《鐵道車輛構(gòu)造與檢修》 課件 模塊2 項目三 輪對的檢修理論（三）

模塊二輪對軸箱裝置的

認(rèn)知與檢修

項目三輪對的檢修理論（三）

輪對故障任務(wù)三輪對的故障一、車軸的損傷（一）車軸裂紋（二）車軸磨傷（三）車軸彎曲任務(wù)四輪對的故障（一）車軸裂紋車軸裂紋分為：橫裂紋和縱裂紋。橫裂紋——裂紋與車軸中心線夾角大于45°時稱為橫裂紋?？v裂紋——裂紋與車軸中心線夾角小于45°時稱為縱裂紋。車軸的橫裂紋使車軸的有效截面積減少，容易擴(kuò)展引起斷軸事故。危害極大。車軸各部都可能產(chǎn)生橫裂紋。主要部位如上圖。

車軸斷裂的原因有以下幾方面：1.熱切2.疲勞斷裂（冷切）注：車軸裂紋時，應(yīng)將裂紋旋去后，再旋去一定深度的影響層，如果剩余直徑符合限度可以繼續(xù)使用任務(wù)三輪對的故障1.熱切滾動軸承軸箱由于滾子破碎、保持架脫落等故障，引起軸箱激熱，產(chǎn)生高溫，使軸頸變形，磨耗劇增，軸頸截面減小到不能支撐車體載荷時，發(fā)生折斷。任務(wù)三輪對的故障2.疲勞斷裂（冷切）車軸使用年久都可能產(chǎn)生疲勞裂紋。一般車軸發(fā)生疲勞裂紋的時間在使用后12年左右。而有些車軸過早地產(chǎn)生疲勞裂紋，其原因常是車軸材質(zhì)不好，或制造和使用中在車軸表面造成傷痕。一般車軸裂紋至折斷要經(jīng)過一個較長的時間，如果及時檢查處理是可以防止車軸折斷的。車軸裂紋發(fā)展的過程中,金屬組織結(jié)構(gòu)先發(fā)生變化,然后發(fā)展成裂紋，所以裂紋末端的金屬雖未裂紋但已受到影響。車軸裂紋時，應(yīng)將裂紋旋去后，再旋去一定深度的影響層，如果剩余直徑符合限度可以繼續(xù)使用。任務(wù)三輪對的故障（二）車軸磨傷1.軸頸及防塵板座上的縱、橫向劃痕、凹痕、擦傷、銹蝕、磨傷等。2.軸身的磨傷。常由于制動拉桿、杠桿組裝不良而與車軸接觸造成磨傷。磨傷處易引起應(yīng)力集中，造成車軸裂紋。任務(wù)三輪對的故障（三）車軸彎曲車輛重車脫軌，車軸受到劇烈沖擊會引起車軸彎曲。車軸彎曲時，車輛運行振動增大，能造成軸箱發(fā)熱、輪緣偏磨，甚至脫軌事故。沿車輪圓周測量輪對內(nèi)側(cè)距離，如果任兩處相差超過3mm，則車軸彎曲過限，必須更換輪對。任務(wù)三輪對的故障二、車輪的損傷踏面圓周磨耗輪輞過薄輪緣磨耗踏面擦傷與剝離或局部凹下車輪輪緣或踏面缺損車輪輪輞外側(cè)輾寬車輪裂紋任務(wù)三輪對的故障踏面圓周磨耗車輪踏面圓周磨耗——是指車輪踏面在運用過程中車輪直徑減小，并改變了踏面標(biāo)準(zhǔn)輪廓。段修時，磨耗深度超過5mm時，必須旋修。踏面磨耗是一種不可避免的自然磨耗。踏面磨耗的速度隨車輪的材質(zhì)、運用及線路情況而不同。在一般情況下，新旋修車輪使用的開始階段(磨合階段)走行5000km左右，會形成0.5～1mm的磨耗，以后每走行5000km磨耗0.1mm左右。任務(wù)三輪對的故障引起踏面磨耗的主要原因1.擠壓塑性變形車輪滾動時，踏面與鋼軌接觸處的材料受擠壓和剪切，經(jīng)多次反復(fù)作用，使表層金屬疲勞磨耗。

