第二章轮对..

章 轮对
车轮踏面做成一定的斜度，其作用为： • 便于通过曲线 • 可自动调中 • 踏面磨耗沿宽度方向比较均匀 磨耗型踏面 踏面形状应满足的要求： 名义直径：离轮缘内侧70mm处的直径，为滚动圆。 轮径小的优点：降低车辆重心，减小簧下质量，缩短固 定轴距。缺 点：阻力增加，轮轨接触应力增大，踏面磨耗较快等 我国标准轮径： 货车840mm，客车915mm，柴油机车轮径为1050毫米,电力机 车轮径为1250毫米。蒸汽机车各种车轮的直径因机型而异，动轮直 径通常在1370～2000毫米之间。 第二章 轮对
二、车轮
（二）轮缘和踏面的形状及设置理由
形状
第二章
轮对
二、车轮
（二）轮缘和踏面的形状及设置理由
形状
第二章
轮对
二、车轮
（三）车轮的种类及材质要求
（四）新型铸钢轮
此部分以学生自学为主
第二章
轮对
车轮按结构可分为轮箍轮和整体轮两大类。轮箍轮 是将轮箍用热套装法装在轮心上，镶入扣环而成。扣环 可在轮箍和轮心配合松弛时防止轮箍脱出，起安全止挡 作用。整体轮是将轮箍与轮心上的轮辋合成一个整体。 此外，有些国家还采用在轮辋与辐板之间加入弹性元件 的车轮。这种车轮称为弹性车轮，通常只在地铁车辆上 使用。
第二章 轮对
2. 轮对的基本要求




应有足够的强度，以保证在容许的最高速度和最大载 荷下安全运行； 应在强度足够和保证一定使用寿命的前提下，使其重 量最小，并具有一定弹性，以减小轮轨之间的相互作 用力； 应具备阻力小和耐磨性好的优点，这样可以只需要较 少的牵引动力并能提高使用寿命； 应能适应车辆直线运行，同时又能顺利通过曲线，还 应具备必要的抵抗脱轨的安全性。
中国铁路目前在机车上仍用轮箍轮，在客、货车 辆上已全部使用整体辗钢轮。
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轮对
(二)车轮种类 1. 整体辗钢轮 为我国主型车轮；强度高、韧性好、自重轻、安全可靠；维修 费用低。 S型辐板整体辗钢轮：应用于高速、重载。特点：辐板为不同圆弧 连接成的S形状；LM型踏面；取消了辐板孔；适当减薄轮毂 孔壁厚度。可提高强度；有较好的径向弹性，可显著改善轮轨 动作用力。 2. 铸造轮 冷铸生铁轮、旧型铸钢轮在我国已淘汰。 新型铸钢轮生产工艺采用电弧炉炼钢、石墨铸型、雨淋 式浇口浇铸工艺。 优点：尺寸精度高，成本低，安全性好，耐疲劳和抗热裂性好。
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轮对
第二章
轮对
压轮机
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轮对
第二章
轮对
第一节 车
（一）车轴各部分名称及作用
轴
圆截面实心车轴
用优质碳素钢锻造而成
可分为滑动轴承车轴和滚动轴承车轴
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轮对
一、车轴
第二章
轮对
一、车轴
轴颈：安装轴承和承载
防尘板座：车轴与防尘板的配合部位 轮座：车轴与车轮配合的部位 轴身：两轮座的连接部分 轴端螺栓孔：安装滚动轴承轴端压板，防止滚动轴承内圈从 轴颈上窜出 制动盘安装座：压装制动盘 第二章 轮对
原因： 1、热切
滚动轴承轴箱由于滚子破碎、保持架脱落等故障，引起轴箱激热，
产生高温 2、疲劳断裂（冷切） 一般发生在使用后12年左右。 第二章 轮对
六、轮对的损伤
（一）车轴的损伤
2.车轴的磨伤
轴颈及防尘板座上的划痕、凹痕、擦伤、锈蚀、磨伤等； 轴身的磨伤。由于制动拉杆、杠杆组装不良而与车轴接触
造成磨伤。磨伤处易引起应力集中，造成车轴裂纹。
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一、车轴
（二）车轴的分类和使用范围
标准滚动轴承车轴 标准滑动轴承车轴
B——12t D ——21t RB2、RD2、RE2——货车转向架 RC3、RD3——客车转向架
E ——25t
RC4、RD4——轴驱式发电机传动车轴
RD3p——盘形制动车轴 第二章 轮对
一、车轴
（三）标准车轴尺寸及材质要求
压缩型
压剪型
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轮对
第三节 轮对的分类与标记
（一）轮对的分类
轮对的类型与名称根据车轴类型和车轮类型 确定，一般与车轴型号一致。
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轮对
三、轮对的分类与标记
（二）轮对标记
1.车轮标记 2.车轴标记
制造年月
制造标记
车轮型号
制造厂代号
轮对组装标记
特殊标记
熔炼炉罐号
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轮对
