机车转向架检修方法及工艺分析

机车转向架检修方法及工艺分析内容摘要：

车、电力机车以及动车组的动轴轮对在轴身上装有传动齿轮 (图 1)。 8 轮对 机车上与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固地压装在同一根车轴上所组成。 轮对的作用是保证机车在钢轨上的运行和转向，承受来自机车的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并将因线路不平顺产生的载荷传递给机车各零部件。 此外，机车的驱动和制动也是通过轮对起作用的。 对车轴和车轮的组装压力和压装过程有严格要求，轮对内侧距离必须保证在 1353177。 3 毫米的范围以内。 为保证机车运行平稳，降低轮轨相互作用力和运行阻力，车轴轴颈和车轮踏面的加工椭圆度和偏心度，以及轴颈锥度都不得超过规定限度。 随着运行速度的提高，轮 对均衡日益具有不可忽视的重要性。 轮对一般由车轴、车轮和传动大齿轮组成，齿轮又由轮箍和轮心组装而成。 它们之间都采用过盈配合，用热套装或冷压装或注油压装的方式紧紧的装在一起。 机车轮对按机车类型分为蒸汽机车轮对、柴油机车轮对、电力机车轮对和动车组的动轴轮对等。 柴油机车、电力机车以及动车组的动轴轮对在轴身上装有传动齿轮现代高速客车和动车组均采用盘形制动，在轴身或车轮上装有制动盘。 蒸汽机车的轮对有导轮轮对、动轮轮对、从轮轮对和煤水车轮对之分。 导轮轮对位于机车前部，起机车导向的作用。 动轮轮对起传递机车动力的作用，直 接由汽缸活塞 (鞲鞴 )通过摇杆带动的为主动轮轮对，由主动轮通过连杆带动的为他动轮轮对。 动轮轮对的轮心上有曲柄、曲拐销孔和均衡块，且左右两轮的曲柄在组装时应有 90176。 相位差。 动轮和导轮的轴承都在车轮内侧。 从轮轮对和煤水车轮对与客货车辆轮对形状相似。 SS4 改型电力机车轮对 SS4 改型电力机车轮对由一根车轴、左右两个轮心、两个轮箍及两个大齿轮组成。 9 轮对的组成 车轴 车轴用 JZ 车轴钢锻制而成。 分为轴颈、防尘座、轮座、抱轴颈和中间轴身部分，加工后，其圆弧部分和直径 228MM 及直径 205MM 处表明均通过 滚压强化处理。 轮心 轮心为箱式幅板长毂轮心，材料为 ZＧ２３０ —４５，质量３７０ KＧ。 轮箍 轮箍由轮箍钢扎制而成。 齿轮 轮对各部件之间都采用过盈配合，用热套装、冷压装或注油压装的方式紧紧 地装在一起。 轮对组装 SS4 改型电力机车轮对组装时，先把大齿轮冷压装到轮心上，再把轮心注轴压装到车轴上，最后把轮箍热套装到轮心上。 SS7C 型电力机车轮对 1. 轮对的组成 （一） 车轴 车轴不仅承受着轴压力，而且还承受着牵引力、制动力、车轴驱动装置的反作用力以及通过曲线时横向作用于轮缘的导向力，同时还承受着 驱动装置的附加扭转应力，以及各个方向的冲击作用。 由于主要的应力都是交变的，产生的破坏多为疲劳破坏，因此在车轴的设计及制造时，应尽可能避免应力集中，同时采取车轴表面强化等有效的工艺措施，以提高车轴的疲劳强度。 主车轮和车轮 韶山 7C 机车齿轮传动采用闭式传动，齿轮箱采用钢板焊接结构 齿轮箱由上箱和下箱两部分组成。 齿轮箱与从动齿轮装配间的密封采用不接触的迷宫密封结构，与电机静止部分的密封采用橡胶圈静压密封结构。 上、下箱之间用螺栓固定在一起，为了防止合箱面漏油，在上、下箱合箱面之间采用双道弹性平面密封，在上箱上设有 通气器孔，下箱设有油尺和排油孔。 其结构如图 所示。 齿轮润滑油采用 N150高速机车牵引齿轮油，每个齿轮箱用油量为约 主要技术参数 齿轮传动比 68∶ 23 齿轮侧隙 — mm 10 轮对内侧距 1353177。 