铁路货车转8A型转向架故障分析及解决措施Word格式.docx

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目录

摘要.............................................I

第一章货车转向架1

1.1概述1

1.2转向架的功用1

1.3转向架的一般组成2

1.4货车转向架的分类2

1.5货车转向架的主要结构形式3

第二章转8A型转向架结构及性能4

2.1轮对和轴承装置4

2.2侧架和摇枕5

2.3弹簧减振装置7

2.4基础制动装置8

2.5转8A型转向架的主要优点8

2.6转8A型转向架的缺点9

第三章转8A型转向架常见故障及检查方法10

3.1摇枕发生裂纹的规律和裂纹分布10

3.2侧架发生裂纹的规律和裂纹分布11

3.3制动梁支柱裂纹的原因分析12

3.4各故障的防范措施和检查方法14

第四章转8A型转向架运用情况及改进途径15

4.1运用情况及存在问题15

4.2改进途径16

第五章结论17

参考文献18

致谢...........................................19

第一章货车转向架

1.1概述

转向架是车辆上的走行装置，是支承车辆走行任务的部分，转向架是能相对车体回转的一种走行装置，它是由两个或两个以上轮对用专门构架（或侧架）及其他配件共同组成的一个独立小车。

多轴车辆的车体就是支承在前后两个转向架上。

为了便于通过曲线，车体和转向架之间设有心盘，转向架可以绕心盘的中心相对于车体转动，使车辆的载重量、长度和容积都可以增加，以满足近代铁路运输发展的需要。

目前绝大多数车辆的走行装置都是采用转向架结构。

由于车辆的用途不同，运行条件的差异，制造维修方法的制约和经济效益等具体因素的影响，对转向架的性能、结构、参数和采用的材料及工艺等要求就有差别，因而出现了多种型式的转向架。

货车转向架是铁路货车的关键部件，而且在车辆的组成中是一个相对独立的部件，因而对各型车辆具有较大的适应性。

对货车转向架的一般要求是：

结构简单合理，工件安全可靠，运行性能良好，维护检修方便。

货车转向架的数量很大，为了降低制造和检修的成本，要求货车转向架具有比较简单合与构，一般仅在摇枕和侧架之间或轮对轴箱和侧架之间设置一系弹簧装置。

近年来，随着货车运行速度的逐步提高，货车转向架弹簧装置静挠度有不断增大的趋势，且在现代货车转向架上一般均安装结构简单的减振装置，以保证转向架具有较好的动力性能，将货物安全无损地运送到目的地。

以往的货车转向架在其轮对和轴箱之间一般安装滑动轴承装置，现在普启遍采用性能良好的滚动轴承装置。

由于货车的载重量较大，其转向架承受的静、动载荷都较大，因此货车转向架的构架或摇枕侧架装置一般都做得比较粗大，以保证具有足够的强度和刚度。

货车转向架的基础制动装置一般采用结构简单的单侧闸瓦制动，也有部分货车转向架采用双侧闸瓦制动或其他形式的制动。

1.2转向架的功用

（一）转向架作为一个独立的走行装置，它具有支承车体、承受车辆的全部重量及作用在车辆上的其他外力（如横向风力、离心力、纵向机车牵引力和列车冲击力等）的作用，并引导车辆在线路上运行。

