CRH380A动车组轮对检修流程及改进方案

目录第 1 章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2研究思路 (1)第2章轮对 (2)2.1轮对的作用 (2)2.2轮对的组成 (2)2.2.1车轮 (3)2.2.2车轴 (5)2.2.3制动盘 (6)第3章轮对故障分析 (7)3.1轮对故障原因 (7)3.2踏面擦伤、剥离 (7)3.3圆周磨耗、轮缘（垂直）磨耗 (8)3.4车轮裂纹及其他情况 (9)第4章轮对检修流程 (10)4.1轮对检测作业程序 (10)4.1.1尺寸测量 (10)4.1.2探伤作业程序 (10)4.2轮对组成检修 (10)4.3车轮检修 (11)4.3.1车轮踏面磨耗的检修 (12)4.3.2踏面擦伤、碾长和剥离的检修 (12)4.3.3车轮内侧距离检修 (13)4.3.4 LU轮轮辋辐超声波探伤检修 (13)4.3.5车轮的镟轮检修 (14)4.4车轴检修 (16)4.4.1车轴外观检修 (16)4.4.2车轴故障检修 (17)第5章轮对检修流程改进设计 (18)5.1改进思路 (18)5.2改进设计及分析 (18)参考文献 (19)致谢 (20)摘要随着高速动车组的不断投入，高速列车的运输量和运输速度不断增长，高速动车组与人们的生活开始息息相关，所以动车的行车安全越来越引起关注，轮对检修作为动车组检修的关键，其完成质量直接关系到高速列车的运行安全。

本设计首先根据动车组轮对的结构及主要故障进行系统的分析，然后根据上述分析对其检修工艺的功能需求、性能设置和检修原则进行了系统的信息采集，最后按照检修流水线的设置，理顺检修工艺流程，设计出科学的检修方法，从而提高轮对检修的科学技术水平。

关键词：车轴；车轮；故障；检修CRH380A动车组轮对检修流程及改进方案第 1 章绪论1.1研究背景由于我国的铁路实现了第六次大提速，动车越来越普遍的出现在运营线上，并且已经成为我过客运交通的主要方式。

CRH380A型动车组运营速度高，同时受运营线路条件和极端天气影响，因此完善的轮对检修流程和工艺直接关系到动车组的运行安全。

1.2研究思路轮对在运行一定的时间后会产生扁疤、擦伤、裂纹、剥离、磨损和龟裂等缺陷、如果这些轮对缺陷没有及时被修复的话，就会导致轴承、车轴、钢轨等产生机械损伤，从而引发安全事故。

我们知道为了适应社会发展的需要，铁路必定还会提速，提速就对铁路安全运行提出了更高的要求，同时也对车辆的检修质量提出更高的要求。

作为动车运行安全的关键部位，轮对的检修就显得更加重要。

轮对检修技术的工作的特点有：工序划分得细，技术含量很高，检修者责任重大，检修过程中需要填写和统计的表单较多。

本文的研究对于提高动车轮对检修效率，提高动车运行安全性具有重要意义。

第2章轮对2.1轮对的作用轮对的作用是引导车辆沿钢轨运动，同时还承受着车辆与钢轨之间的载荷。

因此，轮对具有足够的强度，以保证车辆的安全运行。

在保证强度和使用寿命的前提下，应减轻轮对的重量，并使其有一定的弹性，以减少车轮与钢轨之间的动作力和磨耗。

轮对的内侧距是保证车辆运行的一个重要参数。

我国铁路采用1435的标准轨距，轮对在钢轨上滚动时，轮对内侧距应该保持在最不利的条件下，车轮踏面在钢轨上仍有足够的安全搭接量，不造成掉道，同时还应该保持车辆在线路上运行时轮缘与钢轨之间有一定的游隙。

轮缘与钢轨之间的游隙太小，可能造成轮缘与钢轨之间的严重磨耗；轮缘与钢轨之间的游隙太大，会使轮对蛇形运动的振幅增大，影响车辆运行品质。

轮对的结构还应有利于车辆顺利通过曲线和安全岔道。

2.2轮对的组成CRH380A动车组轮对组成包括动车轮对组成和拖车轮对组成。

动车轮对组成安装在动力转向机上，由一个动车轮对轴箱装置和一个拖车轮对轴箱装置组成；拖车轮对组成安装在非动力转向架上，由两个拖车轮对轴箱装置组成。

动车轮对轴箱装置和拖车轮对轴箱装置的主要区别是动车轮对轴箱采用动车车轴，而拖车轮对轴箱装置采用拖车车轴，车轴上安装有3个制动盘，如图1所示（左动右托）。

图1 动车组轮对图轮对包括空心车轴及热压力装配整体车轮，轮对装有锥形滚柱轴承，滚柱轴承设置在轴箱里，动轮轮对装有热压装配齿轮，而拖车轮对设置热压装配制动盘，如图2图3所示。