1 mm 轮轴压装过盈 — 踏面型式 JM3 磨耗型踏面 论径 1250mm 主、从车轮 传动齿轮采用低碳合金钢 20Cr2Ni4A 表面渗碳淬火处理制成，淬硬深 度为2~，表面硬度为 58~62HRC，为避免齿轮传动啮合冲击及载荷集中，对轮齿进行齿廓及齿向修形。 从动齿轮采用齿圈、齿轮心分体结构，主要有齿圈、齿轮心和传力销等组成。 齿圈和齿轮心通过传力销和螺栓连接，齿圈采用低碳合金钢 15CrNi6表面渗碳淬火处理制成，淬硬深度为 2~，表面硬度为 58~62HRC，为避免齿轮传动啮合冲击，对轮齿进行了齿廓修缘 （二）轮对组装 轮对组装采用注油压装法，注油油压应在 98— 147MＰ a 之间。 轮对压装后应检验压装压力曲线、注油油压和轮对电阻，不符合相关技术要求条件者不 许装车。 车轮与车轴组装允许热套。 轮对电阻检查不应超过 欧姆。 轮对组装完后应在车轮注油孔上装上螺栓，保护孔道。 轮对组装完后应检查同一轮对两滚动圆直径之差不大于 ，同一转向架轮对彼此直径之差不大于 1MM，加工后轮辋宽度不小于 140MM。 轴箱 轴箱装设在车辆两端的轴颈上，用来安装轴承，并将全部簧上载荷，包括垂直方向的载荷传给车轴；将来自轮对的牵引力或制动力传到转向架的构架上。 此外，它还传递轮对与构架间的横向作用力和纵向作用力。 SS4 改型电力机车轴箱 １、组成和形式 Ｓ Ｓ４改型电力机车采用独立悬挂、弹性定位拉杆式结构。 主要由前、后端盖，轴箱体，圆柱滚子轴承，密封环，接地棒，轴圈，轴承外圈和挡板等组成。 轴箱结构 前、后端 11 前、后盖均为Ｚ G230— 450 铸钢件，它用螺栓与轴箱体连接在一起。 其突缘紧压短圆柱滚子轴承外圈，以防轴承外圈左右移动，也起到了传递轴向力、防尘和保护轴箱内部零件的作用。 （ 2）轴箱体 轴箱体为ＺＧ２３０ — ４５０铸钢件，中间成圆筒形，内孔与轴承外圈为动配合。 左上方与右上方设有八字形切口，与轴箱拉杆相连接。 两边不伸出弹簧座，一系弹簧就坐落在弹簧座上。 （ 3）轴承 为了改善构架受力状态， SS4 改型电力机车轴箱轴承在同一轮对上采用左右轴箱能同时承受轴向力和径向力的单列向心圆柱滚子轴承。 在组装轴承前，应清洗轴颈、轴承和轴箱配件。 （ 4）密封环 为了防止油污、水和灰尘进入轴箱内，在轴箱后盖与挡圈之间装设有两个橡胶密封圈。 接地棒和接地电刷 每根车轴的一个轴箱内设有一套接地棒和接地电刷，以防止轴箱滚动轴承电腐蚀，改善机车导电性能。 （ 6）挡板 挡板有两种，一种是与接地棒下连接的圆孔挡板；另一种是方孔挡板。 方孔与测速传感器和防空转防滑传感器的方轴相配合，形成车轴与传感 器的连接装置。 （ 7）吊尔 当车体起吊或转向架起吊时，为防止一系减 振 器超出行程而破坏，在轴箱与构架之间设置了吊尔。 其限位为 30MM，它起到了转向架整体起吊和保护一系减 振 器的作用。 12 SS7C 型电力机车轴箱 抱轴承箱为 C 级钢铸件，它是驱动系统传动支撑件，一端通过抱轴承箱与车轴相连，另一端与电动机连接，实现主从动齿轮的正确啮合以及驱动系统的悬挂要求。 对于长期停放的机车，应定期将机车移动一下，以改变滚柱轴承的接触点，防止轴承的腐蚀。 在对轴箱进行技术检查时，应注意螺栓的紧固情况及轴箱的发热程度。 分析轴箱发热原因。 引起轴箱发热的原因一般有一下几种：润滑油脂不足或过多；油脂改质；砂、污物或其他颗粒性杂物掉入轴箱内，油脂过脏；轴承组装间隙过小；轴头与轴挡的接触不平等。 弹簧装置 机车的车体借以弹性地支承在轴箱、侧架或均衡梁上的装置，简称弹簧装置、悬挂装置。 弹簧悬挂装置的作用主要有：①当机车行经线路不平顺处或因轮对缺陷而发生振动和冲击时，可以缓和冲击，衰减振动；②使同一转向架的各轮对之间重量分配适当，使各轮对的轮载荷在各种线路条件下， 不致相差过大。 弹簧悬挂装置因所在位置不同而有不同的名称。 