第四节 轮对的组装
（一）轮对组装的一般要求
阻力小，耐磨性好
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一、轮对组成及基本要求
1. 轮对的组成：轮对是由 一根车轴和两个相同的车 轮组成。轮轴配合部采用 过盈配合，不能有任何松 动。承担车辆全部重量和 各种力的作用。在轨道上 高速运行 时还承受着从 车体、钢轨两方面传来的 其他各种作用力。轮对的 质量直 接影响列车运行 安全，因此对它的制造、 检修均有严格规定。
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五、轮对内侧距离与轨道的关系
2．安全通过曲线。《铁路技术管理规程》规定最小曲线半径
区段的最大轨距为1456 mm，而车辆标准型轮对的最小内侧距 离为1350 mm，轮缘厚度最薄为22mm，轮辋厚为130 mm(旧型 车轮)。假定一侧轮缘紧贴钢轨，则另一侧车轮踏面的安全搭 载量e1可由下式求得：e１＝1350＋22＋130－1456＝46 mm 如果考虑到运用中可能产生的不利因素： (1) 钢轨头部圆弧半径最大为13 mm； (2) 钢轨负载后造成的弹性外挤开为8 mm； (3) 车轮踏面外侧圆弧半径为6 mm； (4) 轮对负载后内侧距离减小量为2 mm。 按最不利的条件累计后，则车轮踏面安全搭载量e1为： e1＝46－13－8－6－2＝17mm
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轮对
第五节 轮对内侧距离与轨道的关系
1．保证轮缘与钢轨之间有一定游间，以减少轮缘与钢轨的磨 耗，并实现轮对的自动调中作用，并且，避免对轮对两侧 车轮直径的允许公差要求过高，避免轮轨之间的过分滑动 及偏磨现象。 对于标准轨距线路，无论在直线上或曲线上的其最小轨距 为1433 mm，而轮对最大内侧距离为1359mm。钢轮轮缘最 大厚度为32 mm，轮缘与钢轨之间最小游间e可由下式求得： e＝1433－(1359＋32×2)＝10 mm 由上式可知，每侧轮缘与钢轨之间的平均最小游间为5 mm， 故能保证正常状态下轮缘与钢轨不致发生严重磨耗。但从 车辆运行品质角度考虑，则要求有尽可能小的游间，以限 制轮对蛇行运动的振幅。
拉伸强度：在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大 拉伸应力。
伸长率:即延伸率,指材料在拉伸断裂后，总伸长(伸长量)与 原始标距长度的百分比。
冲击值αk：表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的 能力。一般把αk值低的材料称为脆性材料， αk值高的材 料称为韧性材料。 第二章
轮对
车轴材质及要求

车轴采用优质碳素钢，如平炉钢或电炉钢钢锭或专门 的车轴钢坯加热锻压成型，经过热处理(正火、或正火 后再回火)和机械加工制成。
四、轮对的组装
（二）轮对组装
压力机压入法；
轮彀孔与轮座接触部分用纯净的植物油润滑；
压入力的大小主要取决于过盈量 压力曲线成为衡量轮对压装质量的重要标志
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轮对
四、轮对的组装
（三）轮对检验
压力曲线检验
电阻检验 V> 120km/h的客车轮对应进行动平衡试验
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轮对
第五节 轮对内侧距离与轨道的关系
一、车轴
在车轴两端面有中心孔，以便于轮对在机床上进行卡装， 其形状、尺寸。以中心孔轴线为基准刻划一个标记圆(基 准圆)，标记圆直径如表所列。
轴 型 d(mm) B 110 C 130 D 140 E 150
根据国家标准 GB/T12814—2002，标准型滚动轴承车轴 有RB2、RD2、RE2、RC2A、RC３、RC４、RD３、RD４、 RD3A、RD4A、RD3B型。其中RB２、RD２、RE２、RE２A、 RE２B型用于货车，RD3、RD4型既可用于货车，也可用于 客车，其余用于客车。RC４、RD４型车轴为发电机传动车 轴，在车轴一端有发电机皮带轮安装轴
组装成轮对的两个车轮必须是同型号、同材质的车轮；
组装表面必须清洁，不应有任何损伤;
压装过盈量的范围在轮彀孔直径的0.8‰～1.5 ‰之间；
禁止用压力法移动车轮在轴上的位置；
同一轮对上，车轮内侧面三处轮对内侧距的差值不得超过1mm； 在同一轮对上的轮位差不超过3mm （ 2mm）； 同一轮对上两个车轮的直径差不超过1mm。 第二章 轮对
第二章 轮对
由一根车轴和两个车轮组成。
