《鐵道車輛構造與檢修》 課件 模塊5 項目三 檢修底架及車體

模塊五車體的認知與檢修

項目三檢修底架及車體

底架及車體的檢修

底架及車體的檢修車體鋼結構承擔著車體本身的重量和車體內貨物或旅客重量，機車和車輛間的牽引力和沖擊力，以及運行時的側向力(風力，離心力)等靜、動載荷的綜合作用。當車輛運行一定時期后，會產(chǎn)生變形、裂紋、腐蝕等各種損傷。一、底架的損傷及檢修限度常見的底架損傷主要有:變形腐蝕裂紋磨耗（一）變形1．底架中、側梁下垂底架受垂直載荷作用后，會發(fā)生一定的變形，一般中央部分較大，其次是兩端，枕梁處可視為剛性質點。因此，整個底架的中、側梁可視為兩端外伸的簡支梁，如下圖所示。

底架中、側梁受力簡圖ｆ-中梁或側梁中央撓度；q-中梁或側梁單位長度載荷；l1-底架中側梁外伸部分長度；l2-車輛定距在設計車輛時，其撓度的允許值有一定標準。一般用靜載荷下的撓度與車輛定距之比不超過一定數(shù)值作為衡量標準。中、側梁在枕梁間下垂量的段修限度為30mm,要求調至水平線以上。中梁不過限側梁過限時,可將側梁調到中梁現(xiàn)有撓度以上。

2．牽引梁或枕外側梁上撓或下垂如右圖所示，是由于車端部的載重及運行中的縱向沖擊力所造成的。多發(fā)生于運用時間較長，車端部腐蝕較多的車輛上。它將影響底架與車體的連接強度以及車鉤連掛尺寸，若過大，會造成兩連接車鉤中心高度差值過大，以致在運行中使車鉤和底架產(chǎn)生附加彎曲，嚴重時會因車輛振動而發(fā)生脫鉤事故。牽引梁或枕外側梁上撓或下垂的段修限度為20mm,要求以兩枕梁中心線為基準調至水平。枕外側梁上撓或下垂1-側梁；2-枕梁；3-中梁；4-端梁；A-側梁與枕梁相交處至軌面距離(基準高度)；B-側梁端部至軌面距離(下垂后高度)；α=A-B(下垂量)；b-上撓量。3．中、側梁左右旁彎如右圖所示。在正常運行中，由縱向力引起的車端變形是很小的。但在調車沖擊、緊急制動、變速運行等因素影響下，會使沖擊力過大，加上緩沖器容量不足，就造成中、側梁發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象(即水平彎曲)。中、側梁左右旁彎的段修限度為30mm。中、側梁左右旁彎1-枕梁；2-中梁左右旁彎；3-側梁左右旁彎；4-測量線。4．牽引梁甩頭及擴張沖擊力過大時牽引梁部分也會喪失穩(wěn)定即發(fā)生牽引梁部分水平彎曲,向一側彎曲稱為牽引梁甩頭,如右圖所示。單側或雙側凸出稱為牽引梁擴張。牽引梁甩頭的段修限度為20mm。一側擴張的段修限度為20mm,兩側擴張時段修限度為兩側之和30mm。牽引梁甩頭1-端梁；2-側梁；3-枕梁；4-中梁；5-牽引梁甩頭尺寸。（二）腐蝕對于普通碳素結構鋼制作的底架結構，當防腐措施不夠時，能較快地產(chǎn)生腐蝕損傷。在車輛檢修中底架各梁件、金屬地板等要鉚、焊加強或截換、更換的大都是由于腐蝕造成的。（三）裂紋底架產(chǎn)生裂紋的部位大多在梁件斷面形狀改變處，焊縫附近及鉚釘孔周圍等處。產(chǎn)生裂紋的原因除設計不合理，使局部應力過大造成損傷外，也可能是因基體金屬受到燒損，材質發(fā)生變化，或者在焊前材質因下料、組裝不合工藝要求，存在內在缺陷和弊病，再加上運用中超載，過大沖擊等使結構產(chǎn)生裂紋。此外，梁件變形過大或腐蝕到一定程度后強度削弱也將導致裂紋產(chǎn)生，這種情況多發(fā)生在運用已久的舊車上。因在運行中裂紋會繼續(xù)擴大，甚至延及整個梁件斷裂，車輛底架各梁件不允許發(fā)生裂紋后繼續(xù)運行。（四）磨耗

