(tài)擬合均值μ3和正態(tài)擬合方差σ3，將三重正態(tài)擬合均值μ3在坐標(biāo)中光滑連接并作一次平滑處理后得到最大磨耗量發(fā)生位置隨輪徑差變化曲線，如圖10 所示；同時(shí)，為了直觀看出正態(tài)擬合下均值隨輪徑差變化的分布規(guī)律以及變化趨勢(shì)快慢的分布情況，分析平滑后均值曲線得到圖10 左上方正態(tài)擬合均值變化的斜率隨輪徑差的規(guī)律圖。

從圖10 中觀察到均值變化的斜率在輪徑差為0 附近時(shí)偏小且接近于0，可見(jiàn)磨耗位置變化不大；當(dāng)輪徑差大于1 mm 后能看到明顯的最大磨耗位置發(fā)生移動(dòng)，小輪徑車(chē)輪一側(cè)在輪徑差1～2 mm范圍內(nèi)磨耗朝輪緣移動(dòng)速度加快，而輪徑差大于2 mm 后數(shù)據(jù)點(diǎn)較少且無(wú)3 mm 輪徑差之后的數(shù)據(jù)，因此需要更多數(shù)據(jù)支撐后續(xù)規(guī)律研究；大輪徑車(chē)輪磨耗隨輪徑差的變化朝遠(yuǎn)離輪緣位置的變化速率大于小輪徑。

圖10 最大磨耗量發(fā)生位置隨輪徑差變化規(guī)律分析

由以上分析，左分位點(diǎn)位置主要體現(xiàn)磨耗朝輪緣發(fā)展甚至磨輪緣的情況。正態(tài)均值斜率曲線表明輪徑差為1.5 mm 左右時(shí)小輪徑車(chē)輪的左分位點(diǎn)位置朝輪緣方向移動(dòng)速度明顯增大；輪徑差在1 mm 內(nèi)磨耗位置幾乎影響不大，如圖11 所示。由于缺少輪徑差為3 mm 以上數(shù)據(jù)的支撐，目前無(wú)法通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出更大輪徑差的磨耗規(guī)律；且輪徑差2 ～3 mm 之間數(shù)據(jù)量較少，相應(yīng)的規(guī)律分析準(zhǔn)確度有待后續(xù)大輪徑差數(shù)據(jù)支持。

圖11 左分位點(diǎn)位置隨輪徑差變化規(guī)律

此外，左右分位點(diǎn)間距在一定程度上可反映車(chē)輪踏面磨耗區(qū)域的寬度，間距越大則代表踏面磨耗寬度也就越大，反之踏面磨耗寬度就越小。擬合后車(chē)輪左右磨耗分位點(diǎn)間距隨輪徑差的變化規(guī)律，如圖12 所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，隨著輪徑差逐漸增大，小輪徑一側(cè)踏面磨耗寬度逐漸增大且變化速度明顯大于同輪徑差的大輪徑車(chē)輪。

圖12 擬合后左、右分位點(diǎn)間距隨輪徑差的分布規(guī)律

在輪對(duì)服役過(guò)程中，輪徑差是車(chē)輪檢修和旋修的一個(gè)重要指標(biāo)。通過(guò)上述分析揭示輪對(duì)輪徑差對(duì)車(chē)輪磨耗量和磨耗位置的影響規(guī)律，能夠?yàn)檩唽?duì)檢修標(biāo)準(zhǔn)的制定提供參考指導(dǎo)。通過(guò)優(yōu)化輪對(duì)輪徑差檢修限值，能夠降低維修率、節(jié)約成本、提高輪對(duì)服役里程。需要指出的是，目前試驗(yàn)列車(chē)輪廓形數(shù)據(jù)量有限，在后續(xù)獲得更為豐富的廓形數(shù)據(jù)后可以得到更為精確的磨耗量和磨耗位置隨輪徑差的演變規(guī)律，進(jìn)一步為輪對(duì)輪徑差檢修限值制定提供參考和指導(dǎo)。

3.2 輪位對(duì)踏面磨耗的影響

在同一轉(zhuǎn)向架中，前輪對(duì)由1、2 位車(chē)輪和車(chē)軸組成，后輪對(duì)由3、4 位車(chē)輪和車(chē)軸組成。若能揭示輪位對(duì)踏面磨耗的影響，可指導(dǎo)輪對(duì)的優(yōu)化布置，降低車(chē)輪磨耗量，提高輪對(duì)服役里程。由于整列車(chē)中的車(chē)輪數(shù)據(jù)分析無(wú)法控制在同一個(gè)轉(zhuǎn)向架跟蹤分析，只能通過(guò)分析不同輪位在不同輪徑差的條件下磨耗量以及磨耗位置的相關(guān)關(guān)系，對(duì)轉(zhuǎn)向架的輪位進(jìn)行分析，如圖13 所示。