2.摩擦熱的作用制動時，閘瓦與車輪間產(chǎn)生大量摩擦熱，當(dāng)緩解時閘瓦離開踏面后，摩擦熱迅速向整個車輪傳導(dǎo)而使踏面速冷。如此的時冷時熱，易使踏面表面材質(zhì)變化而造成破壞。實際觀察與分析結(jié)果表明:車輪踏面的磨耗是踏面表層不斷形成厚度在0.05～0.2mm的白硬層和白硬層不斷脫落的過程。任務(wù)三輪對的故障車輪踏面圓周磨耗的危害⑴它破壞了踏面的標(biāo)準(zhǔn)外形，使踏面與鋼軌經(jīng)常接觸部分的磨耗變大，使輪對蛇形運動的波長減小，頻率增高，影響車輛運行的平穩(wěn)性。⑵踏面磨耗造成輪緣下垂，輪緣下垂嚴(yán)重時，會壓壞鋼軌連接螺栓，引起脫軌。⑶踏面磨耗嚴(yán)重時，也使踏面外側(cè)下垂，當(dāng)通過道岔時，(如下圖所示）踏面外側(cè)會陷入基本軌和尖軌之間，把基本軌推開，造成脫軌。任務(wù)三輪對的故障車輪踏面圓周磨耗的危害⑷增大運行阻力車輪踏面磨耗后，車輪與鋼軌的接觸面積增大，車輪踏面與鋼軌接觸的各點與車軸中心的距離是不相同的，如下圖中的a、b兩點，車輪滾動一圈，a和b點的滾動距離也不相同,而鋼軌各處縱向長度是相同的，這樣車輪與鋼軌必然會發(fā)生局部滑動摩擦，使踏面磨耗加劇，踏面與鋼軌接觸各點與車軸中心距離偏差越大，則運行摩擦阻力也越大。任務(wù)三輪對的故障（二）輪輞過薄及危害當(dāng)車輪踏面磨耗超過限度或因其它故障要旋修車輪，車輪輪輞厚度也隨之變薄。輪輞過薄時，其強(qiáng)度減弱容易發(fā)生裂紋，車輪直徑也變小，影響轉(zhuǎn)向架各部分配合關(guān)系。輪輞過薄超過限度時，應(yīng)更換車輪。Ｄ型車輪輪輞厚度運用限度規(guī)定為23mm。任務(wù)三輪對的故障（三）輪緣磨耗輪緣磨耗過薄輪緣垂直磨耗輪緣鋒芒輪緣輾堆任務(wù)三輪對的故障1.輪緣磨耗過薄輪緣磨耗最常見的形式：如右圖所示，磨耗面與水平面多數(shù)呈70°的夾角，輪緣外側(cè)A點與輪緣頂點C的水平距離減小。輪緣外側(cè)A點是輪緣靠緊鋼軌時輪緣和鋼軌接觸的極限位置，如果A、Ｃ兩點的水平距離太小，車輪過道岔時，輪緣頂部會壓傷尖軌或爬上尖軌而脫線。A、C兩點的水平距離叫“避開距離”,它不得小于6mm。輪緣頂點與輪緣外側(cè)面的水平距離是16mm，所以運用中輪緣厚度不得小于23mm。任務(wù)三輪對的故障1.輪緣磨耗過薄輪緣過薄的危害使輪軌間橫向游隙增加，在通過曲線時，減小了車輪在內(nèi)軌上的搭載量，容易脫軌；在通過直線時，增加了車輛的橫動量,使運行平穩(wěn)性變差。輪緣過薄,還降低輪緣的強(qiáng)度，易造成輪緣裂紋。任務(wù)三輪對的故障2.輪緣垂直磨耗垂直磨耗——輪緣外側(cè)面被磨耗為與水平面成垂直狀態(tài)，叫垂直磨耗。輪緣外側(cè)磨耗面與輪緣頂部未磨耗部分的交點叫做“角點”。角點到輪緣根部的豎直距離叫做垂直磨耗高度。運用中車輪垂直磨耗高度大于15mm，必須更換輪對，定期檢修時，發(fā)現(xiàn)垂直磨耗就要旋修車輪。