底架上產(chǎn)生磨耗的地方不多，但在上心盤、上旁承及牽引梁內側面與緩沖器或前、后從板相接觸處產(chǎn)生磨耗，如右圖所示。由于牽引梁內側面磨耗會減弱牽引梁強度而產(chǎn)生裂紋，或發(fā)生牽引梁脹肚凹入的現(xiàn)象。牽引梁內側面磨耗1-牽引梁；2-側梁；3-枕梁；4-從板座；5-磨耗處。二、側墻、端墻及車頂?shù)膿p傷側、端墻及車頂損傷的主要形式有變形、裂紋和腐蝕。

（一）變形車體傾斜如右圖所示，一般由于偏重以及縱向沖擊力過大造成。另外，鋼骨架腐蝕變形，底架扭曲不平，心盤偏磨，旁承游間過大等均能造成車體傾斜。車體傾斜的段修限度為30mm，輔修限度為50mm，運用限度貨車為75mm，客車為50mm。車體傾斜示意圖(a)橫向傾斜；(b)縱向傾斜。1-端梁；2-車體傾斜尺寸；3-測量鉛垂線。（二）腐蝕常發(fā)生在各梁件或板料的連接處和焊縫處。對于客車更嚴重，是修車工作量較大的部分，腐蝕多發(fā)生在車頂門窗端側墻板下部300mm內。（三）裂紋常見于焊縫附近，主要由于焊后有較大的內應力、變形或材料變質等原因造成，再加上運用中使用不當?shù)仁菇Y構產(chǎn)生裂紋。

三、調修工藝（一）調修方法概述在車輛檢修中，若車體鋼結構的變形超過限度需進行調修，調修的工作原理如下圖所示。底架調修一般采用熱調的方法。調修效果決定于根據(jù)變形情況及結構特點，正確地選擇支點、壓固點、力點及加熱點的位置和加熱溫度，范圍及外加載荷大小等因素。若底架變形較大，對于全鋼敞車、全鋼棚車和全鋼客車，應把側墻或立柱與底架的連接點解開，以便調修。調修工作原理O-支點；P-壓固點；F-力點；M-熱點。調修時支點、壓固點、力點及加熱點的選擇：支點O是在加力時起杠桿支承作用的點，應選擇在靠近開始彎曲的部位。壓固點P是提供因加力點的作用力而需要的平衡反力，可根據(jù)變形情況，選在支點和彎曲點中間，或選在支點的外側。力點F是加力的作用點，選擇加力位置時，除根據(jù)變形情況選定外，還應考慮加力時操作方便，加力方向一般均自下而上(指垂直方向)或由左右兩側(指水平方向)用頂鎬加載。加熱點M的位置對調修效果影響較大，加熱的目的是使材料產(chǎn)生局部壓縮塑性變形，所以加熱點應選在變形起點(有顯著拉伸現(xiàn)象的地方叫變形起點)的凸出部分?？衫醚跻胰惭孢M行加熱。加熱溫度一般選擇在700～800℃范圍內。當溫度低于700℃時，不應再加外力，因這時金屬處在藍脆區(qū)，很容易產(chǎn)生裂紋。加熱的范圍按三角形加熱，必要時分幾處同時進行。（二）底架調修工藝底架是一個比較復雜的鋼結構，各梁件連接成為一個整體，一處發(fā)生彎曲，將引起其他部分變形。調修時須掌握底架變形規(guī)律，正確選擇調修方法，達到調修要求。1．中、側梁下垂調修一般來講，底架中、側梁下垂變形多在中部區(qū)域。（1）中、側梁下垂變形較嚴重時應在中、側梁中部用頂鎬加載荷，在兩枕梁處兩側用架車鐵馬(或假臺車)承擔底架自重，作為支點，壓固點選在支點內方；加熱點應在中梁與主橫梁相接處，如下圖所示。

（2）當中、側梁下垂變形不太嚴重時，只需在主橫梁與中梁連接處的附近選擇3～6處作為加熱點，使中梁下面變形凸出部分(加熱溫度最高處)金屬起局部收縮作用，便可使中、側梁恢復正常狀態(tài)。中梁(或側梁)下垂調修2．牽引梁下垂調修

