浅谈地铁车辆转向架的常见故障

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:张莉
[导读] 摘要:随着中国的科学技术迅速发展,地铁作为新型交通工具得到社会各界的关注与重视,日渐成为人们日常出行的首选交通工具之一。
        长春轨道客车股份有限公司  吉林省长春市  130062
        摘要:随着中国的科学技术迅速发展,地铁作为新型交通工具得到社会各界的关注与重视,日渐成为人们日常出行的首选交通工具之一。从地铁的组成结构上来看,转向架是地铁车辆的重要组成部分之一,这一部分不仅仅关系着地铁车辆安全运营,更关系到乘客的生命财产安全,所以在地铁运行中,必须要实时的进行地铁车辆转向架的监管,进行故障的诊断以及维修,使得地铁车辆的转向架进行安全的运作。因此对转向架的故障进行检修是地铁车辆正常工作之一。只有在充分分析地铁车辆的转向架的情况下,才能准确把握故障,精确进行检修。
        关键词:地铁车辆;转向架;故障
        一、地铁车辆转向架的作用
        (1)地铁车辆转向架能够很大程度的增加车辆的承载能力、车辆的长度以及车厢的容积,同时还可以有效提高地铁车辆的速度。
        (2)地铁车辆转向架能够充分利用轮轨之间的结合点,安装制动装置,传送制动力和牵引力,从而使得地铁车辆的制动性得到大幅度的提高,缩短车辆的刹车距离。
        (3)地铁车辆转向架能够承载车体的重量,同时可以使得车轴的重量得到均匀分配,同时承受、传送从轮轨至车体之间或者从车体至车轮期间的所有质量和各种作用力。
        (4)地铁车辆转向架能够确保车辆在正常的行驶情况下,增加车辆的灵活性。地铁车辆能够始终位于转向架之上,这样轴承装置使车轮顺着钢轨的滚动变为车体顺着线路行驶的平动,进而能够顺利实现车辆的直线行驶或者顺利地通过转弯处,有效增加车辆的灵活性。
        二、转向架的特点
        (1)构架为钢板焊接的整体框架,各部分断面均为封闭箱形结构,具有结构重量轻、稳定性好、强度和刚度大的特点,能承受车架传来的全部载荷。
        (2)构架和轴箱之间设有金属橡胶弹簧和液压减振器,起缓冲减振作用,能使车辆的垂直振幅得到有效的衰减,保证了车辆区间运行的平稳性和作业检测的准确性。
        (3)轴箱采用金属橡胶弹簧定位,橡胶弹簧垂直方向的刚度比较小,轴箱相对构架在垂直方向有比较大的位移,而它在纵、横向具有适宜的刚度以实现良好的弹性定位。轮对不能自由横动,有利于改善转向架的抗蛇性能力,提高运行平稳性。
        (4)转向架由于采用轴箱弹簧悬挂,其簧下质量仅为轮对和轴箱,从而大大减少了车辆振动的激振力。
        (5)转向架采用滚动轴承轴箱,以利减少车辆起动阻力和运行阻力,适应较高速度运行,并可减少燃轴事故。
        (6)应用磨耗型踏面车轮,可减轻轮轨间的磨耗,提高转向架的曲线通过性能。
        (7)以中心销和旁承作为转向架和车架的连接装置。中心销起传递牵引力和承受横向载荷的作用,同时与旁承一起承受车架的垂向载荷;旁承用以保证车辆顺利通过曲线,同时还具有二系垂向减振作用。
        (8)采用常接触弹性旁承结构,不仅承担一部分垂向载荷,而且可以给运行中的转向架提供一定大小的回转阻力矩,以提高转向架蛇行运动得临界速度及曲线通过性能。
        (9)车轴上设有车轴齿轮箱,起减速并传递走行动力的作用。


        二、地铁车辆转向架常见故障分析
        (1)地铁车辆转向架轴承故障。
