铁道车辆构造与检修教学课件-单元三-转向架结构原理及基本部件

单元三

转向架结构原理及基本部件任务1转向架作用、组成及分类任务2轮对任务5滚动轴承轴箱装置的检修

任务4滚动轴承轴箱装置

任务3轮对的故障及检修任务6弹性悬挂元件任务7减振元件

一、转向架的作用及要求2任务1转向架作用、组成及分类1、可增加车辆载重、长度与容积，提高运行速度，满足铁路发展；2、车体坐落转向架上，通过轴承装置使车轮沿钢轨滚动转为车体沿线路的平动；3、支承车体，承受并传递各种载荷及作用力，并使轴重均匀分配；4、保证车辆安全运行，能灵活直线运行，顺利通过曲线；35、便于弹簧减振装置的安装，使之有良好的减振特性，提高车辆运行平稳性和安全性；6、利用轮轨间粘着，传递牵引力和制动力，放大制动缸所产生的制动力；7、在转向架与车体间联结件要少，结构要简单，装拆要方便，便于转向架单独制造检修。二、转向架的组成41、轮对轴箱装置：传递各种载荷—钢轨，保持正常润滑，引导车在钢轨上运行。2、弹性悬挂装置：弹簧装置、减振装置和定位装置等。减少线路不平顺和轮对运动对车体的各种动态影响。轴箱悬挂装置—第一系悬挂，轮对—构架摇枕悬挂装置—第二系悬挂，构架—车体（摇枕）第一悬挂系统第二悬挂系统3、构架或侧架：转向架的基础，把各零部件组成一整体，传力。4、基础制动装置：使车在规定的距离内停车，传递放大制动缸的制动力，使闸瓦—轮內摩擦力，转为轮—轨外摩擦力。5、转向架支承车体的装置：支承车体，承载、传递各作用力；车辆过曲线，车体与转向架间绕旋转中心相对转动。

分为心盘集中承载、非心盘承载和心盘部分承载三种方式。7（一）按转向架的轴数、类型分类1、

轴数：二轴——普遍三轴——大吨位、CA、公务车多轴——长大货物车2、轴型：B、C、D、E

三、转向架的分类：（二）按弹簧装置分：1、按装置的多少分：（1）一系弹簧悬挂装置（摇枕）（2）二系弹簧悬挂装置（摇枕、轴箱）2、按弹簧装置横向跨距的不同：（1）内侧悬挂：弹簧装置横向跨距小于构架两侧梁纵向中心线距。（2）外侧悬挂：弹簧装置横向跨距大于构架两侧梁纵向中心线距。（3）中心悬挂：弹簧装置横向跨距等于构架两侧梁纵向中心线距。

(三)按垂向载荷的传递方式分类:1、车体与转向架之间的载荷传递（1）心盘集中承载：车体全部重量通过前后两上心盘分别传递给前后转向架的两个下心盘，我国多数客、货车转向架都是这种承载方式。(2）非心盘承载：无心盘装置，若有类似心盘装置存在，仅作为牵引及转动中心用，车体全部重量通过中央弹簧悬挂装置传递给转向架构架。若在中央弹簧悬挂装置与构架间安装有旁承装置，这种转向架又称为旁承承载.（3）心盘部分承载：

这承载方式结构是上述两种承载方式结构的组合，即车体上的重量按一定比例分配，分别传递给心盘与旁承，使之共同承载。这种承载方式的旁承结构比较复杂，我国也有车辆采用这种承载形式。2、转向架中央（摇枕）悬挂装置的载荷传递（l）具有摇动台装置的转向架：

力的传递：车体——心盘——摇枕——摇枕弹簧——弹簧托板（或托梁）——吊轴、吊杆、吊销——挂在构架上。摇枕、枕簧、弹簧托板、吊轴、吊杆和车体，在侧力作用下，做类似钟摆的摆动，使之相对构架产生左右摇动。转向架中可横向摆动部分称为摇动台装置，它具有横向弹性特性，这种结构载荷传递特点是心盘承载后通过摇动台将载荷传递给构架。（2）无摇动台装置的转向架：

非心盘承载的无摇动台转向架：车体直接通过中央弹簧将载荷传递给构架，无摇动台装置，车体左右摇动是依靠中央弹簧横向弹性变形来实现。这种结构特点是无心盘承载，中央弹簧不仅有良好垂向弹性特性，还具有良好横向弹性特性。为此，一般采用的弹簧是空气弹簧或高圆螺旋弹簧,由于它结构比较简单，在一些新型高速客车转向架上得到应用。

心盘承载的无摇动台转向架：车体通过心盘坐落在摇枕上，摇枕两端坐落在左右摇枕弹簧上，左右摇枕弹簧又直接坐落在构架的两个侧梁（或左右两个侧架）上。这种转向架设有摇枕弹簧装置，但无摇动台结构，我国大部分货车转向架都是这种承载方式。另外，还有一种结构形式是车体通过心盘支承在构架上，构架直接坐落在轴箱弹簧上，车体与构架之间没有弹簧减振装置，如图所示。3.构架（侧架）与轴箱轮对之间的载荷传递（I)转向架侧架直接置于轮对轴箱上，而无轴箱弹簧装置（图5-9）。（2)转向架每侧有一个纵长的均衡梁，均衡梁两端支于前后两轴箱上。均衡梁上有均衡梁弹簧及座，转向架构架支悬于均衡梁弹簧之上，图5-11（a)。（3）转向架构架由轴箱顶部的弹簧支托，图5-11（b）。（4）每个轴箱左右两侧铸有弹簧托盘，转向架构架由弹簧托盘上的轴箱弹簧支托着图5-11（c)

(四)轴箱定位方式:轴箱定位装置：约束轮对与构架之间相对运动的机构。由于轴箱相对于轮对在左右、前后方向的间隙很小，故约束轮对相对运动的轮对定位通常也称为轴箱定位。对于轴箱定位装置的基本要求是：它应该在纵向和横向具有适宜的弹性定位刚度值，是该装置主要参数，它的结构形式应能保证良好地实现弹性定位作用，性能稳定，结构简单可靠，无磨耗或少磨耗，制造检修方便，重量轻，成本低。

