25T型客车转向架的故障与维修.doc

交通职业技术学院毕业设计（论文） 0级 铁道车辆专业目 录前 言- 1 -一、25t型客车sw-220k转向架的组成- 2 -（一）构架组成- 2 -1、构架- 2 -2、侧梁- 2 -3、横梁- 2 -4、辅助梁组成- 2 -5、空气弹簧支撑梁- 2 -（二）轮对轴箱定位装置- 3 -1、轮对轴箱- 3 -2、轴箱定位装置- 3 -（三）中央空气弹簧悬挂系统- 4 -1 、空气弹簧- 4 -2、牵引装置- 5 -3、 横向缓冲器- 6 -4、 防过冲座- 6 -5、 抗蛇行减振器- 6 -6、 高度控制阀和差压阀- 6 -（四）制动盘和闸片- 7 -1、制动盘- 7 -2、闸片- 7 -二、25t型客车的转向架分解及组装要求- 7 -（一）分解要求- 7 -（二）组装要求的顺序- 8 -三、25t型客车转向架运用与检修要求- 9 -（一）运用维护的基本要求- 9 -（二）列检转向架作业范围及要求- 9 -（三）库列检转向架作业范围及要求- 10 -（四）a1级安全检修转向架检修范围及要求- 10 -（五）a2级二级段修转向架检修范围及要求- 11 -四、25t型客车sw-220k型转向架检修时的故障及原因- 11 -（一）空气弹簧三级检修规程- 11 -（二）橡胶囊更换标准- 11 -（三）上盖板，橡胶座，橡胶堆的更换基准- 13 -（四）构架煮洗后附加空气室残液无法排净- 13 -（五）转向架与车体落成时牵引杆组装困难- 14 -参考文献- 14 -结 束 语- 15 -致 谢 信- 16 -前 言近年来在中国经济的快速发展的前景下，铁路运输以其自身的独有特点将在各种运输方式中占有主导地位。为满足经济发展的需要，近几年铁路的运行速度也在快速的提升。所以为保证铁路的安全运行，加强各方面技术安全措施是必不可少的过程。铁路提速的关键因素之一就是转向架的运行速度。转向架是铁路车辆的五大部件之一，对车辆的速度的影响相当大。因转向架的故障而出现行车事故的几率虽然已经减少，但是仍然不能忽视，所以对于转向架的技术保障应十分重视，以避免列车运行时因转向架故障而发生的行车事故。这是对广大旅客负责也是对经济的发展做出一定的保障。一、25t型客车sw-220k转向架的组成（一）构架组成1、构架构架为钢板焊接结构，平面呈“h”形。主要由侧梁组成、横梁组成、纵向辅助梁、空气弹簧支撑梁和定位臂等组成。侧梁的中部为凹形，横梁的内腔与空气弹簧支撑梁的内腔组成空气弹簧的附加空气室。2、侧梁侧梁采用由四块钢板组成箱形断面的焊接结构，上、下盖板厚分别为12mm、16mm，腹板厚12mm，侧梁中部为凹形。采用q345c（或st52-3）焊接结构用轧制钢板。与弹性节点连接的定位臂为铸钢件（zg25mnni），其与侧梁连接部为圆滑过渡力求应力缓和。3、横梁横梁采用20312mm无缝钢管（材质为q345c或st52-3），表面经酸洗磷化处理。其内腔为空气弹簧的附加空气室。在横梁上焊有制动吊座、牵引座及空气弹簧的防过冲座等。4、辅助梁组成两横梁之间，在纵向由辅助梁连接，提高构架刚度，其上安装有横向振器座和横向止挡座等。辅助梁采用箱形断面的焊接结构。5、空气弹簧支撑梁位于侧梁外侧的两横梁之间，由三块板组焊而成的槽形结构，它与侧梁外侧腹板组成的密闭腔，与横梁内腔相通，共同组成空气弹簧的附加空气室。