動車組轉(zhuǎn)向架故障原因及改進方法

1、摘 要 安全是鐵路運輸?shù)挠篮阒黝}，客車安全又是鐵路安全的重中之重。旅客列車作為復雜系統(tǒng)集成，任何細小的故障隱患，都將可能造成無法估量的損失。本論文以 25K 型客車 CW-2 型轉(zhuǎn)向架的故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為分析依據(jù)，統(tǒng)計梳理了客車走行部的多種故障模式，綜合烏魯木齊車輛段的運營線路、季節(jié)氣候、運行里程以及維修水平等多方面因素，運用數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及相關(guān)性分析，確定出影響客車走行部故障主要的相關(guān)因素以及故障模式。 合現(xiàn)場作業(yè)實際，本論文選取了客車走行部維修班組作為基于風管理維修策略的實施對象。根據(jù)“管理規(guī)范化”的要求，融合崗位安全職責、基本作業(yè)過程、規(guī)章管理制度以及安全質(zhì)量控制措施等方面，修訂出符合現(xiàn)場風險

2、管理實際的檢車員崗位風險控制說明書；根據(jù)“作業(yè)標準化”的要求，客車走行部故障模式、事故基本事件、安全風險點、基本作業(yè)過程以及質(zhì)量標準，修訂完善出具有操作性的25K 型客車轉(zhuǎn)向架流程風險辨析指導書。 通過對基于 25K 型客車 CW-2 型轉(zhuǎn)向架故障統(tǒng)計以及因素相關(guān)性分析，運用故障模式故障樹分析，基本事件的風險辨析、評估和層級防控，完善了分級管理、預警預控的客車維修策略，確保了現(xiàn)場安全作業(yè)管理的全面、準確、有效，進一步提高了客車維修水平。 關(guān)鍵詞:CRHIn型動車組;轉(zhuǎn)向架構(gòu)架;車軸齒輪箱;轉(zhuǎn)向架軸承I目 錄摘 要I第1章.緒論11.1轉(zhuǎn)向架的總體概括11.2故障案例分析11.3故障原因分析2第

3、2章轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)32.1轉(zhuǎn)向架由那些組成32.2轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)圖32.3輪對踏面壓到異物后的異響32.4管路泄露故障引發(fā)的異響32.5油壓減振器引發(fā)的異響32.6 自動車鉤偏移引發(fā)的異響4第3章.轉(zhuǎn)向架的作用63.1轉(zhuǎn)向架的歷史63.1.1準高速客車型63.1.2高速型73.2轉(zhuǎn)向架的主要作用7第4章 轉(zhuǎn)向架的故障分析94.1動車轉(zhuǎn)向架故障類型分析94.2動車組轉(zhuǎn)向架故障原因分析124.2.1部件設(shè)備漏油分析124.3制動裝置故障分析124.4其他零部件的故障分析124.5動車組轉(zhuǎn)向架的故障模式、致命性分析(FMECA)13第5章.動車組轉(zhuǎn)向架軸承的檢測技術(shù)與處理145.1動車組轉(zhuǎn)向架軸承故障診

4、斷的基本內(nèi)容145.2動車組轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測常用技術(shù)145.3機車車輛軸承故障機理分析165.3.1軸承故障的振動原因165.3.2動車組轉(zhuǎn)向架軸承缺陷產(chǎn)生的特征頻率16結(jié)束語18參考文獻：19第1章.緒論1.1轉(zhuǎn)向架的總體概括轉(zhuǎn)向架是軌道車輛結(jié)構(gòu)中最為重要的部件之一，其主要作用如下：1）轉(zhuǎn)向架是車輛的一個獨立部件，在轉(zhuǎn)向架于車體之間盡可能減少聯(lián)接件。2）支撐車體，承受并傳遞從車體至車輪之間或從輪軌至車體之間的各種載荷及作用力，并使軸重均勻分配。3）轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)要便于彈簧減振裝置的安裝，使之具有良好的減振特性，以緩和車輛和線路之間的相互作用，減小振動和沖擊，減小動應(yīng)力，提高車輛運行平穩(wěn)性和安

5、全性。4）充分利用輪軌之間的粘著，傳遞牽引力和制動力，放大制動缸所產(chǎn)生的制動力，使車輛具有良好的制動效果，以保證在規(guī)定的距離之內(nèi)停車。5）車輛上采用轉(zhuǎn)向架是為增加車輛的載重、長度與容積、提高列車運行速度，以滿足鐵路運輸發(fā)展的需要；1.2故障案例分析動車組在檢修時發(fā)現(xiàn)有部分構(gòu)架組成制動吊座表面有損傷現(xiàn)象，損傷狀態(tài)主要呈現(xiàn)麻點狀損傷( 片狀麻點，深度小于1 mm) 、線性損傷1( 長度貫穿吊座安裝面，寬度小于0.5 mm，深度約0.1 mm) 、線性損傷2( 長度小于10 mm，寬度約2 mm，深度小于0 5mm) 、面狀損傷( 長度約10 mm，寬度約5 mm，深度小于0.5mm) 四種現(xiàn)象，具

