項目三 軌道交通車輛轉向架的檢修

項目三

軌道交通車輛轉向架的檢修知識導圖知識目標1.熟悉轉向架的結構組成和各部分作用；2.熟悉齒輪箱結構及各部分作用；3.掌握第四種檢查器的使用方法。能力目標1.能夠對高度調整桿進行更換和調整2.能夠進行齒輪箱換油3.能夠進行輪對和數(shù)據的測量情景描述轉向架是城市軌道交通車輛最重要的組成部件之一，轉向架上的各部件能否良好運作不僅決定了車輛的穩(wěn)定性和車輛的乘坐舒適性，同時影響列車安全性和可靠性。任務一

轉向架的結構認知轉向架是軌道交通車輛的走行裝置，安裝在車體和軌道之間。本次任務學習轉向架的作用、結構以及各個部件的功能。任務目標１.掌握轉向架的結構組成。２.了解轉向架各部件的作用。學習活動一

轉向架的結構認知【關聯(lián)知識】由于各國軌道交通發(fā)展速度和背景的不同，以及技術條件上的差異，導致各國研制的轉向架結構類型相差較多。然而在設計原則上的共識和實踐經驗致使轉向架形式上的眾多相同之處，如采用空氣彈簧懸掛系統(tǒng)、無磨耗軸箱彈性定位、復合制動系統(tǒng)等。轉向架通常由構架、輪對、軸箱裝置、彈性懸掛裝置、驅動裝置、基礎制動裝置及中央牽引裝置等組成?！娟P聯(lián)知識】轉向架的作用包括:(１)承載(或傳力):承受并傳遞來自車體與輪對之間或鋼軌與車體之間的各種載荷和作用力，并使軸重均勻分配。(２)驅動(牽引，動力轉向架):保證必要的輪軌黏著，并把輪軌接觸處產生的輪周牽引力傳遞給車架、車鉤，牽引列車前進。(３)緩沖(或減振):緩和線路不平順對車輛的沖擊，保證車輛具有良好的運行平穩(wěn)性和穩(wěn)定性。【關聯(lián)知識】(４)導向(或轉向):保證輪對在鋼軌上對中運行，并使車輛順利地通過曲線。(５)制動:產生必要的制動力，以使車輛在規(guī)定的距離內減速或停車。轉向架通常由構架、輪對、軸箱裝置、彈性懸掛裝置、驅動裝置、基礎制動裝置及中央牽引裝置等組成。一、構架轉向架構架是轉向架的骨架，用以安裝轉向架各組成部分和傳遞各方向的力，并用來保持車軸在轉向架內的位置。轉向架構架一般由左、右兩根側梁和一個或幾個橫梁或端梁等組成。根據組成構架的橫梁或端梁的數(shù)量不同，轉向架構架的基本結構類型可分為５種，其中，圖(a)、(d)通常稱為“H”形構架，圖(b)為“口”字形構架，圖(c)為“日”字形構架，圖(e)為“目”字形構架。一、構架一、構架城市軌道交通車輛中常用“H”形構架，“H”形構架屬于柔性結構，在結構上有應力集中時它可以通過自身的變形將集中應力傳遞給其他部位，達到結構優(yōu)化后受力均勻分布，對載荷起到以柔克剛的作用。二、輪對輪對是車輛的重要部件之一。它承受著從車體、鋼軌兩個方面?zhèn)鬟f來的各種作用力，并引導車輪沿鋼軌上滾動完成車輛的運行。輪對性能的好壞，直接影響行車安全。因此，輪對必須堅固耐用，各部尺寸必須符合技術規(guī)定，以確保行車安全。輪對由一根車軸和兩個相同的車輪采用過盈配合組裝而成，在輪軸頂壓機(油壓機)上將兩車輪壓裝于車軸兩端。二、輪對二、輪對１.車輪車輪是車輛最終受力部件，它把車輛的載荷傳給鋼軌，并在鋼軌上轉動，完成車輛的運行。其性能的好壞，直接影響行車安全。車輪主要由踏面、輪緣、輪輞、輻板、輪轂、輻板孔、輪轂孔等組成。二、輪對輪緣:車輪內側沿整個圓周凸起部分為輪緣，輪緣是為保持車輪沿鋼軌運動，防止脫軌的重要部分，起導向作用。踏面:車輪同鋼軌的接觸面稱為踏面。輪輞:沿車輪徑向的厚度部分稱為輪輞。輪轂:保證車輪和車軸相互結合且保證有足夠壓裝力的部分稱為輪轂。中央的輪轂孔是安裝車軸的地方，它與車軸上的輪座部分相配合。輻板:連接輪輞和輪轂的部分。二、輪對城市軌道交通車輛上主要采用輾鋼整體車輪，簡稱輾鋼輪，有S形輻板和直形輻板兩種形式。輾鋼整體車輪用圓鋼錠切成輪坯，經鍛壓和加熱輾軋后，再經機械加工而成，車輪經過淬火熱處理，提高了強度。其優(yōu)點是:強度高，韌性好，適應載重大和速度高的要求;其次是自重輕，輪緣磨耗后可以堆焊，踏面磨耗后可以旋修，維修費用低。輾鋼輪的缺點是制造技術較復雜，設備投資較大，踏面耐磨性較差等。