（二）转向架的固定轴距较小，通过车体和转向架间的配合和相对转动，能使车辆顺利地通过半径较小的曲线，大大减小了运行阻力。

（三）可以提高车辆运行的平稳性。

这是因为当车辆运行在不平行线路时，转向架可使车体的垂直位移量减小，使车辆运行比较稳定。

同时，在转向架上可装设弹簧减振装置，可以缓和或减小垂直和水平方向的振动，从而进一步提高了车辆运行的平稳性。

（四）为适应和提高车辆的承载能力，根据需要可以设计二轴、三轴及多轴的转向架结构，满足铁路运输发展的需要。

（五）转向架是一个独立结构，易于从车底架下推进、推出，提高检修质量。

转向架的以上功用要求零部件应具有足够的强度结构，也应力求不过于复杂，以利于制造，方便检修。

1.3转向架的一般组成

常用货车转向架一般由以下几部分组成：

（一）侧架或构架

货车转向架的侧架或构架是转向架的基础部件，也是受力最大的部件，在它上面组装其他零件。

其大部分为铸钢侧架，少部分为框架形式构架结构。

（二）摇枕弹簧减振装置

主要由摇枕、下心盘、下旁承、摇枕弹簧及减振装置等组成。

它是主要作用是直接支承车体，并承受和传递车体的载荷给侧架或构架，缓和、减小车辆的振动。

（三）轮对轴箱油润装置

主要由轮对、轴箱、滚动轴承及其配件等组成。

它的主要作用是承受转向架的载荷并传递给钢轨，保证正常润滑引导车辆在钢轨上运行。

（四）基础制动装置

主要由制动梁、制动杠杆、拉杆、闸瓦及其他配件组成。

它的主要作用是由制动机控制使闸瓦贴靠车轮踏面实现制动作用或使闸瓦离开车轮踏面完成缓解作用。

1.4货车转向架的分类

我国国内目前使用的货车转向架有30多种，各种转向架的主要区别在于：

转向架的轴数和类型，弹簧悬挂系统的结构与参数，垂向载荷的传递方式，轮对支承方式，轴箱定位方式，制动装置的类型与安装，以及构架、侧架结构等诸方面。

货车转向架常见的分类方法有：

（一）按结构形式分：

有拱板转向架、铸钢三大件式（一个摇枕与两个侧架）转向架、H形构架轴箱弹簧转向架、径向转向架等。

（二）按轴型分：

有B轴、C轴、D轴、E轴转向架等。

（三）按轴数分：

有二轴、三轴、四轴、五轴转向架等。

其中二轴转向架数量最多，普遍为各种货车所采用。

三轴及多轴转向架数量较少，大多用于长大货物车及特种车。

1.5货车转向架的主要结构形式

货车转向架的结构形式主要有三种：

（一）采用构架式焊接转向架

这种25t轴重低动力作用转向架采用H型整体焊接构架，轴箱弹簧悬挂，双斜楔摩擦减振及吊滑式制动装置，心盘承载。

这种转向架的优点是，簧下质量较小，轮轨动力作用较低，抗菱形变形刚度大，轮对正位好，蛇行运动临界速度较高。

不足之处是构架抗扭刚度大，均载性能不如三大件式转向架，大批量生产时不能充分利用现有的设备，生产成本较高。

（二）采用三大件式转向架

目前，我国铁路货运中大量运用的转8A转向架就是三大件式2D轴转向架。

这种转向架簧下质量大，两侧架通过摇枕、斜楔连接，配合松弛，抗菱形变形刚度小，临界速度不高。

需要在现有的基础上进行改进，才能满足提高轴重，提高运行速度的要求。

针对这种转向架的不足之处，有多种改进方案，其中正在实施的一种方案是交叉拉杆式三大件转向架，这种转向架是在两侧架间增设弹性交叉拉杆，借此增加侧架与摇枕的配合，在保留转向架的均载性能的前提下，增大转向架抗菱形变形的刚度。