6、體如圖1 4 所示。 圖1 麻點狀損傷 圖2 線性損傷1 圖3 線性損傷2 圖4 面狀損傷2012年6月2日D6242次CRH1092A運行途中隨車機械師發(fā)現(xiàn)05車A架異響，出動熱備車組替換CRH1092A回動車所后對05車A端轉(zhuǎn)向架進行落輪檢查，落輪后手動旋轉(zhuǎn)05車2軸4位軸箱軸承時，可以聽到軸承內(nèi)部有異音。隨后對軸承進行分解，內(nèi)圈和滾子組件油脂狀況：后擋側(cè)（A）保持架上有金屬。圖5 后擋側(cè)（A）保持架外圈滾道狀況 :A側(cè)外圈滾道面承載區(qū)有約90范圍的剝離區(qū)（見圖 5）。外圈滾道狀態(tài) ：A側(cè)外圈滾道承載區(qū)下方約90范圍剝離剝離區(qū)內(nèi)可見與滾子接觸形狀和間距對應(yīng)的原始剝離區(qū)域，非剝離有其它點狀異

7、物壓痕，且非承載區(qū)較輕。由此可見該轉(zhuǎn)向架異響是由軸承外圈滾道剝離造成的。1.3故障原因分析通過匯總動車組轉(zhuǎn)向架在運行中出現(xiàn)的異響故障，分析主要原因如下：（1）軸承內(nèi)部故障引發(fā)的異響中巡視發(fā)現(xiàn)（故障表現(xiàn)為動車組運行達到一定速度后發(fā)出固定頻率的異響，通過隨車機械師途因福州動車段發(fā)現(xiàn)的軸承故障造成的異響均在故障初發(fā)階段，軸溫升高尚未達到報警界限，所以在監(jiān)控動車組狀態(tài)的 IDU 上未能發(fā)現(xiàn)該（故障），此故障較難發(fā)現(xiàn)，要在一定速度才會發(fā)出異響，需隨車機械師認真甄別。其產(chǎn)生的主要原因為：1軸承材質(zhì)問題；2熱處理不良；3局部外傷、銹蝕、偏載或過載；4材質(zhì)正常疲勞破壞。 （2）輪對踏面擦傷、剝離或局部凹入引發(fā)

8、的異響故障表現(xiàn)為運行過程中走行部發(fā)出固定頻率的響聲，并引起車輛振動。運行速度越快，響聲頻率越高；擦傷、剝離長度越長，響聲越大。這類故障較易發(fā)現(xiàn)。踏面擦傷是動車運行中制動力過大、抱閘過緊，車輪在鋼軌上滑行，踏面局部被磨成平面。第2章轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)2.1轉(zhuǎn)向架由那些組成轉(zhuǎn)向架的附屬裝置，輪對電機組裝，構(gòu)架，一系彈簧懸掛裝置，二系彈簧懸掛置牽引裝置，電機懸掛裝置基礎(chǔ)制動裝置，手制動裝置和砂箱等組成。2.2轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)圖圖22.3輪對踏面壓到異物后的異響故障表現(xiàn)為某一轉(zhuǎn)向架輪對踏面壓到鋼上的異物后發(fā)出一聲巨響，因堅硬異物造成輪對踏面局部凹入而發(fā)出固定頻率的異響。2.4管路泄露故障引發(fā)的異響故障表現(xiàn)為車輛

9、下部發(fā)出尖嘯聲，漏泄量大可通過 IDU 所報故障信息進行判斷，漏量小可通過隨車機械師途中巡視或地勤機械師入庫檢查作業(yè)發(fā)現(xiàn)。其主要原因為車組經(jīng)長時間運行震動或運行途中管路遭異物擊打，使管路連接處出現(xiàn)松動、變形，導致管路中的壓力空氣漏泄發(fā)出異響。2.5油壓減振器引發(fā)的異響 其主要原因為車組在轉(zhuǎn)彎時車體兩邊出現(xiàn)高度差情況下（特別是左右空氣彈簧壓力差超過 20kpa 以上時），造成油壓減振器的偏磨（主要為二系橫向）而發(fā)出異響，此為正常現(xiàn)象。如油壓減振器發(fā)生嚴重偏磨或漏油則屬于故障。2.6 自動車鉤偏移引發(fā)的異響在動車組運行中，通過曲線時自動車鉤支架左右彈簧位置發(fā)生偏移，導致晃動產(chǎn)生共所發(fā)出間斷的敲擊聲