轴箱定位装置有多种结构形式，常见有下面几种：（I)固定定位：轴箱与转向架侧架铸成一体，或是轴箱与侧架用螺栓及其他紧固件连接成为一个整体，使得轴箱与侧架之间不能产生任何相对运动，如图5-3（a)所示。（2)导框式定位：轴箱上有导框槽，构架（或侧架）上有导框。构架（侧架）的导框插人轴箱的导框槽内，这种结构可以容许轴箱与构架（侧架）之间在铅垂方向有较大的相对位移，但在前后、左右方向仅能在容许的间隙范围之内，有相对小的位移，如图5-3（b)所示。(3）干摩擦导柱式定位：安装在构架上的导柱及坐落在轴箱弹簧托盘上的支持环均有磨耗套，导柱插人支持环，发生上下运动时，两磨耗套之间是干摩擦，它的定位作用是由轴箱橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹性定位作用。(4）油导筒式定位：把安装在构架上的轴箱导柱和坐落在轴箱弹簧托盘上的导筒分别做成活塞和油缸形式，导柱插人导筒。导柱在导筒内上下移动时，油液可以进出导柱的内腔，产生减振作用。它的定位作用是，当构架与轴箱之间产生水平方向的相对运动时，利用导柱与导筒传递纵向力和横向力，再通过轴箱橡胶垫传递给轴箱体，使橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹性定位作用，如图5-3（d)所示。(5）板式定位：用特种弹簧钢材制成的薄形定位拉板，一端与轴箱连接，另一端通过橡胶节点与构架连接。利用拉板在纵、横方向的不同刚度来约束构架与轴箱的相对运动，以实现弹性定位。拉板上下弯曲变形刚度小，对轴箱与构架上下方向的相对位移约束很小，如图5-3（e）所示。(6）拉杆式定位：拉杆两端分别与构架和轴箱销接，拉杆可以容许轴箱与构架在上下方向有较大的相对位移。拉杆中的橡胶垫、套分别限制轴箱与构架之间的横向与纵向的相对位移，实现弹性定位，如图5-3（f)所示。（7）转臂式定位：又称弹性铰定位，定位转臂一端与圆筒形的轴箱体固接，另一端以橡胶弹性节点与焊在构架上的安装座相连接。橡胶弹性节点容许轴箱相对构架有较大的上下方向位移，但它里边的橡胶件使轴箱纵向与横向位移的定位刚度有所不同，以适应纵、横两个方向的不同弹性定位刚度的要求，如图5-3（g）所示。

（8）橡胶弹簧定位：构架与轴箱之间设有橡胶弹簧，这种橡胶弹簧上下方向的刚度比较小，轴箱相对构架在上下方向有比较大的位移，而它的纵、横方向具有适宜的刚度以实现良好的弹性定位，如图5-3（h)所示。

任务2轮对

1、组成：一轴两轮（同型、同材）过盈配合，组成整体部件。2、作用：（1）承受车全部重量（轮对自重除外）（2）负重下，引导车在轨上运行，传力。3、要求：（1）足够强度。（2）一定弹性——减少轮轨间作用力、噪音。（3）强度足够，一定寿命前提下，重量要最小，耐磨性好。一、车轴

1、各部名称及作用：（滚动轴承车轴）1、中心孔：卡装、加工、定位、校对基准。2、轴端螺栓孔：安轴承压板，防轴承外窜。3、轴颈：安滚动轴承，传递载荷。4、防尘板座：安防尘挡圈。5、轮座：安轮，受力最大，直径最大。过盈量为轮毂孔直径的0、8‰~1、5‰便于压裝，轮座外侧有一圆锥形引入段，长12~16，小端直径小1mm。6、轴身：连轮座，圆柱形，全部加工。旧型：毛坯狀圆锥形。2、车轴的分类和使用范围（1）货车：RB2——转9ARD2——转8A、转8AG、转8GRE2——2E轴转（2）客车：①标准滚动轴承车轴：RC3、RC4、RD3、RD4另：RC4、RD4分别在RC3、RD3轴的一端伸长160、140直径118圆柱部分。②旧型：RC0、RD0非标准型（RD1X型系列）：RD10、RD13、RD13A、RD14

③RD3P用于盘形制动车轴.二、车轮整体辗钢轮：

强度髙，韧性好，适应重载、髙速，寿命长，轮缘可焊修，踏面可旋修，

自重轻。新型铸钢轮：按辐板形狀：直辐板形轮S形辐板轮（一）车轮各部分名称及作用1、踏面：轨接触。2、轮缘：轮内侧面径向圆周凸起，保持轮在轨上运行，不脱轨3、轮辋：踏面径向厚度4、轮毂：轮轴配合部。5、轮毂孔：安轴。6、辐板：曲面狀，具弹性，7、辐板孔（取消）加工定位、吊装。（二）轮缘和踏面形状及其设置理由：

1、车轮踏面外形

①TB型车轮轮缘踏面②LM型磨耗型踏面

a、形状：

车轮内侧面（加工基准面）：车轮内侧面和踏面外侧面间的距离=轮辋宽度，135-0+5mm。

基点：内侧面向外70MM踏面上的点，测：轮辋厚度、圆周磨耗、轮径。

滚动圆直径：过基点沿车轮一周组成的圆。

车轮名义直径：滚动圆的直径。

b、优点：显著减少轮缘厚度磨耗：与轨外形最佳匹配，减少50%。减少踏面圆周磨耗：20%降低轮轨接触应力30%（宽达48）。改善钢轨磨耗和工作狀态。有助于改善车辆的曲线通过性能。因等效斜度较大，左右两轮半径差可迅速增大。③HLM车轮轮缘踏面2、设置理由：（1）便于通过曲线：减少轮在轨上滑行L2＞L1外轮边滚边滑而实际，因等效斜度，R外＞R内，离心力外轮走距＞内轮走距（2）可自动调中：轨铺设向线路中心斜轨对轮的作用力N指向线路中心车在直线运行中，轮对在滚动过程中能自动纠正偏离方向。（3）能顺利通过道岔：轮由尖轨过渡基本轨，防止撞击基本轨因5*45倒角，增大踏面与轨顶间隔，轮顺利通过（4）使踏面磨耗沿宽度方向比较均匀：

