转K2型转向架常见故障的分析及采取的对策
转K2型转向架存在问题分析及改进建议_米嘉宾
186.4mm时,减振内圆弹簧的最大切应力S
(518178N/mm2)为最大;极限负荷弹簧高度均为
159. 21mm时,减振内圆弹簧的最大切应力S
(724139N/mm2)为最大,而减振内圆弹簧钢直径最
小,从而造成减振内圆弹簧大大超过其它弹簧折损
(4)组装方式存在缺陷。从现有的磨耗板断裂
位置分析, 95%以上裂纹部位产生通过螺栓孔处,
由于采取的是两孔折头螺栓组装方式,其螺栓紧固
力矩为50~55N.m,由于两螺栓孔在一条垂直线上
(与车辆垂直振动方向一致),且螺栓紧固后,中部
本身存在预压力,磨耗板与安装面之间稍有间隙,极
易断裂。
(5)磨耗板材质分析:K2侧架立柱磨耗板材质
转K2型转向架立柱磨耗板断裂、磨耗过限、破
碎的现象近年来呈逐年上升态势,仅兰西站修所
2008年1~6月份就发现故障更换的立柱磨耗板
258块。笔者对2008年1~6月兰州西车辆段兰西
检修车间故障更换的转K2型转向架立柱磨耗板进
行了统计,统计数据见表2。
转K2型转向架制动梁滑槽磨耗板为卡入式结
来,已基本取代了转8A型铸钢三大件式转向架,成
为我国21t轴重货车的主型转向架。该转向架的商
业运行速度为120km/h,基本满足提速要求。目前
既有货车120km/h提速改造均采用该型转向架。
截至2007年底全路已完成K2转向架提速改造车
接近50万辆。近几年的运用情况表明,该型转向架
运行状态良好,动力学性能稳定,经受住了提速及各
度(HRC)要求为43~58)或T10(硬度(HRC)要求
既有铁路货车换装转K2型转向架改造中存在的质量问题与改进措施
铁道车辆 第57卷第6期2019年6月
文章编号：1002-7602(2019)06-0040-02
既有铁路货车换装转K2型转向架
存在2质量问题7-8措施
魏周江
(中国铁路兰州局集团有限公司兰州西车辆段质检验收室，甘肃 兰州730070)
摘 要：对既有铁路货车换装转K2型转向架改造检修过程中容易发生的质量问题进行了分析，并提出了相应的改
(7) 油漆标记要求落实不到位。经常发现车型标
记后缀“T”未改为“K”、“已改造”标记未保留、各种新 组焊及换装的配件油漆涂刷不到位等问题#
3改进措施
(1) 检修时应进一步加强对利旧配件的使用管 理。对于报废车的利旧配件,应采用严格检测标识、上 下工序间质量互控等方式加强检测质量#对摇枕、侧 架等大部件要按厂修标准进行抛丸、除锈、探伤，并做 好相应探伤标识后方可进入换装工作流程#
(5) 改造制动管系存在的主要问题，一是部分管 系制作不符合图样要求，再加上底架附属件定位偏差 等因素，造成管系组装存在抗力的现象;二是在进行管 系组装时存在使用火焰加热进行调修的现象，这不符 合制动管系组装技术要求。制动管系抗力、别劲组装， 易造成运行中管系漏风甚至折断等安全风险#
(6) 底架附属件焊接质量不高#检查发现，部分 车辆的吊架、上旁承等存在焊缝开裂等问题。另外，受 改造车辆检修场地、工装等综合因素的影响，部分检修 车辆如棚车等无法实施翻转焊接，也容易对焊接质量 造成不利影响。
从故障部位的分布以及具体表现来看，改造车辆 检修发生的故障主要集中在转向架、车体底架、制动装 置等部件，故障原因主要为： »»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»
3改造的实施
浅析转K2型转向架存在的问题
