《动车组机械结构检修》课件-项目三 动车组转向架维护与检修

项目三动车组转向架维护与检修

任务1转向架的作用与组成一、转向架的设计原则、作用、组成（一）转向架的设计原则转向架是机车车辆最重要的组成部件之一，其结构是否合理直接影响机车车辆的运行品质、动力性能和行车安全。由于各国铁路发展历史和背景的不同，以及技术条件上的差异，致使各国研制的高速转向架结构类型也相差较多。然而在设计原则上的共识和实践经验却造成高速转向架形式上的众多相同之处，如采用空气弹簧悬挂系统、无磨耗轴箱弹性定位、盘形制动为主的复合制动系统等。（一）转向架的设计原则根据国外高速转向架的设计经验，建议采用以下设计原则：(1)采用高柔性的弹簧悬挂系统，以获得良好的振动性能。这种高柔性空气弹簧在速度380km/h以下能表现出优良的性能。(2)采用高强度、轻量化的转向架结构，以降低轮轨间动力作用。(3)采用能有效地抑制转向架蛇行运动，提高转向架蛇行运动临界速度的各种措施。(4)驱动装置采用简单、实用、可靠、成熟的结构，尽量减小簧下质量和簧间质量，以改善轮轨间的动作用力，提高高速运行稳定性。(5)基础制动装置采用复合制动系统。（二）作用(1)承裁（或传力）：承受车架以上各部分的重量（包括车体、车架、动力装置和辅助装置等），并使轴重均匀分配。(2)驱动（或牵引，动力转向架）：保证必要的轮轨黏着，并把轮轨接触处产生的轮周牵引力传递给车架、车钩，牵引列车前进。(3)缓冲（或减振）：缓和线路不平顺对车辆的冲击，保证车辆具有良好的运行平稳性和稳定性。(4)导向（或转向）：保证轮对在钢轨上对中运行，并使车辆顺利通过曲线。(5)制动：产生必要的制动力，以使车辆在规定的距离内减速或停车。当然，非动力转向架并不产生驱动力，它是被动车拉着走的，因此它可以没有驱动作用（任务）。（三）组成及各部分的作用通常一般动车组转向架可分为动力转向架和非动力转向架，常见的动力转向架结构如图3-1所示，其主要组成部分及其作用叙述如下：（三）组成及各部分的作用(1)轮对。轮对直接向钢轨传递重力，通过轮轨间的黏着产生牵引力或制动力，并通过车轮的回转实现车辆在钢轨上的运行（平移）。(2)轴箱。轴箱是连接构架与轮对的活动关节，它除了保证轮对进行回转运动外，还能使轮对适应线路不平顺等条件，相对于构架上、下，左、右和前、后运动。(3)一系悬挂（弹簧悬挂装置）。一系悬挂用来保证一定的轴重分配，缓和线路不平顺对车辆的冲击，并保证车辆运行平稳。它包括轴箱弹簧、垂向减振器和轴箱定位装置等。(4)构架。转向架的骨架，它将转向架的各个零部件组成一个整体，并承受和传递各种力。它包括侧梁、横梁或端梁，以及各种相关设备的安装或悬挂支座等。（三）组成及各部分的作用(5)二系悬挂[车架（体）与转向架间的连接装置]。二系悬挂用以传递车体与转向架间的垂向力和水平力，使转向架在车辆通过曲线时能相对于车体回转，并进一步减缓车体与转向架间的冲击振动，同时必须保证转向架安定。它包括二系弹簧、各方向减振器、抗侧滚装置和牵引装置等。(6)驱动装置（仅动力转向架有）。驱动装置将动力装置的扭矩最后有效地传递给车轮。包括牵引电机、车轴齿轮箱、联釉节或万向轴和各种悬吊机构等。

(7)基础制动装置。基础制动装置制动缸传来的力，经放大系统（一般为杠杆机构）增大若干倍以后传给闸瓦（或闸片），使其压紧车轮（或制动盘），对车辆施行制动。它包括制动缸（气缸或油缸）、放大系统（杠杆机构或空一油转换装置）、制动闸瓦（或闸片）和制动盘等。一般动车组的非动力转向架与动力转向架的最主要区别是：非动力转向架没有驱动装置。（四）转向架的主要技术要求对铁路机车车辆转向架的主要技术要求包括：(1)保证最佳的黏着条件。轴重转移应尽量小，且轮轨间不产生黏-滑振动。(2)良好的动力学性能。尽量减小轮轨间的动作用力、应力和磨耗。(3)质量轻，工艺简单。尽可能减轻自重，且制造和修理工艺简单。(4)良好的可接近性。易于接近，便于检修。(5)零部件标准化和统一化。结构和材质尽可能统一化。（五）转向架分类1．按弹簧装置形式（悬挂方式）分类按弹簧装置形式有一系悬挂和二系悬挂转向架之分。一系悬挂：仅在轮对轴箱与构架间或者仅在构架与车体间有弹簧，如图3-2所示。适用于中、低速车辆。二系悬挂：除了在轮对轴箱与构架间有弹簧外，还在构架与车体间设置第二系悬挂弹簧，如图3-3所示。一般适用于中、高速机车车辆。高速动车组车辆通常采用二系悬挂转向架。

2．按轴箱定位形式分类轴箱定位装置是指约束轮对轴箱与构架之间相对运动的机构。它对转向架的横向动力性能、曲线通过性能和抑制蛇行运动具有决定性的作用。轴箱定位装置的纵向和横向定位刚度选择合适，可以避免车辆在运行速度范围内蛇行运动失稳，保证曲线通过时具有良好的导向性能，减轻轮缘与钢轨间的磨耗和噪声，确保运行安全和平稳。常见的轴箱定位装置的结构形式有：拉板式定位（如日本0系和100系转向架）；拉杆式定位（如CRH5转向架）；转臂式定位（如CRH380A和日本500系转向架）；层叠式橡胶弹簧定位（又称八字形或人字形橡胶定位，上海地铁转向架）；干摩擦式导柱定位。由于转臂式定位轴箱结构简单、拆装方便，因此在高速动车组转向架上得到了越来越广泛的使用。3．按车体与转向架间的连接装置形式分类按车体与转向架间的连接装置形式来分，可分为有心盘（或牵引销）转向架、无心盘（或牵引销）转向架和铰接式转向架（亦称雅可比转向架）。带心盘（或牵引销）式结构由于很难满足转向架相对于车体的横向弹性运动的要求，且结构比较复杂，因此在现代高速动车组转向架中几乎不被采用。我国动车组转向架均采用无牵引销（无心盘）转向架，且CRH380A型动车组采用非常简单的单拉杆结构，而CRH5和CRH3型动车组采用“Z”字形布置的双拉杆配合中央牵引销结构。项目三动车组转向架维护与检修

任务2CRH380A型动车组的转向架简介（一）概述1．概要青岛四方生产的时速350km动车组动车转向架型号为SWMB-400，拖车转向架型号为SWTB-400，均为无摇枕转向架。其特征如下，主要参数如表3-1所示。1．概要(1)轮对：为检修探伤操作方便及减轻重量，采用了合金钢空心车轴。车轮直径为860mm，采用盘式制动。动车转向架采用轮盘方式，拖车转向架采用轮盘和轴盘并用方式。(2)轴箱轴承：使用自密封式的双列圆锥滚子轴承（油脂润滑方式），以此来减轻重量和降低维修的频度。(3)轴箱定位装置：采用转臂（轴梁）式定位方式，以此来减轻磨耗并简化调整方法，从而降低维修频度及减轻重量。(4)牵引装置：牵引装置为单连杆方式，以此来减轻重量及降低维修的频度。(5)基础制动装置：采用气动式制动夹钳以及浮动式闸片，可以使制动力分布更为均匀，有效地减少热斑、颤振，并可以进一步减轻重量。2．各种车型的配置动车转向架因由安装在牵引电机上的PG传感器来获得信号，所以轴端没有配置速度传感器。两端头车用的拖车转向架由配置在各轴端的速度传感器AG37来获得检测滑行用的速度信号，除AG37之外，还配置了ATC用速度传感器AG43和GEL247Y（或其他类型）。（二）转向架结构及使用动车转向架主要由构架、轮对组装、轴箱装置、一系悬挂、二系悬挂、牵引驱动装置、基础制动装置和踏面清扫装置等部分组成，分别配置在除头车外的中间车。具体结构如图3-4和图3-5所示。（二）转向架结构及使用拖车转向架可分为中间转向架和端部转向架两类，两者结构基本相同。中间转向架主要由构架、轮对组装、轴箱装置、一系悬挂、二系悬挂、基础制动装置、踏面清扫装置等部分组成；端部转向架除与中间转向架组成相同外，加安装了速度传感器和排障器，它配置在动车组头车。拖车转向架具体结构如图3-6和3-7所示。项目三动车组转向架维护与检修

