客车转向架构架变形调修的相关研究

客车转向架构架变形调修的相关研究

摘要

21世纪以来，我国的轨道交通事业方兴未艾，轨道交通成为人们长途出行和

货物运输主要交通工具，轨道交通铁路旅客运输事业在我国扮演的角色也越来越

重要，所要承担的责任也越来越大，这就意味着行车安全也有了更为严格的要求，转向架作为轨道车辆关系到行车安全的核心部位，面临着更为严格的挑战。构架

作为转向架的主体，用以联系转向架各个组成部分以及传递各方向的力，在运用

过程中会产生各种变形。在转向架检修过程中，这些变形不能保证产品质量以及

车辆行车安全。所以在此主要探讨变形构架调修的相关知识。

关键字：轨道交通、转向架、构架调修

1客车转向架简介

转向架作为轨道车辆的最为重要的部件之一，其性能直接关系到车辆的行车

安全，转向架的各项参数也对车辆稳定性和乘坐舒适性有很大影响。转向架的主

要作用有：1. 增加车辆的载重、长度与容积、提高列车运行速度；2. 保证在正

常运行条件下，车体都尽可能地坐落在转向架上，通过轴承装置使车轮沿轨道的

滚动转化为车体沿线路运行的平动；3. 支撑车体，承受并传递从车体至车轮之

间或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力；4. 保证车辆安全运行，能灵活地

沿直线线路运行及顺利地通过曲线；5. 利用轮轨之间的粘着，传递牵引力和制

动力。

2 构架变形

构架作为转向架的主体，用以联系各个组成部分以及传递各方向的力，由于

构架承受各种方向交变载荷，在运用过程中就会产生各种变形，以及在检修过程中，腐蚀、裂纹检修以及更换时，由于有局部加热，产生热变形。

2.1 构架变形分布情况

构架变形按构架结构主要分布在采用铸钢结构构架的车型上，例如206G、

209P、209T型转向架，部分焊接结构构架也会出现构架变形情况，例如SW-160、CW-1（2）型转向架。

转向架构架变形按部位大致可分为以下几种。

1.

固定轴距超差：206G、209P、209T型转向架固定轴距2400mm；SW-160型转

向架2560mm；CW-1（2）型转向架3034mm。

2.

对角线尺寸超差：206G、209P、209T型转向架导柱安装座对角线长度差

≤3mm；SW-160型转向架轴箱弹簧座对角中心孔长度差≤3mm。

3.

制动吊座尺寸超差：盘型车制动吊座横向间距860mm，同一横梁上两制动吊

座距构架纵向中心线间距430mm。

4.

导柱安装面高低差：206型、209型转向架导柱安装座面的高低差≤3mm。

5.

构架横向中心距：转向架构架横向中心距1956mm。

6.

导柱安装面水平度：206型、209型转向架导柱安装面水平度≤0.5mm。

2.2 构架变形原因分析

1.

运用过程中产生的变形：由于转向架在运用过程中起到支撑车体，承受并传

递各种载荷及作用力的作用，且构架作为转向架的主体，在运用过程中是受力主

体部分，承受着各种方向的交变载荷，在构架较为薄弱区域就会产生各种变形。

此种变形在空调发电车上体现更为明显。

2.

检修过程中产生的变形：在构架检修过程中，由于部分构架腐蚀严重，在腐

蚀检修过程中焊修区域较大，就会产生局部热应力，在应力消除过程中，构架就

容易产生变形。此种变形在配属南方的车辆段的车辆上体现较为明显，另外一些

没有安装集便器装置的车辆上，也会有类似情况出现。

3.

构架受意外冲击力导致的变形：在车辆运用过程中，由于车辆出现事故，例如：掉道、意外撞击以及构架在运输过程中脱落等，会造成部分转向架产生变形。

3 构架变形调修

3.1构架变形调修方式

针对构架各部位变形不同情况，要选取合适的调修方式，下面对调修的几种

方式进行探讨。

1. 火焰调修

火焰调修的原理：由于金属具有热胀冷缩的特性，钢材受热会以1.2×10-5（℃）的线膨胀率向各方向伸长。由于周围物体对受热物体的限制，受热部分受

到压缩，当部件冷却时就会比原来的长度有所缩短。这种特性就为火焰矫正提供

了支持可能性。用火焰矫正的方法进行调修，在适当的位置进行火焰加热，当构

架冷却时会产生很大的冷缩应力，达到调修的目的。

火焰矫正工艺规程：ａ矫正前准备：检查氧气、乙炔气体、工具、设备情况；ｂ了解变形部位的材质，确定其结构特性、塑性、刚性等因素，找出变形原因；

ｃ用目测方法或测量方法，确定变形大小，并分析变形类别；ｄ确定加热位置和

加热顺序，考虑是否施加外力；ｅ确定加热范围、加热温度和深度；ｆ检查矫正

质量，对未能达到要求的可再次加热矫正。

火焰矫正的方式：适用于构架调修的方式大致有两种，线状加热法和三角形

加热法。

２．机械调修

机械调修就是使用施加外力的方法让工件变形的方式。

3.2 构架调修的影响

调修优势：构架作为联系转向架各个部分的主体结构，其各部分的尺寸，都会影响后续转向架组装尺寸，有些尺寸会对行车安全有很大影响，例如，盘行车制动吊座尺寸偏差，会造成闸片偏磨等情况出现；转臂定位方式转向架定位座尺寸偏差，会造成转臂安装时别劲，严重会影响轴箱组装尺寸，对行车安全有很大影响。

调修缺点：部分车辆构架使用火焰加热的方法调修后，构架本体材质会发生变化，由于火焰矫正是一种较难操作的方式，方法掌握、温度控制不当还会造成更严重的变形，温度过高会引起金属变脆，影响其冲击韧性，从而导致承载安全系数降低。

4 构架调修平台

为了提高检修质量和提升生产能力，下面给出一种构架调修平台的设计方案。

构架调修平台应具有以下功能：1.能够适用与不同车型构架的固定；2.平台应具有一定强度，不能轻易变形；3.顶镐、千斤顶、电源等常用调修工具配备齐全；4.辅助工具，如火焰切割设备应便于存放；5.在没有需要调修的构架时，可与其他平台通用。