10、，此為正?，F(xiàn)象。（1） 車鉤的結(jié)構(gòu)特點 車鉤的連掛間隙??；車鉤具有聯(lián)鎖和防脫功能；鉤舌銷不受力；耐磨性；良好的防跳性能；結(jié)構(gòu)強度高；自動對中功能。(2)車鉤的結(jié)構(gòu)圖見圖3圖3（3）原送料皮帶存在的問題 在用戶使用過程中，發(fā)現(xiàn)送料機構(gòu)問題不少。由于每邊采用(根3帶，兩邊共有6根，換帶時間長6雖然皮帶的型號是一樣的，但張緊后，還是有緊有松，影響正常送料。如果下面或中間的一根帶斷了，更換起來特別費勁6而且換了一根新的，松緊程度又不同了；特別是由于采用A型帶,6帶露在帶輪外面的高度最多只能有5mm（如露在外面的部分多，帶輪的軸線是在豎直方向，即帶是在垂直方向工作，這樣帶很容易從帶輪上滑落），皮帶用不了

11、10天就得更換6造成生產(chǎn)線停頓，經(jīng)濟損失大，用戶的意見非常大。（4） 新型送料皮帶的優(yōu)點為了改變這種狀況，對送料機構(gòu)進行了改造。去掉原來的3帶，重新設(shè)計了一種新式帶。因為這種帶的內(nèi)面帶有凸起的糟形，使得帶在垂直位置工作時，靠凸起的槽形定位，不會改變位置，而向下掉，相應(yīng)的帶輪也改成中間有一槽。配合情況這種帶實際上是由平帶和 3 帶組合而成。采用這種皮帶后，調(diào)整帶的張緊力非常方便，也不會出現(xiàn)松緊的現(xiàn)象。送料過程中也不會出現(xiàn)停頓，更換也非常方便。更為重要的是，這種帶的厚度增加（相對平皮帶來說），帶的壽命大大增加。19第3章.轉(zhuǎn)向架的作用3.1轉(zhuǎn)向架的歷史 20世紀50年這個時期，我國首次自行設(shè)計了轉(zhuǎn)

12、向架，主要型號有101、102、103型，是21型客車使用的導框式轉(zhuǎn)向架，構(gòu)造速度是100km/h，其結(jié)構(gòu)復雜，笨重，運行性能差，現(xiàn)已淘汰! 70年代，四方廠研制了U型結(jié)構(gòu)的206型轉(zhuǎn)向架，浦鎮(zhèn)廠研制了H型構(gòu)架的209轉(zhuǎn)向架。206型轉(zhuǎn)向架采用側(cè)部中梁下凹的U型構(gòu)架，干摩擦導柱式軸箱定位裝置，帶橫向拉桿的小搖動臺式搖枕彈簧懸掛裝置，雙片吊環(huán)式單節(jié)長搖枕吊桿外側(cè)懸掛以及吊掛式閘瓦基礎(chǔ)制動裝置等，結(jié)構(gòu)可靠，運行平穩(wěn)，磨損少，檢修方便，1993年開始在中央懸掛部分加裝橫向油壓減振器，加裝兩端具有彈性節(jié)點的縱向牽引拉桿，形成206G型轉(zhuǎn)向架，后加裝盤型制動裝置，形成206P型轉(zhuǎn)向架。 209轉(zhuǎn)向架是浦

13、鎮(zhèn)廠在205轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上研制的，于1975年開始批量生產(chǎn)。它采用H型構(gòu)架，導柱式軸箱定位裝置，搖動臺式搖枕彈簧懸掛裝置，長吊桿，構(gòu)架外側(cè)懸掛，兩高圓彈簧，搖枕彈簧帶油壓減振器，吊掛式閘瓦基礎(chǔ)制動裝置等。1980年后，又生產(chǎn)了具有彈性定位套的軸箱定位結(jié)構(gòu)和牽引拉桿裝置的209T轉(zhuǎn)向架。在此基礎(chǔ)上，還生產(chǎn)了采用盤型制動的209P轉(zhuǎn)向架。 在209T轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上，浦鎮(zhèn)廠又開發(fā)了供雙層客車使用的209PK轉(zhuǎn)向架，其構(gòu)造速度為160km/h 。主要有以下方面的改進：采用盤型制動和單元制動缸，取消踏面制動；設(shè)空重調(diào)整閥；采用空氣彈簧和高度調(diào)整閥；安裝抗側(cè)滾扭桿；保留了搖動臺結(jié)構(gòu)。 209PK 轉(zhuǎn)向架（