垂直磨耗危害：車輪通過道岔時，輪緣外側(cè)磨耗面容易和基本軌密貼，輪緣頂部更易壓傷或爬上尖軌，造成脫軌。任務(wù)三輪對的故障3.輪緣鋒芒鋒芒——輪緣外側(cè)磨耗使角點與輪緣頂點重合，輪緣頂點形成的尖端叫做鋒芒。鋒芒危害——當(dāng)通過道岔時，輪緣鋒芒可能豁開道岔的尖軌而脫線。

任務(wù)三輪對的故障4.輪緣輾堆輾堆——車輪材質(zhì)過軟時，在輪緣磨耗的過程中，輪緣受到鋼軌的擠壓作用，在輪緣外側(cè)靠輪緣頂部形成的凸起叫做輾堆，如右圖所示。危害——輪緣產(chǎn)生輾堆后,其危害同垂直磨耗的情況相似，過道岔時，容易脫軌。發(fā)現(xiàn)輾堆即須更換輪對旋修。

任務(wù)三輪對的故障

輪緣偏磨、輪緣垂直磨耗和鋒芒屬于不正常的磨耗，引起的主要原因有：轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架偏斜，軸箱導(dǎo)框安裝尺寸不合要求，兩側(cè)軸距之差過大或軸箱導(dǎo)框與軸箱間隙過大或過??；同一輪對兩車輪直徑之差過大，或壓裝車輪時兩車輪至軸端面的距離不相等。任務(wù)三輪對的故障（四）踏面擦傷與剝離和局部凹下踏面擦傷原因及危害剝離原因及危害局部凹下原因及危害任務(wù)三輪對的故障

踏面擦傷踏面擦傷：由于車輛運行中制動力過大，抱閘過緊，車輪在鋼軌上滑行，而把圓錐形踏面磨成一塊或數(shù)塊平面的現(xiàn)象叫做踏面擦傷。踏面擦傷原因：造成踏面擦傷的原因有車輪材質(zhì)過軟，制動力過大，制動緩解不良，調(diào)車溜放時單方面使用鐵鞋制動，同一輪對兩車輪直徑相差過大等，造成車輪踏面與鋼軌接觸處的轉(zhuǎn)動阻力增大，引起車輪在鋼軌上滑行。踏面擦傷的危害：踏面擦傷引起車輛運行時過大的振動，會使車輛零件加速損壞。軸箱發(fā)熱，還會損壞鋼軌。踏面擦傷的深度越大，引起的振動越大。注：踏面擦傷一般限制的是面積任務(wù)三輪對的故障

踏面擦傷深度限度任務(wù)三輪對的故障

踏面剝離限度任務(wù)三輪對的故障

踏面剝離

踏面剝離：車輪踏面表面金屬成片狀剝落而形成小凹坑或片狀翹起的現(xiàn)象叫踏面剝離。踏面剝離原因：一種是車輪材質(zhì)不良,在車輪與鋼軌多次擠壓作用下發(fā)生疲勞破壞；另一種是車輪在鋼軌上滑行時，摩擦熱使踏面局部金屬組織發(fā)生變化而發(fā)生的金屬脫落。踏面剝離危害：踏面剝離會使車輛在運行中產(chǎn)生過大的振動。