（二）轮对轴箱定位装置1、轮对轴箱 轮对轴箱采用kkd车轮、rd3a1车轴、轴装制动盘、804468/804469(进口fag)，或bc1b322880/bc1b322881（进口skf）轴承。另外，轮对轴箱的轴端有三种：普通轴端、带防滑速度传感器轴端和接地轴端，转向架的1、2、4、6、7、8轴端接有接地电阻。各车轴端布置如下表2-1表2-1各车轴端布置防滑器轴端接地装置轴端普通轴端位数2、4、6、83、51、7轮对轴箱与定位转臂采用跨接的形式，定位转臂通过四个m20的螺栓与压盖连接，定位转臂落入轴箱外部的槽内。若需要更换轮对，只需松开四个m20螺栓和接地线，便可以使轮对轴箱与转向架分离。2、轴箱定位装置轴箱定位装置为单转臂无磨耗弹性定位，定位转臂是该装置中的骨架，是轮对轴箱与构架的联系纽带，为减小定位节点刚度对一系垂向刚度的附加影响，定位转臂选择尽可能长，为550mm，采用铸造件（zg25mnni）。本定位装置有如下特点：1可利用弹性节点自由地选择纵向和横向的刚度。2垂向采用轴箱顶置钢弹簧，弹簧刚度选择范围大，并且与纵向、横向刚度几乎无关，可以单独设计。3没有滑动和磨擦部分，橡胶件几乎不外露，延缓老化，可以长期运用免维修。4与其它定位方式相比，零部件少，不必进行轴距控制，因此组装、分解中均不需特殊工装。（1）轴箱部件特点1、轴箱定位刚度轴箱定位刚度是保证转向架运行稳定性的关键参数，根据运用实践和计算分析，采用的定位刚度参数2、弹性节点弹性节点是由橡胶与金属硫化成一体的梯形结构，只有将其安装于定位转臂中后才能体现弹性节点的特性。3、钢弹簧组成钢弹簧组成包括内、外圈钢簧、缓冲垫和上、下夹板。钢弹簧采用60si2crva材质。缓冲胶垫主要用作减振和消除部分高频振动，其外形尺寸：外径内径厚度为2206416mm。上弹簧夹板为铸钢件（zg25mnni），上部加工有安装防尘罩用的凹槽。下弹簧夹板由铸钢件和圆钢焊接制成，上部有tr32螺纹孔。利用该螺通过工艺螺栓和上、下弹簧夹板将钢簧预压在一起，便于轴箱定位装置的组装、拆卸。4、轴箱减振器在定位转臂和构架弹簧座之间设置了油压减振器，以防止高频的传递和减小转向架点头振动。（2）轴端形式转向架的3、5位轴端装有炭刷式接地装置，2、4、6、8位轴端装有速度传感器的测速齿轮。 （三）中央空气弹簧悬挂系统1 、空气弹簧空气弹簧由气囊和附加的橡胶弹簧组合而成的自由膜型式，适用于水平位移大的无摇枕转向架。气囊的上下支口为自密封结构。上盖板上设有定位柱，与车体相连，下部通气口与构架相连，为圆柱面并用o形圈密封。为使空气弹簧无气状态时转向架能够运行，在下支座上面设有特殊的滑板，以提高转向架的曲线通过能力。当空气弹簧破损无气时，附加的橡胶弹簧提供二系垂向刚度，确保车辆运行安全。通常，空气弹簧在附加弹簧内设置了固定阻尼孔，以提供二系垂向阻尼。空气弹簧特性参数形式项 目单位520无摇枕转向架空气弹簧尺寸有效径mm520左右最大外径mm650以下标准高度mm200止挡上下间隙（标准荷载时）mm35内容积liter25左右辅助空气室容积liter6570上下弹簧定数（静态）设计标准荷载时kn/m240（目标）水平弹簧定数（动态）设计标准荷载时kn/m186（目标）最大变位上下方向mm7040水平方向mm110积层橡胶特性kn/m1000011000左右节流口径mm1314（选定最优值）质量kg50左右2、牵引装置采用单拉杆结构，安装在车体的中心销与带缓冲的拉杆连接传递牵引力和制动力。