14、 P 代表盤型制動， K 代表空氣彈簧）在這段時期內(nèi)，我國還制造了少量用于公務(wù)車的三軸轉(zhuǎn)向架，在原德意志民主共和國進口的軟座，軟臥車上采用了 211 等型號的轉(zhuǎn)向架。3.1.1準高速客車型 1994 年，四方廠、長客廠、浦鎮(zhèn)廠相繼研制出了 206WP 、 206KP 、 CW-2 、 209HS 轉(zhuǎn)向架，在廣深線動力學試驗中最高時速達到了 174km/h ，這些轉(zhuǎn)向架的研制成功，標志著我國客車轉(zhuǎn)向架技術(shù)上了一個新臺階。206KP 、 206WP 轉(zhuǎn)向架是四方廠為廣深線準高速客車和發(fā)電車設(shè)計的轉(zhuǎn)向架，二者除中央懸掛部分和構(gòu)架側(cè)梁全旁承支重；中央懸掛為有搖動臺結(jié)構(gòu)；設(shè)帶橡膠套的中心銷軸牽引拉桿橫向

15、擋，橫向拉桿，橫向油壓減振器，抗側(cè)滾扭桿；軸箱懸掛系統(tǒng)設(shè)垂直油壓減振器；基礎(chǔ)制動裝置為單元盤型制動，設(shè)電子防滑器；廣泛采用橡膠元件，改善隔振、隔音性能，減小磨耗。3.1.2高速型 1998 年起，各工廠相繼推出了自己的高速轉(zhuǎn)向架，例如浦鎮(zhèn)廠的PW-200轉(zhuǎn)向架，長客廠的CW-200轉(zhuǎn)向架，四方廠的SW-200、SW-220K轉(zhuǎn)向架等。PW-200轉(zhuǎn)向架（PW代表PuzhenWork）是在209HS轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上重新研制的，它優(yōu)化了一系和二系懸掛參數(shù)；采用了無磨耗的橡膠堆軸箱彈性定位裝置；采用高速輕型輪對；軸頸中心距改為2000mm ；更換軸箱減振器安裝位置；裝用帶可調(diào)阻尼和彈性支承的空氣彈簧，

16、采用兩端為球鉸的縱向拉桿；裝用新型盤軸式基礎(chǔ)制動裝置；優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計。SW-200 轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)與 SW-160 轉(zhuǎn)向架基本相同，其改進如下：優(yōu)化了一系、二系懸掛系數(shù)；采用軸盤式基礎(chǔ)制動裝置，適用于200km/h的高速列車。該轉(zhuǎn)向架在1998年6月的鄭武線動力學試驗中最高時速達到了240km/h。在這一階段，長客廠生產(chǎn)了我國第一臺 CW-200 型無搖枕轉(zhuǎn)向架。其構(gòu)架采用4塊鋼板拼焊，橫梁采用無縫鋼管，與側(cè)梁連通作為附加空氣室，中央懸掛。3.2轉(zhuǎn)向架的主要作用轉(zhuǎn)向架是承載車體重量和傳遞走行動力的導向部件，是大型養(yǎng)路機械的重要組成部分，其主要作用如下： 1）承載車體重量轉(zhuǎn)向架作為一個獨立的走行裝置

17、，它直接支撐車體，承受和傳遞車架以上各部分（車體，車架，動力傳遞裝置及作業(yè)裝置等）的重量。 2）傳遞走行動力把輪軌接觸處產(chǎn)生的輪軸牽引力，以及通過曲線時輪軌之間的橫向作用力傳至轉(zhuǎn)向架構(gòu)架，經(jīng)過減震環(huán)節(jié)再傳向車體，同時，轉(zhuǎn)向架引導車輛在線路上運行。 3）曲線通過轉(zhuǎn)向架可相對車體回轉(zhuǎn)，其固定軸距也較小，故能使車輛順利通過半徑較小的曲線，并大大減少車輛的運行阻力。 4）提高車輛的運行平穩(wěn)性轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)要便于彈簧減振裝置的安裝，使之具有良好的減振特性，以緩和車輛和線路之間的相互作用，減小振動和沖擊，使車體在各振動方向上的位移量減小，提高車輛運行平穩(wěn)性和安全性。 5）保證必要的粘著力和制動力，充分利用輪