浅析转K2型转向架存在的问题为了提高运能，我国铁路成功地进行了客运提速，主要干线的客运列车最高速度已达140km/h-160km/h。
除极少数的快运专列外，绝大多数货物列车的最高运行速度仅有70km/h-80km/h，旅客列车的速度仅有150km/h，还远远不能满足铁路跨越式发展新形势的需要。
为此，铁道部为解决因货运列车运行速度慢，限制铁路运输发展的问题，提出了，在三年内对既有货车进行120km/h的提速改造，而既有货车120km/h提速改造所采用的转向架就是K2型转向架。
因此，转K2型转向架就成为了铁路货车车辆所采用的主型转向架。
为确保铁路运输的安全运营，就有必要对其主导产品进行研究分析找出不足，进行整改，使其达到能保证铁路运输安全的需要。
通过我在列检现场一线的调研，下面我谈谈对转K2型转向架的故障类型分析和改进意见。
一、转K2型转向架的技术状态转K2型转向架系齐车公司引进美国交叉支撑技术生产的新型快速货车转向架。
该转向架在传统三大件式转向架的两个侧架间增加了交叉支撑装臵，，以提高三大件式转向架的抗菱钢度，选用大静挠度的，内外枕簧有一定高度差的两级钢度弹簧组，使车辆的减振性能得到了较大的提高，特别是平车及轻体罐车等自重较轻的车辆，空车减振性能得到了较大提高，避免了原有货车因装配件转8A型转向架在空车减振性能得以较大的提高，避免了原有货车因装配转8A型转向架在空车减振性能较差或失效情况下，造成车辆脱线或颠覆的现象。
采用常接触弹性旁承和新型斜楔，提高了转向架的抗蛇行运动能力，减少了轮缘与钢轨间的接触摩擦，延长了车轮的使用寿命。
由此可见转K2型转向架与原有转向架相比相比其动力学性能得到了较大的提高，各项技术参数的结果也显示出该型转向架基本上能满足我国货车提速的需要。
二、转K2型转向架在运用中存在的一些问题:因该转向架加装了弹性交叉支撑装臵，增大了转向架的簧下质量及自重，轮轨间作用力加大，摇枕中间开孔较大，影响了摇枕的强度。
转K2型转向架主要运用故障分析
转K2型转向架主要运用故障分析作者：付成仁来源：《中国科技博览》2013年第26期[摘要]随着我国货车提速、重载的发展，新型货车转向架应运而生。
其中，转K2型转向架在多年的运用中，性能稳定，已成为载重60t货车的主型转向架。
本文旨在统计分析K2转向架的常见运用故障，为其维护检修和设计改进提供一定参考。
[关键词]转K2转向架运用故障分析中图分类号：U270.331.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-207-0190年代末期，随着我国铁路货车提速、重载的发展，传统的转8A转向架已无法满足性能要求而淘汰，与之配套的各种新型转向架应运而生。
转K8G、转8G、转K2、转K1、转K3、转K4、转K5、转K6、转K7在不同类型货车上得以应用。
其中，转K2和转K6转向架以其稳定的性能，分别在载重60t及70t货车成为主型转向架。
转K2转向架是在吸纳美国先进转向架经验基础上，结合我国传统三大件式转向架结构特点，自主研发的一款新型转向架。
该转向架采用了大量新技术、新材料、新工艺，提高了货车技术性能，改善了车辆运行品质，可以满足了货车提速重载的要求。
转向架在长期工作中，车辆零部件经常发生各种故障，对各种常见故障进行归纳、分析和统计，研究零部件故障发生的规律。
K2型转向架的主要运用故障有零部件的磨耗、腐蚀、裂纹、折损等四个方面，究其原因，主要包括车辆本身及与轨道振动冲击外力作用；车辆零部件设计、铸造时的内部缺陷；材料疲劳；有害介质对金属的侵蚀及非正常冲撞、脱轨等恶劣因素。