任务3动车组轮对组成三、动车组轮对组成动车组轮对必须具备如下功能：(1)承受车辆与线路间相互作用的全部载荷及冲击。(2)与钢轨形成黏着产生牵引力或制动力。(3)轮对滚动使车辆前进运行。三、动车组轮对组成CRH380A型动车组转向架轮对组成主要包括车轮、车轴、制动盘（轮盘和轴盘）、齿轮箱及轴承等。轮对分为动车轮对和拖车轮对，动车轮对一侧安装齿轮箱装置，而拖车轮对则安装两套轴盘。此外，动车轮对因轴端安装了不同的速度传感器齿轮而略有差异。由于采用了带白密封的轴承，因此轴承可预先压装在轴颈上。轮对组成后，需逐个进行动平衡试验。三、动车组轮对组成动车转向架采用的轮对由车轴、车轮（带有制动盘，简称轮盘）、齿轮装置及轴承构成，如图3-8所示。拖车转向架轮对由车轴、车轮（也带有制动盘，简称轮盘）、轴制动盘（简称轴盘）及轴承构成，如图3-9所示。为确保安全性和可靠性，车轮、大齿轮、轴盘等采用冷压法压装到车轴上。（一）车轮

1．车轮各部的名称和作用整体车轮包括踏面、轮缘、轮辋、辐板、轮毂、辐板孔、轮毂孔，如图3-10所示。(1)踏面：车轮同钢轨的接触面称为踏面。(2)轮缘：车轮内侧沿整个网周凸起的部分为轮缘，轮缘是保持车轮沿钢轨运动，起导向作用，防止脱轨的重要部分。(3)轮辋：沿径向的厚度部分称为轮辋。(4)轮毂：保证车轮和车轴相互结合且保证有足够压装力的部分。中央的轮毂孔是安装车轴的地方，它与车轴上的轮座部分相配合。(5)辐板：连接轮辋和轮毂的地方。2．CRH380A车轮踏面形状CRH380A型动车组车轮按JISE5402《铁道车辆—碳素钢整体辗压车轮》设计和生产，车轮采用整体轧制车轮，轮辋厚度为135mm，踏面形状采用LMA型。新造车轮滚动圆直径为Φ860mm，最大磨耗直径为4790mm。在靠轮辋轮缘侧面Φ790mm圆周上，设有磨耗到限标记。CRH380A车轮踏面形状如图3-11所示。因采用轮盘制动，需要在车轮辐板两侧安装制动盘，所以为直辐板车轮。随着轴重的增加，与轮毂连接的直辐板根部厚度有所增加。动力轮对和拖车轮对除了轮座尺寸及轮毂厚度尺寸不同外，其他部位相同。车轮与车轴的装配采用注油压装和拆卸。为保证轮轴在装配后形成规定的压装力，装配后进行反向压力检验。（二）车轴1．车轴各部分名称（见图3-12）车轴各部分的作用如下：(1)轴颈是安装滚动轴承和承载的部位。(2)防尘板座是车轴与防尘板配合部位，其直径比轴颈直径太，比轮座直径小。(3)轮座是车轴和车轮配合的部位，是车轴受力最大的部位。(4)轴身是两轮座的连接部分，为增加其强度和减少应力集中，车轴轴身呈圆柱形。(5)制动盘安装座供压装制动盘用。一般一根车轴上设有两个制动盘安装座。2．CRH380A型动车组转向架车轴CRH380A型动车组转向架车轴按照《铁道车辆—车轴强度设计》进行设计，按JISE4502标准进行生产。为提高车轴的疲劳安全性，采用高频淬火热处理和滚压工艺。CRH380A型动车组采用了空心车轴（见图3-13）在保证强度的同时减轻了质量。超声波探头可以直接穿过该通孔，使探伤容易。（三）制动盘（车轮制动盘和车轴制动盘）CRH380A型动车组转向架的动车轮对和拖车轮对分别在车轮辐板两侧安装整体式锻钢制动轮盘，内外侧轮盘通过均布的连接螺栓安装在车轮辐板上。轮盘的背面设散热筋，可提高盘片的承载刚度。为了有效释放在制动过程中产生的热量，盘片与车轮辐板安装侧预先设置了反向翘曲。拖车轮对除了设置轮盘外，在车轴上还设两套制动轴盘。轴盘由压装在车轴上的轮毂和通过螺栓安装在轮毂的制动盘构成，轴盘材料为锻钢，盘体为分体式，无须退轮即可进行更换。车轮制动盘车轴制动盘（四）齿轮装置齿轮装置是传递驱动扭矩或制动扭矩的关键部件，仅动车转向架才有。它既属于动车轮对，又是驱动装置的重要组成部分，有关齿轮装置的详细内容将在驱动装置一节叙述。项目三动车组转向架维护与检修

任务4CRH380A型动车组转向架轮对的检修四、CRH380A型动车组转向架轮对的检修修程：二级修周期：6万千米/60天作业人员：2名地勤机械师作业时间：20分钟／辆供电条件：无电（一）安全防护及注意事项(1)作业人员应按规定穿戴劳保用品。(2)无电作业前应确认动车组受电弓已降下，接触网已断电，接地杆已挂，停放制动已施加。(3)作业时防止磕碰伤。(4)作业过程中作业工具、材料及配件定置摆放。（二）作业准备1．工具清单轮径尺1把、DCLJ动车组专用检查器1把、头灯2个、内侧距尺1把、钢板尺(300mm)2把、塞尺2套。2．人员准备（1，2号）按规定穿戴劳保防护用品（工作服、劳保鞋、安全帽）。3．作业手续办理(1)工长确认作业车组号及股道正确，受电弓已降下，接触网已断电，接地杆已挂，停放制动已施加，放电完毕后到现场值班室领取无电作业牌，办理无电作业手续。(2)工长通知1号可以开始无电作业。（三）作业程序及标准

1．轮对外观检查

1号、2号分别目视检查轮对外观，发现缺陷时1号使用DCLJ动车组专用检查器进行测量，超限时记录并申请镟修。限度标准：(1)车轮踏面擦伤：车轮直径>840mm，长度≤30mm，深度≤0.25mm；车轮直径≤840mm，长度≤25mm，深度≤0.25mm。(2)车轮踏面硌伤：车轮直径>840mm，长度≤30mm，深度≤0.25mm;车轮直径≤840mm，长度≤25mm，深度≤0.25mm。(3)滚动接触疲劳：车轮直径>840mm，长度≤30mm，深度≤0.25mm；车轮直径≤840mm，长度≤25mm，深度≤0.25mm。(4)车轮踏面剥离：车轮直径>840mm，长度≤30mm，深度≤0.25mm;车轮直径≤840mm，长度≤25mm，深度≤0.25mm。2．轮径尺寸测量使用轮径测量尺测量轮径：(1)测量点为轮辋内侧面向外70mm处。(2)每个轮对测量前需进行标定。(3)-个轮对测量三个点求均值。限度：同一轮对≤1mm，同一转向架≤4mm，同一车辆≤10mm，同一车辆单元内车辆间≤40mm。3．轮缘高度测量使用DCLJ动车纽专用检查器，测量轮对轮缘高度，如图3-14所示。(1)用手向下压住定位销手柄并移动轮箍宽度测尺尺框，使定位销落入销孔内，然后锁紧其锁紧螺钉。(2)将定位角铁与车轮内侧面密贴，并使轮箍宽度测头与车轮踏面接触。(3)移动踏面磨耗及轮缘高度测尺尺框到合适位置并锁紧，使QR值定位测量定位点不与车轮接触。(4)推动踏面磨耗及轮缘高度测尺使其测量面与车轮轮缘最高点接触，从左边游标读取踏面磨耗值，从右边游标读取轮缘高度值。

(5)限度：27.5mm≤h≤33mm修形后h=28mm。4．轮缘厚度测量使用DCLJ动车组专用检查器，测量轮对轮缘厚度，如图3-15所示。(1)移动轮箍宽度测尺尺框，使定位销落入销孔内，然后锁紧其锁紧螺钉。(2)将定位角铁与车轮内侧面密贴，并使轮箍宽度测头与车轮踏面接触。(3)推动轮缘厚度测尺，使其测量头与轮缘接触，游标尺中读取轮缘厚度值。(4)限度：26mm≤e≤33mm。

5．轮对内侧距测量测量轮对内侧距，使用内侧距测量尺（或符合要求的镟轮设备自带测量设备）在车轴水平位置测量，读取数值（一侧固定一侧滑动，记录下最小数值），须在1352—1356mm。若有轮对内侧距超限情况，复检时测量轮轨接触部、车轴水平位置及轮对最高处3处位置的轮对内侧距，以其平均值为准，如图3-16所示。6．制动盘磨耗测量1号、2号各使用钢板尺与塞尺对各车制动盘磨耗进行测量：(1)利用制动盘有效摩擦面两端的未磨耗环形带作为基准，以钢板尺侧立定位，用塞尺辅助测量。(2)限度：轮盘磨耗厚度（单侧）≤2.5mm，同一车轮两侧磨损差不超过2mm;轴盘磨耗厚度（单侧）≤4.5mm，同一车轮两侧磨损差不超过2mm。7．闸片磨耗测量1号、2号各使用钢板尺测量各车闸片磨耗：(1)测量闸片最薄部位。(2)限度：5mm+磨耗余量（到下一个一级检修前闸片厚度不得低于5mm，磨耗余量根据各线路闸片磨耗速度确定，测量时包含摩擦块的金属背板在内，在最薄处测量）。8．整理工具物料将工具和物料整理齐全，确认作业区周边卫生干净无杂物。9．办理销号手续1号通知工长作业结束。项目三动车组转向架维护与检修

