关键词：CR400BF(-A)动车组；车轮；LU设备；轮辋轮辐探伤
动车组车轮的正常运转直接影响动车组的安全性能，因为车辆运行过程中，外界环境将对车轮产生很大的冲击力，很容易造成车轮出现裂纹。如果不能及时发现车轮出现的小问题，就可能导致大问题出现，造成车辆严重安全事故，因此，动车组检修中车轮探伤检测是一项非常重要的工作。
目前针对CR400BF(-A)动车组的车轮探伤工作，我国技术体系主要分为一级修、二级检修和高级检修。一级检修是指列车日常车辆状况检查，二级检修是指定期在线检测，高级检修是指落轮检修。根据我国动车组安全运行需要，动车组采用二级检修方案，具体检修内容是在动车运行20万公里的节点上对车轮进行超声波探伤，主要采用的设备是在线移动式轮辋轮辐探伤设备，简称LU设备。
1 LU设备构成与工作原理
LU设备是一种借助超声波对车轮裂纹进行检测的设备，主要由相控发射与接收声束的阵列换能器、超声相控阵等部分构成。超声相控阵是由很多个体积较小的压电晶片远见构成。多个晶片辐射能量构成超声束。超声相控阵探头结构如图1所示。
2、LU设备在CR400BF(-A)动车组中的应用
LU设备目前主要用于CR400BF(-A)型动车组的车轮探伤工作。该设备需要安装在动车检修库检修轨道上，当车辆在检修轨道上运行时，设备能够将车轮各个部分出现的问题进行自动检测，同时形成检测报告，为技术人员提供准确参考数据。如图2所示。
检修工人如果怀疑车轮出现问题，可采用便携式相控阵轮辋探伤仪（LX）对车轮进行检测，确定车轮问题的具体位置和程度，为选择合适维修方案提供依据，保证车辆安全运行。
根据动车安全运行要求，车轮的轮辋部位不能存在直径达到3mm的缺陷，轮辐不能存在达到长和深15mm、3mm的凹槽。如果发现车轮已经出现达到以上标准的缺陷，则应立即停止使用或者及时报废更换。
3 LU设备在CR400BF(-A)动车组应用中存在的问题、原因与优化措施
在动车检修中LＵ探伤设备发挥的作用非常大，但是也存在一些问题，需要进一步提高：
（1）标定与校验费时间
出现这个问题的主要原因包括探头不能完全贴合、弹簧压力控制以及喷水不均匀等。改进以上问题，应该重点改进探头贴合的方式或者增加润滑剂，改变喷水方式等。
（2）作业效率低
导致这一问题的主要原因是探伤设备运行速度过慢，应该提高设备车轮大小或者提高车轮运转速度，当设备不需要探伤时能够快速行走。
（3）定位操作复杂且准确性低
这是由于车轮直径太大或者太小，导致设备的定位受到阻碍。要想优化，应该对设备进行程序修改，使设备的参数更精确，机械行程自动化水平更高。
（4）缺水报警设计不合理，降低作业效率
这是因为设备上的水箱设计结构上，只有没有水了才能发出提示。要解决这一问题，需要改变原设计，提前发出无水提示，让工作人员提前加水。
（5）意外断电将导致数据丢失
检修车间噪声非常大，检修电脑设备缺电警示声音很容易被忽略。改变这一问题需要加大电脑缺电警报声音，提醒工作人员提前充电。
（6）设备和车轮接触部位经常出现变形
出现这一问题的原因主要在于设备承重轮采用的不锈钢材质较软。解决的办法就是更换强度更大的不锈钢制造承重轮，延长设备使用周期。
（7）机械手臂蓄电池使用寿命过短
出现这一问题，主要是因为设备采用的蓄电池是一次性的。可以将其改为可充电的电池，或者在设备上增加可外接电源的功能，增加设备使用寿命。
（8）一侧磁敏传感器活动支架使用一段时间后无法固定
这是因为设备设计本身不合理。改变这一问题，应该将磁敏传感器活动支架等相关部分进行改造，使其固定位置更容易。
（9）平台左右伸展臂距离轨道边偏差大导致轮缘套严重磨损
这是由于检修线设计不合理，两侧地面可能出现沉降。解决的办法是，尽快联系工务段对轨道进行改造，确保轨道两侧高度相同，另外还要对回转齿轮位置的螺钉进行紧固，保证设备能够正常运转。
（10）LU设备及检修线配套专用地面电源不良
发生这一问题原因主要是检修线路建造时安装的电源配件质量不过关，在使用一段时间之后就会出现松动、拔插困难等问题。解决的办法除了全面检查维修以外，应该对重要部分电源进行更换。
（11）易损配件拆用
这主要因为检测设备所处位置空间太小，没有留出设备维修保养的空间。解决的办法，可以在检修线路末端挖设地坑，还要对检修设备进行组装优化，使其拆装更便捷。
（12）维修工作人员检修技术水平参差不齐
这主要因为车轮探伤技术要求较高，车轮探伤设备使用涉及到自动化、微机控制、探伤技术等多种技术，对技术要求非常高。可以和厂家进行合作，核心部分委托厂家完成，举办技术培训等等。
4结语
LU移动式轮辋轮辐探伤设备通过在线自动检测动车组车轮的轮辋轮辐缺陷，保障了高速动车组列车的运行安全。但在运用实践也发现该设备在可靠性、维修性、测试性、可用性等方面还有待进一步完善和改进，建议设备厂家与运用部门密切合作，开展专项维修改造，切实提高设备质量和性能。
参考文献
【1】中华人民共和国铁道部运输局．运袋管验[2010]264号．LU系统运用检修管理办法（试行）．《ＬＵ 移动式轮辋轮辐探伤设备校验标定规程》[S]．
【2】张伟，陈刚，王勇，等．在线移动式轮辋轮辐探伤设备（LU）维护手册[R]．2011.
论文作者:王蔚,
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年21期
论文发表时间:2019/11/29
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