动车组转向架故障原因及改进方法

摘要

安全是铁路运输的永恒主题，客车安全又是铁路安全的重中之重。旅客列车作为复杂系统集成，任何细小的故障隐患，都将可能造成无法估量的损失。本论文以 25K 型客车 CW-2 型转向架的故障统计数据作为分析依据，统计梳理了客车走行部的多种故障模式，综合乌鲁木齐车辆段的运营线路、季节气候、运行里程以及维修水平等多方面因素，运用数据统计以及相关性分析，确定出影响客车走行部故障主要的相关因素以及故障模式。合现场作业实际，本论文选取了客车走行部维修班组作为基于风管理维修策略的实施对象。根据“管理规范化”的要求，融合岗位安全职责、基本作业过程、规章管理制度以及安全质量控制措施等方面，修订出符合现场风险管理实际的《检车员岗位风险控制说明书》；根据“作业标准化”的要求，客车走行部故障模式、事故基本事件、安全风险点、基本作业过程以及质量标准，修订完善出具有操作性的《25K 型客车转向架流程风险辨析指导书》。通过对基于 25K 型客车 CW-2 型转向架故障统计以及因素相关性分析，运用故障模式故障树分析，基本事件的风险辨析、评估和层级防控，完善了分级管理、预警预控的客车维修策略，确保了现场安全作业管理的全面、准确、有效，进一步提高了客车维修水平。

关键词:CRHIn型动车组;转向架构架;车轴齿轮箱;转向架轴承

目录

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

1.1转向架的总体概括 (1)

1.2故障案例分析 (1)

1.3故障原因分析 (2)

第2章转向架的结构 (3)

2.1转向架由那些组成 (3)

2.2转向架的结构图 (3)

2.3轮对踏面压到异物后的异响 (3)

2.4管路泄露故障引发的异响 (3)

2.5油压减振器引发的异响 (3)

2.6 自动车钩偏移引发的异响 (4)

第3章.转向架的作用 (6)

3.1转向架的历史 (6)

3.1.1准高速客车型 (6)

3.1.2高速型 (7)

3.2转向架的主要作用 (7)

第4章转向架的故障分析 (9)

4.1动车转向架故障类型分析 (9)

4.2动车组转向架故障原因分析 (12)

4.2.1部件设备漏油分析 (12)

4.3制动装置故障分析 (12)

4.4其他零部件的故障分析 (12)

4.5动车组转向架的故障模式、致命性分析(FMECA) (13)

第5章.动车组转向架轴承的检测技术与处理 (14)

5.1动车组转向架轴承故障诊断的基本内容 (14)

5.2动车组转向架轴承故障监测常用技术 (14)

5.3机车车辆轴承故障机理分析 (16)

5.3.1轴承故障的振动原因 (16)

5.3.2动车组转向架轴承缺陷产生的特征频率 (16)

结束语 (18)

参考文献： (19)

第1章.绪论

1.1转向架的总体概括

转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一，其主要作用如下：

1）转向架是车辆的一个独立部件，在转向架于车体之间尽可能减少联接件。

2）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，并使轴重均匀分配。

3）转向架的结构要便于弹簧减振装置的安装，使之具有良好的减振特性，以缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击，减小动应力，提高车辆运行平稳性和安全性。

4）充分利用轮轨之间的粘着，传递牵引力和制动力，放大制动缸所产生的制动力，使车辆具有良好的制动效果，以保证在规定的距离之内停车。

5）车辆上采用转向架是为增加车辆的载重、长度与容积、提高列车运行速度，以满足铁路运输发展的需要；

1.2故障案例分析

动车组在检修时发现有部分构架组成制动吊座表面有损伤现象，损伤状态主要呈现麻点状损伤( 片状麻点，深度小于1 mm) 、线性损伤1( 长度贯穿吊座安装面，宽度小于0.5 mm，深度约0.1 mm) 、线性损伤2( 长度小于10 mm，宽度约2 mm，深度小于0． 5mm) 、面状损伤( 长度约10 mm，宽度约5 mm，深度小于0.5mm) 四种现象，具体如图1 ～ 4 所示。

图1 麻点状损伤图2 线性损伤1

图3 线性损伤2 图4 面状损伤

2012年6月2日D6242次CRH1092A运行途中随车机械师发现05车A架异响，出动热备车组替换CRH1092A回动车所后对05车A端转向架进行落轮检查，落轮后手动旋转05车2轴4位轴箱轴承时，可以听到轴承内部有异音。随后对轴承进行分解，内圈和滚子组件油脂状况：后挡侧（A）保持架上有金属。

图5 后挡侧（A）保持架

外圈滚道状况 :A侧外圈滚道面承载区有约90°范围的剥离区（见图 5）。外圈滚道状态：A侧外圈滚道承载区下方约90°范围剥离剥离区内可见与滚子接触形状和间距对应的原始剥离区域，非剥离有其它点状异物压痕，且非承载区较轻。由此可见该转向架异响是由轴承外圈滚道剥离造成的。

1.3故障原因分析

通过汇总动车组转向架在运行中出现的异响故障，分析主要原因如下：

（1）轴承内部故障引发的异响中巡视发现（故障表现为动车组运行达到一定速度后发出固定频率的异响，通过随车机械师途因福州动车段发现的轴承故障造成的异响均在故障初发阶段，轴温升高尚未达到报警界限，所以在监控动车组状态的 IDU 上未能发现该（故障），此故障较难发现，要在一定速度才会发出异响，需随车机械师认真甄别。其产生的主要原因为：[1]轴承材质问题；[2]热处理不良；[3]局部外伤、锈蚀、偏载或过载；[4]材质正常疲劳破坏。

（2）轮对踏面擦伤、剥离或局部凹入引发的异响故障表现为运行过程中走行部发出固定频率的响声，并引起车辆振动。运行速度越快，响声频率越高；擦伤、剥离长度越长，响声越大。这类故障较易发现。踏面擦伤是动车运行中制动力过大、抱闸过紧，车轮在钢轨上滑行，踏面局部被磨成平面。