因斜度，轮回转直径不停变化——轮轨接触点不停变换。（5）

防轮脱轨：横向力大轮可能顺轮缘外侧面爬上轨而脱轨。因轮缘斜度，分力F——下滑力使轮顺着轮缘的斜坡滑至安全位置。

（三）车轮的种类、材质及尺寸：1、按其用途可以分为客车用、货车用、机车用车轮。2、按其结构分为整体轮和轮箍轮。整体轮3、按其材质又可分为辗钢整体轮、铸钢整体轮等。任务3轮对的故障及检修一、车轴的损伤：裂纹、磨伤、弯曲

（一）车轴裂纹：1、类型：横裂纹——与轴中心线夹角≥45度。受弯曲应力，轴有效面积减小，更危险。纵裂纹——与轴中心线夹角〈45度2、

部位及原因：（1）防尘板座与轴颈交界处：因圆弧过渡不良——应力集中。（2）轴颈内侧向外50~100处：因热轴变形或磨伤轴颈——应力集中——疲劳裂纹。（3）轮座外侧向内10~30轮座内侧向外10~30荷重下轴发生微弯——弯曲交变应力——裂纹。（4）轮座后肩向内350处：因外物打击受伤或锻造重皮、装载等应力集中。

注意：轮座部分的裂纹占全部的97%。

3、

车轴断裂的原因：（1）热切：圈崩裂、滚子破碎等原因，造成轴箱激热，车轴折断。（2）疲劳断裂（冷切）：疲劳裂纹逐渐发展的结果。（二）车轴磨伤：1、轴身磨伤:由于制动拉杆、杠杆组装不良而与车轴接触造成磨伤。2、轴颈及防尘板座上的纵、横向划痕、凹痕、擦伤、锈蚀、磨伤等。3、轴身的磨伤

（三）车轴弯曲：事故车。危害：车振动大，热轴、轮缘偏磨——脱轨。限度：测内侧距离，任两处相差〉3，更换轮对。二、

车轮的损伤（一）

车轮

踏面圆周磨耗：滚滑复合摩擦，轮在运用过程中直径尺寸减小，标准轮廓改变。

（1）

原因：A挤压塑性变形——疲劳磨耗。B摩擦热作用——制动——淬火——表材脱落。（2）

危害：A失去标准轮廓——平稳性降B轮缘下垂过大——与鱼尾板螺母相碰或切断螺栓。C过道岔，踏面外侧陷入尖轨与基本轨之间，挤开基本轨，脱轨.D增大运行阻力，磨后，轮与轨接触面积大，各接触点与车轴中心线距不一致——滑行大——阻力大。（二）轮辋过薄：1、原因：踏面周围磨耗及多次旋修而逐渐减少。2、危害：降低强度——引起裂纹

轮直径变小，转向架等高度下降，影响各部分配合关系。3、限度：原型65。剩余厚度：厂段辅运客特快、直快 ≥35、≥30、≥25

货D、E型≥30、≥28、≥24、≥23(三)轮缘磨耗：（先堆焊、后旋修）1、轮缘过薄：1）轮缘磨耗最常见的形式：避开距离≥6，太小，轮缘顶部会压伤尖轨或爬上尖轨而脫轨。运用中轮缘厚度≥232）

原因：A轮缘与轨正常摩擦。（蛇行运动、曲线离心力）B转向架车轴不平行3）

危害：A使轮对横向串动量大——给车体带来摆动。B曲线——减少安全搭载量C轮缘强度降低，根部易裂纹。4）

限度：剩余厚度：厂≥30、段≥26、辅≥24、运用≥232、轮缘垂直磨耗：（1）原因：基本同上，横向力更大。（2）限度：由根部向轮缘顶点方向垂直磨耗15到限。（角点到轮缘根部的竖直距离）

（3）危害：A过道岔外侧面易和基本轨密贴，爬上尖轨——挤岔或脱轨。B根部易产生裂纹。

3、辗堆：轮缘受钢轨的挤压作用，在轮缘外侧靠轮缘顶部形成的突起。（1）原因：材过软，受轨挤压、变形、顶部形成凸起。（2）危害：同上,发现，立即更换，旋修。4、锋芒：角点与顶点重合，形成尖端，过道岔时，能豁开尖轨而脱轨。（四）踏面擦伤及局部凹下、踏面剥离：1、踏面擦伤及局部凹下（1

）原因：擦伤：因制动过强，轮抱闸滑行或缓解不良。凹下：因材质不良，局部缩孔、软点、硬度不足。（2）

危害：轮加剧振动、冲击——配件、货物、轨损坏——燃轴。（3）

限度：客：运≤1货：段≤0、5、辅≤1、运≤1

2、

踏面剥离：1）原因：A疲劳型剥离：材不良——有夹渣——运行反复辗压，疲劳出现鳞片状剥离。B热剥离：制动抱闸——高温——冷却（反复热胀冷缩）——表面细小裂纹——辗压。2）危害：轮加剧振动、冲击——配件、货物、轨损坏——燃轴。（五）踏面缺损、轮缘缺损：1、踏面缺损1）原因：材不良，外侧辗堆，意外打击及机械化调车作业碰撞等造成。2）危害：减少安全搭载量。3）限度：自相对轮缘外侧至缺损处之距离运用≥1505，段修≥1508。缺损长度≤150。2、轮缘内侧缺损：1）原因：意外冲击或事故。2）限度：沿圆周方向长度≤30，宽≤10。3）危害：降低该处轮缘强度——破损。（六）车轮轮辋外侧辗宽：原因：材质过软。危害：同踏面磨耗，过道岔时辗宽部分会挤压基本轨而造成脱轨。限度：段修≥5，旋修。

（七）车轮裂纹：1、原因：A踏面裂纹：因制动抱闸激冷激热，部分轮辋厚度过薄。B轮缘根部裂纹：因轮缘过薄，转向架横向力过大。C轮辋与辐板交界处：材质不良，应力集中。2、危害：导致车轮破碎。3、检查：借助锤敲声音：清脆——良好，闷哑——裂纹。外观象征判断：表面有透油墨线，透锈道痕，铁粉附着——裂纹。三、轮毂松弛及轮对內侧距离不合标准：原因：压装时过盈量过小以及振动过大等。外观象征：透锈。危害：轮对内侧距离改变——脱轨。三、轮对的探伤