二、輪對為使輪對在鋼軌上平穩(wěn)運行，能順利地通過曲線和道岔，且使踏面磨耗比較均勻，輪緣和踏面必須有相應的外形。城市軌道交通車輛常用磨耗型(LM型)踏面。二、輪對２.車軸車軸采用優(yōu)質碳素鋼加熱鍛壓成型，經熱處理和機械加工制成。車軸是輪對的主要配件，它除與車輪組成輪對外，兩端還要與軸箱油潤裝置配合，保證車輛安全運行。三、軸箱裝置軸箱裝置是聯(lián)系構架和輪對的活動關節(jié)，它使輪對的滾動轉化為車體沿著軌道的平動。軸箱裝置是聯(lián)系構架和輪對間活動關節(jié)，它使輪對間滾動轉化為車體沿著軌道的平動。軸箱裝置除傳遞車輛的重量外，還傳遞輪軌之間的各種作用力;有良好的潤滑性能，減少磨耗，降低運行阻力;有良好的密封性防止塵土、雨水等物侵入及甩油，從而破壞油脂的潤滑，保證車輛安全可靠運行。三、軸箱裝置１.軸箱裝置的組成軸箱裝置主要由軸承和軸箱組成，軸箱由軸箱體、防塵擋板、軸箱蓋及端壓板、防塵擋圈和密封圈等組成。軸承由內圈、外圈、滾子、保持架等組成，目前我國城市軌道交通車輛常用的有圓柱滾子軸承和圓錐滾子軸承兩種。三、軸箱裝置２.軸箱定位裝置(１)轉臂式定位轉臂式定位的結構如圖所示。一端通過彈性節(jié)點與構架上的定位轉臂座相連;另一端則用螺栓固定在軸箱體的承載座上。而彈性節(jié)點主要由彈性橡膠套、定位軸和金屬外套組成，其中彈性橡膠套的形狀和參數(shù)對轉向架走行性能影響較大。三、軸箱裝置三、軸箱裝置轉臂式定位的優(yōu)點是:軸箱與構架間無自由間隙和滑動部件，無摩擦損耗;構成的零件少，分解、組裝容易且維修方便;軸箱的上下、左右及前后定位剛度可各自獨立設定，比較容易滿足轉向架懸掛系統(tǒng)的最佳設計要求，即在確保良好乘坐舒適度的情況下，能夠同時確保穩(wěn)定的高速行駛性能和良好的曲線通過性能。三、軸箱裝置(2)層疊式橡膠彈簧定位在構架與軸箱之間裝設壓剪型層疊式橡膠彈簧，其垂向剛度較小，使軸箱相對構架有較大的上、下方向位移，而其橫、縱向又有適宜的剛度，實現(xiàn)良好的彈性定位，如圖(b)所示。四、彈性懸掛裝置為了保證輪對與構架、轉向架與車體之間連接，同時減少線路的不平順和輪對運動對車體的影響，在輪對與構架、轉向架與車體之間裝設有彈性懸掛裝置。輪對與構架間彈性懸掛裝置又叫一系懸掛裝置，轉向架與車體間彈性懸掛裝置又叫二系懸掛裝置。彈性懸掛裝置包括彈簧、減振器及軸箱定位裝置。四、彈性懸掛裝置１.一系懸掛裝置圓錐層疊橡膠彈簧一系懸掛裝置主要由兩個并聯(lián)的圓錐形金屬橡膠彈簧及一個軸箱組成，其結構簡單，組裝、拆卸及維修維護方便。四、彈性懸掛裝置彈簧單元安裝在軸箱的兩側，其支撐面的高低有所不同。這種定位方式使軸箱在縱向、橫向和垂向實現(xiàn)無間隙、無磨耗的彈性定位，既能保證一系懸掛所需要的彈簧靜撓度，又能滿足軸箱彈性定位的要求，同時具有良好的吸收高頻振動和隔音性能。輪對與構架間的橫向及縱向相對位移依靠橡膠彈簧的變形實現(xiàn)，是直接影響車輛運行穩(wěn)定性和曲線通過性能最主要的懸掛件。一系懸掛還包括輪對起吊止擋和撞擊止擋，以防止輪對的過量偏移。四、彈性懸掛裝置2.二系懸掛裝置二系懸掛裝置主要由空氣彈簧、抗側滾扭桿、高度調整閥與調整桿、差壓閥、橫向減振器、橫向止擋等組成。四、彈性懸掛裝置二系懸掛裝置可有效改善乘坐舒適性和曲線通過性能，緩和車體的垂向和橫向振動。(１)空氣彈簧轉向架和車體之間采用低剛度大柔度的空氣彈簧作為主要懸掛元件，可有效改善乘坐舒適性和曲線通過性能，緩和車體的垂向和橫向振動。四、彈性懸掛裝置每輛車由四個空氣彈簧支承著車體的重量，并在車體和轉向架之間提供垂向、橫向和回轉剛度?？諝鈴椈上虏繋в幸粋€輔助橡膠彈簧，在空氣彈簧無氣時提供緊急狀態(tài)下的支撐剛度，保證車輛能夠正常運行。四、彈性懸掛裝置(２)抗側滾扭桿由于兩個空氣彈簧的垂向剛度和跨距都比較小，以及高度調整閥系統(tǒng)的滯后效應，車輛容易產生側滾運動而影響乘坐的舒適性及安全性。因此在車體和轉向架之間裝有抗側滾扭桿裝置，以提高運行平穩(wěn)性和抗側滾能力。四、彈性懸掛裝置抗側滾扭桿裝置主要由扭桿、扭臂、垂向連桿和安裝座組成。當車體產生側滾運動時，一根連桿向上運動，

