第四章-轉向架

第四章轉向架車輛走行部設在車底架下部，是承受并傳遞車輛重量(自重和載重)，緩和振動，使車輛順利通過曲線，保證車輛安全運行的部分。目前，我國鐵道車輛的走行部均采用轉向架結構，多數(shù)由兩臺相同并獨立的二軸轉向架組成。轉向架由輪對、構架（或側架）、搖枕、彈簧減振裝置、軸箱裝置組成。第一節(jié)

輪對輪對是兩輪一軸組合的總稱，由兩個車輪和一根車軸按規(guī)定的壓力和尺寸牢固的壓裝在一起。輪對是車輛的重要部件，它承受來自車輛的全部靜、動載荷，并傳遞給鋼軌，引導車輛沿鋼軌運行，還與鋼軌相互作用產(chǎn)生各種作用力。其技術狀態(tài)的好壞直接影響到行車安全，因此對輪對的制造、檢修均有嚴格的要求。對輪對的要求：足夠的強度、阻力小、耐磨性強；在尺寸上，要求兩車輪內(nèi)側面之間的距離必須保證在(1353土3)mm【新造為(1353±2mm)】的范圍以內(nèi)。一、車

軸鐵路車輛所用車軸均為實心軸，用中碳優(yōu)質鋼鍛造而成，具有各段不同直徑的圓柱體。根據(jù)使用的軸承類型不同，可分為滑動軸承車軸(滑動車軸)和滾動軸承車軸(滾動車軸)兩種。目前我國鐵道車輛的所有客車和貨車均采用滾動車軸。

二、車

輪車輪是車輛直接與鋼軌接觸的部分，它將車輛的載荷傳給鋼軌，并在鋼軌上滾動，使車輛運行。我國車輛現(xiàn)全部使用鋼質整體車輪。1．輪緣：車輪踏面內(nèi)側突起的部分，可防止脫軌并起導向作用。車軸兩端安裝軸箱的部分叫軸頸。2．踏面：車輪與軌面相接觸的外圓周面，其與軌面在一定摩擦力下完成滾動運行。3．輪輞：車輪具有完整踏面的徑向厚度部分。4．輻板：輪輞與輪轂的板狀連接部分。5．輪轂：車輪緊固車軸的部分。6．輪轂孔：安裝車軸的孔。7．輻板孔：輻板上的兩個圓孔。車輪外形尺寸及幾何形狀輪輻寬度：內(nèi)側面至外側面的距離，新造標準車輪的輪輻寬度為(135+50）mm。距車輪內(nèi)側面16mm處是輪緣的頂點；通過距車輪內(nèi)側面48mm的踏面上的一點劃一水平線成為測量線。由測量線向上測量25mm為輪緣高度。由輪緣頂點向下15mm所作的水平線交輪緣外側一點，這點至車輪內(nèi)側面的距離為輪緣厚度(32mm)。

在踏面上距內(nèi)側面70mm處的一點稱為基點，基點處的圓稱為滾動圓，滾動圓的直徑為車輪直徑。我國貨車標準車輪直徑為840mm，客車標準車輪直徑為915mm。由基點向內(nèi)側22mm、向外側30mm，共52mm的踏面上設有1：20的斜坡。車輪踏面為什么設成斜度1．使車輛順利通過曲線，并減少車輪在鋼軌上的滑動。2．在直線上運行時，使車輛的復原性好。第二節(jié)