尤其是K2转向架长期工作在高速、重载的条件下，对零部件的故障加剧更起到推动作用。
下面将K2转向架常见的运用故障归纳分析如下：一、磨耗类故障磨耗是转向架最普遍、最常见的故障，K2转向架也不例外，其磨损主要有以下几方面。
其一，转向架的销及孔内衬套，虽然这些销和套采用耐磨材料或处理，但销和衬套间的磨耗仍是运用维护重点检查的部位。
转K2转向架摇枕裂纹原因分析及改进措施
工 业 技 术91科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI:10.16661/j.c n k i.1672-3791.2017.25.091转K2转向架摇枕裂纹原因分析及改进措施岳艳虹（山东职业学院 山东济南 250104）摘 要:摇枕是转向架的重要部件组成之一,摇枕的质量直接关系着行车安全,摇枕裂纹是摇枕故障中危害铁路运输安全最为致命的质量隐患。
本文对转K2转向架在运用检修中摇枕产生裂纹的原因进行了分析并提出了一些建议措施,以提高检修质量,确保行车安全。
关键词:转K2转向架 摇枕 裂纹 原因分析 改进措施中图分类号:U270.331文献标识码:A文章编号:1672-3791(2017)09(a)-0091-02在铁路车辆检修一线发现了不同部位,不同大小的摇枕裂纹,为此,分析其产生裂纹的原因,提高检修摇枕质量来为铁路运输安全提供保障,也为生产制造摇枕企业提供铸造工艺改进思路。
1 摇枕裂纹的位置从现场的实际检修工作中发现,摇枕发生裂纹的位置主要在受力较大的A区和B区、下旁承座和心盘座四周、铸造内应力较大的摇枕两端内侧八字面弯角处及摇枕内腔弯角处等处。
图1为有裂纹摇枕,图2为转K 2转向架摇枕中拉杆组装孔处15mm裂纹。
图1 有裂纹摇枕图图2 转K2型转向架摇枕正面中拉杆组装孔处裂纹 2 摇枕裂纹产生的原因分析(1)受力不均。
摇枕使用时间过长,但未达到摇枕使用寿命管理要求;在铁路货场装载货物时或者在运行的过程中出现的货物超偏载现象,以及由于运行线路条件等原因,摇枕长期受交变应力的作用下产生疲劳裂纹。
(2)铸造缺陷[1]。
摇枕使用时间不长甚至是一些新品,因摇枕铸造时有些部位形状复杂内应力大和铸造时产生的夹渣、沙眼等缺陷,影响摇枕的品质,在高速、重载作用下而产生裂纹。
(3)检修质量问题。
在摇枕经过多次厂、段修后,如摇枕八字面处经过多次切割和焊修,由于反复加热冷却,使局部材质强度、刚度性能发生了显著的变化,在外力作用下极易产生裂纹。
转K2型转向架轮对偏磨故障分析
ｌ 概 况
２０ ０ ６年 ７月 １ ５日， 在技 检 ３ １ １次 列车 时 ， ３９ 发现 机后 ２ ２位 Ｃ。 ４ ４ １ ７号 车 （ 检 ： ５ ３齐 厂 、 ５ ３ ６Ｋ ６１ ７ Ｂ 定 Ｏ． Ｏ ．
位 詈 耗 蓑 Ｎ 差 曩篆 磨 直 数 耗 度直 径 － 萎磨 厚 １
标 记 釜
齐 厂 、． ２店 ） ２位 和 ４位 车轮 踏 面 、 缘 等部 位磨 ４２ 的 轮 耗 严重 。表 １和 图 １ 别为 Ｃ。 ４ ４ １ ７号车 车轮各 分 Ｋ６ １７ Ｂ
部 尺寸及磨 耗情况 。
２位 ７ ３位 ３
２ 发 生过 限 ８ ８ ５ １ ３ 没 发 生 ８ ８ ２ １
２０ ０ ６年 １ １月 １ 日， ５ ７ ３ ２ ０ ９次 列 车 机 后 ４ ２位 Ｃ ４ ３ ９ ９ 车（ ６ ８５ ７号 Ｋ 定检 ：４ ６柳厂 、 ５ １ ０． Ｏ ． ２呼包 西） ２ 的 位、 ４位 车轮 圆周 磨耗 严重 ， １ 达 １ｍｍ， 相对应 的 １位 、