任务5轴箱装置一、轴箱装置轴箱装置是连接轮对与构架的活动关节，除了传递各个方向的力和振动外，轴箱必须保证轮对能够适应线路状况而相对于构架上下跳动和左右横动。轴箱装置包括如下主要部件：轴箱体、轴箱压盖、轴箱前盖、轴箱后盖、轴承组、橡胶弹性定位节点、轴温检测器及橡胶盖。轴箱组成如图3-17和图3-18所示。轴箱体、后盖由锻压铝合金制造，前盖由铸造铝合金制成，以此来达到减重目的。1．轴箱体轴箱作为连接轮对与构架的重要零部件，采用轴箱与转臂一体式结构，其目的是为了简化结构，降低自重和便于维护检修，同时有利于提高车辆的运行稳定性及便于组装。轴箱体材料为铸钢，箱体内安装轴承，其顶部用于安装轴箱弹簧，轴箱转臂的另一端通过压盖与橡胶弹性定位节点连接，构成轮对的定位装置。轴箱内的轴承外圈通过轴箱前后端盖来定位。轴箱体组成分为轴箱体和压盖两部分，轴箱体和压盖之间夹有橡胶定位节点，装配后安装在转向架的构架上。另外，各种车轴箱体的侧面设置有对轴箱轴承状态进行监视的轴承温度传感器。当轴承温度达到一定值以上时，温度熔断器就熔断并发出轴温异常报警。2．轴箱前盖为降低转向架簧下质量，前盖采用了高纯度铝合金铸件材料。为防止铝制材料与钢铁零件接触面产生电化学腐蚀，需要在接合面进行特殊涂装。前盖可用来安装速度传感器。速度传感器种类有AG37、AG43、GEL247Y（或其他类型）3种，三者之间无互换性。后盖设有迷宫式结构以防止雨水及尘埃等的侵入。前盖上设有橡胶盖，橡胶盖上有吸潮器，吸潮器能防止因轴承温度上升引起的压力增加及防止漏油。前盖底部有一孔，用于排出车轴超声波探伤时使用的润滑油。通常情况下前盖的孔用螺栓塞住，以防运行时灰尘进入转速计和接地装置。3．轴箱后盖轴箱后盖为锻钢材料，采用上下分体结构，先上下形成完整的挡圈后，再与轴箱通过螺栓连接。轴箱后盖设有防尘结构的双重迷宫槽。4．橡胶弹性定位节点轴箱与构架连接的一端为橡胶弹性定位节点，用以传递轮对与构架之间的牵引力和制动力。橡胶弹性定位节点作为一系悬挂装置的主要件之一，将在一系悬挂部分详细叙述。轴箱转臂定位装置5．轴承组CRH380A型动车组转向架采用双列圆锥滚子轴承结构如图3-19所示。轴承由外圈、内圈组合件、通孔、油封、前盖、后盖、隔板构成，为内部封入油脂的接触式双唇自密封型轴承单元。轴承外径240mm，内径130mm。项目三动车组转向架维护与检修

任务6滚动轴承的故障形式二、滚动轴承的故障形式滚动轴承轴箱油润装置尽管故障较少，但由于材质、安装、搬运、振动、受力等原因，也会出现各种故障，这些故障都会对行车安全造成危害。因此，必须掌握、了解这些故障的特征及产生原因，以便在检修中消除。滚动轴承的常见故障有以下几种：1．麻点(1)定义：零件表面呈分散或群集状的细小坑点。(2)形态特征：呈黑色针孔状凹坑，有一定深度，个别存在或密集分布。(3)部位：多出现在轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面上，也出现在滚子球基面或内圈滚子引导面上。(4)原因分析：①金属表面疲劳。在滚动接触应力的循环作用下，在金属亚表层形成微观裂纹，并逐渐发展成凹坑状的微小剥离。②金属的亚表层存在夹杂物或大颗粒炭化物形成应力集中，过早产生微观裂纹并逐渐发展成剥离。③装配不当或润滑不良。2．碾皮(1)定义：零件表面由于疲劳而发生的极薄的金属起皮现象。(2)形态特征：在呈不规则形状的一定面积上产生的极薄的表面起皮或脱落；一般有手感；碾皮后的金属表面失去原有光泽。(3)部位：轴承内、外圈滚道画和滚子滚动面，尤以滚子滚动面上最为常见。(4)原因分析：①金属表面早期疲劳。②材质热处理不良。③润滑不良。④过载应力作用。3.剥离(1)定义：零件表面在高接触应力的循环作用下产生的金属片状剥落现象。(2)形态特征：具有一定的深度和面积，表面呈凹凸不平鳞状，具有尖锐的沟角，通常呈现疲劳扩展特征的海滩状条纹。(3)部位：轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面。(4)原因分析：①过载应力作用。②材质不良或热处理不当。③润滑不良。④装配不当。4．擦伤(1)定义：零件表面因滑动摩擦而产生的金属迁移现象。(2)形态特征：沿滑动方向，具有一定长度和深度的表面机械性损伤。(3)部位：轴承零件工作面。(4)原因分析：①轴承游隙过小。②润滑不良及润滑脂中含有杂质。③轴向预负荷过大。5．烧附(1)定义：零件表面产生的热熔性金属黏着现象。(2)形态特征：金属表面黏附有被迁移的熔融性金属。(3)部位：轴承零件工作面。(4)原因分析：①轴承游隙过大或过小。②润滑不良或润滑脂中含有杂质。③擦伤严重引起急剧温升而形成。

6．热变色(1)定义：由于温度升高致使零件表面产生氧化的现象。(2)形态特征：变色部位局部或全部呈现淡黄色、黄色、棕红色、紫蓝色及蓝黑色严重变色将导致表面硬度降低。在确认零件变色时，应考虑润滑脂黏附表面的影响。(3)部位：轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面。(4)原因分析：①润滑不良或油脂老化变质。②游隙过小。③轴承滚动表面加工粗糙。④过载。7．腐蚀(1)定义：零件表面与周围环境介质发生化学或电化学反应产生的表面损伤现象。(2)形态特征：腐蚀按不同程度分为锈迹、蚀刻和蚀坑。①锈迹：呈点状、斑块状或条状，颜色呈淡黄色、黄色、浅灰色或红褐色，尚无深度。②蚀刻：呈点状、条状或片状，颜色呈灰黑色，稍有手感。③蚀坑：呈点状、条状或片状，颜色呈红褐色或黑色，手感明显。(3)部位：轴承零件各表面。(4)原因分析：①轴承内部或润滑脂中混有水、酸、碱类物质。②密封不良。③轴承在空气湿度较大的环境中工作发热，在停止运转时迅速冷却形成冷凝水而导致腐。④清洗、组装、存放和使用不当。8．微振磨蚀(1)定义：静止状态下的轴承受到小角度回摆和振动，在滚子与滚道面间产生的磨蚀或转动状态下的轴承在载荷循环作用下发生车轴挠曲，致使配合面间反复张合而产生磨蚀的现象。(2)形态特征：内、外圈滚道面上呈现等间距的褐色或黑色假压痕；配合接触表面产生磨损，表面附有黑色或红褐色的氧化铁粉末。(3)部位：轴承内、外圈滚道面，内圈端面及内径面，(4)原因分析：①装用轴承较长时间处于非转动状态并受振动影响。②几何形状不良或配合过盈量不足。③轴向紧固力不足。9．凹痕(1)定义：轴承内混有金属或其他硬性颗粒而使零件表面产生的点状或条状塑性凹陷现象。(2)形态特征：形状、大小不规则，有一定深度，边缘光滑，略有手感。(3)部位：常出现在轴承内、外圈滚道面上，也出现在滚子滚动面上。(4)原因分析：①轴承清洁度不够，内部含有金属或其他杂物。②轴承密封不良。10.压痕(1)定义：因受过大冲击载荷作用，滚子使轴承内、外圈滚动面产生的塑性凹陷。(2)形态特征：压痕呈条状，有深度，其中心线与滚子中心线平行，边缘光滑且与滚子轮廓相吻合。(3)部位：轴承内、外圈滚道面。(4)原因分析：①轴承受过大冲击载荷的作用。②内、外圈滚道面硬度不足。11．拉伤(1)定义：轴承向轴颈上压装或从轴颈上退卸时，内圈内径及轴颈表面产生的机械性损(2)形态特征：伤痕一般与轴线平行，严重时有金属移位或表面有附着金属。(3)部位：轴承内圈内径表面和轴颈表面。(4)原因分析：①压装或退卸轴承时，内圈内径面或轴颈表面有硬性颗粒。②轴承内圈或密封座的内径倒角过渡不圆滑。③轴承组装时不正位。④过盈量过大。12.磕碰伤(1)定义：轴承零件间或轴承零件与其他硬物间相互碰击而产生的零件表面机械性损坏。(2)形态特征：多呈棱角形或半月形的刻印状；边缘凸起，手感明显，有时在尖角处产生微裂纹。(3)部位：轴承零件各表面。(4)原因分析：粗鲁作业及相互碰撞。13.划伤(1)定义：硬性颗粒或杨体尖刃部与轴承零件接触并有相对移动而产生的表面线状机械性损伤。(2)形态特征：呈线状，方向不定，有手感的光亮沟纹。(3)部位：轴承零件各工作表面。(4)原因分析：①粗鲁作业。②油脂中含杂质。14．裂损(1)定义：轴承零件金属的连续性遭到破坏而产生的损伤。(2)形态特征：裂纹按其损伤程度可分为裂纹和破损。①裂纹：呈线状；方向不定；有一定长度和深度；有时肉眼不可见，磁化后有聚粉现象。②破损：零件有局部掉块。(3)部位：可发生在轴承零件的任何部位。裂纹多发生在外圈牙口和滚子工作面上。(4)原因分析：①材质不良（有夹杂物、折叠、白点等冶金缺陷）。②热处理中渗碳或淬火不当。③磨削操作不当。④轴承受非正常冲击力。⑤材质疲劳。⑥由其他缺陷诱发产生。15.电蚀(1)定义：当电流通过轴承时，在接触点或面击穿油膜放电，产生高热，造成金属表面局部熔融形成弧坑或沟蚀。(2)形态特征：一般呈斑点、凹坑、密集的小坑状，有金属熔融现象。电蚀产生的弧坑在放大镜下观察呈火山喷口状。当电流通过运转中的轴承连续击穿油膜时，形成条状平行沟蚀（俗称洗衣板状）。电蚀降低蚀点周围区域金属的硬度，严重时形成剥离。(3)部位：轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面。(4)原因分析：电流通过轴承。轴承外观判定标准按照表3-2内容执行。表中带符号“×”的缺陷轴承不能再使用．带符号“⊙”的缺陷轴承表示修复后可以再次使用，但缺陷严重者不能再使用。项目三动车组转向架维护与检修