对轮对内部隐蔽的、外观无法发现的裂纹等故障，用专用探伤器进行探伤查——磁探、超探。

（一）电磁探伤1、基本原理：将铁磁材料的零件磁化，零件缺陷处的磁阻增大，利用漏磁来发现缺陷。（1）零件组织均匀无缺陷，各处的导磁率相同，磁力线分布也均匀。（2）零件中有缺陷（空气、其它气体、真空、非磁材等），通过此处的磁力线受较大的磁阻，磁力线的方向改变。（3）表面缺陷及距表层较近的缺陷部分的磁力线会“外泄”，形成漏散的磁场。（4）漏散磁场具有一定的磁场强度，能吸附（磁粉聚积）铁磁物质。2、磁粉显示缺陷的方法：（1）干法：干磁粉撒在工件表面上，来发现缺陷。A据磁粉在缺陷的集中长度、色深浅，可判断裂纹的长度和深度。B缺陷显示的清晰，取决于磁粉的导磁率、粒度、纯度。（2）湿法（磁悬液）：用磁粉、油水、活性剂、除锈剂制成磁悬液，把之喷在工件表面上，或把工件浸入液体中检查。A磁粉粒度较细，流动性好，灵敏度高。B荧光磁粉显示：在暗室中用长波紫外线灯光照射，缺陷处的磁粉会出现黄绿色的光带。3、

磁化方向：A磁力线方向与裂纹或缺陷方向垂直时，最易发现裂纹磁力线方向与裂纹或缺陷方向平行时，不易发现裂纹B纵向磁化——横裂纹

周向磁化——纵裂纹C例：车轴总受弯曲而引起拉应力，最危险是横裂纹—

车轴探伤用纵向磁化。注：无论纵向、横向磁化——均可用直流或交流电源。4、磁化方法：（1）连续磁场法：（新规95、11、1）对零件磁化的同时把磁粉撒上进行探伤。车轴、大型零件（2）剩余磁场法：——退磁先外加磁场使零件磁化，撤消外磁场后，利用零件剩磁探伤，剩磁感应强度〉0、8T，否则磁粉聚集不明显。滚动轴承5、电磁探伤的范围：（1）内部较深处的缺陷，磁力线不外漏—不能发现。（2）距表面3-4mm以内的裂纹，仔細辨认，可确定。6、电磁探伤操作工艺过程(1)探伤前，将被探物表面锈蚀、油垢、灰尘及水分除净，直至完全露出金属表面为止。(2)清理被探物表面后，应先作外观检查，找出内眼可看到的缺陷及问题地方，作为探伤重点。(3)准备工作好后，应先检验探伤器灵敏度及性能，确认探伤器良好后再进行探伤作业。(4)按轮对轮廓尺寸放置探伤器，使受探各部位受到磁场励磁。探伤时采取纵向和周向磁化法交叉探测。(5)探伤中，若发现有铁粉集中，应将探伤器角度略加变动，使磁力线与铁粉集中处有较大交角，促使显示更清晰。若初步断定为裂纹，可将铁粉擦去，再重新探伤两三次，如仍呈现铁份聚集现象，便可确认是裂纹了。(二)超声波1、电磁探伤只能探测工件表面及浅表层裂纹，对工件内部的缺陷和裂纹只有采用超声波探伤才能测出。2、超声波探伤物理原理

据超声波性质，可用超声波对金属或其他材料进行探伤。由于超声波会被两种介质的界面反射（金属零件内的缺陷，如裂纹、气泡等常存在金属与空气的界面），根据反射波情况可确定有无缺陷。利用超声波折射性质可确定缺陷与探头方位关系。各种介质传播超声波有特定波速，可由超声波反射回来所用时间来确定缺陷与探头的距离。根据工件的透声性能和缺陷尺寸，可恰当选择超声波的频率，以保证一定的探测深度和灵敏度。（三）轮对检修工艺1、轮对修程分类:（1）厂修:在车辆厂、局属车轮厂或车辆段（相当于车轮厂）进行修理。按厂修限度标准、检查和验收。（2）段修:段轮轴间进行，按段修限度标准检查和验收。2、轮对据技术状态可按下列修程修理:（1）新组装:新轮轴，按新制技术标准组成轮对。（2）换件修:（厂修技术标准）部分配件因缺陷或磨耗到限需要更换新品。换轴或换轮，同时兼做检修。（3）拼修:（厂修技术标准）在旧中选可用件重新组成轮对。旧轮旧轴。一般拼修与改轴拼修。（4）检修:日常维修,包括下列一项式全部.a.退轮检查b.旋修轮缘踏面,轴颈及防尘板座.c.加修轴颈,防尘板座.d.焊旋轮缘e.焊修中心孔3、车辆段轮对检修工艺过程:任务4滚动轴承轴箱装置一、轴承轴箱装置的组成、分类、作用1、轴箱装置的组成

轴承与轴箱组合体称为轴承轴箱装置；

铁道车辆轴箱装置由轴箱和轮对轴承组成；

轴箱由轴箱体、防尘挡板、轴箱盖以及轴端压板、防尘挡圈和密封等轴端附属装置等部件组成。2、轴箱的分类

可分为有轴箱的圆柱滚动轴承轴箱装置和无轴箱的圆锥滚子轴承轴箱装置。

圆柱滚动轴承轴箱装置主要用于客车转向架，货车转向架只有少量罐车装有圆柱滚动轴承轴箱装置，其结构和客车圆柱滚动轴承轴箱装置相比只有轴箱体两侧结构有所不同。

无轴箱圆锥滚子轴承轴箱装置只用于货车转向架。3、轴箱装置的作用：1、联轮对和侧架（构架）。2、传力（垂直、水平载荷）给轮对。3、保证良好润滑性，减小摩擦、运行阻力。4、