18、軌之間的粘著，傳遞牽引力和制動力，放大制動缸所產(chǎn)生的制動力，使車輛具有良好的制動效果，以保證在規(guī)定的距離之內(nèi)停車。 6）便于檢修，轉(zhuǎn)向架是車輛的一個獨立部件，在轉(zhuǎn)向架于車體之間盡可能減少聯(lián)接件。易于從車輛底架下推進，推出，便于檢修，有利于勞動條件的改善和檢修質(zhì)量的提高。 7）轉(zhuǎn)向架的主要技術(shù)要求，轉(zhuǎn)向架是大型養(yǎng)路機械的主要組成部分之一，它用來傳遞車輛的各種載荷，并利用輪軌間的粘著作用保證牽引力的產(chǎn)生。轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)性能的好壞，直接影響大型路養(yǎng)機械的牽引能力、運行品質(zhì)、輪軌磨耗和運行安全。第4章 轉(zhuǎn)向架的故障分析4.1動車轉(zhuǎn)向架故障類型分析在分析產(chǎn)品故障時，一 般是從產(chǎn)品故障的現(xiàn)象入手，通過故障現(xiàn)象

19、（故障模式）找出原因和故障機理。對機械產(chǎn)品而言，故障模式的識別是進行故障分析的基礎(chǔ)之一。由于故障分析的目的是采取措施、糾正故障，因此在進行故障分析時，需要在調(diào)查、了解產(chǎn)品發(fā)生故障現(xiàn)場所記錄的系統(tǒng)或分系統(tǒng)故障模式的基礎(chǔ)上，通過分析、試驗逐步追查到組件、部件或零件級（如螺母）的故障模式，并找出故障產(chǎn)生的機理。故障的表現(xiàn)形式，更確切地說，故障模式一般是對產(chǎn)品所發(fā)生的、能被觀察或測量到的故障現(xiàn)象的規(guī)范描述。故障模式一般按發(fā)生故障時的現(xiàn)象來描述。由于受現(xiàn)場條件的限制，觀察到或測量到的故障現(xiàn)象可能是系統(tǒng)的，如制動系統(tǒng)不能制動；也可能是某一部件，如傳動箱有異常響聲；也可能就是某一具體的零件，如油管破裂等。因

20、此，針對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同層次，其故障模式有互為因果的關(guān)系。故障模式不僅是故障原因分析的依據(jù)，也是產(chǎn)品研制過程中進行可靠性設(shè)計的基礎(chǔ)。如在產(chǎn)品設(shè)計中，要對組成系統(tǒng)的各部分、組件潛在的各種故障模式對系統(tǒng)功能的影響及產(chǎn)生后果的嚴重程度進行故障模式、影響及危害性分析，以確定各種故障模式的嚴酷度等級和危害度，提出可能采取的預防改進措施。因此將故障的現(xiàn)象用規(guī)范的詞句進行描述是故障分析工作中不可缺少的基礎(chǔ)工作。依據(jù)某檢修部門幾年內(nèi)積累的故障數(shù)據(jù)；故障數(shù)據(jù)中的列車號主要是從002A到190A；車輛編號是從1車廂到8車廂；二級系統(tǒng)包括車體系統(tǒng)、車外系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、給水衛(wèi)生系統(tǒng)、供風系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)7大系

21、統(tǒng)；各系統(tǒng)的故障百分比如表1所示。由表1可知轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)在整個動車組系統(tǒng)中故障頻率所占有效百分比達20以上。根據(jù)轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點和功能，將轉(zhuǎn)向架劃分為懸掛裝置、架構(gòu)組成。輪對軸箱定位裝置、排障裝置、驅(qū)動裝置、制動裝置、轉(zhuǎn)向架配管及配線等。表1 二級系統(tǒng)頻率分布的輸出結(jié)果制動夾鉗安裝槽底部的加工刀痕是新造時遺留的質(zhì)量問題，在制動夾鉗檢修工藝文件中并未規(guī)定該部位細化的檢修要求。據(jù)此完善制動夾鉗檢修工藝文件，增加了安裝槽底部檢查及打磨工藝要求，在檢修過程中須檢查制動夾鉗安裝槽底部是否存在異物及是否有明顯的接刀痕跡的施工工序。對于安裝槽底部有異物的，須打磨清除; 對于安裝槽底部存在明顯加工刀痕的，使

22、用細砂紙打磨消除刀痕，保證安裝槽底部的平面度。同時要求將檢修過程出現(xiàn)的問題在后續(xù)新造產(chǎn)品中須做好產(chǎn)品質(zhì)量控制，即對于新造產(chǎn)品也增加了底部平面度檢查工序，確保后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量，這樣就可杜絕出現(xiàn)損傷現(xiàn)象。在完善制動夾鉗檢修工藝的前提下增加了制動夾鉗底部安裝面的防護工藝。要求制動夾鉗在運輸過程中需對底部安裝槽進行合理防護，以防止安裝槽底部受到磕碰或沾染異物而影響組裝質(zhì)量。依據(jù)某機車車輛股份有限公司采集積累的大量使用維護數(shù)據(jù)，進行了分類處理，得到動車組轉(zhuǎn)向架的故障部位和故障類型表，如表所示。表2 轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)故障模式統(tǒng)計表從表中明顯看出，轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)總共有42個故障模式，制動裝置包括輪對等故障達到30條，占