任务7轴箱装置的检修三．轴箱装置检修1．轴箱体(1)表面清除锈污后进行外观检查，非加工面不得存在明显损伤，若轴箱体螺纹孔内有毛刺、污垢时须清除。(2)轴箱体内孔加工面纵向擦伤或划痕深度不超过0.5mm时允许将边缘棱角消除后使用，局部锈蚀（磨耗）深度不得超过0.2mm，超限时更换，内筒表面有锈垢需清除，但允许留有除锈后的痕迹。(3)压盖与节点接触表面不得存在明显损伤，油漆脱落时找补，定位销存在损伤时更换。2．轴箱前盖轴箱前盖与轴箱体装配面不得有电蚀，前盖表面外观目视检查不得存在裂纹和破损，表面伤痕深度不超过5mm时消除锐棱后使用，超限时更换。3．轴箱后盖轴箱后盖与轴箱体装配面不得有电蚀，金属迷宫槽部位不得有凹陷、变形，有锈蚀、毛刺、尖角、锐棱时须消除。4．轴箱轴承

(1)表面清洗后外观检查，轴承外圈外表面不得存在剥离、电蚀、裂纹等缺陷，表面锈蚀及划伤时使用细砂纸打磨处理。

(2)轴承分解检修，挡油环、外圈、内圈组件、后挡圈各件清洗后进行外观检查，油封及防磨垫圈须更换；轴承外圈、内组件存在超限缺陷时，整套轴承报废，挡油环、后挡圈除外。①外圈、内圈滚动面及滚柱表面无剥离、裂纹、破裂、黏附，无严重的擦伤、压痕、锈蚀麻点、变色等缺陷；外圈与油封配合处不得有损伤。②保持架外观状态良好，无磨损、开裂、击伤等缺陷。③挡油环、后挡圈与油封配合表面不得有明显伤痕，有锈迹时用280#以上细砂纸打磨消除。4．轴箱轴承④轴承内圈与车轴配合表面存在轻微划痕时用280#以上细砂纸打磨去除。⑤轴承外观判定标准按照表3-12内容执行。表中带符号“×”的缺陷轴承不能再使用，带符号“⊙”的缺陷轴承表示修复后可以再次使用，但缺陷严重者不能再使用。⑥轴承外圈、内圈制造日期、制造编号须一致，严禁混装；挡油环、后挡圈及油封可互换使用。⑦轴承组装前须按表3-3要求进行检测、选配，并按规定涂写标记。⑧轴承内注入润滑脂(ShellNerita2858)(240±20)g，其中两列内圈注脂量均为(50±5)g，外圈中央位置注脂量(140±5)g，油封部位涂抹2～5g的油脂。轴承组装前检修项目如表3-3所示。4．轴箱轴承(3)轴承压装前，车轴轴肩及与后挡圈配合处应涂抹防锈剂，轴颈前部约1/3处涂二硫化钼润滑剂；轴承压装时应记录压装过程最大压力值，压装力和最大止推力须满足表3-4要求（建议采用有打印压力曲线功能的压装设备压装轴承）。4．轴箱轴承(4)轴承压装后轴承轴向间隙为0.15～0.62mm。(5)安装轴端螺母M120×4，其安装扭矩为1960～2940N·m;安装轴端压板，其铰制孔M12安装螺栓扭矩为49N·m。(6)手动转动轴承，转动灵活无卡阻等异常现象。项目三动车组转向架维护与检修

