《鐵道車輛構(gòu)造與檢修》 課件 模塊5 項(xiàng)目三 檢修底架及車體

模塊五車體的認(rèn)知與檢修

項(xiàng)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(jié)構(gòu)承擔(dān)著車體本身的重量和車體內(nèi)貨物或旅客重量，機(jī)車和車輛間的牽引力和沖擊力，以及運(yùn)行時(shí)的側(cè)向力(風(fēng)力，離心力)等靜、動(dòng)載荷的綜合作用。當(dāng)車輛運(yùn)行一定時(shí)期后，會(huì)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(jiàn)的底架損傷主要有:變形腐蝕裂紋磨耗（一）變形1．底架中、側(cè)梁下垂底架受垂直載荷作用后，會(huì)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(zhì)點(diǎn)。因此，整個(gè)底架的中、側(cè)梁可視為兩端外伸的簡(jiǎn)支梁，如下圖所示。

底架中、側(cè)梁受力簡(jiǎn)圖ｆ-中梁或側(cè)梁中央撓度；q-中梁或側(cè)梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度載荷；l1-底架中側(cè)梁外伸部分長(zhǎng)度；l2-車輛定距在設(shè)計(jì)車輛時(shí)，其撓度的允許值有一定標(biāo)準(zhǔn)。一般用靜載荷下的撓度與車輛定距之比不超過(guò)一定數(shù)值作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。中、側(cè)梁在枕梁間下垂量的段修限度為30mm,要求調(diào)至水平線以上。中梁不過(guò)限側(cè)梁過(guò)限時(shí),可將側(cè)梁調(diào)到中梁現(xiàn)有撓度以上。

2．牽引梁或枕外側(cè)梁上撓或下垂如右圖所示，是由于車端部的載重及運(yùn)行中的縱向沖擊力所造成的。多發(fā)生于運(yùn)用時(shí)間較長(zhǎng)，車端部腐蝕較多的車輛上。它將影響底架與車體的連接強(qiáng)度以及車鉤連掛尺寸，若過(guò)大，會(huì)造成兩連接車鉤中心高度差值過(guò)大，以致在運(yùn)行中使車鉤和底架產(chǎn)生附加彎曲，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因車輛振動(dòng)而發(fā)生脫鉤事故。牽引梁或枕外側(cè)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(zhǔn)調(diào)至水平。枕外側(cè)梁上撓或下垂1-側(cè)梁；2-枕梁；3-中梁；4-端梁；A-側(cè)梁與枕梁相交處至軌面距離(基準(zhǔn)高度)；B-側(cè)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(cè)梁左右旁彎如右圖所示。在正常運(yùn)行中，由縱向力引起的車端變形是很小的。但在調(diào)車沖擊、緊急制動(dòng)、變速運(yùn)行等因素影響下，會(huì)使沖擊力過(guò)大，加上緩沖器容量不足，就造成中、側(cè)梁發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象(即水平彎曲)。中、側(cè)梁左右旁彎的段修限度為30mm。中、側(cè)梁左右旁彎1-枕梁；2-中梁左右旁彎；3-側(cè)梁左右旁彎；4-測(cè)量線。4．牽引梁甩頭及擴(kuò)張沖擊力過(guò)大時(shí)牽引梁部分也會(huì)喪失穩(wěn)定即發(fā)生牽引梁部分水平彎曲,向一側(cè)彎曲稱為牽引梁甩頭,如右圖所示。單側(cè)或雙側(cè)凸出稱為牽引梁擴(kuò)張。牽引梁甩頭的段修限度為20mm。一側(cè)擴(kuò)張的段修限度為20mm,兩側(cè)擴(kuò)張時(shí)段修限度為兩側(cè)之和30mm。牽引梁甩頭1-端梁；2-側(cè)梁；3-枕梁；4-中梁；5-牽引梁甩頭尺寸。（二）腐蝕對(duì)于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼制作的底架結(jié)構(gòu)，當(dāng)防腐措施不夠時(shí)，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(qiáng)或截?fù)Q、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(shè)計(jì)不合理，使局部應(yīng)力過(guò)大造成損傷外，也可能是因基體金屬受到燒損，材質(zhì)發(fā)生變化，或者在焊前材質(zhì)因下料、組裝不合工藝要求，存在內(nèi)在缺陷和弊病，再加上運(yùn)用中超載，過(guò)大沖擊等使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋。此外，梁件變形過(guò)大或腐蝕到一定程度后強(qiáng)度削弱也將導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生，這種情況多發(fā)生在運(yùn)用已久的舊車上。因在運(yùn)行中裂紋會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大，甚至延及整個(gè)梁件斷裂，車輛底架各梁件不允許發(fā)生裂紋后繼續(xù)運(yùn)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(nèi)側(cè)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(nèi)側(cè)面磨耗會(huì)減弱牽引梁強(qiáng)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(nèi)側(cè)面磨耗1-牽引梁；2-側(cè)梁；3-枕梁；4-從板座；5-磨耗處。二、側(cè)墻、端墻及車頂?shù)膿p傷側(cè)、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(guò)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(guò)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(yùn)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(cè)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(duì)于客車更嚴(yán)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(cè)墻板下部300mm內(nèi)。（三）裂紋常見(jiàn)于焊縫附近，主要由于焊后有較大的內(nèi)應(yīng)力、變形或材料變質(zhì)等原因造成，再加上運(yùn)用中使用不當(dāng)?shù)仁菇Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋。