图2 动车轮对1-带有降噪环和制动盘的车轮；2-车轴；3-齿轮箱；4-轴箱；5-轴箱装置；6-轴箱减振器支架（每隔一个轮对一个)图3 拖车轮对1-轮对；2-制动盘；3-车轴；4-具有轴箱装置减震器支架的轴箱2.2.1车轮(1)CRH380A型动车组车轮是铁道车辆用碳素钢体辗压车轮，具有较好的弹性和优良的防噪声性能。

(2)车轮直径Φ860mm、宽度135mm，车轮材质为SSW-Q3R，两侧装备有制动盘。

(3)车轮踏面为LMA磨耗型踏面，为了提高耐磨耗性，车轮踏面在轧制后实施了热处理。

轮缘高28mm，最大可能的磨耗半径为35mm，即车轮直径最大磨耗时为790mm。

轮对内侧距离为1353mm。

(4)由于轮座径的不同，动车转向架用车轮和拖车转向架车轮之间没有互换性。

整体辗钢轮由踏面、轮缘、辐板和轮毂组成，如图4所示。

图4 车轮1-轮缘；2-踏面；3-轮辋；4-辐板；5-轮毂孔；6-辐板；7-辐板孔车轮与钢轨的接触面称为踏面，轮对踏面具有一定的斜度，所以称为锥形踏面，如图5所示。

踏面锥形的作用为：在直线运行时使轮对能自动调中；曲线运行时，由于离心力的作用使轮对偏向外轨，由于踏面锥形的存在，使外轨上滚动的车轮以较大的滚动圆滚动，在内轨以较小的滚动圆滚动，从而减少了车轮在钢轨上的滑动，使车轮顺利通过曲线；车轮踏面有斜度，运行时车轮与钢轨接触的滚动直径在不断地变化，致使轮轨的接触点也在不断地变换位置，从而使踏面磨耗更为均匀。

变准锥形有两个斜度，即1：20和1：10，前者位于轮缘内侧48-100mm 范围内，是轮轨的主要接触部分，后者为离内侧100mm以外部分，各个成面均以圆弧面平滑过度。

踏面的最外侧半径6mm的圆弧，起作用是便于通过小半径曲线，也便于过辙叉。

图5 锥形踏面与磨耗型踏面除锥形踏面外，在研究轮轨磨耗的基础上有提出磨耗性踏面。

实践证明，锥形踏面的初始形状，运行中将会被很快磨耗。

当磨耗成一定形状后，车轮与钢轨的磨耗都变得缓慢，踏面形状将处于相对平稳。

如果新造轮对踏面制成类是磨耗后相对稳定的形状，即使磨耗性踏面，如图4所示，则在相同的走形公里下，可明显减少踏面的磨耗量，延长轮对的使用寿命，减少换轮、旋轮的工作量，其经济效益是十分明显的。

