城市轨道交通车辆转向架故障检修

城市轨道交通车辆转向架故障检修

摘要:城市轨道车辆走行部主要担负着引导车辆沿轨道行驶、支撑车体、传递车体与轨道之间的各种载荷并缓和其动力的重任。走行部的结构、性能直接影响车辆的运行可靠性、动力性、和行车安全。车辆走行部（即转向架）长期高负荷工作在车辆底部，环境恶劣，极容易发生故障，造成地铁延误或停运。所以对城市轨道车辆转向架日常维护及故障检修非常重要，本文通过研究车辆转向架结构和常见故障，提出相应解决措施。

关键词:城市轨道交通车辆；转向架；轴箱拉杆；中心销；紧急止档；横向减震器

1.转向架的分类和组成

一般的，城市轨道车辆的转向架采用2轴构架式转向架，并普遍采用无摇枕结构。主要特点：一系悬挂主要由金属叠层弹簧构成。不管何种形式的转向架，他们的基本组成部分和主要功能是相同的。

上海地铁转向架均为无摇枕结构，“H”型低合金钢焊接箱型构架，转向架设有两系悬挂，配垂向、横向减震器、抗侧滚扭杆等装置提高列车稳定性和舒适性。转向架除了动车、拖车不同外，每种车型也对应不同的转向架。下面是上海地铁现有的A型车中最常见的一类转向架。

1.1 上海地铁车辆转向架组成结构

上海地铁一、二号线采用相同结构的转向架，该转向架是由德国杜瓦格公司制造的无摇枕空气弹簧转向架。它采用由二系悬挂装置（一系人字形橡胶弹簧和二系空气弹簧）、液态减震器（两个垂向和一个横向）、抗侧滚扭杆和横向橡胶缓冲挡组成的减震系统。车体和转向架构架通过中心架和中心销相互连接，彼此可相对回转，它们之间还有复合橡胶衬套起隔振作用。在构架横梁下面装有两根牵引拉杆，呈对角配置。牵引拉杆的两端嵌有橡胶件，一端与中心架相连接，另一端安装在构架上，车体与转向架之间的纵向力通过构架，牵引拉杆，中心架，复合橡胶衬套、中心销来传递。

每辆车装有两台转向架，对于动车装设动力转向架，拖车装设非动力转向架，两者的区别为动力转向架上装有两台牵引电机和减速装置。

下面是上海地铁1号线现有的A型车中最常见的一类转向架，如图1所示。

图一上海地铁1号线车辆转向架

1．1．1 构架

构架是转向的基础，它把转向架的零部件组成一个整体。故它不仅承受、传递载荷。而且它的结构、形状和尺寸都应满足零部件的要求（如制动装置、弹簧减震装置、轴箱地位装置等的安装）。

1．1．2轮对轴箱装置

轴箱与轴承装置是连接构架和轮对的活动关节，使轮对的滚动转化为车体沿着轨道的直线运动、轮对沿钢轨滚动的同时，除承受车辆的重量外，还传递轮轨之间的其他作用力，包括牵引力和制动力。

1．1．3 弹性悬挂装置

为了保证轮对与构架、转向架和车体之间连接，同时减少线路不平顺和轮对运动车体的影响（如垂直震动，横向震动等）。在轮对与构架，转向架与陈提之间装设有弹性悬挂装置，前者称为轴箱悬挂装置，后者称中央悬挂装置，也可称一系悬挂装置和二系悬挂装置。弹性

悬挂装置包括弹簧、减震器及定位装置等。

1．1．4 制动装置

为对运动中的列车进行调速或使其在规定的距离内停车，必须安装制动装置，其基础制动装置吊挂于构架上，它的作用是使制动缸的空气压力转化为闸瓦压向车轮的力，从而产生制动作用。

1．1．5 牵引电机与齿轮变速传动装置

这是动力转向架所持有的一套装置，非动力转向架没有此装置，动力转向架通过传动装置使牵引电机的扭矩转向为轮对或车轮上的转矩，利用轮轨之间的黏着作用，驱动车轮沿轨道运行。

1.2 转向架技术参数

表1 转向架技术参数

2 城市轨道车辆转向架维护与检修

城市轨道交通车辆所采用的转向架，一般有动车转向架和拖车转向架两种。为了检修方便，满足相同部件的互相性，其基本结构相同，主要区别在于驱动系统。动车转向架由于要提供动力，通常配置牵引电动机，联轴节，齿轮箱，齿轮箱悬挂装置以及动力轮对等，这也是动车转向架和拖车转向架的主要区别。