三、調(diào)修工藝（一）調(diào)修方法概述在車輛檢修中，若車體鋼結(jié)構(gòu)的變形超過(guò)限度需進(jìn)行調(diào)修，調(diào)修的工作原理如下圖所示。底架調(diào)修一般采用熱調(diào)的方法。調(diào)修效果決定于根據(jù)變形情況及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，正確地選擇支點(diǎn)、壓固點(diǎn)、力點(diǎn)及加熱點(diǎn)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(duì)于全鋼敞車、全鋼棚車和全鋼客車，應(yīng)把側(cè)墻或立柱與底架的連接點(diǎn)解開(kāi)，以便調(diào)修。調(diào)修工作原理O-支點(diǎn)；P-壓固點(diǎn)；F-力點(diǎn)；M-熱點(diǎn)。調(diào)修時(shí)支點(diǎn)、壓固點(diǎn)、力點(diǎn)及加熱點(diǎn)的選擇：支點(diǎn)O是在加力時(shí)起杠桿支承作用的點(diǎn)，應(yīng)選擇在靠近開(kāi)始彎曲的部位。壓固點(diǎn)P是提供因加力點(diǎn)的作用力而需要的平衡反力，可根據(jù)變形情況，選在支點(diǎn)和彎曲點(diǎn)中間，或選在支點(diǎn)的外側(cè)。力點(diǎn)F是加力的作用點(diǎn)，選擇加力位置時(shí)，除根據(jù)變形情況選定外，還應(yīng)考慮加力時(shí)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(cè)(指水平方向)用頂鎬加載。加熱點(diǎn)M的位置對(duì)調(diào)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(diǎn)應(yīng)選在變形起點(diǎn)(有顯著拉伸現(xiàn)象的地方叫變形起點(diǎn))的凸出部分?？衫醚跻胰惭孢M(jìn)行加熱。加熱溫度一般選擇在700～800℃范圍內(nèi)。當(dāng)溫度低于700℃時(shí)，不應(yīng)再加外力，因這時(shí)金屬處在藍(lán)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(shí)分幾處同時(shí)進(jìn)行。（二）底架調(diào)修工藝底架是一個(gè)比較復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)，各梁件連接成為一個(gè)整體，一處發(fā)生彎曲，將引起其他部分變形。調(diào)修時(shí)須掌握底架變形規(guī)律，正確選擇調(diào)修方法，達(dá)到調(diào)修要求。1．中、側(cè)梁下垂調(diào)修一般來(lái)講，底架中、側(cè)梁下垂變形多在中部區(qū)域。（1）中、側(cè)梁下垂變形較嚴(yán)重時(shí)應(yīng)在中、側(cè)梁中部用頂鎬加載荷，在兩枕梁處兩側(cè)用架車鐵馬(或假臺(tái)車)承擔(dān)底架自重，作為支點(diǎn)，壓固點(diǎn)選在支點(diǎn)內(nèi)方；加熱點(diǎn)應(yīng)在中梁與主橫梁相接處，如下圖所示。

（2）當(dāng)中、側(cè)梁下垂變形不太嚴(yán)重時(shí)，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(diǎn)，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(cè)梁恢復(fù)正常狀態(tài)。中梁(或側(cè)梁)下垂調(diào)修2．牽引梁下垂調(diào)修