注：他面玻璃一般限制的是長度任務(wù)三輪對的故障

踏面局部凹下

踏面局部凹下是因車輪局部材質(zhì)過軟，在運行中與鋼軌擠壓而成的，其測量方法和限度同踏面擦傷。任務(wù)三輪對的故障（五）車輪輪緣或踏面缺損車輪鋼材存在缺陷，如輾制時金屬的縐折(重皮)，鑄造的熔渣等，經(jīng)運行中撞擊或壓輾作用而造成的車輪缺損。其缺損沿圓周方向長度不得超過30mm，寬度不得超過10mm，如右圖所示。輪緣內(nèi)側(cè)缺損超限會降低該處輪緣強(qiáng)度，造成該處輪緣破裂。踏面外側(cè)缺損影響車輪在鋼軌上的安全搭載量。輪緣內(nèi)側(cè)缺損輪對檢修工藝輪對檢修工藝一、輪對的修程、檢修技術(shù)要求二、輪對檢修的主要工序及技術(shù)要求

一、輪對的修程、檢修技術(shù)要求（一）輪對檢修修程輪對修理分為廠修和段修。在車輛修理工廠或局屬車輪工廠修理的輪對稱為廠修，并按廠修限度標(biāo)準(zhǔn)檢查和驗收；段修在車輛段或段車輪車間進(jìn)行，并按段修限度標(biāo)準(zhǔn)檢查和驗收。輪對修程分類輪對修程可分為：⑴新組裝：以新車軸、新車輪按新制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組裝成輪對。⑵換件修：輪對的部分配件因缺陷或磨耗到限需更換新品，例如更換車軸或車輪者。⑶檢修：也稱日常維修，包括退輪檢查，旋削輪緣踏面、軸頸及防塵板座，加修軸頸、軸領(lǐng)及防塵板座等。（二）輪對各修程的技術(shù)要求⑴新組裝：新車軸、車輪應(yīng)有合格證，并且均應(yīng)符合原設(shè)計尺寸及規(guī)定公差。⑵換件修①換車軸：凡車軸彎曲或軸頸、防塵板座、輪座、軸身等有1處超限不能修復(fù)，或軸頸、防塵板座有電焊打火時，均需更換車軸。②換車輪：新車輪應(yīng)有合格證并應(yīng)符合原設(shè)計尺寸及規(guī)定公差。對能繼續(xù)使用的車軸，須詳細(xì)測量各部尺寸，并用探傷器徹底檢查有無裂紋，對不符合技術(shù)條件及超過限度者應(yīng)加工修正。⑶檢修在檢修中發(fā)現(xiàn)有下列情況之一者，須退輪檢查：①軸端無組成鋼印時（進(jìn)口輪對除外）；②無檢查員及驗收員鋼印時；③經(jīng)超聲波探傷檢查確認(rèn)：輪座上有橫裂紋；輪轂孔與輪座表面接觸不良的軸向長度有1處或2處之和超過80mm時（原輪與原軸不得重裝）；④經(jīng)超聲波探傷檢查，難以判斷或透聲不良時；⑤輪座與輪轂內(nèi)側(cè)面的紅白鉛油標(biāo)記有移動跡象時。注意：上述不良狀態(tài)經(jīng)退輪檢查和消除故障后再進(jìn)行組裝。注：輪對段修時不換任何配件，由車輛段輪軸工組負(fù)責(zé)；車輪廠（或車輛工廠的車輪車間）承擔(dān)輪對的新組裝、換件修、拼修和檢修任務(wù)。車輪廠輪對修理工藝過程分為兩種：一種是新組裝、換車軸、換車輪的工藝過程，一種是輪對檢修工藝過程?？焖佘囕唽ψ鯝3級以上修程時，還應(yīng)符合以下要求：

