CRH2动车组轮对检修流程及改进设计

摘要................................................................. I 第1章绪论 (1)

1.1研究背景 (1)

1.2研究思路 (1)

第2章轮对的组成 (2)

2.1轮对组成的内容 (2)

2.2车轴 (4)

2.3轮箍 (5)

2.4轮心 (5)

2.5车轮 (6)

2.6制动盘（车轮制动盘和车轴制动盘） (7)

2.7齿轮装置 (8)

第3章轮对的故障 (9)

3.1轮对故障产生的原因 (9)

3.2车轴故障 (9)

3.3车轮故障 (10)

第4章轮对的检修流程 (14)

4.1轮对检修流程的内容 (14)

4.2轮对修程分类 (14)

4.3轮对的无损探伤 (15)

4.4轮对的维修 (19)

4.5轮对的组装 (19)

第5章轮对检修流程的改进设计 (21)

5.1原厂修轮对检修流程 (21)

5.2改进后的厂修轮对检修流程 (21)

5.3改进厂修轮对检修流程的优点 (21)

参考文献 (22)

致谢 (23)

轮对即动车组与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固的压装在同一根车轴上所组成，轮对也是保证动车组在钢轨上的运行和转向，承受来自动车组的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并因线路不平顺产生的载荷传递给动车组各零部件。

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；除了传递车辆重量外，还传递轮轨之间的各种作用力，包括牵引力和制动力。其结构和故障会直接影响动车组的运行品质和行车安全，因此结合CRH2型动车组来探讨轮对的组成结构、故障、检修流程及改进设计。

关键词：轮对组成；故障；检修流程；改进设计

CRH2动车组轮对检修流程及改进设计

第1章绪论

1.1研究背景

近几年，随着高速动车组的迅速发展，高铁已经我国大多数人出行选择的交通方式，而轮对是高速动车在轨道上运行必不可少的元件之一。动车的全部重量通过轮对支撑在钢轨上；通过轮对与钢轨的黏着产生牵引力或制动力；通过轮对滚动使动车前进。另外，轮对在动车运行中的承载情况比较繁重，当车轮经钢轨接头、道岔等线路不平顺处时，轮对直接承受全部垂向和侧向的冲击。轮对还承受很大的静载荷、动作用力和组装应力，闸瓦制动时还产生热应力，因此要求它有足够的强度。为了保证动车的运行安全，适当选择轮对的部件材料，保持轮对的正确组装和良好的运行状态以及定期及时检测与维修是至关重要的。

1.2研究思路

在动车组轮对的优化研究过程中，以动车组轮对的组成开始介绍，然后了解动车组轮对的常见故障以及其检修方法，再对动车组轮对的检修流程进行研究，结合了CRH2型动车组轮对，再通过自己的想法与意见提出动车组轮对的检修流程改进设计。

第2章轮对的组成

2.1轮对组成的内容

轮对一般由车轴、轮心和轮箍组成，高速动车组一般采用整体车轮，所以不再有轮心和轮箍之分。另外，高速动车组轮对还有动力轮对组成和非动力轮对组成的区别，其中动力轮对上通常装有齿轮箱，如图1所示。

图1 轮对组成图

动力轮对组成安装在动力转向架上，包含一个动力轮对轴箱装置和一个非动力轮对轴箱装置；非动力轮对组成安装在非动力转向架上，包括两个非动力轮对轴箱装置。CRH2动车组转向架轮对主要由车轮、车轴、制动盘（轮盘和轴盘）、齿轮箱及轴承等组成，轮对分为动力轮对（M轮对)如图2和拖车轮对（T 轮对）如图3组成。CRH2型动车组转向架轮对还采用了空心车轴和直辐板车轮。动车轮对含齿轮箱和轮盘；拖车轮对包括轴盘和轮盘。

图2 M轮对图

图3 T轮对图

动车转向架采用的轮对由车轴，车轮（带有制动盘，简称轮盘），齿轮装置及轴承构成，如图4所示。

1-车轴 2-车轮组成 3-齿轮箱

图4 M轮对图

拖车转向架轮对由车轴，车轮（也带有制动盘，简称轮盘），制动轴（简称轴盘）及轴承组成。如图5所示。为确保其安全性和可能性，车轮、大齿轮、轴盘等采用冷压法压装到车轴上。

1-车轴 2-车轮组成 3-制动轴盘

图5 T轮对图

2.2车轴

车轴是机车转向架中最重要的部件之一，是轮对转动的中枢。车轴分轴颈、轴身、轮座等几部分。多数车轴的折损是由疲劳引起的，车轴的断裂多发生在以下三个区域：

（1）在轴颈的圆肩部分；

（2）在轮座的外缘部分；

（3）在车轴的中央部分。

CRH2转向架车轴按照JIS E 4501（铁道车辆——车轴强度设计）进行设计，按JIS E 4502标准进行生产。为了提高车轴的疲劳安全性，采用高频淬火热处理和滚压工艺。为了保证强度的同时减轻质量，采用空心车轴，同时也使用超声波探头可以直接穿过该通孔，使探伤更容易，M车轴与T车轴如图6所示。M 车轴与T车轴的各部尺寸如表1所示。

表1CRH2车轴尺寸

（a）M车轴图（b）T车轴图

图6 车轴图

2.3轮箍

轮箍与钢轨顶面接触部分称为踏面，踏面与钢轨内侧面接触部分称为轮缘，踏面滚动圆直径即为车轮的名义直径。轮箍的轮缘和踏面是和钢轨直接接触的部分。

2.4轮心

1-轮毂 2-轮辋 3-轮辐

图7 轮心图

轮心（如图7所示）和车轴连接的部分叫轮毂，轮箍连接的部分叫轮辋。轮毂与轮辋之间连接的部分叫轮辐或辐板。在轮毂上有一油孔，平时用螺堵堵上，需要从车轴上卸下车轮时，可用专用高压油泵经过这个油孔压油，当油达到了70~90MPa时，即可将车轮退出。

2.5车轮

车轮各部名称如图8所示。

（1）踏面：车轮与钢轨面相接触的外圆周面，具有一定的斜度。踏面与轨面在一定的摩擦力下完成滚动运行。

（2）轮缘：车轮内侧面的径向圆周突起部分，称为轮缘。其作用是防止轮对脱轨，保证车辆在直线和曲线上安全运行。

（3）轮辋：车轮具有完整踏面的径向厚度部分，以保证踏面内具有足够的强度同时也便于加修踏面。

（4）轮毂：车轮中心圆周部分，固定在车轴轮座上，为车轮整个结构的主干与支撑。

（5）轮毂孔：用于安装车轴，该孔与车轴轮座部分直接固结在一起。

（6）轮辐板：连接轮辋与轮毂的部分，呈板状者称为辐板，辐板呈曲面状，使车轮具有某些弹性，则力在传递时较为缓和。

（7）辐板孔：为了便于加工和吊装轮对而设，每个车轮上有2个。现在由于用途不大且易在其周围产生裂纹，同时还影响车轮的平衡性能，故在S形辐板车轮上以取消。

1-踏面 2-轮缘 3-轮辋 4-轮毂 5-轮毂孔 6-辐板 7-辐板孔

图8 车轮各部名称图