两轴转向架的结构基本相同，一般动力转向架主要由以下六部分组成：构架，弹性悬挂装置（通常包括一系悬挂装置和二系悬挂装置），轮对轴箱，（基础）制动装置，中央牵引装置，驱动系统等。

2.1转向架的日常维护

按照使用地铁交通城市的车辆检修修程作业，加强对转向架裂纹的检测，一般目视为主。同时注意各个悬挂部件的紧固螺丝有无松动迹象、车轮有无擦伤痕迹等常规检查。

2.2 转向架的定期检修

2.2.1 构架清洗

用抹布和清洁剂彻底清洗构架表面污垢，并晾干或烘干，便于构架的进一步检修。

2.2.2 构架检查

(1)转向架分解后首先进行目测检查，检查各悬挂点、焊接点和焊缝有无裂缝、变形，

焊接是否良好。重点检查构架电动机悬挂座、牵引拉杆座、一系簧座等受力部位，要求无裂纹、无腐蚀、无变形、无冲击损伤。

(2)采用内视镜聚光灯检查横梁是否腐蚀和有无裂纹。

(3)堵塞器检查。

1）目视检查所有转向架构架的开口是堵塞。

2）如果塞子损坏，在重新毒蜂之前，应该排除所有残留水。

3）在安装时，如果怀疑任何塞子有问题，应该更新塞子。

注：由于设计和制造的原因，转向架构架存在一些孔洞。为尽量减少水和灰尘的进入和腐蚀，应在孔洞处安装各种尺寸的堵塞器。

2.2.3 构架探伤

对构架进行无损探伤，检查构架重点受力部位和关键焊缝。这对地铁构架的检修至关重要。

2.2.4 尺寸检查

检查构架变形，测量构架一系簧座与测试台支座间的间隙。检查测量转向架构架对角线尺寸应满足有关标准。

2.2.5 油漆与涂油

对构架进行重新油漆或对脱漆部位进行补漆，不能油漆的部位应涂符合要求的防锈油。

2.2.6 记录

对检修好的构架记录有关信息，包括检修内容、检查数据，一般有登记入档和做数据库两种方式。

2.3 构架附件的检修

构架的附件视转向架的不同而有所区别，如轴箱拉杆、轴箱转臂、起吊装置、调整垫片、紧固件等。检修原则：主要受力部件检修内容与构架相同;垫片进行清洗、矫正、油漆后继续使用；紧固件全部更新。

2.3.1 空气簧检修

二系悬挂系统基本都是空气簧，结构上主要区别是应急弹簧的形式不同。空气簧有较低的纵向、横向、垂向刚度，能较好提高列车的舒适度。

空气簧一般与高度阀、差度阀等同时使用，在不同负荷作用下，保持列车地板面在一定的高度和保证两侧空气簧压差在安全范围内。

空气簧结构件检修,进口空气簧寿命能达到10年大修的要求，在5年加修时，需对空气簧进行检修；使用10年后橡胶件全部作报废处理，部分结构件可继续使用。检修时需对空

气簧结构件清洗、检查、探伤、补漆。空气簧外观检查：检查紧固件，要求连接禁锢无松动。

清洗并检查空气簧胶囊内、外表面，要求无严重损伤、裂纹和刀痕，无金属丝暴露在外的现象，叠层弹簧表面不得有深度大于2mm的疲劳裂纹，或大于5mm深的橡胶与金属松弛现象。

2.3.2 轮对的检修

轮对的作用是沿着钢轨滚动，将轮对的滚动转化为车体的平移，除了传递车辆重要外，还传递轮轨之间的各种作用力，包括牵引力和制动力。无论是架修还是大修，对轮对的检修内容是相同的。轮对检修主要包括车轮检修和车轴检修。