收稿 日期 ：０ ７０ —２ ２０ —１１
作者 简 介 ； 国
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莹 （９ ４）男 ， 术 员 。 １６ 一， 技
维普资讯
位ｓ鬈茎釜 ｓ ． 蓑 。 ｓ ｓ
１ ０
０ ０ ＣＯＢＺＨＤＺ ０ ２ ０ ５ ３ Ｃ２ ９ ５
３ 车轮 圆周磨耗 为 ７ｍｍ， 位 其他 尺寸 均正常 。
２ 原 因分 析
总的来看 ， Ｋ 转 ２型转 向架运 行 品质 稳 定 ， 行 速 运
度高 ， 大幅度地减少 了车轮 的磨 耗 。但是 由于提速改造 任务紧 ， 工作量大 ， 使得转 Ｋ ２型转 向架 可能存 在配件 质
K2转向架大部件常见故障与检修
K2转向架大部件常见故障与检修摘要：通过货车故障反馈信息分析，转K2型转向架运用时间相对较短，加上新技术的应用，主要集中反映在配件材质和装配质量上。
本文分别对K2转向架大部件（包含摇枕、侧架及交叉杆组成）的常见故障以及检修，在遵循厂、段修规程的同时，提出自己的见解。
关键词：摇枕；侧架；交叉杆组成第一部分：转K2型转向架大部件的常见故障1.摇枕组成故障：①裂纹：摇枕A、B部或心盘销孔处是裂纹易发部位，另外在下心盘座与摇枕鱼腹侧面交汇处以及摇枕档根部裂纹也有发生，原因还是由于铸造缺陷而至。
②装配故障：包括摇枕八字面磨耗板开焊、裂纹、脱落；固定杠杆支点座销套松、裂、丢失；旁承间隙超限或调整板开焊、旁承裂损；下心盘连接螺栓组装时连接螺栓松动、开口销组装空间过小，根部劈开困难；原因分析：查阅齐车公司的设计图纸QCZ85-42-00《托滚组成》中，原设计该开口销规格为销3.2x20 材质为Q215A 组装后劈开，如图：图1但段规5.2.9.2规定“上拉杆托架滚轴上的开口销规格为3.2X20，开口销须卷起贴靠滚轴”。
实际作业由于固定支点座的限制，作业空间不足，无法实现卷起。
建议按工厂设计规范，恢复原结构，劈开一定角度，不是卷起；且换装规格为“销3.2x30”的开口销，能够满足新段规的要求。
③磨耗：摇枕斜楔内、外表面磨耗，摇枕挡内外表面磨耗等，支架组成中含油尼龙滚套磨耗问题较为多见。
2.侧架组成故障：①裂纹：侧架裂纹主要集中在侧架A、B部位，但近几年，真正A、B部位裂纹并不是很多，而相对的侧架支撑座裂纹包括支撑座焊修质量问题在日常检修中却时有发生。
②两板故障：侧架立柱磨耗板：在检修过程中，侧架立柱磨耗板故障占了很大的份额。
主要表现为侧架立柱磨耗板裂纹，从我段检修看，几乎每天都有5-8块侧架立柱磨耗板裂纹，再加上不同材质侧架立柱磨耗板的混装，每天需要更换的侧架立柱磨耗板多达9-12块，粗略计算，按我段日检修车就达到了4%左右。
转K2型转向架轮对偏磨故障分析
转K2型转向架轮对偏磨故障分析转K2型转向架作为目前货车提速改造的主型转向架，其性能的好坏对铁路运输安全至关重要。
2006年8月一11月，郑州北车辆段连续发现了3起转K2型转向架轮对偏磨故障，严重危及行车安全，这说明目前该型转向架在组装和检修上可能还存在一些问题。
１概况2006年7月15日，在技检33191次列车时，发现机后22位C62BK4641177号车(定检：O5．3齐厂、O5．3齐厂、4．22店)的2位和4位车轮踏面、轮缘等部位磨耗严重。
表1和图1分别为C62BK4641177号车车轮各部尺寸及磨耗情况。