任务8弹簧装置一、弹簧装置机车车辆的悬挂参数是通过悬挂元器件实现的，对应的悬挂刚度和阻尼是通过弹簧装置及减振器来实现的。铁路机车车辆通常采用的弹簧种类有：圆弹簧、橡胶簧及空气弹簧。圆弹簧和橡胶簧经常被用作第一系悬挂，空气弹簧则被广泛运用于第二系悬挂。铁路机车车辆通常采用的减振器种类有：液压减振器、摩擦减振器。在现代机车车辆上货车采用摩擦减振器，客车全部采用液压减振器。一、弹簧装置通常，所谓一系悬挂是指仅在构架与轴箱间设有一系簧的弹簧悬挂，一般用于低速机车车辆；而所谓两系悬挂是指既有第一系弹簧，还在构架与车体间设有第二系弹簧的弹簧悬挂，用于中、高速机车车辆。采用两系悬挂的目的：①便于结构设计，保证机车车辆的运动稳定性和曲线通过能力；②减小簧下质量，减小对线路的动作用力；③减少机车车辆悬挂的合成刚度，增大其总静挠度，以改善机车车辆的运行平稳性。（一）弹簧装置的主要作用铁道车辆弹簧装置的作用主要体现在两个方面：一是使车辆的质量及载荷比较均衡地传递给各轮轴，并使车辆在静载状况下（包括空、重车），两端的车钩距轨面高度应满足《铁路技术管理规程》规定的要求，以保证车辆的正常连挂；二是缓和因线路的不平顺、轨缝、道岔、钢轨磨耗和不均匀下沉，以及因车轮擦伤、车轮不圆、轴颈偏心等原因引起车辆的振动和冲击。由于有弹簧装置，使车辆的弹簧以上部分和弹簧以下部分分成既有联系又有区别的两个部分。即簧上、簧下的作用力既相互传递，而运动状态（位移、速度、加速度）又不完全相同。车辆内设置弹簧装置可以缓和轮轨之间相互作用，可以提高车辆运行的舒适性和平稳性，保证旅客舒适、安全，保证货物完整无损，延长车辆零部件使用寿命。（二）弹簧的分类车辆上采用的弹簧种类很多，按其材质可分为钢质弹簧、橡胶弹簧、空气弹簧3类。钢质弹簧：主要包括螺旋弹簧、环弹簧、抗侧滚扭杆等，其结构形状如图3-22和图3-23所示。另外，组合使用的弹簧，可多个、多种弹簧组合在一起：有的串联使用，有的并联使用，有的同类弹簧使用，有的异形弹簧组合。图3-24所示为叠板弹簧与螺旋弹簧组合的形式。1．螺旋弹簧弹簧呈螺旋状，有圆柱形和圆锥形。在铁路车辆上通常采用簧条截面为圆形的圆柱压缩螺旋弹簧，故又称圆簧。常用的弹簧材质有55Si2Mn和60S12Mn两种。硅锰弹簧钢热处理时有较高的淬透性，加热时氧化皮较少，能获得较好的表面质量与较高的疲劳强度，而且与其他合金弹簧钢相比价格低廉，其化学成分见表3-5。1．螺旋弹簧此外，车辆上也有某些弹簧采用碳钢或铬锰钢。制造弹簧时分为冷卷与热卷，车辆转向架上采用的簧条直径一般都较粗，故多为热卷。另外，制造时还要将簧条每端约有3/4圈的长度制成斜面，使弹簧卷成后，两端成平面，以保证弹簧平稳站立，并尽量减少偏载。两端的3/4圈作为支持平面，是弹簧辅助部分，起传递载荷作用。弹簧的旋向：螺旋弹簧的旋转方向，可分为右旋和左旋两种，如图3-25所示。所谓右旋是指用眼睛正对弹簧端面簧条旋制方向为顺时针旋转的，否则为左旋。1．螺旋弹簧弹簧旋向与弹簧性能无关。如使用多卷弹簧，则相邻弹簧的旋向必须相反。因为弹簧在承受荷重时，弹簧向相同方向旋转，从而使弹簧产生移动。如果相邻两簧旋向相反，则由于相互作用，移动彼此抵消，上述移动现象即不存在或很微小。2．环弹簧由多个具有锥面配合的弹性环组成的弹簧叫作环形弹簧，简称环弹簧，其结构形状参见图3-23。内环的外面和外环的内面都做成V形锥面，组装时，要求有一定的初压缩力，以保证环弹簧锥面间的密贴配合。当环弹簧受力压缩时，由于内、外环为锥面配合，受力后外环扩张，内环缩小，产生轴向弹性变形，起到缓冲作用。与此同时，内、外环锥面间有相对滑动，因摩擦而做功，从而使部分冲击能量变为摩擦功而消失。当外力去除后，各内、外环由于弹力而复原，此时同样也要消耗部分冲击能量。3.抗侧滚扭杆高速车辆为了改善垂向动力学性能，增加舒适度，克服转向架的二系弹簧刚度较低而导致车辆在运动中的侧滚幅度加大的缺点，在转向架中增设了抗侧滚扭杆装置。抗侧滚扭杆的内容在下一小节将单独阐述。4．橡胶弹簧车辆上橡胶元件主要用于定位装置。此外，车体与摇枕、摇枕与构架、轴箱与构架、弹簧支承面等金属件接触部位之间，常采用橡胶衬垫、衬套、止挡等橡胶元件。图3-28所示为常见的橡胶元件的形式。4．橡胶弹簧铁道车辆上采用橡胶元件具有下列优点：①可以自由确定形状，使各个方向的刚度根据设计要求确定。利用橡胶的三维特性可同时承受多向载荷，以便于简化结构；②可避免金属件之间的磨耗，安装、拆卸简便，无须润滑有利于维修、降低成本；③可减轻自重；④具有较高内阻，有良好的高频振动的减振以及隔音性；⑤弹性模量比金属小得多，可以得到较大的弹性变形，容易实现预想的良好的非线性特性。它的缺点主要是耐高温、耐低温和耐油性能比金属弹簧差，使用时间长易老化，而且性能离散度大，同批产品的性能差别可达10%。但随着橡胶工业的发展，正在研究改进橡胶性能，以弥补这些不足。5．空气弹簧空气弹簧大体上可分为囊式和膜式两类。膜式可分为约束膜式、自由膜式等形式。在后面阐述。空气弹簧（三）弹簧的特性弹簧的特牲可用弹簧挠力图表示，设纵坐标表示弹簧承受的载荷P，横坐标表示其挠度f，如图3-29所示（不考虑内部阻力的情况）。（三）弹簧的特性图3-29(a)表示力与挠度呈线性关系，即弹簧刚度为常量。螺旋圆弹簧的特性就是如此。图3-29(b)表示力与挠度呈分段线性关系，属于非线性弹簧，又称准线性。图3-29(b)曲线1，刚度特性为“先软后硬”，如一些重载货车上采用的两级弹簧的特性就是这样情况。（三）弹簧的特性图3-29(c)表示力与挠度呈曲线关系，即刚度随着载荷的变化而变化，为非线性特性。图3-29(c)中曲线1的刚度，随载荷增加而逐渐增大，如车辆上采用的一些橡胶弹簧，横向缓冲器的特性就是属于这种特性。显而易见，在车辆悬挂系统中，为了减小振动，控制振动位移在一定范围内，不能使用具有图中曲线2特性（“先硬后软”或随载荷增加刚度逐渐变小）的弹簧。（四）弹簧组合的刚度及柔度为了改善弹簧的特性，适应安装位置及空间大小的需要，在铁路车辆上时常采用组合弹簧。这些弹簧有并联、串联和串并联3种组合形式。组合弹簧的总（当量）刚度计算方法如下：

(1)并联时，如图3-30(a)所示，一般弹簧为对称分布。并联布置的弹簧系统的当量刚度等于各个弹簧刚度的代数和。

(2)串联时，如图3-30(b)所示，在组合弹簧上作用着载荷P，分别使备弹簧产生挠度。串联布置的弹簧系统的总柔度等于各弹簧柔度的代数和。

(3)串并联时，如图3-30(c)所示，可先将各级并联弹簧当量刚度计算出来，然后简化成串联布置的当量弹簧系统，计算其当量刚度，就是整个系统的当量刚度。项目三动车组转向架维护与检修

任务9

抗侧滚扭杆3．抗侧滚扭杆(1)抗侧滚扭杆装置组成高速车辆为了改善垂向动力学性能，增加舒适度，克服转向架的二系弹簧刚度较低而导致车辆在运动中的侧滚幅度加大的缺点，在转向架中增设了抗侧滚扭杆装置。抗侧滚扭杆装置由1根扭杆，2个扭臂，1个可调节连杆，1个固定连杆和2个支承座组成，如图3-26所示。(2)结构特点①扭杆与扭臂的连接采用圆锥直齿渐开线花键连接及外加防松垫圈和圆螺母紧固，该连接能使扭杆与扭臂之间紧密无间隙，连杆便于安装与拆卸。②在支承座中采用了自润滑聚四氟纤维关节轴承，避免了因扭杆弯曲而影响轴承的使用寿命。③连杆与扭臂及连杆与连杆座的连接均采用自润滑聚四氟纤维杆端关节轴承。④连杆采用单杆可调结构，安装时只需调节1根可调连杆的长度即可使平衡位置时扭杆不受扭矩的作用。(3)侧滚扭杆装置的设置位置抗侧滚扭杆装置的作用特性，确定它应设置在空气弹簧（中央弹簧）的上、下支承部分之间。因转向架结构形式不同，它可以设置在摇枕与弹簧托梁之间；或者设置在摇枕与构架之间；还可以设置在车体与构架之间，如无心盘、无旁承、无摇动台装置的高速客车转向架。抗侧滚扭杆抗侧滚扭杆装置（4）工作原理如图3-27所示，当车体发生侧滚时，一根连杆向上运动，另一根连杆向下运动，这时带动扭臂的一头分别向上和向下运动即作用于扭杆一个力矩，使得扭杆发生扭转变形，扭杆产生的反力矩抵抗车体侧滚，从而改善车体侧滚性能。扭杆弹簧的主体为一直杆，它是利用扭杆的扭转弹性变形起弹簧作用的。在实用范围内扭转力矩与扭转角的特性曲线呈线性。扭杆弹簧具有自重轻、结构简单、单位体积变形大及占空间位置小等特点，所以在铁道车辆上用于抗侧滚装置。扭杆弹簧的材质和制造精度要求较高，在制造加工过程中对其防腐处理要及时，并需进行探伤检验。(5)抗侧滚扭杆装置安装的位置有所不同，但都有相同的主要性能要求①应具有前述的作用特点和适宜的抗侧滚扭转刚度，同时应具有能适应空气弹簧（中央弹簧）上、下支承两部分之间相对运动的随动性。②在垂向、横向及纵向3个方向上，均应尽量减小对中央悬挂装置刚度的影响。③扭杆与转臂之间应有足够大的刚度。④应注意防止车辆高频振动的传递。抗侧滚扭杆装置的最佳抗扭刚度值如何选择，应根据车辆结构、车体重心的高低、转向架结构及悬挂参数、运行速度、线路条件、通过道岔的型号及速度等诸多因素来考虑。应进行必要的理论计算和试验工作来确定。已运行的双层客车抗侧滚扭杆装置的扭转刚度最佳值为1.5～2MN·m/rad。项目三动车组转向架维护与检修