軸箱裝置作用：連接輪對與側架(或構架)，保持軸頸與軸承的正常位置；將車體重量傳給輪對；潤滑高速轉動的軸頸，減少摩擦，降低運行阻力，防止熱軸；防止砂塵、雨水等異物進入軸承及軸頸等部分，保證車輛安全運行。種類：按軸承形式不同，可分為滾動軸承軸箱裝置和滑動軸承軸箱裝置兩種。滾動軸承軸箱裝置的主要特點：降低車輛起動阻力和運行阻力，可以提高列車牽引重量和運行速度；承載均勻，減少了熱軸、燃軸等慣性事故；密封嚴密，使用潤滑脂，不易甩出及揮發(fā)，節(jié)省潤滑油，減輕日常維修工作，延長檢修周期。滾動軸承組成：外圈、內(nèi)圈、滾子和保持架。根據(jù)滾子形狀的不同，分為圓柱滾動軸承、圓錐滾動軸承和球面滾動軸承三種；根據(jù)滾子的排列方式不同，又可分為單列式滾動軸承和雙列式滾動軸承兩種。在鐵路客車上，主要使用單列圓柱滾動軸承；在鐵路貨車上，使用雙列圓錐滾動軸承和單列圓柱滾動軸承。一、有軸箱體滾動軸承軸箱裝置軸箱體內(nèi)裝有兩個單列圓柱滾動軸承，其內(nèi)圈緊固在軸頸上。軸箱體上設有前蓋和后蓋，在軸箱后蓋的梯形槽內(nèi)設有防塵氈墊。此種滾動軸箱軸箱裝置僅在少數(shù)貨車上使用。二、無軸箱體滾動軸承軸箱裝置我國鐵路貨車廣泛采用無軸箱體滾動軸承軸箱裝置，它由密封式雙列圓錐滾子軸承、前蓋、后擋及承載鞍等組成。承載鞍是滾動軸承與轉向架側架的連接部件，與軸承外圈配合面作成圓弧面，使車體傳來的載荷集中在圓弧面的中部，然后平均分布到軸承及軸頸上，防止偏載熱軸。兩側的導框槽與側架的導框配合。第三節(jié)

貨車轉向架為使車輛順利地通過曲線，四軸以上車輛均使用轉向架。轉向架的下心盤和車底架上心盤結合在一起，當通過曲線時，轉向架以下心盤為圓心轉動。根據(jù)使用的軸數(shù)不同，可分為二軸轉向架、三軸轉向架和多軸轉向架。絕大多數(shù)貨車使用二軸轉向架，長大貨物車多使用多軸轉向架。一、轉8A型轉向架目前，在二軸轉向架中，以轉8A型轉向架的數(shù)量最多，是貨車的主型轉向架。轉8A型(滾)轉向架由輪對、無軸箱體滾動軸承、側架、搖枕、下心盤、下旁承、搖枕彈簧及楔塊等組成。

(一)搖

枕

箱形斷面，成魚腹形結構；兩端的兩個側面上設有向內(nèi)凹進45°的斜楔槽，以便安裝楔塊。搖枕兩端支承在搖枕彈簧上，其作用是將車體的自重和載重傳給搖枕彈簧，同時將左右兩個側架連成一個整體。

(二)下心盤下心盤裝在搖枕中央，與裝在車底架枕梁中央的上心盤相對應。連接車底架和轉向架時，將上心盤的凸出圓柱嵌入下心盤的環(huán)形凹槽中，二者中間插有中心銷，以防止上、下心盤脫離。當車輛通過曲線時，上、下心盤間可相對回轉，以減小車輛通過曲線時的阻力。(三)下旁承搖枕兩端各設一個下旁承，與車底架枕梁兩端的上旁承相對。轉8A型轉向架采用平面摩擦式下旁承，下旁承體與搖枕鑄為一體，上、下旁承之間必須留有適當?shù)拈g隙(游間)?！都家?guī)》規(guī)定運用中的車輛同一轉向架旁承游間左右之和，客車為2～6mm，貨車為2～20mm。當車輛在線路上運行，車體發(fā)生左右搖擺時，上、下旁承接觸從而支撐車體，防止車體過度傾斜。若間隙過小，車輛通過曲線時，上、下旁承接觸過早，增大了摩擦阻力，不利于轉向架順利通過曲線，同時易發(fā)生偏載而引發(fā)軸熱故障。(四)側

架位于轉向架兩側，是用于聯(lián)系搖枕及承載鞍(或軸箱)并傳遞作用力的基本部件。轉8A型轉向架的側架采用導框式框架結構。側架兩端設有軸箱導框，側架與承載鞍組裝時，將軸箱導框插入承載鞍的導框槽內(nèi)即可。側架中部有一較大的方形空間稱為搖枕孔，用于安裝搖枕及彈簧減振裝置。

