地铁列车空转滑行故障原因及处理措施

摘要：随着现代科技的不断进步，地铁这一便捷的交通方式发展的日趋完善，在越来越多的城市中建立起来，形成了完善的地铁网络系统。地铁列车在交通运输中承担着重要的责任，承载着巨大的客流量，因此人们对于地铁在运行中的速度问题、线路问题、时间问题都十分重视，做好日常的检修工作和维护工作对于保障地铁安全就显得尤为重要，地铁运行中会产生许多问题，但空转滑行故障的出现则是最为危险的问题。本文分析了地铁列车空转滑行故障原因及处理措施，以供大家研究探讨。

关键词：地铁列车;空转滑行;故障原因;处理措施

引言：空转滑行主要由列车轮轨粘着系数减小导致，当前大部分轨道列车均有防空转滑行保护功能。但空转滑行严重时，可能导致轮对擦伤，甚至造成转向架传动机构损坏。通过不断的研究分析，总结出了空转滑行的有效解决措施。

1地铁列车发生空转滑行的危害

无论是哪种轨道运行方式，只要是在轨道上运行，通常会发生三种状态的车轮滚动：第一种是“空转”现象，通常发生在列车的高速运行过程中;第二种是“滑行”现象，由于滑行的机理通常发生在列车进行制动的阶段;第三种是“滚动”状态，这种状态虽不怎么消耗能量，是一种十分理想的状态，但就目前为止这种状态还无法实现。空转滑行是本篇所要探究的主要问题。

1.1列车空转滑行的概念

根据物理学知识可知，在运行过程中列车有一个牵引力牵引着列车的前行，是动力系统提供一种是列车向前运动的力，同时在轨道和车轮之间会有一个阻碍列车运行的力，使得能量产生损失，我们将它称之为静摩擦力。当这个力达到一个最大值时，轨道和车轮之间就不再有接触，产生悬空，这时列车本身具有一定的速度而车轮也具有一定的转动速度，当转速明显大于运行速度时，车轮就会发生空转产生严重的危害。而在制动过程中，由于牵引力减小直到小于最大摩擦力时，轨道和车轮之间的摩擦力就会增大，这时车轮没有转动但列车却向前运动了一段距离，在这时转速明显低于了运动速度，就会产生“滑行”现象。无论是空转还是滑行都会对列车的运行产生巨大的影响，不仅对轨道还是车轮都会有一定的损害，更严重时会影响乘客的安全。

1.2列车空转滑行的危害

由于空转滑行的存在，导致轨道和车轮之间产生巨大的摩擦，造成损害。当发生空转是，转速大于运动速度，车轮悬空不停旋转，就会在轨道不停打转，不停地磨损车轮和轨道，当达到一定的转速时，若列车停在一个地方，则这个部分就会由于两物体之间的摩擦进行消耗，严重时甚至会被摩擦下去一个凹陷。凹陷可能并不巨大，但对于轨道这种要求严格的装置，并不明显的凹痕都会造成不可弥补的危害，若凹陷很深，这可能会造成列车的倾斜，万一运行起来，则会由于向心力的影响使得其向一边倾斜，造成严重的影响。在制动时，运行速度大于转动速度时就会产生滑行现象，长距离的摩擦使得轨道包括车轮都会有磨损，金属之间的摩擦会产生极大的声响，不仅对于列车是一种损害，对于车上的乘客更是一种伤害，当速度极大时则可能会发生脱轨现象，危及乘客的生命安全。

2地铁列车发生空转滑行的主要因素

随着重量级列车在运行过程中机车频繁发生空转滑行，这些现象引起了相关部门管理人员的重视，通过调查、探讨总结出以下地铁列车发生空转滑行的因素：

2.1钢轨和轮子的材质、金相和硬度影响

车轮和钢轨的材质金相与轮轨之间的粘着力和蠕滑力密切相关，一些镍合金制造的车轮和钢铁合金制造的轨道能够极大地改善轮轨之间的粘着力，但从经济角度来讲，此材质的轮轨的花费成本较大，随着国家铁轨的增加，费用的预算不容忽视。目前材料和化材专业的研 究，一些专家开始研究更能改善轮轨之间粘着力的金相组织材质，在将来有望广泛应用到地铁列车的制造中。