2006年8月8日，在技检83133次列车时，发现机后43位C64 K4960699号车(定检：O5．4齐厂、O5．4齐厂、取消辅修)的1位转向架2位和4位车轮踏面、轮缘等部位磨耗严重，出现严重偏磨现象，轮缘立面紧贴钢轨内侧。
车轮各部尺寸的测量结果见表2。
2006年11月13日，25079次列车机后42位C64K4835979号车(定检：04．6柳厂、O5．12呼包西)的2位、4位车轮圆周磨耗严重，达11 mm，相对应的1位、3位车轮圆周磨耗为7 mm，其他尺寸均正常。
2 原因分析总的来看，转K2型转向架运行品质稳定，运行速度高，大幅度地减少了车轮的磨耗。
但是由于提速改造任务紧，工作量大，使得转K2型转向架可能存在配件质量、组装质量和公差配合等方面的隐患。
虽然只是个别现象，但对行车安全危害极大，必须引起高度重视。
这3起故障均是由于车轮的非正常磨耗而引起的，而且都是车轮偏磨。
经分析，可能是由以下几个方面的原因引起的：转向架组装尺寸不当或侧架、摇枕等有关尺寸加工不当，造成落成后的转向架在运用中逐步呈“八”字形或菱形，从而加剧了转向架一侧车轮的磨耗。
特别是C62BK4641177和C64K4960699号车的2起故障，轮缘垂直磨耗过限，踏面圆周磨耗过限，同一轮对两车轮直径差过限。
车辆组装改造后运行仅1年多的时间久发生了如此严重的车轮磨偏，说明转向架组装存在问题的可能性非常大。
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转K2型转向架常见故障的分析及采取的对策
随着铁路货车提速改造的进行，转K2型转向架在货车运用中所占的比例越来越高，作为60t提速货车转向架，以其稳定的性能，良好的运行品质为我国的铁路货车的发展做出了很大的贡献。
但是随着车辆运用时间的延长，转K2型转向架一些零部件的破损故障和整体结构的不合理问题应引起我们的重视。
常见故障：
（一）侧架磨耗板故障
1侧架磨耗板断裂
转K2型转向架立柱磨耗板是通过这头螺栓、垫圈和防松螺母与侧架连接在一起的，如图1所示。
立柱磨耗板的状态对车辆运行中转向架的性能起着重要的作用，立柱磨耗板裂损将导致斜楔主摩擦面损伤，摩擦副性能降低，甚至失效，致使车辆动力性能降低，造成车辆运输安全隐患。
原因分析：侧架立柱磨耗板的加工质量是由多方面因素决定的，如材料的化学成分及加工工艺，材料的金相组织，磨耗板的具体设计以及质量控制等等。
影响磨耗板的组装质量取决与侧架立柱磨耗板安装面的平整程度、磨耗板的平整程度和他们之间的装配关系状况。
此外，磨耗板上的锥形沉孔的加工质量，折头螺栓底椎部与磨耗板锥形沉孔的配合状态也有很大关系。
2侧架磨耗板磨耗
转K2型转向架侧架立柱面与磨耗板接触状态不良是发生磨耗板裂损的重要原因。
由于在侧架面没有进行机加工的要求，在铸造可以满足技术要求的条件下，不进行加工。
在实际生产中，部分工厂为了保证侧架立柱面的平面度和侧架的组装质量，对侧架立柱面进行了加工。
一些单位只是为了保证侧架的组装质量，对侧架立柱面上的铸造凸起进行了打磨，以满足磨耗板与侧架立柱四周的接触符合要求，但是磨耗板与侧架立柱中间出现间隙，形成如图所示的情况，此处的间隙很难被发现和检查测量。
在侧架组装后，由于磨耗板与侧架立柱中间存在间隙，连接磨耗板与侧架的折头螺栓紧固后（扭矩为500-550Nm），使磨耗板在沉孔出存在很大应力。
车辆落成后，车体的部分自重、重载和车辆动载荷等通过斜楔作用到磨耗板上，两者叠加，造成磨耗板裂损。