为降低转向架传递给车体的振动，每台转向架的前后牵引刚度设置为5mn/m。本牵引装置具有如下特点：（1）转向架相对于车体的回转依靠牵引杆中套橡胶的弹性变形。（2）转向架横向（垂向）移动时的回复力，除依靠空气弹簧横向（垂向）刚度外，还依靠两拉杆两端橡胶节点的刚度，但这部分的作用很小。（3）牵引装置内无相对滑动部分，为无磨耗结构。（4）转向架和车体的分离应先拆卸牵引杆两端螺栓。3、 横向缓冲器横向缓冲器作为限制车体运行中（特别是曲线上）过大的横移而设置的。为了避免运行中车体频繁碰撞缓冲器或者接触后出现硬性冲击，本系统中将缓冲器与止挡的间隙设置为402mm，同时缓冲器设计成非线性特性，它与空气弹簧的横向刚度共同完成限制车体的横移，且位移较大时，可提供非线性增长的复原力。4、 防过冲座由于采用无摇枕转向架，应设置防止车体意外过大的上升。本转向架在横梁上设有防过冲座，与牵引拉杆头部之间设置了70mm的间隙，具有阻止车体过高上升的功能。5、 抗蛇行减振器为了获得稳定的回转阻力，以防止转向架的蛇行摆动，采用了抗蛇行油压减振器，代替了以往转向架使用旁承摩擦副提供阻力的方式。从运行稳定性方面考虑，该减振器的活塞速度较小，不需要更大范围的活塞速度。6、 高度控制阀和差压阀高度控制阀是根据载荷的变化自动调整空气弹簧内压使车体保持一定高度的装置。自动高度调节阀是根据载荷的变化自动调整空气弹簧内压使车体保持一定高度的装置。自动高度调节阀采用的机械式的纯空气阀lv5b-2型，自动高度调节阀均分左右，安装在车体上。采用保温箱及加热器进行保护，以满足-25的使用条件。能够承受在供风源压力最大总风缸压力882kpa（9kgf/cm2），供风终端压力最大空气弹簧内压588kpa（6kgf/cm2）的使用条件。在中立位置设置5mm左右（换算为摆杆长度140mm）的不灵敏带，对于微小的摇动不进行持续的供排气。使其具备3秒左右的动作延迟时间，或者在中立位置设置20mm左右（换算为摆杆长度140mm）的低流量范围，防止空气消耗量的无谓增加。（四）制动盘和闸片1、制动盘sw-220k型转向架采用轴装制动盘，制动盘的结构和材质同提速客车，为整体式铸铁结构的制动盘环和盘毂组成。制动盘与盘毂通过螺栓、垫块和弹性套等联接。2、闸片转向架采用与现有提速客车相同的闸片，可完全互换。二、25t型客车的转向架分解及组装要求（一）分解要求（1） 转向架与车体之间未分离之前，先将轴箱弹簧座上的防尘盖揭开，然后将工艺螺栓拧入弹簧下夹板的座上。在抬车推出转向架时应注意首先将空气弹簧内的压力空气排尽，然后拆除抗蛇行减振器、横向减振器、高度控制阀调节杆和牵引拉杆与车体的连接，卸下各种配管及配线，注意对空气弹簧进气口和减振器等采取适当保护和固定。如果转向架事先已与车体分离，在分解转向架之前，同样应先拧入工艺螺栓，并将弹簧高度拧至自重下的高度范围（保持轮对提吊与定位转臂的间隙不变约25mm左右），以方便转向架下一步的分解。（2）卸下压盖与定位转臂间的紧固螺栓，然后吊起构架及其以上部分，置于支承台上，推出轮对轴箱部分。（3）中央悬挂装置相对独立，可在分解构架与轮对轴箱之前拆卸。空气弹簧取出后应适当保护构架上的进气口。从构架上可分解基础制动装置。（4）定位转臂与构架的分解。拆除垂向减振器、轮对提吊、卸下弹性节点定位轴的固定螺栓，使定位节点轴从构架定位臂梯形槽中脱出，然后吊开构架，依次取出轴箱弹簧组、胶垫。