2.2 钢轨表面状态及所处环境因素的影响

落到轨道上的油、水、油脂、雨、雪、泥、落叶和钢轨本身的铁锈，都会影响车轮和钢轨之间的粘着力。列车轨面上的主要污染源是潮气与油、油脂和从列车掉落在轨面上的柴油结合在一起形成的污染物。对于其他污染物来说，水对轮轨之间的影响较大，但对于雨水来 说，大雨反而会把轨道上的脏污物冲刷干净，轮轨之间的粘着力降低较小。相反，蒙蒙细雨或者是早晨的凝露或薄霜都会在铁轨表面凝结成一层水膜，从而降低了车轮与轨道之间的粘着力，在列车牵引和制动时更容易出现空转滑行的故障。

2.3列车运行速度的影响

列车的运行速度与最大粘着系数呈反比关系，也就是说，机车运行速度增加时，轮轨之间的最大粘着系数却略有减小。速度的不同会直接影响轮轨间的横向力和纵向力，速度增加或减少时，轮轨间的接触点及接触面积也会发生变化。尤其是在轮轨上有一层很薄的水膜 时，车轮高速运转就会使轮子与轨道之间的实际接触面积减少，并且它们之间的粘着力也会降低，就会容易出现列车空转，从而导致列车脱轨的事故。

2.4轨道质量好坏的影响

列车的轮轨粘着力也与轨道的质量有着直接的关系。钢轨质量的好坏直接影响着每个钢轨接头处的轮轨接触面积，采用焊接无缝隙的长钢轨，接头少而且轮子在钢轨接头处的冲击力也比较小，相比于扭曲的短钢轨焊接而成的轨道，长钢轨有更高的粘着力，发生空转的几率就会大大缩小。

2.5轮对/轨道几何形状的影响

如当列车在曲线轨道上运行时，由于向心力的产生，就会使横向的蠕滑力增大，引起纵向上的粘着力发生一定程度的降低，当列车在遇到曲线轨道仍然按着同样的速度运行的话，就会容易发生空转滑行的现象，从而引起机车的脱轨，造成重大的交通事故。

3地铁列车日常维修的检测及应对措施

地铁列车的日常维修是指定期对列车的各个设备机动方面进行维护和修理。维护包括对列车设备的清洗擦拭、润滑涂油、检查调校等。修理是指对机车出现了启动、刹车制动等各种故障的排查、测试和全面的翻修等。维修保养工作类型主要分为机车的临时整修、每日一检、双周三周检、一季度检测排查、定期维修等。这些日常维修检测类型和方法手段大大的降低了地铁列车出行过程中出现意外事故的几率。 为了防止地铁列车出现空转滑行的故障，可采取以下几点控制措施：

3.1轨面状态改善

为尽量减少正线轨道表面轮缘润滑油积累量，车辆维保部将列车轮缘润滑装置喷油时间间隔由120s调整为190s，同时关闭部分列车轮缘润滑装置，正线轮缘润滑油使用量降低了46.7%。另外，由轨道维保部门定期对正线轨道进行油脂清理。

当空气湿度超过90%时，可临时关闭部分列车轮缘润滑装置，待空气湿度低至80%后再启动，以防止轮轨产生异常磨损。

3.2轮对踏面外形维护

根据对轮对磨耗率的计算，以一年为周期开展列车轮对统一镟修，防止出现轮对踏面凹陷过大问题，确保了列车运行中轮轨接触良好。

4结语

总之，地铁列车是否出现空转滑行取决于轮轨粘着关系的优劣，而轮轨粘着受轮缘润滑油用量、运行环境空气湿度及轮对踏面外形等多种因素影响。因此，通过采取控制轮缘润滑油用 量、定期修复轮对踏面外形等针对性措施，可以控制空转滑行现象的恶化，防止轮轨产生异常磨损或擦伤，对地铁列车每日的平安出行有着重要意义。

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