1 引言

随着轨道车辆运营速度的提高，以及对轨道车辆运行品质要求的逐渐提升，轮对动平衡超标导致的车辆异常振动、踏面多边形等问题频发，作为轮对动平衡的重要影响因素，车轮静平衡得到人们的日益关注。车轮静平衡我国从上世纪80年代开始实施，90年代中期发布的TB/T 2562-1995《铁道客车用车轮静平衡、轮对动平衡实验方法》对车轮静不平衡量标准、实验方法及校正进行了明确，但随着2007 第六次中国铁路大提速，时速250公里及以上动车组的上线运营，此标准已不能完全适用。本文对国内外轨道车辆车轮静平衡（或静不平衡量）标准进行了汇总分析，并就车轮静不平衡量超差后的去重工艺进行了深入探讨。

2 静不平衡量标准

对国内外车轮静不平衡量标准进行汇总，详见表1国内外轨道车辆车轮静不平衡量标准。各标准内容有差异，但趋势一致，即车辆运行速度越高车轮的最大剩余静不平衡量越小。

对于静不平衡标识BS EN13262《铁路应用 轮对和转向架车轮产品要求》和TB/T 2817《铁道车辆用碾钢整体车轮技术条件》有要求，其余标准无要求。但所有标准均未对车轮静不平衡量标记刻打位置、字体等进行明确。

表1  国内外轨道车辆车轮静不平衡量标准

3 车轮去重方法

3.1 去重量计算方法

当实际剩余不平衡量大于允许的最大剩余不平衡量时需要按照要求进行去重，去重重量按一般去重重量进行，计算过程如下：

剩余不平衡量（gm）=剩余重量（g）×去重位置距车轮中心距（m）

最大剩余静不平衡量（gm）=最大剩余重量（g）×去重位置距车轮中心距（m）

图1                           图2

最小去重重量（g）=剩余重量（g）-最大剩余重量（g）

一般去重重量（g）=最小去重重量（g）＋最大剩余重量（g）/2=剩余重量（g）-最大剩余重量（g）/2

去重位置距车轮中心距一般情况下按照车轮图1中A尺寸进行设定。

3.2 去重方法

建议使用立式车床进行车轮去重，一般采用四爪夹盘进行装夹，装夹时使车削的回转中心从轮毂孔中心沿静不平衡点所在半径向静不平衡点偏移，偏移量一般不超过4mm。如采用三爪自定心夹盘，则需将车轮不平衡点对正到一个卡爪，然后在此卡爪上垫一个2-2.5mm厚的垫片（一般为铜皮），如图2所示。对于去重量较小的车轮，可以采用气动砂轮机用布砂轮进行打磨去重，但去除的轮辋厚度不得超过4mm并保证去重区域和非去重区域圆滑过渡。

3.3 加工参数计算

设定一般去重重量为G（单位g）,车轮中心距为r（单位mm）,吃刀量为a（单位mm,一般最大4mm），车轮为密度ρ（一般取7.8×10^-3g/mm³），加工深度为t（单位mm）。为便于计算将偏心加工时加工面积S计算公式为：S=

则去重量G₁=ρ×t×S=（）ρt

由于a/2r接近于0，当a0时，arcsina/2r∽a/2r，则S=2ar，G₁=2arρt

考虑退刀时圆弧过渡，则退到时去重量

G₂=ρ=ρ=a²rρ

故G=G₁+G₂=2arρt+a²rρ=(2t+a)arρ，其中G、r、ρ均为常数。

则(2t+a)a=G/rρ，a、t函数关系示意图如图3。

图3  

4 结论

针对车轮静不平衡量笔者提出以下建议:

（1）为保证轮对最大剩余动平衡量，原则上车轮最大剩余静不平衡量要比轮对最大剩余动平衡量小一个等级，即如轮对最大剩余动平衡量为75gm，则车轮最大剩余静不平衡量至少要选择50gm。

（2）静不平衡量标记刻打在车轮轮辋轮缘侧，刻打字号5-9mm，刻打深度不大于0.5mm。

（3）当吃刀量大于2mm时，建议分两次进行加工，减少刀具及设备损坏，由于轮辋去重部位一般为斜面，故选取加工策略时，不建议选取加工深度t＞30mm的加工策略。

参考文献：

[1] 郭玉玺，杜云冈。关于铁路车轮静平衡若干应用技术问题的探讨 铁道车辆 第42卷第6期2004年6月；

[2] TB/T 2708-1996   铁道快速客车整体碾钢车轮技术条件；

[3] TB/T 2817-1997   铁道车辆用碾钢整体车轮技术条件；

[4] ISO 1005-8-1986  铁路车辆材料.第8部分：牵引和拖车的车轮实心轮.尺寸和平衡要求；

[5] UIC 812-3-1984   机车和车辆用非合金钢轧制整体车轮供货技术条件；

[6] BS 5892-3-1992   铁路车辆制造材料.第3部分：牵引车和拖车整体车轮的技术条件；

[7] BS EN 13262-2004 铁路应用 轮对和转向架车轮产品要求 ；

[8] TB/T 2562-1995   铁道客车用车轮静平衡、轮对动平衡实验方法；

作者简介：曹磊（1986-），男，高级工程师，轨道车辆转向架