另一根連桿向下運動，這時帶動扭臂的一頭

分別向上和向下運動，即作用于扭桿一個力

矩，使得扭桿產生扭轉變形，其扭桿產生的

反力矩抵抗車體側滾，從而改善車體側滾

性能。四、彈性懸掛裝置（3）高度調整閥與調整桿在每輛車的轉向架和車體之間裝有４個高度調整閥，用于維持車體在不同靜載荷下都與軌面保持一定的高度。直線運行時，車輛在正常振動情況下不產生進、排氣作用;在車輛通過曲線時，如果車體傾斜程度超過無感區(qū)，則轉向架左、右側的高度控制閥分別產生進、排氣的不同作用，從而減少車輛的傾斜。四、彈性懸掛裝置調整桿的作用是將乘客負載引起的高度變化信息準確地傳遞給高度調整閥。調整桿兩端使用球形關節(jié)軸承，能滿足車體和轉向架之間的容許位移。（4）差壓閥四、彈性懸掛裝置在每個轉向架的兩個空氣彈簧的附加風缸之間設有一個差壓閥。差壓閥的作用是保證轉向架兩側空氣彈簧的內壓差，當兩個空氣彈簧之間的壓差達到規(guī)定值時，差壓閥就會發(fā)生動作，使兩個空氣彈簧處于導通狀態(tài)，這樣就能避免某一個高度閥故障而使空氣彈簧過充或任意一個空氣彈簧爆破而導致的車輛過度傾斜，保證車輛安全運行。四、彈性懸掛裝置（5）液壓減振器每臺轉向架設有一個二系橫向液壓減振器，裝在車體和轉向架之間，吸收車體橫向振動的能量。液壓減振器是利用液體的黏滯阻力做負功來吸收振動能量。當活塞桿向下運動時，油缸內的液壓油將從下腔經節(jié)流孔“串入”上腔，由于液體具有黏性，于是在此“串動”過程中節(jié)流孔對液體有阻礙作用，就產生了阻力。四、彈性懸掛裝置四、彈性懸掛裝置(６)橫向止擋為了限制車體相對于轉向架構架的橫向移動，在轉向架橫梁的連接梁與中央牽引拉桿座設有橫向止擋。當車輛發(fā)生一定的橫向位移后，橫向止擋能夠為車輛提供附加的非線性橫向剛度，控制車輛的動態(tài)橫向偏移，以及提高乘坐舒適性。五、驅動裝置每臺動力轉向架裝有兩套驅動裝置，包括電機、齒輪箱和聯(lián)軸節(jié)，主要作用是將電能轉換為機械能，驅動列車運行。五、驅動裝置根據電機位置不同，驅動裝置分為軸懸式、架懸式和體懸式三種。目前城市軌道交通車輛最常用的是架懸式。架懸式牽引電機安裝在構架的電機吊座上。齒輪箱為平行軸式，箱體采用分體式結構。齒輪減速箱箱體的一端安裝于車軸上，另一端通過吊桿彈性地吊裝于構架橫梁的齒輪箱吊座上。動力轉向架與非動力轉向架最大的區(qū)別是有無驅動裝置(電機、齒輪箱和聯(lián)軸節(jié))。六、基礎制動裝置城市軌道交通車輛的基礎制動裝置多采用雙閘瓦踏面制動形式。轉向架的每根軸上配置普通制動缸和停放制動缸各一套，采用斜對稱布置。