构架倒置状态更有利于分解。定位转臂从构架上分解时，应编号检修，组装时原位安装。（5）从定位转臂中拆卸定位节点，定位节点编号与定位转臂一一对应，组装时原位安装。（二）组装要求的顺序（1）定位节点通过螺栓和压盖压装在定位转臂上，其安装接触面应涂清油。（2）轴箱弹簧组通过弹簧夹板用工艺螺栓压缩至2702mm（不包括夹板厚度）。（3）构架置于支承座上，依次组装转向架制动装置（杠杆、连杆、制动缸及闸片托等各件提前组成在一起）、空气弹簧、横向缓冲器、差压阀及管路等。（4）组装完的定位转臂与轮对组装在一起，在定位转臂上部放置缓冲胶垫、轴箱弹簧组（定位转臂的定位节点一端用支承座承起），将完成的部分吊起，构架轴箱弹簧座落在轴箱弹簧上，轴箱弹簧上夹板的定位凸台进入定位孔，定位转臂一端与构架定位臂梯形槽相连，梯形槽及定位轴安装面均应涂清油。然后安装垂向减振器、轮对提吊等，并紧固各连接螺栓。（5）组装完工的轮对轴箱置于滚动试验台上进行空载跑合试验。以车轴转速为准，在速度不小于25km/h下滚动15分钟，检查记录各轴承的运转温度、检查记录轴承、润滑油、轴箱体温度、密封的情况。（6）跑合试验完工的轮对轴箱装置置于组装台上，将组装完毕的定位转臂组装在轴箱上，将构架落装于轮对轴箱上，定位转臂上的定位节点装入构架定位臂的槽内，然后紧固有关螺栓螺母等。（7）落装后的转向架置于压磅试验台上，在每个空气弹簧上，分别施加100kn的载荷后，冲入500kpa压力空气，进行保压试验，保压10 min，压力下降不得超过20kpa。（8）客车落成时，先在空气弹簧无气状态下测量构架上的测量基准与空簧上盖上平面之高度差a应为3605mm。空气弹簧充气之后，调节高度阀调节杆长度至590mm左右，使上述高度差a满足（400t）3mm（t指空气弹簧下调整垫厚度，车轮磨耗后，该厚度允许到30mm）。然后测量车钩高度应满足880+10-5mm的要求，并检查车体倾斜须符合要求。上述要求完成后应关闭空簧进风管路，检查空簧及管路的泄漏。最后连接牵引装置、扭杆装置、油压减振器等。三、25t型客车转向架运用与检修要求（一）运用维护的基本要求转向架应在技术状态正常情况下投入运用。投入运用后应做好日常维修工作，并按规定期限进行检修，检修时应尽可能恢复原设计，以保证转向架的性能并延长其使用寿命。各车辆段应配备必要的转向架零部件，对高度阀、差压阀原则上整件更换。（1） 在制动盘表面不允许有深度大于1mm的凹槽，磨擦面如出现偏磨，最高点和最低点差值不应超过2mm，如超限应车削平整，超过最大磨耗限度应更换制动盘。（2） 制动盘在磨擦制动区出现热裂纹，只要不是从内径到外径的通长裂纹均可使用，裂纹数量不限，热裂纹距磨擦面的内外边缘的距离不小于10mm，由内外边缘开始的热裂纹长度不得超过60mm，超过者允许旋削消除。制动盘座连接部不允许有裂纹。（3） 弹性定位套和牵引节点在正常运行状态下，其使用寿命暂定为6年。（4） 轮对经旋轮、旋或更换制动盘后，需重新进行动平衡试验，满足动不平衡量小于75gm之要求。（二）列检转向架作业范围及要求（1）检测轴温，轴温超过外温+40时应甩车检修，严禁带病运行。（2）检查车轮状态，车轮缺损，踏面剥离、擦伤（擦伤深度在0.5mm以内准许以普通客车的速度运行到终点站换轮）时，甩车检修。（3）检查各受力件表面状态，转向架构架、牵引销、轴箱、定位转臂、牵引拉杆、轴箱弹簧等发生裂损及折断时，甩车检修。