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0 引言

轮对组成是轨道车辆转向架中的重要走行部件，直接影响车辆运行安全和平稳性，其制造工艺和质量控制尤其关键，历史上也发生过多次因制造质量问题导致的重大安全事故。目前，国内轨道交通行业各生产企业在轮对尺寸测量方面大都采用手工测量方法，存在测量精度低、人为误差大等缺点。

为推动轮对制造质量提升，我公司采购了新型轮对测量机，在几种典型轮对类型上进行试用，通过对测量工艺的探索和测量数据的对比分析，充分验证了测量结果的准确性和稳定性，实现了轮对尺寸测量方法向自动化和智能化的重大提升。

1轮对测量机结构介绍

轮对测量机由很多个部位组合而成，来实现检测轮对的轮径、跳动以及轮对内侧距离等参数。设备为龙门框架式结构，主要包括主机基座、顶紧机构、移动检测机构、驱动机构、举升机构、推轮机构、定位支撑机构等机构。顶紧机构的作用是负责夹紧轮对，移动检测机构的作用是为了采用非接触方式检测轮对参数，驱动机构主要使轮对进行旋转，举升机构主要实现轮对的升降，推轮机构主要是在轮对检测完成后将轮对推出，通过这些功能对轮对的各个参数进行检测，如图1所示。

图1  轮对测量机结构

2轮对测量机和量具对比分析

2.1轮对测量机测量能力

该设备能够满足各种转向架的动车和拖车轮对测量，动车轮对齿轮箱在轮对中心及不在中心、拖车轮对轴盘在轮对中心及不在中心等轮对尺寸测量工作，系统内部固化11种轮对类型并可根据需要后台增加。

可测量的轮对主要技术参数为，轮对重量2t、轨距1435mm、轴长2090-2250mm、轴颈φ120mm和φ130mm、车轮厚135mm、制动盘厚x直径为80xø640mm、实心轴端顶尖孔60°、空心轴端顶尖60°和90°（内孔ø30mm和为ø65mm）、轴径φ130mm及φ120mm。

该设备测量轮对踏面径向跳动的系统测量精度≤0.06mm，其余测量系统精度≤0.1mm；测量重复性≤0.03mm，示值变化量（持续工作8h）≤0.05mm；设备所采用的测量传感器精度≦0.02mm。设备配备自检系统，可以根据需要随时对“标准轮对”进行标定复测，验证当日轮对测量的可靠性。

兼顾产品生产效率，每条轮对测量时间节拍≦10min。

2.2传统量具简介

传统轮对检测方式为手工测量，采用各种铁路车辆专用量具。《TB/T1362-2017机车车辆轮对专用量具》，规定了轮对内距尺和轮位差/盘位差测量器的结构形式和技术要求；《TB/T2597-2017机车车辆车轮专用量具》，规定了车轮检查器、轮径尺和轮径测量器的结构形式和技术要求。这些专用量具经过几十年应用，虽然在读数装置（由游标形式发展到数显形式）等方面有所发展，但测量原理和使用方法上并未改变，均为人工检测，未摆脱人为误差影响。同时，量具本身存在使用磨损情况，不具备每天使用前检定的条件，只能定期送检，存在一定的测量风险。

轮对形位公差主要采用百分表测量。

2.3测量精度对比

通过对各种专用量具和轮对测量机的技术参数对比分析，轮对测量机在测量范围，特别是测量精度高于量具，满足使用要求。

表1 测量精度对比表

3测量数据对比分析

3.1 轮对测量

2019年12月-1月间，选取A型车轮盘制动形式轮对32条和A型车踏面制动形式轮对24条进行测试，用轮对测量机得到“测量值”，见图2。轮对测量机工艺流程主要包括清理、上轮、轮对信息输入、自动测量、下轮和报表打印，通过反复测量和分析数据发现，轮对测量前的清理工作是工艺的关键，对测量结果影响较大。同时，对所有轮对使用传统量具手工测量得到“实测值”。

图2  轮对测量图

3.2数据分析

将采用轮对测量机和量具两种方法获取的测量数据录入表格，计算误差值，制作图表，通过对比56条轮对的车轮端面跳动、踏面跳动、轮径值、轮对内侧距、轮位值等轮对参数，得到结论：

（1）“测量值”和“实测值”全部符合设计图纸尺寸公差要求。（部分数据见图3）

（2）“测量值”与“实测值”图形趋势一致，无较大差异。（部分趋势图见图4）

（3）“测量值”在精度和稳定性方面优于“实测值”。

图3  车轮端面跳动和踏面跳动数据

图4  车轮端面跳动和踏面跳动数据对比趋势图

4 结　语

通过对新型轮对测量机测量能力和精度的分析，选定典型轮对类型进行工艺试验，对获取的数据进行科学分析，首次实现了公司内轮对尺寸自动化测量，减轻了职工的劳动强度，避免了人工测量的不确定性，验证了轮对测量机在测量数据准确性、稳定性、信息化方面的先进性，在行业内有良好的推广应用前景。

参考文献：

[1]国家铁路局．TB/T1362-2017．机车车辆轮对专用量具．北京：中国铁道出版社,2017

[2]国家铁路局．TB/T2597-2017．机车车辆车轮专用量具．北京：中国铁道出版社,2017

[3]国家铁路局．TB/T3476-2017．机车车辆轮对几何参数测量机．北京：中国铁道出版社,2017