在侧架导框与轴箱承载鞍间增设橡胶垫，用以加强轮对的弹性定位，且减小转向架的簧下质量。

采用轮径为840mm，磨耗型踏面的车轮，φ370mm的大心盘及低摩擦系数的超高分子的合成材料的心盘衬垫，常接触弹性旁承。

还有一种称之为2E轴摆动式转向架，其结构特点与转8A的主要区别在于：

①轴型不同，2E轴摆动式转向架采用的轴型为RE2型，且心盘直径较大为φ375mm；

②2E轴摆动式转向架在承载鞍上设置比较耐磨的摆动块，改平面接触为圆弧面接触；

③2E轴摆动式转向架在枕簧与侧架间增加摆动台，较之转8A转向架在抗菱形变形方面，其刚度有所增加。

（三）采用准构架式转向架

这种转向架开始是为75t敞车专门设计的2E轴转向架。

这种转向架由两个侧架一个摇枕通过定位销及橡胶衬套组成，采用设置在侧架上的旁承承载结构，轴箱弹簧装置由轴箱两翼的内外簧及顶部弹簧，减振斜楔及橡胶块组成。

这种结构一方面保留了三大件式转向架均载性能好的优点，一方面又综合了构架式转向架簧下质量低，抗菱形变形刚度大的特点。

动力学试验表明，该转向架轮轨动力作用小，蛇行运动临界速度较高，各项动力学性能指标良好。

目前该型转向架正处在运行考验中。

第二章转8A型转向架结构及性能

转8A型转向架属于三大件式转向架，是目前我国大量运用的一种主型货车D轴转向架。

这种转向架的主要优点是：

结构比较简单、坚固、检修方便，在新车状态时速为100km的速度范围内具有较好的运行品质。

这种转向架由轴承、轮对、侧架、楔块、摇枕、枕簧、滑槽式基础制动装置、旁承、及下心盘等主要零部件组成。

2.1轮对和轴承装置

新生产的转8A型转向架的轮对轴承装置全部采用标准RD2型滚动轴承、RD2型车轴和整体辗钢车轮。

根据《TB450—83》的规定，RD2型滚动轴承轮对的容许轴重为21t，故采用该型转向架的货车其自重和载重总和不能超过84t。

RD2型滚动轴承装置包括197726T双列圆锥滚子轴承和承载鞍。

圆锥滚子轴承既能承受径向力，又能承受一定的轴向力。

承载鞍顶部为圆弧形（R=2000mm）。

由于无轴箱体，所以重量轻。

2.2侧架和摇枕

转8A型转向架的构架是由左右两个独立的侧架与一摇枕组成。

每一侧架联系前后两个轮对一侧的轴箱，左右两个侧架之间在中央部位用一根横向放置的摇枕联系在一起。

摇枕和侧架可以有上下方向的相对移动，而前后、左右方向的相对位移则限制在间隙容许的范围内，一般移动量很小。

转8A型转向架的侧架和摇枕均采用GB5676—85规定的ZG230—450碳素钢铸钢件。

铸件应能保证机械性能，而化学成分容许略有偏差。

转8A型转向架采用导框式轴箱定位，其侧架的两端具有宽度较大的导框，这就是导框式转向架名称的由来。

侧架的导框插入承载鞍（或轴箱）的导槽之内。

导框和导槽的作用限制了轴箱和侧架之间前后、左右方向的相对位移。

侧架中部有一较大的方形孔，在这个空间内安装摇枕和摇枕弹簧。

在方孔两侧的立柱内侧平面上固定安装磨耗板。

装有磨耗板的面就是与楔块相接触的主摩擦面，主摩擦面与铅垂线的夹角为2030＇。

磨耗板规定用45号钢，表面硬度经热处理后为HRC32~45，亦允许用类似的非金属结构代替，但硬度应符合要求。

实践证明，材质硬度符合规定的磨耗板，经四年运用考验后，其中86%的磨耗量为1~2mm，最大磨耗量为4mm。

而同时使用的未经渗碳硬化，材质为Q235A的磨耗板，在半年内，其中79%的磨耗量已大于1~2mm，最大磨耗量也已超过4mm。

由此可见，保证磨耗板的硬度对于减振装置的正常工作是非常必要的。

在侧架方孔后面焊有两个楔块挡。

它的作用是在摇枕弹簧横向失稳或轴瓦垫板脱出时，防止左右两侧架与摇枕分离。

当上述情况发生时，楔块挡贴靠楔块的一侧，而楔块又嵌在摇枕内，因此，侧架不能脱出摇枕之外，保证摇枕和侧架连在一起。

方形孔的下部为面积较大的弹簧承台，承台上铸出7个固定弹簧用的圆脐子。

在侧架内侧面还铸有制动梁滑槽。

采用滑槽式制动装置比悬吊式制动装置零件少，安全可靠，制造业方便，这也是转8A型转向架区别于以往生产的老转8A型转向架的一处重要差别。

铸钢侧架两边开有三角形检查孔，一方面可以减轻侧架重量，另一方面，从检修运用的角度来看，侧架上设置检查孔便于检修基础制动装置和更换闸瓦。