（1）牽引梁下垂嚴(yán)重時(shí)，力點(diǎn)應(yīng)選在端梁沖擊座處。如右圖所示，支點(diǎn)（架車鐵馬或假臺(tái)車）在枕梁處，壓固點(diǎn)應(yīng)選在加熱點(diǎn)與支點(diǎn)之間靠近加熱點(diǎn)處。加熱點(diǎn)應(yīng)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(yán)重時(shí)，只須在端梁沖擊座處用頂鎬頂住，加熱點(diǎn)選在牽引梁上部凸出部位，一般可不設(shè)壓固點(diǎn)。牽引梁下垂調(diào)修3．中梁良好，側(cè)梁下垂變形的調(diào)修壓固點(diǎn)應(yīng)選在枕梁與側(cè)梁連接處，靠近彎曲變形的根部，加熱點(diǎn)選在主橫梁與中梁連接處的上側(cè)面（上蓋板也要同時(shí)加熱）及側(cè)梁彎曲變形凸起處。加熱面積仍為三角形，但不宜過(guò)大，溫度可適當(dāng)高些，如上圖所示。中梁良好、側(cè)梁下垂的調(diào)修4．牽引梁外脹的調(diào)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(yīng)大于翼板的1／2，加熱溫度要在800～900℃。這時(shí)可把頂鎬一端支在側(cè)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(diào)直為止。牽引梁外脹調(diào)修5．中、側(cè)梁旁彎及牽引梁甩頭調(diào)修旁彎與甩頭都屬于水平彎曲變形。中側(cè)梁局部旁彎與牽引梁外脹的調(diào)修方法基本相同。牽引梁甩頭的調(diào)修方法，如右圖所示?？砂磮D示位置選擇加熱點(diǎn)、壓固點(diǎn)和力點(diǎn)，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(dāng)高些，且上、下翼板都須加熱。牽引梁甩頭調(diào)修1-拉緊器；2-枕梁；3-端梁（三）側(cè)、端墻調(diào)修工藝側(cè)、端墻變形的調(diào)修方法與底架的調(diào)修方法基本相似，舉例如下。1．端、側(cè)柱外脹若外脹不太嚴(yán)重時(shí)，可進(jìn)行冷調(diào)。若側(cè)柱外脹嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)采用熱調(diào)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(diào)法。先在局部凸出部位按順序用火焰進(jìn)行點(diǎn)狀加熱，如右圖所示。再沿加熱點(diǎn)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(dòng)調(diào)平。變形較大時(shí)，除用水激冷外，要再錘擊使之調(diào)平。由于端、側(cè)墻板較薄，也可用調(diào)梁機(jī)以冷壓的方法調(diào)平。墻板變形調(diào)平α-正常壓筋板；b-脹出部位及調(diào)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(nèi)，心盤內(nèi)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(guò)20mm，允許調(diào)修至相差不超過(guò)l0mm，棚車、冰冷車等有棚頂車輛車體傾斜不得超過(guò)30mm。3.轉(zhuǎn)向架與底架相對(duì)部分的距離不得小于45mm，手制動(dòng)拉桿及托與搖枕之間，固定支點(diǎn)與牽引梁之間須有間隙。4.同一轉(zhuǎn)向架左右旁承游間之和為10～16mm，但一側(cè)最小為4mm。5.車鉤中心線距軌面距離應(yīng)為870～890mm，守車應(yīng)為860～880mm。6.上下心盤間螺栓與鉚釘垂直相對(duì)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(diào)整后，同一轉(zhuǎn)向架兩側(cè)旁承內(nèi)應(yīng)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(guò)30mm。測(cè)量方法：在側(cè)門框內(nèi)側(cè)200mm，距上墻板上邊緣100mm處做鉛垂線，在下墻板下邊緣處測(cè)量垂線與墻板之間的距離。2.轉(zhuǎn)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(dòng)杠桿及托除外)。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)梁下部與軸箱頂部距離不小于38mm(包括軸溫報(bào)警器傳感部分)。3.折棚緩沖板外側(cè)面須在鉤舌外側(cè)面以內(nèi)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(cè)高度差不得超過(guò)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(zhuǎn)向架左右相差不得超過(guò)l0mm，前后相差不得超過(guò)12mm。7.同一轉(zhuǎn)向架兩側(cè)旁承游間之和為4～6mm，每側(cè)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(zhuǎn)向架其間隙不得超過(guò)(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(shí)，閘瓦應(yīng)離開(kāi)車輪踏面。12.制動(dòng)梁下部與緩解簧上部的距離不小于l0mm。13.同一制動(dòng)梁水平高度差不超過(guò)12mm。14.車鉤中心高度為870～890mm，下心盤使用鐵墊板或無(wú)墊板者為860～890mm，同一車輛兩車鉤高度差不得超過(guò)10mm。15.鉤身上部與沖擊座下部的間隙為20～48mm。16.206、209型轉(zhuǎn)向架的車輛落成后，搖枕兩側(cè)與橫梁前后間隙應(yīng)一致。

注:雙層客車段修時(shí)落成要求除滿足上述諸條