限制轮对过大的横向移动。5、

防雨水、灰尘异物入、保安全。二、铁道车辆滚动轴承结构及特点（一）客车圆柱滚子轴承：1、结构：（1）外圈：外圈与轴箱筒体为间隙配合。GCr18M0

轴承钢

两侧帯固定挡边。NJ3226X1、NJP3226X1的外圈可以互换。外圈标志打在外圈外端面：NJ3226X1、制造厂代号、制造年月（2）内圈：与轴颈过盈配合。GCr18M0NJ3226X1有固定单挡边NJP3226X1没有固定单挡边，设活动平挡圈。按內径大小分为三个级别。（3）滚子：GCr15外径母线—曲线—防应力集中。（4）保持架：整体拉孔，一体式。耐磨性可靠性好。保持滚子沿滚道均匀分布，不发生偏斜。注：（1）轴承的轴向负荷：通过内外圈挡边和滚子端面承受。（2）保持架、滚子和内外圈组合成一个组件，与外圈可分离，如何拆分？（3）组装:滚子从保持架兜孔外侧放入向內移一段距离，套上外圈，装进內圈，使轴承成为一个整体。轴承分解轴承组装2、型号：成对装配42724QT—152724QT—RC3、RC414个42726QT—152726QT—RD3、RD414个滚子（2001、1、1停止生产，用完为止）新型轴承：NJ3226X1—NJP3226X114个滚子

外型尺寸与原轴承相同（二）货车密封式双列圆锥滚子轴承：

1、组成：外圈1个、內圈2个、滚子、保持架、中隔圈1个、密封装置前后各一套。三、车辆滚动轴承轴箱装置

（一）客车用滚动轴承轴箱装置1、金属迷宫式轴箱装置：（1）轴箱体：1）后端：设迷宫槽（无后盖）——防尘挡圈配合。2）后端筒内设台阶——支承內侧轴承的外圈。3）轴温报警器安装孔。（2）防尘挡圈：过盈——防尘板座，外圈设迷宫槽內圆端面支承內侧轴承內圈（3）密封原理：靠轴箱与防尘挡圈形成间隙很小的迷宫槽配合，起密封作用——无接触式密封。配合径向间隙1、6~2、2配合轴向间隙：內侧面2、04~4，外侧面2、04~4、08（4）转臂式轴箱定位装置：（CW-2型准高速客转）金属迷宫式密封轴箱装置。轴箱体：一侧铸：弹簧托盘、垂直油压减振器安装孔、轴箱定位销孔另一侧铸：弹性定位套孔——与构架上的定位座相连注：使垂直载荷在轴箱弹簧和弹性定位套之间的分配为2：1，改善轴箱弹簧的受力狀态。

2、橡胶油封式轴箱装置

橡胶油封式轴箱装置大部分结构与金属迷宫式轴箱装置结构相同，其不同点如下：(1)橡胶油封式轴箱装置有轴箱后盖；(2)橡胶油封式轴箱装置通过橡胶油封、轴箱后盖和防尘挡圈配合，起密封作用。（二）货车无轴箱圆锥滚动轴承装置：

1、密封式双列圆锥滚子轴承：

组成：外圈1个、內圈2个、滚子、保持架、中隔圈1个、密封装置前后各一套。结构：（1）外圈：內圆面——滚道两端设牙口、油沟——嵌入密封罩，防脱落。（2）內圈：2个，双挡边结构小端相对安装。小、大挡边——端面锥面，与滚子接触点在中央外圆面——斜滚道内圆面——轴颈过盈配合，两端设倒角，防拉伤轴颈注：内外圈都由渗碳钢制成，提高表面耐磨性，使内部保持较高韧性，提高抗压强度和冲击韧性。（3）滚子：GCr15，圆锥体，2度20分磷化处理，防锈蚀，提高润滑性两端均帯弧坡——使滚子表面接触应力分布均匀，免应力集中。（4）保持架：10号低碳钢冲压而成，表面磷化处理（5）中隔圈：45#；隔离、

通过宽度，调整轴承轴向间隙。（6）密封装置：防尘土雨雪及内部油脂流失。密封罩、密封圈、密封座1）密封罩：A、δ2、2厚钢板压成台阶式，磷化处理，凸缘嵌入外圈牙口油沟內。B、大端外径——（过盈）牙口油沟，防脱落。C、另一端压装油封。2）油封：A、钢骨架：1、5厚钢板压型与耐油丁晴橡胶硫化，提高油封的强度。B、橡胶油封：两个唇口与密封座过盈。

主唇口——防油脂

付唇口——防雨水砂尘侵入C、自紧弹簧：直径0、5碳素钢丝绕制成环形再对接成圆形，使油封主唇口与密封座有1、0~2、0过盈量，保证唇口有稳定的密封性。3）密封座：GCr15，两个圆阶孔

小圆孔——过盈0、02轴颈大圆孔——4个油孔，供加油时油脂进出、排气之用。与轴颈表面的缝隙形成进油与排气通路与內圈接触一端外径——一段锥形——避免组装时在插入油封过程中，使付唇口翻边或磨损。2、无轴箱圆锥滚动轴承装置：RD2（1）197726型轴承。（2）后挡：过盈——防尘板座后內圈端面——后密封座的轴向支承凸棱——遮住密封罩后端、保护。通气栓孔（堵或取消）——通气栓和罩3、前盖：30号或Q235钢模锻加工，磷化处理。1）3个螺栓——固定在轴端——随轴一起旋转。2）压紧前密封座：使轴承有正常的轴向游隙。3）防松片：在前盖外侧与螺栓之间，厚1、5钢板压制。螺栓紧固后，将止耳撬起，挡住螺栓头，防松动。4、承载鞍：铸钢，轴承与侧架连接部件，承受、传载1）导槽——与侧架导框配合。2）內圆面——轴承外圈配合。3）顶部——沿轴颈方向制成R2000圆弧——垂直载荷均匀布于轴承。4）承载鞍的轴向挡肩与轴承外圈端面接触，承受和传递轴向载荷。注：哪些零部件与轴一起旋转？內圈、中隔圈、密封座、后挡、前盖、保持架、滚子任务5滚动轴承轴箱装置的检修一、车辆滚动轴承常见的故障及产生原因1、裂损:裂纹、局部破损裂纹：因材不良，内部缺陷、长期疲劳裂纹——金属连续性遭破坏。