任务10

空气弹簧

二、空气弹簧空气弹簧装置主要包括空气弹簧及其附属的高度调整阀、调整阀保温箱及差压阀等。空气弹簧采用自由膜式气囊，与下部的积层橡胶堆组成一体。空气弹簧（一）空气弹簧的特点(1)刚度小，当量静挠度大。空气弹簧能大幅度地增加当量静挠度，可使弹簧悬挂装置设计得很柔软，这样可降低车辆的自振频率。(2)具有非线性特性。空气弹簧具有非线性特性，可以根据车辆振动性能的需要，设计成具有比较理想的弹性特性（曲线）。在平衡位置振动幅度较小时（即正常运行时的振动），刚度较低；若位移过大，刚度显著增加，可限制车体的振幅。(3)刚度随载荷变化。空气弹簧的刚度随载荷而变化，从而可基本保持空、重车时，车体自振频率几乎相等，使空、重车不同状态的运行平稳性几乎相同。(4)高度可调节。空气弹簧和高度控制阀并用时，可使车体在不同静载荷下，保持地板面距轨面的高度基本不变。（一）空气弹簧的特点(5)可充分利用其横向弹性。同一空气弹簧可以同时承受三维方向的载荷，利用空气弹簧的横向弹性特性，可以代替传统转向架的摇动台装置，从而简化结构，减轻自重。(6)能产生适宜阻尼。在空气弹簧本体与附加空气室之间设有适宜的节流孔，可以产生适宜的阻尼，以代替垂向液压减振器。(7)具有吸振和隔音性能。空气弹簧具有良好的吸收高频振动和隔音的性能。(8)空气弹簧的缺点：结构复杂，附件多，制造成本高，维护检修复杂。（二）空气弹簧装置系统组成1．工作原理一般空气弹簧装置由列车主风管、T形支管，截断塞门、滤尘止回阀、空气弹簧贮风缸、连接软管、高度控制阀、空气弹簧本体、差压阀和附加空气室等组成（见图3-31）。空气弹簧系统工作原理（即压缩空气传递过程）：压缩空气由列车主风管l→高度阀排风塞门3→高度控制阀4→空气弹簧排风塞门2→空气弹簧5→节流阀8→附加空气室7。2．空气弹簧结构空气弹簧主要由橡胶气囊、上下盖板、橡胶堆等零部件组成，如图3-32所示。空气弹簧采用上进气设计，压缩空气经过高度调整阀进入橡胶气囊和构架内腔形成的附加空气室，橡胶气囊和附加空气室间设直径为14mm的节流孔，空气通过节流孔时产生的节流效应构成二系悬挂的垂向阻尼。2．空气弹簧结构当空气弹簧上盖板相对于底座产生垂向位移时，空气弹簧内的气体容积发生变化，引起压力的变化。空气弹簧与附加气室之间产生的压差迫使气体流过节流阀。由于气体流过节流阀时流通面积减小，节流阀对气体的流动产生阻碍作用。同时空气弹簧垂向变形时由于胶囊形状的改变，引起胶囊与上盖和底座接触面积的改变，因此空气弹簧的垂向动态特性比较复杂。节流阀对气体流动的阻碍作用引起空气弹簧的动态刚度和阻尼相对于静态刚度产生较大的变化，而且随激扰频率的改变而改变。动态刚度和阻尼的改变影响到车体振动的固有频率和衰减率，影响到车体振动的衰减特性，从而影响到车辆运行的舒适性。由于空气弹簧垂向动态特性规律具有一定的复杂性，因此节流阀参数对空气弹簧振动犄性的影响有着非常重要的意义。橡胶气囊底部橡胶堆的作用是在车体与转向架产生大位移时补偿橡胶气囊本身的变位不足，并且在空气弹簧橡胶气囊出现故障条件下仍具有一定的弹性，下盖板上贴有摩擦系数很小的滑块，允许上下盖板之间产生相对纵横向位移，起到应急弹簧的作用。产品需要按照JISE4206进行规定的特性试验和其他型式试验。CRH380A动车组转向架空气弹簧的有效直径为520mm。为使在空气弹簧泄气时能够行驶，在下面板的上面设置聚四氟乙烯制的滑动面板，在外筒的下面设置钢板，使曲线通过性能提高。（三）高度调节原理1．高度调节原理为了保持车体距轨面的高度不变，在车体与转向架间装有高度调节阀，调节空气弹簧橡胶囊中的压缩空气（充气、放气或保持压力），使车辆地板面不受车内乘客的多少和分布不均的影响，始终保持水平。1．高度调节原理调节原理如下（见图3-33）：(1)在正常载荷位置，即h=H时，充气通路V→L和放气通路L→E均被关闭。(2)当车体载荷增加时，此时h<H，阀动作，使V→L通路开启，压缩空气向空气弹簧充气，直至地板面上升到标定高度（即忍达到H高度）为止。(3)当车体载荷减小时，此时h>H，阀动作，使L→E通路开启，空气弹簧向大气排气，直至地板面下降到标定高度（即h达到H高度）为止。2．高度调整阀高度调整阀工作过程分进气过程和排气过程，具体如图3-34和图3-35所示。2．高度调整阀上述调整只能在静态时进行，不能影响车体与转向架间的正常振动。高度调整阀必须具有如下特性：

(1)不感带(10+1)mm

(2)时间延迟(3±1)s

(3)工作角度±30°（四）差压阀每台转向架的两只气囊都通过差压阀相连。如果气囊突然破裂或毁坏，差压阀将开通，使转向架的两只气囊压力保持平衡。这可防止客车由于一只气囊充气而另一只气囊没有充气而向一边严重倾斜。差压阀的工作原理如图3-36所示。（四）差压阀为什么要用差压阀而不直接用一根气管将左右两只气囊连通起来呢？这是因为：(1)在曲线上时，左右两只气囊必须保证一定的压差，否则车体将会发生倾斜。(2)车体左右摇摆振动时，也必须保证一定的压差，否则将加剧摇摆。项目三动车组转向架维护与检修

任务11CRH380A型动车组转向架的一系悬挂CRH380A型动车组转向架一系悬挂装置采用转臂式结构，转臂方式由定位转臂、定位节点、轴箱弹簧（螺旋弹簧）、一系垂向减振器、防振橡胶、弹簧夹板等构成。定位节点具备相应的纵向、横向定位刚度。垂向载荷由轴箱弹簧全部承担。三、CRH380A型动车组转向架一系悬挂装置（一）轴箱弹簧装置及防雪罩轴箱弹簧装置安装在轴箱和转向架构架之间。1．弹簧组成圆弹簧组传递垂直方向的力，通过调整垫片调整圆簧组使每个车轮的载荷均匀。轴箱弹簧用于动车转向架及拖车转向架，安装在轴箱和转向架构架之间。圆弹簧组传递垂直方向的力。轴箱弹簧组结构如图3-38所示。1．弹簧组成轴箱弹簧安装在轴箱体上部。它包括一个圆簧组（由内、外圈弹簧组成）、弹簧座（上、下）橡胶座、绝缘座。它为双圈螺旋弹簧，内、外弹簧的旋向相反。轴箱弹簧有上、下夹板。上夹板内侧还套上了防止电气腐蚀的绝缘罩，上部镶嵌了防尘帽。轴箱弹簧外安装有防雪罩。2．弹簧夹板为了便于转向架的组装，设置上下弹簧夹板，使圆簧组保持在规定的预压缩高度，并保证转向架构架和轴箱之间的正位，下弹簧夹板上设置了螺纹，以方便弹簧组与转向架的组装、分解和调整。3．橡胶垫安装在下弹簧座和轴箱体之间，橡胶垫为上下硫化黏结钢板结构，用以吸收高频振动。4．绝缘罩绝缘罩用于将圆簧和转向架构架从电气E进行纶缘，以免漏电电流通过轴箱轴承而对轴承产生电腐蚀。5．调整垫作为调节车辆作用于轮对的重力差以及为了达到消除轴箱内圆弹簧载荷不平衡的目的，将调节板插入轴箱体和防振橡胶之间，通过拔出和插入调节板进行高度调整，使得转向架四处位置的圆弹簧高度达到规定的尺寸。6．防雪罩在上圆弹簧座的开口部位安装了防尘盖，防止水、灰尘的侵入。该开口部是在对圆弹簧进行压下时、插入螺栓而设计的。（二）轴箱垂向减振器为了减少垂向的高频波振动，在转向架构架与轴箱体之间，安装了一系垂向减振器。减振器使用的密封垫采用高级合成橡胶，工作油（减振器油）采用优质的矿物油。活塞杆使用硬质镀铬合金并进行表面研磨。暴露在一系垂向减振器外部的部分，全部进行了防腐处理，并涂有油漆。具体结构如图3-39所示。（二）轴箱垂向减振器一系垂向减振器伴随转向架的振动而进行伸缩，根据活塞速度产生相应的阻尼力。为防止减振器的安装方向错误，减振器上下端部芯轴的安装尺寸设计为不同的值，以保证其方向的正确性。为防止沙尘和其他杂质进入减振器，在内、外筒之间安装了橡胶防护罩。垂向减振器在轴箱体和转向架构架侧梁的连接销轴上设有缓冲橡胶。（三）橡胶弹性定位节点

CRH380A型动车组转向架的橡胶弹性定位节点为金属-橡胶硫化的弹性元件，其芯轴固定在构架的定位座上，外套及芯轴橡胶与轴箱转臂连接，提供轮对轴箱装置的纵向(X)、横向(Y)定位刚度。轮对与构架间的横向及纵向相对位移依靠节点橡胶套的变形实现，是直接影响车辆运行稳定性和曲线通过性能最主要的悬挂件。（四）轮对提吊轮对提吊的主要作用是在转向架整体起吊过程中，使轮对随构架形成整体，同时，防止在转向架拆卸时轴箱弹簧伸长而损伤垂向减振器。项目三动车组转向架维护与检修