六、基礎制動裝置所有單元制動缸內均設有閘瓦間隙自動調整器，當由于閘瓦或車輪的磨耗，使閘瓦和車輪的間隙大于規(guī)定值時，閘瓦間隙調整器動作，保證閘瓦間隙始終保持在規(guī)定的范圍內。七、中央牽引裝置每臺轉向架設有一套牽引裝置，用于傳遞車體縱向的牽引力和制動力，主要由中心銷、牽引拉桿、二系垂向止擋組成。七、中央牽引裝置中心銷固定在車體枕梁上。垂向止擋用螺栓緊固到中心銷上，充當轉向架的整體起吊和防撞擊裝置。車體和轉向架之間采用單牽引拉桿結構，牽引拉桿兩端都裝有橡膠關節(jié)。橡膠關節(jié)的彈性定位既能保證轉向架繞中心銷在各個方向有一定程度的擺動，又能起到減振緩沖的作用）。任務二

高度調整桿的更換和調整二系懸掛裝置保障車輛在通過曲線時的靈活性和穩(wěn)定性，提高轉向架工作可靠性和乘客的舒適度，所以二系懸掛裝置的高度是否達標，關系到列車的行車安全和平穩(wěn)性，那么它的高度是如何調整的？使用哪個部件進行調節(jié)的？任務目標１.掌握高度調整桿的更換方法。２.掌握高度調整桿的調整方法。學習活動一

高度調整桿的更換高度調整桿受到磕碰損傷或者功能失效時，需要進行更換;而高度調整桿的調節(jié)往往是由于列車進行架修、廠修后對二系懸掛裝置高度進行了調整，水平桿無法保持水平狀態(tài)，可能導致高度調整閥漏風，需要對其進行調整。安全防護:列車降弓關停，兩端懸掛禁止動車牌【活動過程】１.列車需要降弓關停，兩端懸掛禁止動車牌，斷開蓄電池【活動過程】２.將轉向架的空簧供風截斷塞門由正常位扳動９０°至截止位【活動過程】３.使用１６mm開口扳手拆卸下部固定座上的安裝螺栓及上部水平桿的安裝螺栓。【活動過程】４.拆卸完畢后，更換新的高度調整桿，調節(jié)其長度使之與拆卸下的高度調整桿長度相近，安裝時需更換新的鎖緊螺母，先安裝上部螺栓，再安裝下部螺栓。５.高度調整桿更換完畢后，需要將空簧供風塞門由截止位轉動至正常位，恢復供風。６.移除所有工具和物料，確認軌道上沒有障礙物，取下車端懸掛的禁止動車牌。【活動評價及標準】學習活動二

高度調整桿的調整１.若水平桿活動端向上或向下傾斜，需要調節(jié)高度調整桿使其恢復水平。調整方法:把金屬桿上下調節(jié)螺母擰松，保持一定余量，擰動金屬調整桿使水平桿活動端上下移動(向右擰，水平桿活動端向下調節(jié)，向左擰，水平桿活動端向上調節(jié))，直至其達到水平位置。【活動過程】２.調節(jié)完畢后，擰緊調節(jié)螺母并涂打防松標記。３.移除所有工具和物料，確認軌道上沒有障礙物，取下車端懸掛的禁止動車牌。【活動評價及標準】任務三