        地铁车辆的故障检修工作是地铁安全运营的可靠保障,转向架的轴承作为其中最为重要的一个因素,对它的故障诊断就显得尤为重要。导致轴承故障的主要因素之一还包括轴承制造材料质量、工艺不合格的问题。当前市场中比较常见的高速动车组的轴承加工方式包括马氏体和贝氏体两种淬火方式,选取哪种加工方式对减少轴承故障更加有利还需要进行持续的观察、追踪与测试。在高速动车组转向架轴承的实际运行中如果悬挂参数设置不合理就很有可能导致轴承需要承受轨道的冲击,轴承在交变冲击荷载下就很容易出现轴承剥离的问题。由于轴承是转向架的主要组成部分,如果转向架的轴承出现故障,则会影响整个机车的正常运转。因此分析转向架轴承对于保证机车运行安全十分重要。常见的转向架轴承故障主要是轴承的组装不当,损坏、磨损或者轴承产生大量的油污,进而影响轴承的使用。在修后组装的过程中,构架、轴承结合组装所采用的工艺还尚存改进的地方,容易在组装之后出现构架、轴承互相冲击的问题,这就会对轴承的承载区域造成损伤,导致质轴承玻璃存在一定的隐患。高速动车组转向架轴承在车组高速的运转的情况下,在其轴承圈内会与滚动体之间形成弹性波动,反复的交变应力就会使得轴承的损伤疲劳加剧,最终出现剥离故障。这种情况是转向架出现问题的主要原因。由于长时间的连续工作,导致转向架的轴承出现一定程度的磨损,长时间的磨损,进而导致轴承坏死。其次就是润滑不足的原因。在高速动车组运行的过程中,为了能够有效的减少轴承运转的滚子、滚道、保持架之间的摩擦,从而控制与减少温度变化不均匀产生的影响,这就需要机械师与相关的检修人员能够在日常的轴承圆养护中,在轴承外圈轨道面上涂抹一层润滑油脂。有的故障轴承中存在不同程度的轴承内油脂减少、变质问题,甚至有部分故障轴承的局部出现了无油脂的状况,这就导致轴承在实际的运行中存在干摩擦的问题,在经过长时间的轴承干摩擦运行之后,就会出现轴承损伤的问题。
        (2)地铁转向架出现裂纹。
        车辆的转向架是车辆主要的部件,在常见的转向架故障中,转向架构架出现裂纹也是影响地铁车辆正常运营的主要因素。转向架构架出现裂纹,会产生巨大的安全隐患,严重影响乘客的生命财产安全。产生转向架构架裂纹的主要原因有:架构弯角处断面尺寸的突然变化,易产生应力集中而出现裂纹。由于焊接工艺不良产生内应力而出现裂纹。有焊接缺陷,如气孔、砂眼、加渣等,减弱了断面强度,连续工作导致。产生局部应力过大而出现裂纹。焊接工艺不当,如未焊接、产生气孔、夹咬边等缺陷,加之焊修前、后热处理不当,在焊修处易发生脆裂。构架上受力较大部位,侧梁导框、中心销边缘易出现裂纹。
        (3)检修人员疏于对转向架的定期检修和管理。
        对于任何机车来说,定期维修和保养是保证机车正常连续运营的主要条件,只有定期保养检修,才能防患于未然。转向架虽然是机车的主要部件,但是由于工作上的原因和转向架的特殊位置,导致检修人员在检修车辆时很少能够对转向架进行严格准确的检修。所以,这就会导致转向架年久失修,故障不断,进而影响机车的正常运转和工作。影响转向架寿命的因素不仅仅是因为转向架的质量问题,更是由于保养不到位,大大减少了转向架的使用寿命。所以,对转向架的保养和检修是必不可少的。
        结束语:
        总而言之,为了能够进一步提升地铁车辆转向架故障诊断水平,减少高速动车组在运行中产生的故障,就必须要对转向架故障诊断技术、诊断方法进行更加深入的研究。只有了解故障存在的原因,才能从根本上减少故障的发生率,从而维护地铁车辆的正常运行。
        参考文献:
        [1] 韩光旭 , 周殿买 , 黄志辉 . 高速变轨距转向架轴箱轴承选型及寿命评估 [J]. 机车电传动 ,2018(4):12-15.
        [2] 劳建江,周若湘广州地铁二号线车辆转向架[J].电力机车与城轨车辆,2017,27(4):21-23
        [3] 雷晓娟浅议城轨车辆转向架现状与发展趋势[J]科园月刊,2016(9):104-106.
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