①車輪的磨耗部位超過限度、輪緣有垂直磨耗或輾堆、踏面有熔粘時須旋修，旋修后須用檢查器檢查符合限度；②軸頸防塵板座有傷痕、軸身有電焊打火痕跡未超過限度時，須做消除處理；③輪輞及輪轂有裂紋、輪座有透銹時更換；④車輪踏面及輪緣加修后，須進(jìn)行動不平衡試驗，輪對殘余動不平衡值≤75g·m；超過時須用去重法進(jìn)行校正，其去重法按TB／T2708中要求進(jìn)行；⑤車軸軸頸上距防塵板座50mm以內(nèi)不得有劃痕，50mm以外允許有寬、深均不得超過0.5mm的橫向劃痕或深不超過1mm的縱向劃痕。二、輪對檢修的主要工序及技術(shù)要求（一）輪對的外觀檢查、沖洗及軸身除銹輪對在從轉(zhuǎn)向架上分解下來后，應(yīng)先進(jìn)行外觀檢查，檢查時可將車軸沿縱向分為3部分，并采用視線與車軸成45°夾角的三面檢查法進(jìn)行。對于容易發(fā)生裂紋或松弛的部位應(yīng)敲打聽音響，對透油、透銹、油層鼓泡、內(nèi)距改變等跡象詳細(xì)判斷。此外，還應(yīng)檢查車輪踏面有無剝離、擦傷、裂損、輾寬、裂紋，車軸有無彎曲、磨傷、擦傷及電焊打傷。輪對經(jīng)外觀檢查后，應(yīng)送入輪對沖洗除銹機(jī)用高壓熱水進(jìn)行沖洗，沖洗水溫應(yīng)為70～80°C，沖洗時間應(yīng)在5min以上。輪對應(yīng)用軸身除銹機(jī)進(jìn)行軸身除銹，與沖洗同時進(jìn)行，以免產(chǎn)生塵埃。為保證探傷質(zhì)量，車軸各部位表面的油漆及銹垢必須徹底清除，車軸外露部位必須露出基本金屬面（滾動軸承輪對如不退軸承或軸承內(nèi)圈時，防塵板座及輪座外側(cè)的外露部位除外）。（二）輪對的尺寸測量輪對在外觀檢查后必須測量各部尺寸，并按規(guī)定建立輪對卡片，確定施修范圍。應(yīng)用第四種檢查器、輪對內(nèi)距尺、車輪直徑尺、外卡鉗、剛直尺及弧度樣板測量輪對下述各部尺寸：軸頸直徑、軸頸長度、輪座較原型減小量、輪座前肩弧度最小半徑、軸頸后肩弧度最小半徑、輪輞厚度、踏面圓周磨耗深度、擦傷及局部凹入深度、輪緣厚度、車輪直徑及同一輪對輪徑之差、輪對內(nèi)側(cè)距離及內(nèi)距三處最大差和輪位差。測量時應(yīng)將以上尺寸記錄在輪對卡片上。檢查并記錄軸端鋼印