(五)彈簧減振裝置彈簧減振裝置的作用是緩和并消減車輛運行時受到的沖擊和振動，由搖枕彈簧和楔塊組成，每臺轉向架有2套。每套搖枕彈簧為7組雙圈螺旋圓彈簧，直接放在側架的彈簧承臺上。2個楔塊分別裝在搖枕楔形槽中，其下各有一組雙圈搖枕彈簧。楔塊a的副摩擦面與搖枕b兩側的斜面接觸，主摩擦面與設在側架立柱上的磨耗板c接觸。當車輛振動時，由于彈簧的作用，使楔塊與搖枕、楔塊與側架立柱磨耗板之間必然產(chǎn)生移動和摩擦，從而使部分振動和沖擊的能量在摩擦過程中轉化為熱能消散。二、新型貨車轉向架簡介轉8G型轉向架由齊齊哈爾車輛集團有限公司設計，是轉8A型轉向架的更新?lián)Q代產(chǎn)品，鐵路貨車采用轉8G型轉向架，運行速度可以提高到100km／h，能夠滿足我國鐵路提速的需要。轉8G型轉向架適用于各型新造貨車。第四節(jié)

客車轉向架客車是用來運送旅客的，對轉向架的要求比貨車轉向架更為嚴格?？蛙囖D向架不僅要有足夠的強度，而且還要有良好的運行平穩(wěn)性和較高的運行速度，將旅客安全、迅速、平穩(wěn)、舒適地送到目的地。客車轉向架除在搖枕和構架之間設有枕彈簧外，在軸箱和構架之間也設有彈簧，故稱二系彈簧轉向架。為了改善轉向架的橫向動力性能，還設有專門的橫向彈性裝置，即由搖枕、枕彈簧、彈簧托板和吊桿等組成的搖動臺。209型客車轉向架為無導框式客車轉向架，經(jīng)過不斷改進和發(fā)展，已形成209T、209P、209TK、209PK型系列(T表示踏面制動、P表示盤形制動、K表示空氣彈簧)。目前大量生產(chǎn)的209T型轉向架，已成為我國主型客車轉向架。209T型轉向架由構架、輪對軸箱彈簧裝置、搖枕彈簧懸掛裝置及基礎制動裝置組成。第五節(jié)

車輛熱軸故障熱軸是車輛運用中的常見故障。只要車輛在線路上運行，車軸和軸承之間就要產(chǎn)生摩擦，導致車軸發(fā)熱和軸箱外部溫度的升高。如果車軸和軸承配合正常，油潤狀態(tài)也正常，則車軸溫度達到一定程度后便不再上升，這是車輛運行時的正常溫度，稱為運轉熱，這不屬熱軸。如果由于某種原因破壞了車軸和軸承的潤滑條件，或車軸和軸承處于不正常的位置，致使車軸產(chǎn)生超過正常溫度的高熱，稱為熱軸故障。車輛的熱軸故障如不能及時發(fā)現(xiàn)和處理，則有可能造成燃軸甚至切軸，致使燒毀車內(nèi)貨物甚至發(fā)生車輛脫軌及列車顛覆等重大事故。一、車軸發(fā)熱的種類車軸發(fā)熱可分為平熱、微熱、強熱、激熱四種。1．平熱平熱即運轉熱。滑動軸承軸箱裝置在正常運行狀態(tài)下運行時，運轉熱一般可高于大氣溫度30～50℃；滾動軸承軸箱裝置在正常運行狀態(tài)下運行時，運轉熱比大氣溫度約高15～30℃。2．微熱根據(jù)軸箱頂部或軸承外圈下部手觸檢查對比，溫度超過運轉熱，但手尚可保持數(shù)秒時間觸摸軸箱或軸承外圈，軸頸稍有變色。3．強熱軸頸已發(fā)生高熱，對于滑動軸承，手可以短時間接觸軸箱，軸頸發(fā)黃或發(fā)藍；對于滾動軸承，手不可以接觸軸箱或軸承外圈。4．激熱軸箱已冒煙發(fā)火?；瑒虞S承的油卷燒焦、軸瓦白合金熔化，手不能摸軸箱；滾動軸承內(nèi)有異音、異味產(chǎn)生并有烤手的感覺。熱軸故障是由運轉熱逐步過渡到微熱、強熱、激熱，直至燃軸和切軸的。因此要消滅或減少熱軸故障，防止燃軸和切軸，必須早期發(fā)現(xiàn)，及時處理，不使故障擴大。二、車軸發(fā)熱的原因滾動軸承的車輛發(fā)生熱軸故障的比率遠遠小于滑動軸承的車輛。但如果滾動軸承發(fā)生熱軸故障，在運行途中往往難以處理，只能甩車更換輪對，影響運輸秩序。因此決不可麻痹大意。根據(jù)其結構特點，引起滾動軸承熱軸的主要原因：裝載不良、軸承不良、軸箱內(nèi)油脂不合要求、組裝不良、軸箱內(nèi)混入雜物、車輪故障。三、熱軸的發(fā)現(xiàn)方法車輛燃軸一直是影響鐵路正常運輸?shù)膽T性事故。減少熱軸、消滅燃軸不僅是車輛部門的責任，也是運輸部門有關人員的責任和義務。1．人工檢查