（1）牽引梁下垂嚴重時，力點應選在端梁沖擊座處。如右圖所示，支點（架車鐵馬或假臺車）在枕梁處，壓固點應選在加熱點與支點之間靠近加熱點處。加熱點應該選在牽引梁上部彎曲變形凸出部位，按三角形面積加熱，高度為梁高的1／2以上。（2）牽引梁下垂不太嚴重時，只須在端梁沖擊座處用頂鎬頂住，加熱點選在牽引梁上部凸出部位，一般可不設壓固點。牽引梁下垂調修3．中梁良好，側梁下垂變形的調修壓固點應選在枕梁與側梁連接處，靠近彎曲變形的根部，加熱點選在主橫梁與中梁連接處的上側面（上蓋板也要同時加熱）及側梁彎曲變形凸起處。加熱面積仍為三角形，但不宜過大，溫度可適當高些，如上圖所示。中梁良好、側梁下垂的調修4．牽引梁外脹的調修如右圖所示，可在牽引梁靠近端梁及枕梁的下翼面和變形凸出部位加熱，加熱面應大于翼板的1／2，加熱溫度要在800～900℃。這時可把頂鎬一端支在側梁上，另一端頂在牽引梁變形凸起部位的腹板根部處，一面加熱，一面頂鎬加載，直至調直為止。牽引梁外脹調修5．中、側梁旁彎及牽引梁甩頭調修旁彎與甩頭都屬于水平彎曲變形。中側梁局部旁彎與牽引梁外脹的調修方法基本相同。牽引梁甩頭的調修方法，如右圖所示?？砂磮D示位置選擇加熱點、壓固點和力點，加熱形狀為三角形，高度要大于翼板寬的l／2，并在腹板上也要加熱30～50mm寬度，溫度適當高些，且上、下翼板都須加熱。牽引梁甩頭調修1-拉緊器；2-枕梁；3-端梁（三）側、端墻調修工藝側、端墻變形的調修方法與底架的調修方法基本相似，舉例如下。1．端、側柱外脹若外脹不太嚴重時，可進行冷調。若側柱外脹嚴重時，應采用熱調法。2．車體墻板或頂板的凹凸變形車體墻板的凹凸不平波浪式的變形情況，常采用熱調法。先在局部凸出部位按順序用火焰進行點狀加熱，如右圖所示。再沿加熱點周圍用水冷激，這樣使板料在加熱后產(chǎn)生壓縮塑性變形而自動調平。變形較大時，除用水激冷外，要再錘擊使之調平。由于端、側墻板較薄，也可用調梁機以冷壓的方法調平。墻板變形調平α-正常壓筋板；b-脹出部位及調平方法。四、車輛落成要求（一）貨車落成要求1.上心盤須落槽，中心銷須落入下心盤座孔內，心盤內有油脂。2.同一端梁上平面與軌面水平線的垂直距離差不得超過20mm，允許調修至相差不超過l0mm，棚車、冰冷車等有棚頂車輛車體傾斜不得超過30mm。3.轉向架與底架相對部分的距離不得小于45mm，手制動拉桿及托與搖枕之間，固定支點與牽引梁之間須有間隙。4.同一轉向架左右旁承游間之和為10～16mm，但一側最小為4mm。5.車鉤中心線距軌面距離應為870～890mm，守車應為860～880mm。6.上下心盤間螺栓與鉚釘垂直相對距離均不得小于5mm，上心盤底座平面與下心盤立棱間的距離不得小于3mm。7.旁承游間調整后，同一轉向架兩側旁承內應最少有一塊2mm厚的鐵墊板。（二）客車落成要求1.車體傾斜不得超過30mm。測量方法：在側門框內側200mm，距上墻板上邊緣100mm處做鉛垂線，在下墻板下邊緣處測量垂線與墻板之間的距離。2.轉向架上部與車體底架下部各零件的垂直距離不小于75mm(手制動杠桿及托除外)。轉向架構架側梁下部與軸箱頂部距離不小于38mm(包括軸溫報警器傳感部分)。3.折棚緩沖板外側面須在鉤舌外側面以內13～35mm。4.軸箱彈簧座與彈簧支柱座下平面的垂直距離同一軸箱兩側高度差不得超過6mm。5.支持環(huán)下部與軸箱彈簧座的間隙不得小于：25型車為5mm，其他型車為3mm。

6.彈簧支柱座下平面與軌面的垂直距離，同一轉向架左右相差不得超過l0mm，前后相差不得超過12mm。7.同一轉向架兩側旁承游間之和為4～6mm，每側最小不得密貼。8.上、下心盤配合后其邊緣的垂直間隙不小于3mm。211、212型轉向架其間隙不得超過(16+2-1)mm。9.彈簧托板(梁)底面與安全吊的垂直距離為20～60mm。10.各垂下品與軌面距離不小于50mm，電氣裝置不小于100mm，閘瓦插銷不小于25mm。11.緩解狀態(tài)時，閘瓦應離開車輪踏面。12.制動梁下部與緩解簧上部的距離不小于l0mm。13.同一制動梁水平高度差不超過12mm。14.車鉤中心高度為870～890mm，下心盤使用鐵墊板或無墊板者為860～890mm，同一車輛兩車鉤高度差不得超過10mm。15.鉤身上部與沖擊座下部的間隙為20～48mm。16.206、209型轉向架的車輛落成后，搖枕兩側與橫梁前后間隙應一致。

注:雙層客車段修時落成要求除滿足上述諸條