凡有下述任一情況者要進(jìn)行超聲波探傷：有軸箱滾動軸承輪對第一次組裝時間達(dá)到4年;無軸箱滾動軸承輪對第一次組裝時間達(dá)到5年;每次施行段修及以上修程時，均必須對車軸施行全軸超聲波穿透探傷檢查;對車軸的輪座鑲?cè)氩渴┬谐暡ㄌ絺麢z查;滾動軸承輪對如不退軸承和軸承內(nèi)圈時，均必須對車軸的軸頸卸荷槽部位施行超聲波探傷檢查;車輛顛覆或重車脫軌時，均必須對全車輪對的車軸施行全軸超聲波穿透探傷檢查和輪座鑲?cè)氩砍暡ㄌ絺麢z查。凡有下述任一情況時，須退輪檢查：輪對無組裝及組裝單位責(zé)任鋼?。ㄟM(jìn)口輪對除外）；經(jīng)超聲波探傷檢查確認(rèn)輪座上有裂紋或車軸上的裂紋延伸進(jìn)輪座鑲?cè)氩?；車軸透聲不良或難以判斷；輪對內(nèi)側(cè)距離及內(nèi)距三處差超過規(guī)定限度或輪對的輪位差超過規(guī)定限度時須退軸檢查。經(jīng)檢查確認(rèn)需要修理的輪對均應(yīng)按下表的規(guī)定用白鉛油或粉筆打上修程標(biāo)記：修程標(biāo)記涂打標(biāo)記位置換一個整體輪△打在該輪的內(nèi)側(cè)換兩個整體輪△2打在任一輪的內(nèi)側(cè)換車軸Φ打在車軸軸身上旋削踏面Ⅱ打在任一輪的內(nèi)側(cè)旋修軸頸Ⅲ打在任一輪的內(nèi)側(cè)重新組裝○打在任一輪的內(nèi)側(cè)輪轂松動退輪檢查→打在車軸上，指向松動處超聲波探傷C打在任一輪的內(nèi)側(cè)（三）車輪的旋修輪緣和踏面經(jīng)一段時間的運用后，會發(fā)生磨耗或其他形式的損傷，因而使外廓標(biāo)準(zhǔn)形狀遭到破壞。為了恢復(fù)輪緣和踏面的外廓標(biāo)準(zhǔn)形狀，在廠、段修時必須對車輪進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合理的旋修。旋修時，車輪踏面及輪緣必須按磨耗型（LM型）踏面的外形加工及測量，車輪踏面及輪緣必須按不同的修程要求采用數(shù)控或仿形的方式加工（僅輾寬超限時，允許只旋除輾寬部分）。凡車輪輪緣厚度不足26mm，輪緣垂直磨耗、裂紋、缺損、輾堆者；踏面缺損長度超過150mm或相對車輪輪緣外側(cè)至缺損處的距離不足1508mm者；輪對內(nèi)側(cè)距離根據(jù)輪輞寬度小于最小內(nèi)距1354mm或1350mm者；車輪外側(cè)輾寬超過5mm以及踏面上粘有熔化金屬者均施行旋修。

貨車車輪旋修條件對于貨車車輪踏面圓周磨耗超過5mm；踏面擦傷深度及局部凹下滾動軸承輪對超過0.5mm；踏面剝離長度滾動軸承輪對一處超過20mm，兩處每處超過10mm（兩處邊緣距離須超過75mm）；同一車輪直徑差超過1mm，或同一車輪踏面與軸頸面的距離在同一直徑線上測量的兩點差超過2mm；未經(jīng)旋修的同一軸相對車輪直徑差超過3mm者施行旋修?？蛙囓囕喰迼l件對于客車車輪踏面圓周磨耗快車超過4mm、其他客車超過5mm；踏面擦傷深度及局部凹下超過0.5mm；踏面剝離長度一處超過20mm、二處每處長超過10mm（25型車及雙層客車段修時有剝離）；同一車輪相互垂直的直徑差超過0.5mm；未經(jīng)旋修的同一軸相對車輪直徑差超過3mm者；25型客車及雙層客車輪對內(nèi)側(cè)距離小于最小內(nèi)距1350mm、三點差大于3mm、輪位差大于2mm時允許旋修車輪內(nèi)側(cè)面來調(diào)整，但旋修量須小于2mm。輪緣內(nèi)側(cè)面如因輾制關(guān)系而厚度不勻時，應(yīng)將內(nèi)側(cè)面加工削正，使其垂直于車軸中心線。未經(jīng)電焊的輪緣距頂點14mm以內(nèi)，允許留有寬不超過5mm、深不超過1.2mm的殘溝一圈。輪緣和踏面經(jīng)旋修后，其加工部位的表面粗糙度必須達(dá)到Ra25μm，使用第四種檢查器檢查，輪緣厚度應(yīng)為30～33mm輪緣高度應(yīng)為26～28mm。旋修后，同一軸相對車輪直徑之差不得超過1mm；同一車輪相互垂直的直徑差不得大于0.5mm。注意：（四）車軸的旋修軸身的旋修車軸軸身的打痕、碰傷、磨傷及電焊打火深度在2.5mm及以上或軸身彎曲時，須將缺陷旋除，旋除后的軸身（包括軸中央部）尺寸允許比原型公稱尺寸減少4mm，其表面粗糙度必須達(dá)到Ra6.3μm。滾動軸承車軸軸頸及防塵