任务12CRH380A型动车组转向架的二系悬挂车体悬挂装置是转向架支撑车体的装置，由非线性空气弹簧、牵引装置、半主动横向减振器、抗蛇行减振器、抗侧滚扭杆装置等构成。另外，通过牵引装置将转向架的牵引力传递到车体。由于是无摇枕转向架，通过抗蛇行减振器提供转向架回转力矩。为了弥补空气弹簧垂向刚度下降导致抗侧滚刚度降低，加装了抗侧滚扭杆装置。四、CRH380A型动车组转向架二系悬挂装置（一）结构布置及特点CRH380A型动车组转向架二系悬挂装置主要由空气弹簧系统、牵引装置、横向减振器、抗蛇行减振器及横向缓冲橡胶止挡等零部件组成，如图3-40所示。（一）结构布置及特点每辆车体以上所有重量通过4个空气弹簧传递给两个转向架，纵向力（牵引力或制动力）由单牵引拉杆传递，而横向力则由空气弹簧和横向缓冲橡胶止挡共同传递。空气弹簧是车体与转向架之间的重要悬挂元件，车体由前后转向架上的4个空气弹簧支承，其主要作用除支承车体载荷外，还可以隔离转向架构架的振动，并在通过曲线过程中通过变位实现车体与转向架间的相对旋转和横移。因此，空气弹簧是二系悬挂中的关键零部件，是影响车辆的运行平稳性的关键因素。（二）空气弹簧装置动车组转向架采用了空气弹簧能在列车直线通过时柔和调节，能够在列车曲线通过时缓和因超速离心力导致的撞击，是一种协调式“非线性空气弹簧”，如图3-41所示。（二）空气弹簧装置空气弹簧采用自密封方式，通过充入内压，使上盖板以及下盖板的密封部位（截头圆锥形）紧贴空气囊的密封以保持气密性。空气弹簧橡胶堆的下板和插口部与转向架构架连接在一起。转向架的高度调整（车轮镟削后），通过橡胶堆和转向架构架之间放入调整板来进行的调整；空气弹簧上进气口（锥形状）与车体（车体下面的进气口）连接。空气弹簧无气时，焊接在上盖板下面的锈钢滑动板和粘接在下盖板上面的聚四氟乙烯制摩擦板之间产生滑动，从而降低回转摩擦力矩。空气弹簧上盖板、下盖板以及橡胶堆夹层金属使用铝合金材料，从而实现了轻量化。空气弹簧装置前已述及，不再赘述。（三）中央牵引拉杆座及牵引拉杆安装在车体上的中心销和转向架构架上的牵引拉杆座上，牵引拉杆组成两端带有橡胶节点，是传递牵引力的装置。如图3-42所示。（三）中央牵引拉杆座及牵引拉杆为传递车体与转向架间的纵向载荷，在车体枕梁中央安装了中央牵驯拉杆座，通过单牵引拉杆与转向架构架连接。中央牵引拉杆座为钢板焊接结构，材料采用耐候钢，焊接后通过退火热处理消除残余应力，其强度设计按照JISE4207标准。由于车体采用铝合金型材，中央牵引拉杆座与车体枕梁的安装接触面因异种金属材料将产生电化学腐蚀，为此，在中央牵引拉杆座组装前，须在安装面涂装铬酸锌底漆。设计按照JISE4207标准。同时，为避免中央牵引拉杆座对车体底架的损伤，要求周边加工倒角以消除毛刺和锐棱。需注意的是牵引拉杆的安装有方向性要求，其设计原则是要求与两侧的抗蛇行减振器的方向保持一致，即要求拉杆与车体中央牵引拉杆座的连接点及抗蛇行减振器的车体安装点处于车体中心一侧。对牵引拉杆两端橡胶节点的要求是，在满足纵向载荷传递的同时，不影响拉杆与中央牵引拉杆座连接端的垂向和横向位移。（三）中央牵引拉杆座及牵引拉杆中央牵引拉杆座及牵引拉杆是传递转向架与车体间纵向力（即牵引力或制动力）的重要部件，这里采用了非常简单而实用的单拉杆结构，牵引拉杆两端安装有橡胶关节。该中央牵引拉杆装置具有如下特征：(1)转向架的转向依靠牵引拉杆两端缓冲橡胶的变形。(2)转向架左右横动的复原力除依据空气弹簧的横向弹性之外，也依据牵引拉杆两端的缓冲橡胶的弹性。(3)构成的空间比其他的牵引装置小，零件数量少且轻量化。(4)转向架和车体的分离通过拆除中央牵引拉杆座侧下部连接用螺栓来进行。当空气弹簧出现故障，车体上升一定高度后，中央牵引拉杆座一侧的单连杆连接端部将与横梁的相应结构接触，以防止车体异常上升。（四）半主动横向减振器为了改善动车组的振动性能，提高乘坐舒适度，在每辆车车体和转向架之间安装了半主动横向减振器，安装位置在中心销和转向架构架的纵向梁之间。半主动横向减振器丙端安装有橡胶节点，同时为了根据车体振动调整阻尼，在减振器下部集成了电磁比例阀。半主动横向减振器是根据“天棚”原理制成，是一种可变阻尼的减振器其结构如图3-43所示。相对于主动控制装置，半主动控制装置的结构简单，无须外界能源驱动，可靠性高，易于实现，一旦控制环节有故障时可以进行切除，切除后成为普通的横向减振器。（五）抗蛇行减振器抗蛇行减振器是为了防止动车组在高速运行时的蛇行失稳而专门设置的，它安装在转向架构架侧梁的外侧，呈纵向水平布置，也称纵向减振器，其结构如图3-44所示。（五）抗蛇行减振器比较抗蛇行减振器与一般垂向或横向减振器的性能参数，可以发现它们的明显区别。与一般液压减振器相比，抗蛇行液压减振器节流孔的结构差异较大，这就造成其节流特性发生变化，即抗蛇行液压减振器的卸荷速度v0（约为0.003m/s）远远小于一般液压减振器的卸荷速度v0(0.1～0.3m/s)。这样，就有可能同时满足有效抑制蛇行失稳和利于通过曲线的要求，即：当车体相对于转向架蛇行运动增大（即在直线上高速运行）时，其相对运动速度v很容易超过v0，使减振器阻尼力F=Fmax（饱和阻力），产生强大的阻尼作用。而当机车车辆通过曲线时，车体相对于转向架的回转速度v较小，且v＜v0，此时减振器阻尼力F明显下降，在车体与转向架之间产生的阻力矩较小，使机车车辆容易通过曲线。（六）横向止挡为了限制车体相对于转向架构架的横向移动量，车体相对于转向架构架的横向移动，在转向架横梁的连接梁与中央牵引控杆座设置横向止挡，单侧间隙为(40+20)mm。如图3-45所示。当车体与转向架之间的横向位移超过40mm时，中央牵引拉杆座侧面与横向弹性侧挡（缓冲橡胶）接触，继而产生反向压缩力，以限制其横向位移。该横向弹性侧挡实际上就是一块缓冲橡胶，且缓冲橡胶呈非线性特性，刚度随挠度的增加逐渐提高。（七）异常上升止挡如果空气弹簧产生缺陷，作为异常上升情况下的防过冲设计，当车体上升70mm时，牵引拉杆端头与动车构架横梁上垂向止挡（单侧，牵引拉杆与中心销相连一侧）接触，能够防止空簧异常上升。（八）抗侧滚扭杆装置抗侧滚扭杆装置是对于车辆所要求的侧滚刚度，仅靠空气弹簧的垂向刚度依然不能满足其要求时发挥作用的装置。当为了提高乘坐舒适度而降低空气弹簧的垂向刚度时，则侧滚刚度也随之降低，而采用该装置能够有效提高侧滚刚度。在转向架上安装扭杆，通过杆端轴承和缓冲橡胶以连接杆与车体结合。当车体发生侧滚时，以连接杆连接的扭杆产生扭转变形，因扭转变形而产生对抗侧滚的抵抗力（复原力），从而起到抑制侧滚的作用。抗侧滚扭杆装置前已述及，不再赘述。项目三动车组转向架维护与检修

任务13液压减振器的检修一、液压减振器的结构及原理液压减振器分为垂直液压减振器、横向液压减振器和抗蛇行运动的纵向液压减振器，它们的结构和原理相似。（一）工作原理液压减振器是利用液体的黏滞阻力做负功来吸收振动能量，其工作过程如图3-46所示。当活塞杆向下运动时，油缸内的液压油将从下腔经节流孔“串入”上腔，由于液体具有黏性，于是在此“串动”过程中节流孔对液体有阻碍作用，就产生了阻力。但与此同时，由于活塞杆本身要占有一定容积，在液压油上腔和下腔之间“串动”过程中，液压油的体积必须有额外的容积提供补偿，因此油缸外圈设置了容积补偿的隔层。（二）特性阻尼力F主要取决于阻尼系数（节流孔的大小）q和相对运动速度v，如图3-47所示，即F=q·v。图3-47(a)所示的是线性阻尼情况，真实的减振器阻尼不可能呈现线性无限增大，当相对运动速度达到一定时，阻尼力将不再增大或增大明显放缓，也就是出现卸荷现象，如图3-47(b)所示。当速度到dv时就出现卸荷，卸荷力为dF。卸荷特征对抗蛇行减振器设计尤为重要。（三）液压减振器的结构SFK1型液压减振器的结构（见图3-48）主要由下列部分组成：活塞部分、进油阀部分、缸端密封部分和上下连接部分。此外还有防尘罩、油缸和储油缸。减振器内部装有油液。