圖13 輪徑差下不同輪位的磨耗相關(guān)關(guān)系

通過(guò)分析圖13 中不同輪位的磨耗量和磨耗位置隨輪徑差的變化趨勢(shì)發(fā)現(xiàn)，車(chē)輪在轉(zhuǎn)向架中所處的位置對(duì)車(chē)輪磨耗量以及磨耗位置未發(fā)現(xiàn)較強(qiáng)的影響關(guān)系。相比之下隨著輪徑差的變化，磨耗量及磨耗在車(chē)輪坐標(biāo)系中發(fā)生位置有較強(qiáng)規(guī)律；按輪位分析得到各輪位隨輪徑差的磨耗規(guī)律與3.1 節(jié)中基本相似，各輪位之間無(wú)規(guī)律性差異。輪位對(duì)磨耗無(wú)較強(qiáng)的影響規(guī)律，文中對(duì)此暫不展開(kāi)詳細(xì)的分析，可通過(guò)后期對(duì)車(chē)輪磨耗的跟蹤測(cè)試進(jìn)一步確定其影響關(guān)系。

4 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)測(cè)量的車(chē)輪廓形進(jìn)行匹配分析，計(jì)算踏面磨耗量得到磨耗量曲線，進(jìn)一步分析提取相關(guān)指標(biāo)分析，可以得到以下結(jié)論：

（1）在鐵路貨車(chē)輪對(duì)存在輪徑差的情況下，同一輪對(duì)中車(chē)輪磨耗主要表現(xiàn)在以下3 個(gè)方面：

（a）大輪徑側(cè)車(chē)輪踏面磨耗量相比小輪徑側(cè)車(chē)輪踏面磨耗量小，且隨著輪徑差的增大，大輪徑車(chē)輪磨耗量變化不明顯，小輪徑車(chē)輪磨耗量在輪徑差超過(guò)一定限值后增長(zhǎng)明顯。

（b）對(duì)于磨耗位置，隨著輪徑差增大，小輪徑車(chē)輪踏面磨耗朝著靠近輪緣方向發(fā)展，輪徑差超過(guò)一定限值后現(xiàn)象明顯且有磨輪緣的趨勢(shì)。

（c）左右磨耗分位曲線表明大小輪徑車(chē)輪均隨著輪徑差增大而磨耗寬度增加，且小輪徑車(chē)輪磨耗現(xiàn)象更嚴(yán)重。

（2）通過(guò)提出貨車(chē)?yán)纹ヅ浼捌淠ズ谋碚鞣椒ń沂拒?chē)輪磨耗量和磨耗位置隨輪徑差的演變規(guī)律，綜合考慮磨耗量和磨耗區(qū)域，得到分析結(jié)果能夠?yàn)檩唽?duì)檢修限值的制定和優(yōu)化提供參考和指導(dǎo)，通過(guò)控制輪徑差來(lái)達(dá)到降低磨耗的目的，以此降低輪對(duì)耗材，從而實(shí)現(xiàn)一定的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）分析不同輪位的磨耗量和磨耗位置隨輪徑差的變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)，輪位對(duì)磨耗的影響不大，對(duì)不同的輪位數(shù)據(jù)分析未發(fā)現(xiàn)較強(qiáng)的相關(guān)性規(guī)律。若后續(xù)跟進(jìn)分析重載貨車(chē)中輪位對(duì)磨耗確無(wú)影響，在工程中輪位的搭配安裝則不再需要考慮安裝位置對(duì)磨耗的影響。

由于目前車(chē)輪廓形數(shù)據(jù)量有限，同時(shí)已獲取數(shù)據(jù)輪徑差局限在較小范圍，且輪徑差越大處在該狀態(tài)的數(shù)據(jù)量急劇減少，影響車(chē)輪磨耗量和磨耗位置隨輪徑差的演變規(guī)律精確程度，后期將通過(guò)對(duì)車(chē)輪磨耗的進(jìn)一步跟蹤測(cè)試來(lái)確定其影響關(guān)系，并為輪對(duì)檢修提供更為明確的參考和指導(dǎo)。