车轮的检修：

（1）车轮轮毂部分的检查原理

1)检查体论轮毂上有无放射状裂纹存在，放射状裂纹有可能削弱车轮在车轴上的夹紧

力（例如，腐蚀脏物，车轮扭曲现象）。如果对裂纹的存在有怀疑，可以进行磁粉

探伤检查。一旦发现任何反常迹象就应该拆卸轮对。

2)确保注油孔内的堵塞密封完好，如果丢失，应清洁注油孔安装一个新的堵塞并密封

（2）车轮圆周踏面破损的检查原理。自习检查车轮轮缘、踏面的破损，比如磨平、裂纹、剥离、踏面翻卷和其他破损。

2.3.3 车轴检修

车轴应该遵循UIC811-1标准，采用A1N碳钢的全机加工车轴；几何尺寸符合UIC515-3标准。车轴轮作应比设计直径尺寸大5mm的余量（标准直径喂198-193mm），以保证车轮以车轴退卸后再组装。所有车轴的轴颈直径喂120mm。车轴轴身表面应涂刷双组分的环氧防腐面漆进行防腐，不油漆的部分包括轮座、轴颈，车轴端部需要做临时性保护，加装防护套。

车轴故障修理：

1）在车轴轴身上小与1mm深度的凹痕可以用粗砂纸（120目或更高）打磨去除，按纵向方向（沿着车轴中心线）打磨。打磨后用磁粉对相关区域进行探伤检测，不允许有裂纹产生。

2）如果发现在车轴轴身上的磕碰印痕超过1mm深则更换轮对。

3）在过度圆弧R处不允许出线磕碰或裂纹。如果这个区域发现磕碰或裂纹则更换轮对。

4）车轴内部的缺陷（如内部的裂纹、气孔、夹渣等），可用超声波探伤仪进行探伤检查，如有缺陷则需要更换轮对。

5）车轴轮座若有拉毛或损坏，应进行打磨。

6）其他轴身如有必要则进行表面修复。

7）对车轴进行补漆、防锈处理，并标识。

8）记录有关数据信息。

2.3.4 中央牵引装置检修

第一类装相机啊中央牵引装置由中心销、中心销座、复合弹簧、下心盘坐、牵引拉杆、橡胶套、横向止档等组成，如图2所示。

图2 中央牵引装置结构总图

中心销系统的检修：

（1）中心销检修：架修和大修时均要对中心销进行清洁、检查、并探伤。中心销五边形、无裂纹，螺纹无损伤。

（2）中心销座检修：架修与大修时均要对中心销座进行清洁、检查和探伤。中心销座应无裂纹，与横向止档的接触部位应无严重撞伤和变形。

2.3.5 动力驱动系统检修

动力驱动系统是动车转向架所特有的，主要由牵引电动机、联轴节、齿轮箱、齿轮箱悬挂装置以及动力轮对等组成。驱动系统的作用是即提供牵引力，也提供制动力（电制动力）。（1）橡胶联轴节检修

由于橡胶联轴节在列车运行时候承受巨大的交变扭矩(尤其在电动机过流时)，联轴节易发生疲劳损坏，因此在架修和大修时要更换橡胶联轴节。同时在低级别修程的检修中应重点检查。

（2）机械联轴节检修

对于机械联轴节，在架修时应进行清洗、检查、更换油脂等；在大修时还应进一步分解连接至，对零部件进行彻底检查。

2.3.6 齿轮箱维修

齿轮箱的作用是安装在电动机与轮对之间的减速装置，并传递牵引力和制动力。齿轮箱及悬挂装置主要包括齿轮箱体、大齿轮、小齿轮、轴承、密封体、紧固件等，有的还有中齿轮。

检查齿轮箱紧急止档及螺栓，要求紧急止档无损伤、无裂纹，螺栓无松动。另外需要提出的是新装齿轮箱在运行2万KM时应进行第一次换油。

3 结束语

城市轨道车辆转向架担当引导车体沿轨道行驶、支承车体、传递动力等重要作用，由于它的工作环境相当恶劣，震动较大，极容易造成紧固件松动甚至脱落、连接件之间异常磨耗等故障，在日常检修作业过程中，应该加强这些方面的检查。到了地铁生产公司和使用地公司修程规定的时间，要对转向架各个部件进行全面的检查，排除机械损伤和隐患，保障地铁列车安全运行。

参考文献:

[1] 曾青松，韩增盛．城市轨道交通车辆．成都：西南交通大学出版社，2006：53-80．

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[1] 孙章，何宗华，Thomas Christ等．城市轨道交通电力牵引．北京：中国铁道出版社，2011：19-54．