破损：因检修、运用、不正常冲击——零件失去完整性——报废。2、电蚀：--报废

形式：凹坑或洗衣板狀条沟损伤。电流通过滚子与套圈接触面时，击穿油膜而产生金属熔融现象。

原因：电焊作业，地线未接，电流通过轴承内部，发生电火花打伤工作面。3、擦伤.:擦伤:滚动面产生一定长度和面积、帯周向擦纹狀的粗糙损伤。原因：润滑不良，游隙过小，脂含杂质。4、麻点:报废形式：内外滚道、滚子表面——产生黑色针孔狀微小坑点——集群狀态。原因：滚动疲劳、腐蚀、电蚀、材有夹杂物。5、辗皮：报废

滚道面、滚子滚动面上——滚动疲劳——发生鳞片狀的金属起皱现象。原因：材不良，热处理不良，局部外伤、锈蚀、偏载、过载6、剥离：麻点、辗皮——继续发展，鳞片狀乃至规则大面积——脱落。原因：材不良，热处理不良，局部外伤、锈蚀、偏载、过载7.压痕:不可修复.形式：滚道产生塑性凹陷，呈条狀，有深度，边缘光滑，且与滚子轮廓相吻合。8、锈蚀:

色斑：因水、酸，不规则形狀表面变色，浅灰色或红褐色，尚无深度。

蚀刻：程度稍重，较浅深度，稍有手感，灰色、浅黑色。

蚀坑：比蚀刻严重，黑色，有一定深度，手感明显。9、磨耗：

材质均匀消耗。原因：正常磨耗，保持架变形或组装不正位，材质硬度不够。10、拉伤：压入、拆下时的机械损伤。原因：表面有硬性杂质，装卸不正位，密封座或内圈倒角不良。11、碰伤：表面凹坑。原因：与硬物碰击。12、划伤：凹痕:较轻微,消除后用,较深—报废形式:线狀划痕或点条狀塑性凹陷。因为:内部不清洁，有硬性颗粒，脂內有硬性质点，相对移动冲击。13、变色：热变色：淡黄色—紫蓝色锈蚀和润滑脂受热变质引起变色：淡黄色、黄褐色或棕褐色。14、摩擦腐蚀：因过盈量不足。15、蠕变:因滑移出现有光泽的面.因过盈量不足,材质或热处理不良.16、烧附:严重擦伤有熔性金属粘着现象。

二、货车无轴箱滚动轴承的检修1、段修时，新造成大修轴承装车使用不满4年6个月的，经外观检查或经轴承诊断装置判定有下列情况之一的，均须退卸检修。(1)轴承外观(包括外圈、密封座、密封罩、油封、前盖、后挡等)有裂纹、碰伤、松动、变形成其他异状者：(2)轴承密封失效，有甩油、混砂、混水或油脂变质现象者；(3)转动轴承有异音、卡滞或其他不正常现象者；(4)轴向游隙超过0.75mm的轴承；

(5)电焊作业时未采取分流保护措施可能导致电流通过的轴承。(6)空车脱线轮对同一转向架上的所有轴承；(7)轮对上道受水浸或火灾的轴承：(8)车轮踏面擦伤及局部凹下深度达到2mm及以上或踏面剥离长度、踏面缺陷超过运用限度的轮对上的轴承；(9)发生热轴故障的轴承；(10)新造成大修轴承装车使用超过4年但不满4年6个月者，经外观检查确认状态良好时可不退检，但限装于6个月内到达厂、段修期的辅修车或临修车上使用。2、轴承报废条件轴承属于下列情况之一时，不得修理使用：(1)车辆颠覆或重车脱线后的全车轴承；(2)由于电流通过引起的局部放电而造成斑点、凹槽或槽纹等表面电蚀损伤的轴承。(3)长期放置，锈蚀严重，不能正常转动的轴承；(4)发生燃轴或火灾被损坏的轴承；(5)已做过一次大修但又出现一般检修无法修复的故障缺陷的轴承；(6)退卸后累计使用时间已达12年的轴承(如无法确定轴承的使用时间则以轴承的制造年月为准)；(7)进口轴承一般检修时无法修复或时间满10年的；(8)其他无修复价值肋轴承。3、轴承一般检修的工艺过程(1)轴承分解。(2)轴承探伤、检测与检修。(3)轴承组装。

三、圆柱滚动轴承及轴箱的检修

其工艺过程为：外部冲洗、拆卸滚动轴承和轴箱、清洗滚动轴承和轴箱、检修滚动轴承和轴箱等1、外部清洗:分解前，除箱外部油垢，或经转向架冲洗机冲洗，但不允许在碱水池中煮洗。2、轴箱和轴承的拆卸:卸前盖螺栓——取下前盖——观察油脂等——按顺序分解螺栓、防松片、压板、取下活动挡圈——轴箱连同外圈、滚子、保持架一起取下——轴承从轴箱中取出——送专线。（1）需拆内圈,防尘挡圈,分别用感应加热器,T〈150度防过热变色，彻底退磁，严禁敲打、冷拉。（2）轴颈加防护套,——送车轮厂或轮轴组。（3）分解中,发现各种情况,记入拆卸记录本3、清洗：（1）轴承:清洗机洗，除垢——汽油或煤油精洗——烘干送检（2）轴箱体及附件:清洗、煤油洗、烘干4、滚动轴承的检修:（1）轴承分解:1）全部分解：全数外观查2）方法：平放，滚子逐一向中心移动，移出外圈挡边后，滚子与保持架一同落下，与外圈分离。3）编号成套摆放。（2）轴承检查：1）外观查，尺寸、精度按规定检测。2）内外圈及滚子——磁悬液探伤，退磁。3）原套检修，不得拼修。4）有无法修复故障缺陷——整套报废。5）只有內圈损伤或等级修，更换內圈时——换新內圈（等级尺寸小）6）严格实行寿命管理，裝用〉10年，全套轴承报废。（3）轴承修理:1）内外圈滚道、滚子表面有可修复的划痕、凹痕、碰伤、锈蚀——00号砂布或油石蘸油磨修。2）非工作表面锈垢——细砂布擦去。（4）轴承的组装:1）原套组装。2）装后查转动灵活性。3）测尺寸、填卡片：內径、外径、径向游隙：测三处（120度）——0、12~0、20、轴向游隙：单个——0、4~0、94）刻写标记：外圈端面，內圈斜面上。刻轴承检修标记、厂段代号、轴承编号