23、26.78，應(yīng)重點加強與制動裝置相關(guān)部件的管理維修和保養(yǎng)工作，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，杜絕事故。4.2動車組轉(zhuǎn)向架故障原因分析4.2.1部件設(shè)備漏油分析通過表分析可知零部件設(shè)備漏油在轉(zhuǎn)向架故障中較為常見，可以占到總故障數(shù)的25。通過對設(shè)備運行的觀察發(fā)現(xiàn)可能故障原因是（） 動車在運轉(zhuǎn)時，在相對封閉的機械箱里，機器在運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生大量的熱量。動車組在全日制工作時，箱內(nèi)溫度逐漸升高，箱內(nèi)壓力也會逐漸增大油液在箱內(nèi)壓力作用下從密封間隙處滲出。（） 設(shè)計不合理；制造質(zhì)量不良；使用維護不當，檢查不及時。設(shè)備上的某些靜、動配合面缺少密封裝置，或采用的密封方案不合適；設(shè)備上的某些潤滑系統(tǒng)只有給油路，而沒有回油路，使油

24、壓越來越大，造成泄漏。4.3制動裝置故障分析動車組制動裝置故障在轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)故障中占到最大的比例，達到了26以上。動車組轉(zhuǎn)向架制動裝置采用空液轉(zhuǎn)換液壓制動方式。制動裝置故障不僅會造成動車組途中晚點，而且如處理不當會導致動車組發(fā)生事故，嚴重影響運輸秩序，威脅乘客的生命財產(chǎn)安全。制動系統(tǒng)的常見故障包括了制動控制裝置傳輸不良、制動控制裝置故障、制動控制裝置速度發(fā)電機斷線、制動力不足、制動不緩解、監(jiān)控顯示器顯示抱死、列車緊急制動不能復位、監(jiān)控器等控制設(shè)備無電等。制動控制裝置傳輸不良時，制動時會檢測制動力不足。傳輸不良主要是光連接器的連接插頭松動、接觸不良，終端裝置接口卡板故障。當制動控制裝置速度發(fā)電機斷

25、線時，車輛將無法進行滑行控制。制動力不足時，可能是UBTRTD繼電器故障、電路故障、制動管系泄漏、EP閥故障、檢測傳感器故障、BCU故障等。但出現(xiàn)制動抱死故障顯示時，可能是由速度傳感器斷 線、PCIS防滑閥故障、CI與BCU信息傳輸故障導致再生制動與空氣制動同時發(fā)生、BCU內(nèi)部滑行、抱死檢測控制錯誤顯示制動系統(tǒng)故障等造成的。4.4其他零部件的故障分析輪對組成故障損傷，因其裸露車體外，且直接與地面鋼軌接觸，運行狀況復雜，且輪對組成乃轉(zhuǎn)向架的重要部件，如有故障易造成嚴重的事故。其次空氣彈簧故障因其材質(zhì)特殊為橡膠所制，較易被劃傷，若運行時間長易造成空氣彈簧的故障。其次還有橫向減振器和抗蛇行減振器，這

26、兩者均為油壓減振器，易造成漏油故障，從而降低減振效果。制動夾鉗的長時間使用及檢修維護不當，使制動裝置易出現(xiàn)故障。4.5動車組轉(zhuǎn)向架的故障模式、致命性分析(FMECA)經(jīng)過前面的分析，基本了解了動車組轉(zhuǎn)向架的故障模式和發(fā)生原因，但是仍不清楚每種失效模式對轉(zhuǎn)向架功能所造成的致命度的大小，所以需要對轉(zhuǎn)向架進行FMECA分析5-7，以便掌握其可靠性薄弱環(huán)節(jié)，為可靠性評估與提高可靠度提供科學依據(jù)部件以失效模式 發(fā)生失效時，該零部件的致命度為：CRij ijiji式中aij是部件i以失效模式而引起部件的失效模式概率；ij是部件i以失效模式j(luò)發(fā)生失效造成部件損傷的概率。國標草案中將此稱為喪失功能的條件概率。