安装在转向架轴箱或均衡梁和构架之间的称为轴箱悬挂装置 ,又称第一系悬挂装置。 安装在转向架构架（或侧架）和摇枕（或构架和车体）之间的称为摇枕弹簧装置或中央弹簧装置，又称第二系悬挂装置。 13 仅有第一系或第二系悬挂装置的转向架，称为一系悬挂装置转向架；具有第一系和第二系悬挂装置的转向架称为两系悬挂装置转向架。 货车转向架通常采用一系弹簧悬挂装置，客车转向架和柴油机车、电力机车转向架通常采用两系弹簧悬挂装置。 弹簧悬挂装置主要包括弹簧和减振器两部分。 弹簧 转 向架常用的弹簧主要有板弹簧、螺旋弹簧、橡胶弹簧和空气弹簧四种。 板弹簧 又称叠板弹簧。 用一片片预先弯成一定弧度的簧片垒叠而成，中间用簧箍束紧。 各簧片之间的摩擦力可以衰减振动，所以不需要外加减振器。 板弹簧由于制造工艺复杂和维修不便，成本高，重量大，而且摩擦力不稳定，在现代机车车辆上已很少使用。 螺旋弹簧 机车弹簧悬挂装置中使用最广泛的一种弹簧。 通常由圆形截面的弹簧钢棒卷绕而成，多呈圆柱形。 它的制造简单、重量轻、成本低，但不具备内摩擦，因此需要外加减振器。 一些新型的机车和客车转向架在螺旋弹簧两端加橡胶垫， 可以增大弹簧轴向和横向的柔性，从而提高机车和客车的走行质量 图 1：转向架的橡胶弹簧 橡胶弹簧 利用橡胶的变形来实现弹簧作用 (图 1)。 橡胶弹簧通常由橡胶片和金属板经硫化粘结而成，多片层叠使用。 它的内阻随变形速度的提高而增大，因而有良好的隔声效果，并有吸收冲击和高频振动的能力。 橡胶弹簧可以同时承受几个方向的载荷，各个方向的刚度可根据需要设计。 它的主要缺点是易老化。 空气弹簧 利用空气的可压缩性实现弹簧作用。 空气弹簧通常由弹簧本体、附加空气室和高度控制阀三部分组成（图 2）。 弹簧本体用橡胶制造。 空气弹簧的主 要优点是：由于高度控制阀的作用，当车体重量缓慢变化时可以保持车体高度和空气弹簧的容积不 14 变；弹簧刚度可以借助于附加空气室的容积进行选择；在弹簧本体和附加空气室之间设一节流孔，能起一定的减振作用。 主要缺点是结构比较复杂，制造成本高，目前只限于在少数客车上使用。 图 2：转向架的空气弹簧 减振器 为了吸收振动过程中的能量，通常在弹簧悬挂装置中装有减振器。 最常用的减振器有摩擦减振器和液压减振器两类。 摩擦减振器 主要用于货车转向架（图 3），有时也用于某些机车转向架。 摩擦减振器的主要优点是结构简单 ,成本低 ,制造 维修方便。 但是它的阻力随接触表面的状态，磨耗以及外界气候条件等因素的变化而改变。 摩擦力过大会传递冲击，摩擦力过小则减振效果差，所以这种减振器一般不适用于对振动性能要求较高的客车和机车的转向架。 15 液压减振 通过活塞的往复作用，迫使液体通过节流孔 ,产生阻力，从而起减振作用。 它的结构如图 4（右图）所示。 由于它的阻力是随振动速度而改变的，所以减振性能较 好。 但是液压减振器的制造和检修工艺质量要求高，一旦减振器失效，在弹簧系统中就没有 阻力，所以只用于对振动性能要求较高的机车和客车上。 16 图 4：液压减振器 SS4 改型电力机车轴箱悬挂装置 SS4 改型电力机车每台转向架有四组完全相同的轴箱独立悬挂装置。 每个悬挂装置由两组完全相同的弹簧组、上下压盖及一个上座和一个垂向液压减振器等组成。 上述结构具有结构简单，独立性强，维修方便，能克服上下压盖歪斜、无磨耗和调一系弹簧容易等优点。 弹簧 每个轴箱设置两个弹簧组， SS4 改型电力机车每个弹簧组有内外 3 个弹簧，除中间弹簧左旋外两个弹簧均为右旋弹簧，材料为 60Si2Mn 或 55i2Mn。 弹簧附属部分 附属部件由上下压盖、上座、定位销等组成。 弹簧组靠上下 压盖、弹簧座定位组装在一起。 17 垂向液压减振器 SS4 改型电力机车转向架采用独立悬挂方式的螺旋弹簧。