任务6弹簧及减振元件一、弹簧减振装置概述1、作用：由弹性元件和减振器组成。（1）使载荷较均衡传递给轮对，使车辆在静载状况下(包括空、重车),两端车钩距轨面高度满足规定要求,以保证车辆正常联挂；（2）缓和、减少因线路不平顺、轨缝、道岔、钢轨磨耗和不均匀下沉,或因车轮擦伤、车轮不圆、轴径偏心等原因引起车辆振动和冲击。2、分类（1）分为一系悬挂和二系悬挂两种形式。（2）二系悬挂有轴箱悬挂装置(或一系悬挂装置)和中央悬挂装置(或二系悬挂装置)；（3）轴箱悬挂装置设置在转向架构架与轴箱之间，中央悬挂装置设置在车体底架与转向架构架之间。（3）一系弹簧悬挂的作用①支撑轮对以上车辆质量,使车辆载荷均匀分配给各个轮对,防止车轮脱轨。②缓和来自轨道的各种冲击和振动,减少构架受力,减少车辆运行噪声。③给轴箱定位提供合适的横向、纵向定位刚度,既能保证转向架具有良好的曲线通过能力,又能保证转向架运行的横向稳定性。④传递牵引力和制动力。⑤保证动车转向架轮对与构架定位,使电机-联轴节-齿轮箱-轮对这个动力传递关系在各部件允许偏移范围内正常牵引、传动。（4）二系弹簧悬挂主要作用

二系弹簧直接支撑车体,或者通过摇枕支撑车体。为了提高乘坐舒适性,应采用大柔度弹簧。此外,二系弹簧还应具有良好的横向性能,以便转向架通过曲线时,能保证车辆的横向稳定性。目前,城轨车辆普遍采用空气弹簧作为二系弹簧。

铁道车辆采用的弹簧减振装置按其作用不同,大体可分为3类：1、为主要起缓冲作用的弹簧装置,如中央弹簧、轴箱弹簧和橡胶垫等；2、是主要起衰减振动(消耗振动能量)作用的减振装置,如垂向、横向减振器等；3、是主要起弹性约束作用的定位装置,如轴箱定位装置、心盘与构架之间的纵、横向缓冲止挡等。二、弹簧的特性与分类1、弹簧的特性（1）弹簧主要特性参数有挠度、刚度或柔度。（2）挠度是指弹簧在外力作用下产生的弹性变形的大小或弹性位移量；（3）使弹簧产生单位挠度所需力的大小,称为弹簧刚度；（4）在单位载荷作用下产生的挠度称为弹簧柔度。（5）在轨道车辆上时常采用组合弹簧,这些弹簧有串联、并联和串并联3种组合。（6）组合弹簧总刚度、挠度特点：并联布置弹簧系统的总刚度等于各个弹簧刚度的代数和。串联布置弹簧系统的总挠度等于各个弹簧挠度的代数和2、弹簧的分类（1）扭杆弹簧和环弹簧

①扭杆弹簧：只承受扭转变形,在载荷相同情况下,扭杆弹簧比螺旋弹簧质量轻。扭杆弹簧为一根直棍,它的两端支撑在轴承支座上,端部固定两个曲柄,支座固定在构架上,当两个曲柄相反转动时,扭杆则产生抵抗扭矩。②环弹簧：

环弹簧由多组内、外环簧组成,彼此以锥面相互接触,当受到轴向载荷后,内环受压缩小,外环受拉伸长,从而使内环与外环的锥面产生轴向变形,同时内外摩擦面做功吸收能量。环簧常用于缓冲器中。（2）橡胶弹性元件

优点：①橡胶元件弹性模量比金属小，可获得较大弹性变形,易实现预想的非线性特性；②可以自由确定其形状，也可根据设计要求达到在各个方向上不同刚度的要求；③橡胶有较高内阻,对衰减高频振动和隔音有良好效果；④橡胶密度小,自重轻。

由于这些特性,橡胶元件在车辆上获得越来越广泛的应用,常常用于转向架弹簧减振装置和轴箱定位装置、钢弹簧支撑面上的橡胶缓冲垫以及各种衬套、止挡等。注意事项：①橡胶元件的性能(弹性、强度)受温度影响较大,一般随温度升高,刚度和强度有明显降低。②橡胶具有蠕变的特性,即当载荷加到一定值后,虽不再增载,但变形仍在继续,而当卸去载荷后,也不能立即完全恢复原状,因此橡胶弹簧的动刚度比静刚度大。③橡胶具有体积基本不变的特性；④橡胶的耐高温、耐低温和耐油性能普遍较差,使用时间较长后容易老化。三、空气弹簧装置系统的组成1、空气弹簧的主要优缺点。优点：（1）空簧能够大幅度提高车辆悬挂系统静挠度以降低车体振动频率。（2）与钢簧相比,空簧具有非线性特性,可根据车辆振动性能需要,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(正常运行时的振幅),刚度较低；若位移过大,刚度显著增加,以限制车体的振幅。（3）空簧的刚度随载荷而改变,从而保持空、重车时车体的振动频率几乎相等,使空车和重车状态运行平稳性一致。（4）空簧用高度控制阀控制时,可使车体在不同静载荷下,保持车辆地板面距钢轨面高度基本不变,这一性能应用在地铁和轻轨上，可保持车辆地板面与站台面高度相协调。（5）同一空簧可同时承受三维方向的载荷。利用空簧的横向弹性特性,可代替传统转向架摇动台装置,从而简化结构,减轻自重。（6）在空簧本体和附加空气室间装设适宜节流孔,可代替垂直安装的液压减振器。（7）空簧具有良好的吸收高频振动和隔音性能。