1．活塞部分活塞部分是产生阻力的主要部分，由活塞26、芯阀15、芯阀弹簧16、阀套19、阀座17等组成，如图3-49所示。在芯阀侧面下部开有两个直径为2mm和两个直径为5mm的节流孔。组装后，节流孔的一部分露出阀套，露出部分的节流孔称为初始节流孔，减振器的阻力主要决定于初始节流孔的大小。为了调整阻力的大小，在芯阀、阀套和阀座的底部，设有0.2mm和0.5mm厚的调整垫27，29。在活塞的头部装有胀圈18，它的主要作用是提高活塞的密封性，防止活塞磨耗以后出现过大的阻力变化。2．缸端密封部油缸端部有专门的密封结构，一方面使活塞上下运动时起导向作用，使活塞中心和油缸中心线路始终保持一致；另一方面，防止油液流出和灰尘流人减振器内，影响减振器正常工作。当减振器工作时，油缸内油压最高可达25×l02

kPa，所以密封是一个很重要的问题。SFK1型液压减振器的密封部分，曾进行过多次改进。现在采用的结构是在油缸筒上装缸端盖11、密封弹簧10、密封托垫9、密封圈5，并通过密封盖7及螺盖6把这些零件紧紧压住，如图3-50所示。2．缸端密封部为了保持密封部分的性能，必须特别注意零件的加工精度，如同心度、垂直度和表面粗糙度等，减少零件之间的磨耗和变形。另外，在缸端上还压装一个由铸锡青铜做成的导向套。密封圈的作用是把漏过导向套和活塞杆之间缝隙的小量油液从活塞的杆上刮下来，经过缸端盖上的回油孔，回到储油缸中。密封圈的材质必须用耐寒耐油的橡胶，要求橡胶在汽油中浸泡24h后没有膨胀和油蚀现象，并要求在低温下保持一定的弹性。密封圈的刮油齿要有合理的形状和高度，齿根应防止裂纹。3．进油阀部分进油阀部分装在油缸的下端，主要作用是补充和排出油液的一个通道。在进油阀体上装有阀瓣22和锁环21。在阀瓣和阀体座上的阀口之间，以及进油阀体20和油缸筒之间都要求接触严密，防止泄漏，如图3-51所示。4．上下联结部分上下联结部分是油压减振器上下两端与转向架的播枕和弹簧托板上的安装座相联结的部分。橡胶垫的作用：一方面可缓和上下方向的冲击；另一方面，当摇枕和弹簧托板在前后左右方向有相对偏移时，橡胶垫可有变形，减少活塞与油缸、活塞与导向套之间的偏心，使活动顺滑，减小偏磨。减振器两端加装防锈帽23后可防止雨水侵入端部，避免螺母24，25锈蚀。5．油压减振器的油液由于我国南北气温相差很大，东北地区冬季严寒而南方地区夏季炎热，温度变化范围为-40～+40℃。减振器要在不同温度下正常工作，而且还要保证减振器在长期使用中性能不变，就必须合理选择减振器油液。减振器油液应满足以下要求：在-40～+40℃黏度变化不大，-40℃不凝固；不应混入空气或产生气泡，无腐蚀性；润滑性能好，沥青、胶质、灰渣、杂质少；物理化学性能稳定，不易变质；价格便宜。经过试验，认为SYB1207-56号仪表油能较好地满足上述要求。但在冬季温度不低于-15～-20℃地区运用的客车，可使用与22号透平油各半的混合油。每一油压减振器内规定装油0.9dm3。（四）液压减振器阻尼特性的调节液压减振器阻尼特性的调节可通过改变芯阀上的节流孔的大小及弹簧预压缩量来实现（见图3-52和图3-53）。图3-52所示为液压减振器的阻尼特性调整图。（四）液压减振器阻尼特性的调节(1)阀座端面加垫片使节流孔变小，阻尼增大，同时减小工作范围，如图3-52的A曲线。(2)芯阀顶面加垫片使节流孔变大，阻尼减小，同时增大工作范围，如图3-52的B曲线。(3)弹簧上部加垫片使节流孔不变，阻尼不变，但增大工作范围，如图3-52的C曲线。（五）一般液压减振器与抗蛇行液压减振器的性能比较与一般液压减振器相比，抗蛇行液压减振器只是节流孔的结构有所不同，这就造成其节流特性发生变化即抗蛇行液压减振器的卸荷速度v0远远小于一般液压减振器（见图3-54和图3-55）。这样，就有可能同时满足有效抑制蛇行失稳和利于通过曲线的要求，即当车体相对于转向架蛇行运动增大时（通常对应于机车车辆在直道上高速运行时），其相对运动速度v，很容易超过v0，使减振器阻尼力F=Fmax（饱和阻力），产生强大的阻尼作用。（五）一般液压减振器与抗蛇行液压减振器的性能比较而当车辆通过曲线时（此时车辆运行速度较低），车体相对于转向架的回转速度v较小，且v<v。，此时减振器阻尼力F明显下降，在车体与转向架之间产生的阻力矩较小，使车辆容易通过曲线。另外，抗蛇行液压减振器一定是纵向安装在车体与转向架之间，所以也常被称为纵向减振器（有人也称其为恒量阻尼减振器）。项目三动车组转向架维护与检修

任务14轮轴及驱动装置的检修一、轮轴（一）车轮车轮辐板两侧装有制动盘。动车转向架和拖车转向架用车轮可以互换。车轮材质为ER8，踏面形状为LMA磨耗型踏面。（二）车轴采用EN标准设计。材质为EA4T。为减轻簧下质量，采用了+60mm的直线镗削空心车轴。为了防止镗削轴内面生锈，轴内喷涂防锈剂，在轴的两端部安装有尼龙制的插头；为了防止轴被缓慢地拔出，内置有孔用弹簧挡圈，车轴端面上进行C4倒角，车轮修正时，使用专用的中心顶尖。此外，为了对轴承进行定位，轴端上攻有紧固轴端螺母用的连接用螺纹（间距为4mm）。可利用镗削内孔面进行超声波探伤，同时，为了达到长期防锈的目的，使用了气化性防锈油。（三）轮装制动盘轮装制动盘（以下简称轮盘）为一体成型，动车轮盘、拖车轮盘相同。轮盘的材质是耐热性高的铸钢。轮盘摩擦盘的圆周上有一个凸面，据此可以判断摩擦盘是否已经达到磨损极限，是否需要更换。轮盘的磨耗极限量动车轮盘、拖车轮盘均为3mm。（四）轴装制动盘轴装制动盘（以下简称轴盘）通过排布在摩擦面之间的散热肋片保证足够的散热。散热肋片根据由速度决定的离心力将冷却气流从轮毂通过摩擦盘内部导向外部（见图3-56和图3-57）。轴盘摩擦盘的圆周上有一个凸面，据此可以判断摩擦盘是否已经达到磨损极限，是否需要更换。轴盘的磨耗极限量为5mm。二、驱动装置（一）工作原理驱动装置采用简单而实用的挠性浮动齿式联轴节式牵引电机架悬结构，即通过挠性浮动齿式联轴节将牵引电机输出轴与齿轮箱的输入轴（小齿轮轴）联结起来，在传递扭矩的同时，允许两者间的相对运动。驱动装置结构如图3-58所示。（二）驱动装置工作特点(1)簧下质量小（电机质量全部悬挂于构架横梁上成为簧上质量，但牵引齿轮和齿轮箱质量的一部分仍然属于簧下质量），减小了轮轨间的动作用力。(2)改善了牵引电机的工作条件。(3)与刚性轴悬式驱动装置相比，结构稍复杂。但与其他架悬式和体悬式驱动装置相比，结构要简单得多。(4)拆装简单，检修维护方便。（三）齿轮装置1．齿轮装置的组成齿轮装置的作用是对主电动机的高速旋转进行减速，传动给车轴，如图3-59所示。1．齿轮装置的组成由齿轮箱、大齿轮、小齿轮、轴承、悬吊装置、通气装置、接地装置、油位表构成，如图3-60所示。为了使齿轮箱轻量化，采用了铝合金材质，因此在组装、分解及搬运时要特别小心（防止撞伤痕迹等）。大盖的把手也是铝合金铸件产品，因此，不要施加高载荷（通过杠杆式起钉器支撑齿轮装置等）。齿轮箱为一体化部件。小齿轮轴通过拆卸轴承压件盖等，能把整个轴承都取出。只要不从车轴加油压，大齿轮就不可能拆下。小