孔的实际尺寸永远小于或等于轴 的实际尺寸 孔的公差带在轴的公差带的下方 允许孔轴配合后使零件位置固定 或传递载荷
组装时采用过盈配合。
过盈配合
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轮对
车辆的重要部件，承受车辆的全部重量并引导车辆沿钢轨 作高速行驶。
对轮对的要求 足够的刚度和强度 尽可能小的质量 车轴与车轮结合牢固
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轮对
六、轮对的损伤
（一）车轴的损伤
3.车轴弯曲 原因：车辆重车脱轨，车轴受到剧烈冲击而引起
运行振动增大，会造成轴箱发热、轮缘偏磨，甚至脱轨事
故。 限度
沿车轮圆周测量轮对内侧距离，如果任两处相 差超过3mm，则必须更换轮对。
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六、轮对的损伤
（二）车轮的损伤
包括踏面磨耗、轮缘磨耗、踏面擦伤与剥离、车轮裂纹等 1.车轮踏面圆周磨耗 原因 危害 限度
挤压塑性变形； 摩擦热的作用。
影响运行平稳性；
磨耗深度超过5mm， 必须镟修
有可能引起脱轨；
增大运阻力。
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轮对
六、轮对的损伤
（二）车轮的损伤
2.轮辋过薄 车轮踏面磨耗超过限度或其他故障要镟修车轮，旋修超过 一定值，轮辋厚度随之变薄，其强度将会减弱，容易发生裂 纹，车轮直径也会变小，需更换车轮。 限度
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五、轮对内侧距离与轨道的关系
3．安全通过辙叉。《铁路技术管理规程》规 定，辙叉心作用面至护轮轨头部外侧的距 离不小于1391 mm，而辙叉翼轨作用面至护 轮轨头部外侧的距离不大于1348 mm。为此 要求：
(1) 轮对最大内侧距 离加上一个轮缘厚 度应小于或等于 1391 mm，如大于 1391 mm，车轮将骑 入辙叉的另一侧， 导致脱轨； (2) 轮对最小内侧距 离应大于1348 mm， 否则，轮缘内侧面 将被护轮轨挤压， 不能安全通过道岔。
碳素钢 碳含量低于2%，并有少量硅、锰以及磷、硫等杂质的铁 碳合金。 性能主要取决于含碳量。含碳量增加，钢的强度、硬度升 高，塑性、韧性和可焊性降低。 按含碳量分为低碳钢(碳含量为<0.3％) 、中碳钢（碳含量 为0.3％～0.6％） 、高碳钢（ 碳含量为>0.6％） 。 按质量分为普通碳素钢 、优质碳素钢、高级优质碳素钢。 按用途又分为碳素结构钢和碳素工具钢。 第二章 轮对
空心车轴


与实心车轴相比，可降低20%~40%的质量； 降低簧下质量，从而减小轮轨动力作用； 特别适用于高速和重载列车； 便于检修和探伤。
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轮对
第二节 车轮
（一）车轮各部分名称及作用
第二章
轮对
二、车轮
(一) 车轮各部分名称及作用
第二章
轮对
二、车轮
（一）车轮各部分名称及作用
整体碾钢轮、新型铸钢轮。 直辐板形轮和S形辐板轮。 踏面 轮缘
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六、轮对的损伤
（一）车轴的损伤
包括车轴裂纹、车轴磨伤、车轴弯曲等 危害：引起车辆脱轨、颠覆或燃轴 1.车轴裂纹 分为横裂纹（与车轴中心线大于45°）和纵裂纹（与车轴中
心线小于45°） ；
横裂纹扩展会引起断轴事故。（车轴的横向裂纹使车轴的
有效面积减小） 第二章 轮对
六、轮对的损伤
1.车轴裂纹
D型车轮轮辋厚度运用限度规定为23mm
第二章 轮对
六、轮对的损伤
（二）车轮的损伤
3.轮缘磨耗 轮缘过薄使曲线通过时容易脱轨，直线运行时增加了车辆 的横动量，降低轮缘强度； 轮缘垂直磨耗使车轮通过道岔时易造成脱轨； 碾堆后也易造成脱轨； 轮缘锋芒使车轮通过曲线时可能脱线。 第二章 轮对
二、车轮
（二）轮缘和踏面的形状及设置理由
形状
第二章
轮对
二、车轮
（二）轮缘和踏面的形状及设置理由
形状
锥型（TB型） 磨耗型（LM型）
高速磨耗型（HLM型）
第二章
轮对
二、车轮
（二）轮缘和踏面的形状及设置理由
设置理由
便于通过曲线
可自动调中
能顺利通过道岔 使踏面磨耗比较均匀 防止车轮脱轨 第二章 轮对
第二章 轮对
3. 轮箍轮 由轮箍、轮心和扣环组成，安全性差，已很少使用。
4. 高速轻型车轮 主要特点：轮辋、辐板、轮毂壁厚薄，优化的踏面和辐 板外形。 对车轮的加工精度及质量均衡性提出了更高的要求。
第二章
轮对
5. 弹性车轮 主要优点：可减小车辆簧下部分质量，降低轮轨力，缓 和冲击，提高列车运行平稳性，改善车轮与车轴的运 用条件，减小磨耗和噪声。