齒輪箱油的更換牽引電機的扭矩經由聯(lián)軸節(jié)傳到齒輪箱，再由齒輪箱將扭力傳輸至輪對，驅動輪對前進，從而保證列車的行駛。齒輪箱作為驅動裝置重要組成部分，其日常維護也關系到列車的安全運行。任務目標１.了解齒輪箱的結構組成。２.了解齒輪箱油更換標準。３.掌握齒輪箱油更換方法。學習活動一

齒輪箱油的更換【關聯(lián)知識】軌道車輛齒輪箱將牽引電機產生的力矩傳遞至輪對，是保障列車平穩(wěn)運行的重要部件，齒輪箱換油工作重要的三個部件為排油堵、注油堵、油位觀察鏡，其中排油堵、注油堵是用來堵住排出和注入齒輪箱油的口位，油位觀察孔是用來觀察注油油位，確保注油量合適，齒輪箱油位在最高和最低刻線之間，才能使齒輪箱內齒輪達到最理想的潤滑和散熱狀態(tài)?！净顒舆^程】齒輪箱換油前，需要進行安全防護工作，確保列車降弓關停，防止人為操作列車導致安全事故。如列車關停不久，應注意待齒輪箱溫度下降至４０℃以下時進行操作，且由于齒輪箱油在高溫下易蒸發(fā)，需注意防火。

安全防護:列車降弓關停，兩端懸掛禁止動車牌?！净顒舆^程】１.列車需要降弓關停，兩端懸掛禁止動車牌，斷開蓄電池。２.使用老虎鉗拆除齒輪箱注油堵、排油堵、防松鐵絲，將注油孔磁性油堵拆下、將排油孔磁性油堵擰松。３.將擰松的齒輪箱排油堵卸下前，將廢油桶放到排油孔下方，防止油灑落，再擰下排油堵住油。４.齒輪箱內油排完后，更換排油堵密封圈，此時油堵不需打扭力，使用棘輪扳手擰緊即可?！净顒舆^程】５.使用漏斗向齒輪箱內注油，油位在槽口的上刻線與下刻線之間為標準，如圖所示。６.注油完畢后將注油磁性油堵、新的密封圈裝入注油孔，擰緊即可?！净顒舆^程】７.使用24mm扭力扳手將排油孔與注油孔施加規(guī)定的扭矩，并涂打防松標記。８.對齒輪箱的注油堵、排油堵螺栓進行防松鐵絲綁扎，如圖所示?！净顒舆^程】９.移除所有工具和物料，確認軌道上沒有障礙物，取下車鉤兩端懸掛的禁止動車牌。注意事項:(１)換油應該在齒輪溫熱的狀態(tài)下進行，即運行結束20min后。(２)放油時需佩戴防油手套且避免手部直接與油液接觸。(３)注油時應避免潤滑油從注油口溢出，以免造成工作人員滑倒受傷。(４)拆卸磁性油堵時需使用干凈的吸油紙擦拭，避免油漆等污物掉入齒輪箱內部。【活動評價及標準】任務四

輪對數(shù)據的測量輪對是列車的走行部位，與鋼軌直接接觸，摩擦磨損是不可避免的。輪緣、踏面、輪輞等部分的尺寸與輪軌磨耗、車輪強度有關，關系到行車安全，需要重點檢查測量。任務目標１.掌握第四種檢查器的使用方法。２.熟悉輪對各數(shù)據的測量方法。學習活動一第四種檢查器的使用【關聯(lián)知識】第四種檢查器是車輛車輪的輪緣、踏面等相關尺寸及缺陷測量的一種專用工具，主要構成部件如圖所示?！娟P聯(lián)知識】１.明確第四種檢查器需要測量輪對的數(shù)據有以下五大類:①輪緣高度值、輪緣厚度值、踏面磨耗值、垂直磨耗值測量。②輪輞寬度值測量。

③碾寬值測量。④踏面擦傷深度測量。⑤踏面剝離長度測量。【關聯(lián)知識】２.第四種檢查器屬于B類計量器具，使用前需要檢查定檢標簽，看檢查器是否合格?！净顒舆^程】一、