27、其值為，表示肯定發(fā)生損傷；0.5表示可能發(fā)生損傷；0.1表示很少可能發(fā)生損傷；表示無影響。i是部件i成為基本失效件的故障率采用平均故障率。通過上面的分析，可以看到在轉(zhuǎn)向架的各個主要部件中輪對部件的部位致命度最大，主要是因為輪對承受了車輛與線路間相互作用的全部載荷及沖擊，且直接與地面鋼軌接觸。其次是制動卡鉗（動車）、空氣彈簧和軸箱體，它們將是影響轉(zhuǎn)向架可靠性的關(guān)鍵部件。另外，橫向減振器部件的致命度也不小，雖然抗蛇行減振器的故障致命度并不很大，但它是使動車組在行駛時具有良好的平穩(wěn)性、舒適度和安全性的保證，列車在高速行駛中易發(fā)生轉(zhuǎn)向架蛇行運動，所以也應(yīng)該加以重視。具體到故障模式致命度來看輪緣擦傷、橫

28、向減振器漏油、制動夾鉗漏油、空氣彈簧破損、橡膠墊破損等，是重點針對的對象，對此可以采取以下措施：（）對于輪緣擦傷、橫向減振器漏油、制動夾鉗漏油、空氣彈簧破損、橡膠墊破損、磨損、彈簧斷裂、彈力不足等故障，要加強車輛行駛前、行駛后檢查，必要時采取無損檢測或磁力探傷，如發(fā)現(xiàn)部件有微小裂紋，應(yīng)及時更換防止裂紋進一步擴展，磨損加劇等。同時建議使用抗拉壓、抗剪切、抗扭轉(zhuǎn)、耐磨損的材料來制造，合理改進制造工藝過程，提高部件的質(zhì)量和使用壽命。（2）動車組維修部門維護轉(zhuǎn)向架時應(yīng)嚴格按照維修手冊規(guī)定進行，并對致命度大的部件和模式加以重視。第5章.動車組轉(zhuǎn)向架軸承的檢測技術(shù)與處理5.1動車組轉(zhuǎn)向架軸承故障診斷的基本

29、內(nèi)容動車組轉(zhuǎn)向架軸承故障診斷與監(jiān)測是通過軸承的劣化損傷以及性能狀態(tài)參數(shù),來判斷和預測其可靠性和使用性,對異常情況的部位!原因和危險程度進行識別和診斷,及時的可靠的反映故障,防止事故的發(fā)生,保證整個動車組運行正?？偟膩碚f,動車組轉(zhuǎn)向架故障診斷的內(nèi)容是:狀態(tài)的監(jiān)測,故障診斷和正確指導軸承的管理與維修三部分。1.狀態(tài)監(jiān)測狀態(tài)監(jiān)測就是要采用各種方法掌握設(shè)備的運行狀態(tài),如檢測!測量!分析和判別等還需要結(jié)合系統(tǒng)的現(xiàn)狀以及經(jīng)驗,考慮環(huán)境和突發(fā)因素,準確判斷軸承狀態(tài),當其出現(xiàn)異常時,發(fā)出警報,提醒相關(guān)人員采取及時的措施系統(tǒng)要具有顯示和記錄其狀態(tài)的功能,為設(shè)備的故障分析和可靠性分析提供信息和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)2.故障診斷

30、故障診斷技術(shù)的實質(zhì)是:根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測所獲得的信息與數(shù)據(jù),結(jié)合滾動軸承的運行歷史!結(jié)構(gòu)特性和參數(shù)條件,對滾動軸承的各種不同類型的故障進行預報和分析,并確定其性質(zhì)!類型!原因!部位!嚴重程度!性能趨勢和后果3.指導軸承的管理維修根據(jù)診斷結(jié)果,決定設(shè)備的維修方式和維修周期避免/過剩維修0,防止因不必要的拆卸使設(shè)備精度降低,延長設(shè)備壽命;減少維修時間,提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益;減少和避免重大事故發(fā)生,故不僅能獲得巨大經(jīng)濟效益,而且能獲得很好的社會效益5.2動車組轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測常用技術(shù)機械故障診斷技術(shù)發(fā)展幾十年來,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益,成為各國研究的熱點，從診斷技術(shù)的各分支技術(shù)來看,美國占領(lǐng)先地位美國的

31、一些公司,如Bently,HP等,他們的監(jiān)測產(chǎn)品基本上代表了當今診斷技術(shù)的最高水平發(fā)展至今,動車組轉(zhuǎn)向架軸承故障監(jiān)測的常用技術(shù)主要有:振動診斷技術(shù),溫度診斷技術(shù),油樣分析技術(shù),油膜電阻診斷技術(shù),聲發(fā)射診斷技術(shù)等下面簡要介紹這些方法1.振動診斷技術(shù)振動診斷技術(shù)是應(yīng)用最早的!使用范圍最廣的故障監(jiān)測診斷技術(shù)運行的機械設(shè)備產(chǎn)生振動的原因是:表面的接觸摩擦和旋轉(zhuǎn)部件的不平衡等進一步的研究表明:振動的強弱及其包含的主要頻率成份和故障類型!部位和原因等有著密切的聯(lián)系。本論文就是采用振動診斷技術(shù)是通過安裝在軸承座和箱體上的壓電式傳感器采集軸承的振動信號,并采用有效的方法對其進行分析和處理，振動分析法具有:1.