（4）检查空气弹簧及高度控制阀状态，如发生空气弹簧胶囊破裂或高度控制阀失灵（现车无法修复者），应将本车空气弹簧供气通路切断（关闭车体下空气弹簧进风通路），允许在空气弹簧无气状态下以低于120km/h的速度一次运行到终点更换。（5）检查制动装置各件，如发生配件脱落、损坏，各部圆销、开口销丢失等可进行现车更换。（6）检查软管的连接状态，如发生连接不良，可现车处理。（7）检查各连接紧固螺栓状态，松动者现车处理。（三）库列检转向架作业范围及要求库列检应对使用中的转向架进行全面检查，排除故障。（1）轮轴各部不得有肉眼可见裂纹，踏面不得有明显擦伤、剥离。（2）制动盘磨耗及磨擦面状态不得超过限度要求，制动盘及座、各螺栓、销套不得松动。（3）转向架构架、牵引销、轴箱、定位转臂、轴箱弹簧、牵引拉杆、扭杆等零件不得有裂纹。（4）空气弹簧在充气状态下高度符合要求，不得有橡胶囊严重磨损、表面异状等缺陷。高度控制阀调节杆应处正常状态。（5）各油压减振器配件齐全，不得有漏油、安装螺栓松动等问题存在。（6）牵引拉杆、抗侧滚扭杆配件齐全，螺母紧固状态良好。（7）牵引销、扭杆、轴箱及定位臂与定位转臂之联接螺栓不得松动，各开口销无丢失折损。（8）盘形制动单元的杠杆和悬吊装置无裂纹，各杠杆转动灵活，不抗劲，各圆销、开口销无丢失折损。（9）检查制动缸，其状态应正常。（10）检查闸片厚度不得小于5mm。（四）a1级安全检修转向架检修范围及要求（1）检查、测量轮对各部尺寸包括轮径、轮缘高度、轮辋厚度、踏面状态等。（2）转向架各油压减振器配件齐全，座及紧固件状态良好。（3）制动盘与座连接良好，螺栓紧固，盘面裂纹、热裂纹、磨耗不超过限度。（4）轴箱部分有异常现象（如甩油、日常掌握有温升等）开盖检查。（5）制动缸作用良好，制动缸安装螺栓紧固。（6）各制动销套磨耗不超限，衬套不松动；开口销状态良好。（7）空气弹簧胶囊不得裂损、漏泄，空气弹簧高度符合要求。（8）高度控制阀、差压阀作用良好，不漏风。（9）各阀及空气弹簧外部污物清除干净。（10）空气弹簧系统各截门、塞门作用良好，不漏风。（五）a2级二级段修转向架检修范围及要求（1）转向架须清除锈垢并进行外观全面详细检查，中央悬挂部分状态良好者可不分解。（2）各油压减振器须上试验台做示功图试验，合格后方可装车。（3）轴箱弹簧须进行检修并应符合有关要求。（4）凡螺栓或销联接的零部件均须分解检修，检修后作用良好。（5）各圆销、衬套磨耗过限时更换。（6）单元制动缸应进行性能试验，不合格者现车更换。（7）各压力空气管腐蚀超限者更换。（8）高度控制阀、差压阀须分解检修并进行性能试验。（9）牵引套、弹性定位套、横向挡等橡胶件不得脱胶、开裂。四、25t型客车sw-220k型转向架检修时的故障及原因（一）空气弹簧三级检修规程（1）清除空气弹簧外部污垢。（2）空气弹簧经外观检查无异常时用内窥镜检查空气弹簧胶囊内表面质量，超过表1和表2规定限度标准的须更换。须进行气密性试验：在常温下，将空气弹簧保持在标准高度，充气至500kpa后，保压10min，内压下降值不大于10kpa，或浸入水中无连续气泡出现。气密性试验合格后方可装车运用。 （3）空气弹簧检修时不得接触酸、碱、油和其它有机溶剂（清洗车的液体也是有机剂），并须距热源1m以上。 （4）更换空气弹簧上下进气口处橡胶o型密封圈。 （5）空气弹簧外露金属表面锈蚀时须除锈并进行防锈处理（油漆）。 （6）空气弹簧保持工作高度200mm，充入735kpa的压力，保持3min，确认空气弹簧各组成零部件无异常。 （7）检测空气弹簧橡胶堆的高度。橡胶堆高度减小超过10时须分解空气弹簧,更换橡胶堆。 （二）橡胶囊更换标准故障一 脱层 （1）故障的内容说明 橡胶(特别是外层橡胶)和帘线之间剥离。使用初期容易发生在比较广的范围内发生1mm厚度的橡胶的凸起,成为拳状，如果继续使用,可能导致破裂。 （2）更换判定标准 更换露出帘线的。脱层只是表皮，即使是帘线很好地被保护的情况下，超过3020mm的剥离也要更换。 脱层故障二 裂纹鳞片状裂纹 （1）故障的内容说明 胶囊(特别是外层橡胶)沿着上盖及橡胶座的接触部附近产生的纬线（圆周方向）的鳞片状的相对锐角的伤痕。初期是细微伤痕的分散状态，之后变为连续的剥离状态。 （2）更换判定标准 更换露出帘线的。龟裂深度超过1.5mm的要更换。长度即使达到全周，如果龟裂深度不超过1.5mm还可以继续使用。 鳞片状裂缝 底板裂缝 故障三、裂纹竖向裂纹 （1）故障的内容说明胶囊(特别是外层橡胶)发生的经线方向的剥离状裂纹和外层橡胶的母线方向(上下方向)的裂纹。很多发生在橡胶囊的厚度不均的位置和外层橡胶的重叠部。（2）更换判定标准 更换露出帘线的。龟裂深度超过1.5mm的要更换。更换龟裂长度超过50mm的。 故障四 磨耗 （1）故障的内容说明 橡胶囊外层橡胶和橡胶座、上盖相摩擦耗损。 （2）更换判定标准 更换露出帘线的。故障五 外伤 （1）故障的内容说明 由于异物的分散、摩擦或外部损伤在外层橡胶产生伤痕。 （2）更换判定标准 更换露出帘线的。龟裂深度超过1.5mm的要更换。更换龟裂长度超过50mm的。 （三）上盖板，橡胶座，橡胶堆的更换基准故障一 脱胶 （1）故障的内容说明 与金属件粘着面剥离。 （2）更换判定标准 与剥离深度无关，更换剥离长度超过100mm的。关于标准以下的，对脱胶部位处理粘接。 故障二 磨耗 （1）故障的内容说明 与橡胶囊接触的部分摩擦减少。 （2）更换判定标准 更换磨耗深度超过1.5mm的。 故障三 龟裂 （1）故障的内容说明表面发生龟裂裂纹。 （2）更换判定标准龟裂长度在50mm以上，深度在3mm以上或龟裂幅度扩展到5mm以上的要更换。 （四）构架煮洗后附加空气室残液无法排净原因：在分解空气弹簧.差压阀及其管路后，各气路孔无法密闭，在煮洗时碱液通过未密闭处进入附加空气室；构架附加空气室排水孔未设置在最低处，因此进入附加空气室的碱液无法排净。危害：碱液进入附加空气室后（尤其是残存的碱液）会破坏附加空气室内壁的防腐涂层，造成构架内部腐蚀，降低构架使用寿命；附加空气室内残存的液体以及由于腐蚀造成的锈垢，容易造成差压阀堵塞，尤其在冬季可能造成冰堵影响行车安全；残存在构架附加空气室内的碱液，在运行过程中由于压缩空气的作用会污染空气弹簧胶囊，严重影响胶囊的使用寿命。建议：由于25t型客车均安装有集便装置，构架防腐处理效果良好，基本上未发生锈蚀的现象，因此，只修要进行冲洗即可满足检修的修要；构架外部出现锈蚀后，应进行抛丸除锈，这样既能保证除锈质量，有能防止附加空气室被破坏。（五）转向架与车体落成时牵引杆组装困难原因：在检修过程中，压装橡胶节点时未能保证牵引拉杆俩端橡胶节点螺栓安装孔中心线与牵引拉杆中心线一致。危害：车辆落成时，若俩端橡胶节点压装不正位，会造成车体与转向架