為了及時發(fā)現(xiàn)熱軸故障，鐵路運輸有關人員在長期實踐中摸索出很多防燃經(jīng)驗和體會，并概括了“摸、看、聽、聞、斷”五字方法。

2．紅外線軸溫探測器由列檢所檢車員用手觸摸軸箱，對比軸溫發(fā)現(xiàn)熱軸的檢測方法準確性較差，而且勞動強度大。所以，紅外線軸溫探測器檢測軸溫這一先進技術30年來得到迅速發(fā)展。紅外線軸溫探測器已由一代機發(fā)展到二代機，由人工分析判斷發(fā)展到使用電子計算機自動檢測、打印，由單點探測發(fā)展到聯(lián)網(wǎng)集中監(jiān)測。紅外線是一種波長比可見光長的電磁波，在光譜上位于紅色光的外側，所以叫紅外線。任何高于絕對零度(一273．15℃)的物體，都能不同程度地輻射紅外線。紅外線軸溫探測器就是根據(jù)溫度高的物體輻射的紅外線強，溫度低的物體輻射的紅外線弱這一原理制成，從車輛軸箱或軸承輻射的紅外線強弱來分辨出其溫度的高低。第二代紅外線軸溫檢測系統(tǒng)由無人值守的探測站(每隔25～30km設一個)、復示站(一般設在列檢所)以及鐵路局車輛處查詢終端構成。當列車通過探測點時，設在線路兩側的紅外探頭便對軸箱或軸承進行掃描，并將獲得的紅外線輻射能量信號轉變成電信號，經(jīng)電纜傳輸?shù)教綔y站機房內(nèi)的電子計算機(離紅外探頭的距離不超過30m)；探測站計算機立即處理通過被檢測到的軸溫數(shù)據(jù)，進行熱軸跟蹤判別后，打印處理結果，并能把跟蹤信息傳送給CTC調度集中系統(tǒng)、鐵路局車輛處查詢終端、車輛調度復示終端、有關列檢所管理終端。當發(fā)現(xiàn)區(qū)間有熱軸時，立即報警；經(jīng)紅外值班員確認以后，通過專用電話通知車輛調度；經(jīng)車輛調度與行車調度聯(lián)系后，由行車調度對有關車站下達停車命令，由車輛調度對有關列檢所下達車輛故障處理命令。如果列車已進入?yún)^(qū)間運行，則通過無線列調通知司機進行緊急處理。當列車通過探測點而沒有發(fā)現(xiàn)熱軸時，各復示終端均打印列車正常通過報告。當列車通過應停車作業(yè)的列檢所探測點時，熱軸預報可由列檢所獨立預報，也可以按上述過程進行預報。整個熱軸預報準確實時，從而保證了行車安全。發(fā)現(xiàn)車輛