32、對各種類型工況的軸承適用;對早期輕微故障診斷有效;信號采集方便，分析簡單，直觀;診斷結(jié)果可信度高,在實際中得到了極為廣泛的應(yīng)用，在實際診斷中,傳感器采集振動信號中不僅反映軸承本身的工作情況,還包含了動車組中其他運動部件和結(jié)構(gòu)的干擾噪聲，在動車運行中,有輕微的局部故障的滾動軸承的振動信號成分往往會被干擾信號淹沒,很難被分離與識別,對軸承的工況和故障的診斷會有一定的影響，因此,軸承振動診斷技術(shù)的關(guān)鍵是采用先進合理的振動診斷分析處理技術(shù)來抑制干擾信號，提取故障特征信息，有效地及時地發(fā)現(xiàn)軸承故障。2. 溫度監(jiān)測技術(shù)溫度監(jiān)測是通過測量運行中滾動軸承的溫度來監(jiān)測其工作狀態(tài)是否正常的方法，溫度監(jiān)測法是一種常

33、規(guī)!操作簡單的故障診斷技術(shù),軸承的溫度對軸承的磨損程度和燒傷較為敏感,其應(yīng)用在一定程度上能較好的反映軸承運行故障,提高了故障檢測效率和增加了行車可靠性，但這種方法的缺點是:只有當軸承故障累積到相當嚴重的程度后,也就是軸承故障的晚期癥狀,溫度才有明顯的變化，而軸承出現(xiàn)早期故障如點蝕!剝落和輕微磨損時,溫度監(jiān)測無法發(fā)現(xiàn)由于摩擦產(chǎn)生的熱量與相對速度的平方成正比,車輛速度與切軸時間成反比,因此,溫度監(jiān)測逐漸成為滾動軸承的輔助監(jiān)測技術(shù),降低風險。3.油樣分析技術(shù)磨損斷裂腐蝕和潤滑不當是動車組轉(zhuǎn)向架軸承失效的方式,其中潤滑不當占主要部分，由于軸承在運行過程中是用油潤滑或油冷卻,零部件磨損等原因產(chǎn)生微小顆粒

34、必然會帶入到循環(huán)油液中，對軸承所使用的潤滑油進行常規(guī)理化分析,或?qū)ζ渲械慕饘兕w粒進行鐵譜分析!顆粒計數(shù)等分析以及根據(jù)其形狀和尺寸來判斷軸承故障,就是油樣分析技術(shù)，它能發(fā)現(xiàn)軸承的早期疲勞失效,可作磨損機理研究等特點,但是,這種方法易受其它外界因素的影響,一般用于離線監(jiān)測,這樣會導致信息可能不全面,還得依靠人力來管理,所以,這種方法具有很大的局限性4.油膜電阻診斷技術(shù)動車組轉(zhuǎn)向架軸承在旋轉(zhuǎn)過程中,如果潤滑良好,滾道和滾動體之間會有一層良好的油膜,由于油膜的作用,內(nèi)圈與外圈之間有很大的電阻,達到兆歐姆以上;當油膜遭到破壞時,其電阻的值就會降低,甚至接近0歐姆，故電阻越大,油膜就越厚,摩擦就小,屬于正

35、常運行狀態(tài);若電阻很小時,油膜就比較薄,軸承摩擦大,屬異常運行狀態(tài)，我們可以通過測量軸承內(nèi)外圈的電阻,對滾動軸承磨損腐蝕等異常進行判斷,但對表面剝落壓痕裂紋等異常診斷效果差,其特點是適用于旋轉(zhuǎn)軸外露的場合,對不同的工況條件可使用同一評判標準。5.聲發(fā)射診斷技術(shù)聲發(fā)射(AcousticEmiSSion簡稱AE)是指物體在受到形變或外界作用時,因迅速釋放彈性能量而產(chǎn)生瞬態(tài)應(yīng)力波的一種物理現(xiàn)象發(fā)射檢測是一種動態(tài)無損檢測方法,即:使構(gòu)件或材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu),缺陷或潛在缺陷處在運動變化的過程中進行無損檢測發(fā)射信號來自缺陷本身,對被檢件的接近要求也不高,可以利用發(fā)射診斷技術(shù)長期監(jiān)測軸承的運行狀態(tài)與安全性發(fā)射檢測到的是一些電信號,根據(jù)這些電信號來解釋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷變化往往比較復雜,需要豐富