这是磨耗板裂损的重要原因。
（二）减震装置故障：
1减振内簧折断
(1) 故障概况
在检修过程中分解枕簧时发现, 减振内弹簧折断较多, 且裂纹和折损多发生在减振内弹簧下面至1～2圈内, 裂纹一般自簧圈内侧开始, 断口全为新痕。
(2) 故障发展
减振内弹簧折断后, 折断的一侧摇枕下移, 使车体产生倾斜; 更为严重者, 外弹簧会被压死, 处于弹性极限状态, 则有可能使外弹簧折断, 造成斜楔与侧架立柱磨耗板之间的压力减小或者降为零。
同时, 整个转向架斜楔、侧架立柱磨耗板偏磨, 摇枕错位, 摇枕、侧架间的抗菱刚度变小, 交叉杆轴向、径向受力增加, 进一步发展可导致交叉杆变形、断裂, 影响行车安全。
(3) 原因分析
1、减振内簧稳定度差
列车增速、减速以及过弯道时，减振内圆弹簧产生纵向弯曲和歪扭，易造成
减振内圆弹簧裂损、折断。
减振内圆弹簧截面切应力分布不均工作负荷弹簧高度均为186.4mm时，极限负荷弹簧高度均为159.21mm时，而减振内圆弹簧钢直径最小，从而造成减振内圆弹簧大大超过其他弹簧折损比例。
2、检修工艺执行不彻底
段规及检查工艺对弹簧的检修要求是弹簧折断、圆钢直径腐蚀磨耗大于8%以及自由高小于规定限度时更换，结果工作者只注重检测弹簧高度，而忽略对弹簧其他部位的检查；由于减振内圆弹簧的自由高较大，弹簧内径、间隙较小，弹簧内侧易出现死角以及表面的沥青漆，往往造成弹簧内侧裂纹等缺陷不易被发现、检修时漏检、运行中就减振内圆弹簧折断。
3、工艺缺陷
从折断的内弹簧断口可以看出, 在簧圈由圆截面过渡到矩形截面处存在着凸台及不平现象。
其根源为内弹簧卷制时, 端部支撑圈和工作圈表面不光滑, 有毛刺、划伤、刻痕、裂纹、折叠、尖锐边缘和夹具伤痕, 弹簧支撑圈端部与工作圈之间的间隙太大, 运用过程中端头和工作圈之间磨耗产生沟槽,在运用中极易产生应力集中, 导致产生裂纹而折损。
4、存在卡阻现象
转向架检修后进行落成交验时,经常发现枕簧没有完全入槽, 即摇枕两端弹簧定位圆脐没有落入减振内弹簧之内, 减振外弹簧倾斜搭在承载弹簧台挡边上, 出现了卡阻现象。
因定位圆脐和弹簧挡边结构的特殊性, 卡阻现象如不能及时发现和处理, 在全车落成后很难自然复位, 导致内弹簧外径与外弹簧内径之间的磨耗加剧, 从而使强度较低的内弹簧首先折断。
（4）应对措施
1、严格执行检修工艺!加大检修力度，要重点检查圆钢螺旋弹簧内侧，防患于未然。
2、提高新造弹簧质量，不允许有刻痕、裂纹、褶叠、麻班等缺陷；完善热处理工艺，防止弹簧过硬、过脆。
3、对减振弹簧进行抛丸处理: 抛丸处理后能够消除毛刺、划伤、刻痕、裂纹、折叠、尖锐边缘和夹具伤痕, 使其表层的组织结构得到强化, 从而提高其耐疲劳和抗应力腐蚀开裂性能, 检修合格的弹簧, 其表面需清理干净, 并涂防锈漆。
4、严格执行工艺标准: 即同一转向架同型圆柱弹簧自由高之差不得大于3mm , 同一侧架上同型内弹簧或同型外弹簧自由高之差不得大于2mm。
在落车后空车状态下, 应保证转向架摇枕两端弹簧定位圆脐落入减振内弹簧之中, 不允许存在卡阻现象。
铁路发展的日新月异，新技术，新工艺，新材料的不断研制和投入使用，对我们检修工作提出了更高的要求，我们既要不断学习，掌握新技能，提高
技术水平，同时必须树立质量意识、标准意识，对我们检修的车辆，使用的
配件，执行的工艺，落实的标准都必须有清晰的认识，是铁路发展的需要，
更是我们适应铁路发展的需要。
立足检修工作实际，尽自己的努力为铁路和
谐发展做出微薄贡献！
唐山修车王超
2014/4/6。