磨耗形踏面可以减少轮轨接触应力，提高车轮运行的横向稳定性和抗脱轨安全性。

由于车轮踏面有斜度，各直径不同，因此根据国际铁路局组织规定，在离轮缘内侧70mm处测量所得的直径名为名义直径，作为车辆直径（滚动圆直径），简称轮径。

轮径小，可降低车辆的重心，增大车体容积，减小簧下质量，缩小转向架固定轴距，但也有阻力增加、轮轨接触应力增加、踏面磨耗加快等不足之处。

2.2.2车轴(1)为了减轻簧下质量，轮对的车轴采用空心车轴，高频淬火，镗孔径60mm，直线镗削，材料为S38C，轴颈直径Φ130mm，经过超声波探伤检测。

(2)为了防止镗削轴内面生锈，在轴的两端部安装有尼龙制的插头。

为了防止拖出，内置有C形挡圈。

车轴端面上进行C4的倒角、车轮修正时，使用了专用的中心用插头。

图6 动力车轴(3)为了给轴承进行定位，轴端上钉有必要的轴承推压件螺母连接用螺丝（间距为4mm）。

在镗削内面，不给从内面进行的超声波探伤造成障碍。

同时，为了达到长期的防锈能力，使用率气化性防锈油。

(4)在动车转向架中，两车轴均为动力车轴，动力车轴安装有齿轮传动装置，它通过装在车下的牵引电动机和万向轴驱动。

由于动力轴的空间有限，因此，动力轴未装轴盘式制动盘。

(5)在拖车转向架中，两车轴均为非动力车轴，非动力车轴安装有外径670mm、厚度97mm的二分割锻钢制的轴盘式制动盘。

图7 非动力车轴2.2.3制动盘制动盘的结构由制动盘环和盘毂组成，制动盘与盘毂通过螺栓、垫块和弹性套等联接，制动盘毂与车轴为过盈配合。

（1）动车转向架车轮用制动圆盘为一体锻钢制、外径725mm（有效外径720mm），磨耗余量为2mm，圆盘组装时的厚度为133mm（车轮宽度—2mm）。

（2）拖车转向架车轮用制动圆盘为一体锻钢制、外径725mm（有效外径720mm），磨耗余量为5mm，圆盘组装时的厚度为133mm（车轮宽度—2mm）。

（3）拖车转向架车轴用制动圆盘二分割锻钢制、外径670mm，磨耗余量为5mm，圆盘组装时厚度为97mm。

第3章轮对故障分析3.1轮对故障原因铁道车辆的运行、制动都要靠车轮与轨道的作用得以实现，随着车辆运行里程的增加，车辆磨耗在所难免。

线路养护条件差、列车制动力过大、司机操作不当及雨雪天气等，轮对会容易出现踏面擦伤、剥离、圆周磨耗、轮缘垂直磨耗，裂纹等不利情况，轮对滚动圆会呈多边形。

特别是我国第六次铁路大提速以后，越来越多的动车组上线运行，速度越高特别是时速300km动车组运行中轮对磨耗问题更加突出。

3.2踏面擦伤、剥离经过调查研究，轮对踏面擦伤，剥离的主要原因是由于制动机性能达不到列车运行条件变化的要求，机车司机不能合理操纵，导致轮对在钢轨上滑行。

而导致车轮在钢轨上滑行的原因，是车辆在运行中调速或制动后缓解不到位开车，使得制动力大于轮轨间沾着力，导致闸瓦抱死车轮，进而有滚动变为滑动。

这种滑行产生的车轮擦伤程度，随着承载重量、滑行距离长度的不同而不同。

载重越大，滑行距离越长，擦伤越严重。

制动力大于轮轨之间的粘着力的情况发生在车辆低速运行时实行调速制动，制动力过大的情形。

这是因为空气制动机的特点是空气压力变化控制基础制动装置动作，使阐瓦压迫车轮产生摩擦力，即闸瓦压力。

当车辆运行速度较低时，如一次减压量过大，使闸瓦压力产生的制动力矩大于轮对自身转动惯量与轮轨间粘着力矩之和时，车轮便不再转动，这时车辆动能若还未消失，车轮便在轨面上发生滑行，直至动能完全消失为止。

另外，制动停车后再开车时，车辆缓解不彻底或不缓解。

制动机作用不良造成非正常制动发生，运行中产生自然制动或再制动，重车调整手病位置不正确使空车时产生重车制动力，闸瓦间障调整不当、闸调器作用不良使制动缸勾贝行程过短；对于长大列车由于制动波速的限制，使前、后部车辆制动、缓解动作的时差较大，造成后部车辆在低速状态下制动：轮轨间接触而不清洁，粘着系数较低等情况，均易造前成车轮被抱死，发生滑动，擦伤踏面。

至于车辆在通过小曲线半径的弯道时发生的车轮相对滑动，其擦伤车轮极其轻微，一般不会造成危害。

车轮踏面擦伤后，滚动阻力增大，更易引起滑行，使擦伤扩大。

车轮踏面剥离主要是由于材质不良，存在金属缺陷；踏而金属受挤压后，发生组织变形，表面硬化、金属疲劳；再加上制动时闸瓦的作用力，以及由此产生的摩擦热反复作用形成的表面显微裂纹，轮对在钢轨上发生滑行时产生的“剥离作用力”等，均易引起踏面剥离的发生。