空簧的缺点：它的附件(如高度控制阀、差压阀)较多,成本较高,并增加了维护与检修的工作量。2、空气弹簧悬挂系统的组成

（1）空簧悬挂系统主要由空簧、附加空气室、高度控制阀、差压阀及滤尘器等组成。

（2）空簧所需的压力空气，由列车制动主风管1经T形支管接头2、截断塞门3、滤尘止回阀4进入空簧储风缸5，再经纵贯车底的空簧主管向两端转向架供气。转向架上的空簧管路与其主要连接软管6接通，压力空气经高度控制阀7进入附加空气室10和空簧8。（3）空气弹簧：空气弹簧大体上可分为囊式和膜式两类。囊式可分为单曲的、双曲的和多曲的等形式。3、空气弹簧的结构空气弹簧分膜式和囊式两类。目前应用较普遍为膜式空气弹簧,它有两种结构形式,即约束膜式、自由膜式空气弹簧。（1）约束膜式：由内筒、外筒和将两者连接在一起的橡胶囊等组成。这种形式的空气弹簧刚度小,振动频率低,其弹性特性曲线容易通过约束裙(内、外筒)的形状来控制,但橡胶囊工作状况复杂,耐久性较差。（2）自由膜式：A.安裝高度低，明显降低地板面距离轨面的高度。B.重量轻。C.弹性特性可通过改变上盖板边缘的包角加以适当调整——具良好负载特性。D.无约束橡胶囊的内、外筒,可以减轻橡胶囊的磨耗,提高使用寿命。（3）空气弹簧的密封要求高,以保证弹簧性能稳定和节省压缩空气，其密封形式有两种：A.压力自封式：利用空气囊内部的空气压力将囊端面与盖板卡紧加以密封。结构简单、组装检修方便。B.螺钉紧封式：利用金属卡板与螺钉夹紧加以密封。（4）橡胶囊组成：A.內橡胶层：密封，采用气密性、耐油性好的橡胶材质。B.外橡胶层：密封+保护作用，采用能抗太阳辐射和臭氧侵蚀并耐老化的橡胶——氯丁橡胶。C.帘线层：偶数层（2或4）,载荷主要由帘线层承受，对空簧的耐压性和耐久性起决定性作用。——高强度人造丝、维尼龙或卡普隆。D.成型钢丝圏：4、空气弹簧附件（1）高度控制阀

A.安装位置：可每个转向架与车体连接处安装一个高度控制阀,位于转向架中间

；也可安装两个高度控制阀,分别在构架两侧。B.工作过程：心阀的上下运动即可控制各相关阀口的开启,连通主风管与空气弹簧的气路或连通空气弹簧与大气的气路，控制空气弹簧充气或排气。一般要求车辆载荷变化时地板面高度调整的时间不超过车站停车时间，地板面高度的变化范围为±10mm。C.要求：高度控制阀只能用来补偿乘客质量的变化,而不能用于补偿车轮和转向架零件的磨损。图3-63高度控制阀系统1-高度调节阀；2-操纵杆；3-杆；4-支座；5-构架（2）压差阀：A.作用：在左右空簧出现超过规定压力差时,使压力高的一端空气流向较低一端,以防车体异常倾斜的装置。在转向架一侧空气囊破裂时,另一侧空气囊的空气也能泄出,保证车辆仍能在低速下继续安全运行。B.压差阀的动作压力一般有1,1.2,1.5kg/cm2这3种。压差阀动作压力的选择应综合考虑多方面的因素,在条件允许的情况下尽可能选择较小值,以减小车辆在过渡曲线上的对角压差,提高车辆的抗脱轨安全性。（3）排放阀：A.作用：在高度控制阀排放能力超限时它能加速气囊排放。比如，当车辆突然充气而高度调节阀出现故障时可以尽快重新建立车体的正常高度，排放阀也会防止车辆因充气而出现过度升高，因此避免了在气囊上的过度牵引。B.组成：排放阀1连接在空气弹簧上盖板的支座上。通过一根管与高度控制阀连接。

操纵杆2控制阀排气(排到大气中)。操纵杆通过钢索3连接到蛇形减振器支撑的安全装置上,该减振器连接在构架上。当车体(旁承板)相对于构架运动时,对缆索施加牵引力,从而引起排放阀转动(β)。

在相对于操纵杆中心线VOM位置的行程“C”=40mm时开始排放。当行程“C”小于Cm=30mm,就不再排放。如果行程介于30～40mm,则有较轻的排放。

与弹簧4组成一体的安全装置5是用来防止排放阀在车体弹起40mm以上时,对车体进行限制。

不过在大多数城市轨道交通车辆上没有安装该排放阀,而是采用空气弹簧异常上升止挡等结构来保证车辆的正常高度。图3-64排放阀1-排放阀；2-操纵杆；3-钢索；4-弹簧；5-安全装置5、空气弹簧悬挂的工作原理（1）车辆静载荷增加时,空簧1被压缩使空簧工作高度降低，高度控制阀2随车体下降,由于高度调整连杆3长度固定，高度调整杠杆发生转动打开高度控制阀进气机构,压力空气由供风管5通过高度控制阀进气机构进入空簧1和附加空气室8,直到高度调整杠杆回到水平位置即空簧恢复其原工作高度；

（2）车辆静载荷减小时,空簧1伸长使空簧的工作高度增大,高度控制阀2随车体上升,由于高度调整连杆3长度固定,高度调整杠杆4发生反向转动打开高度控制阀排气机构,压力空气由空簧1和附加空气室8通过高度控制阀的排气机构经排气口6排入大气,直到高度调整杠杆回到水平位置。四、减振元件1、减振元件的作用及分类：（1）作用：弹簧：缓冲作用，缓和来自轨道的冲击和振动的激扰力。减振器：减少车的振动，作用力总是与运动方向相反，阻止振动。（2）分类：①按阻力特性：常摩擦力减振器变摩擦力减振器②安装部位：轴箱减振器摇枕减振器③按减振方向：垂直减振器横向减振器

纵向减振器④按结构特点：摩擦减振器油压减振器（3）优、缺点：①摩擦减振器优：结构简单，成本低，制造维修方便。缺：摩擦力随摩擦面狀态的改变而改变；振幅小时，摩擦力可能过大—形成对车体的硬性冲击；振幅大时，摩擦阻力又显不足—不能使振动迅速衰减。②液压减振器：利用液体粘滞阻力所做负功来吸收振动能量。优点：阻力是振动速度的函数，振幅的衰减量与幅值大小有关。振幅大——衰减量大，反之亦然，“自动调节”性能。缺点：复杂，维护困难。2、液压减振器的结构及工作原理（1）结构

主要由活塞、进油阀、缸端密封、上下联结环、油缸、贮油筒及