■ 杜劉林
鐵路線路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生變形、磨耗、破損、腐蝕、臟污及老化,需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、維修,使其處于正??煽抗ぷ鳡顟B(tài),保證行車(chē)安全。當(dāng)碎石道床不潔度超過(guò)30%,應(yīng)進(jìn)行清篩。道砟清篩機(jī)是用于清篩道床中的道砟。RM 80型全斷面枕底道砟清篩機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)清篩機(jī))是內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)、全液壓傳動(dòng)的大型養(yǎng)路機(jī)械。隨著使用年限增加,零部件磨損加劇,清篩機(jī)會(huì)出現(xiàn)晃車(chē)現(xiàn)象,一般情況下運(yùn)行速度約40 km/h時(shí),左右晃動(dòng),車(chē)輪與鋼軌有明顯撞擊聲;運(yùn)行速度約60 km/h時(shí),車(chē)體上、下跳動(dòng),蛇形運(yùn)動(dòng)?;诬?chē)將導(dǎo)致車(chē)架、頂棚、轉(zhuǎn)向架等處開(kāi)裂,嚴(yán)重時(shí)將造成脫軌,嚴(yán)重威脅行車(chē)安全。
(1)清篩機(jī)轉(zhuǎn)向架構(gòu)造。轉(zhuǎn)向架是將2個(gè)或2個(gè)以上輪對(duì)按規(guī)定軸距用側(cè)架或構(gòu)架連成一體,并裝有減振彈簧的獨(dú)立結(jié)構(gòu)。通過(guò)與車(chē)架連接來(lái)承載和傳遞動(dòng)力。清篩機(jī)轉(zhuǎn)向架為2個(gè)Ⅱ型轉(zhuǎn)向架,轉(zhuǎn)向架兩側(cè)由2根高強(qiáng)度材料制成的拉桿連成一體,兩側(cè)梁中部安放枕簧和支撐枕梁。枕簧為圓柱彈簧,對(duì)角4個(gè)一組,兩側(cè)各1組。枕梁的導(dǎo)框套在側(cè)梁的導(dǎo)柱上,以使枕梁與側(cè)梁相連,組成轉(zhuǎn)向架構(gòu)架。側(cè)梁與枕梁之間安裝有液壓減振器,較好地吸收和緩和運(yùn)行過(guò)程中輪對(duì)及軸承箱承受的沖擊、振動(dòng),起緩沖減振作用,提高運(yùn)行平穩(wěn)性。
(2)清篩機(jī)轉(zhuǎn)向架的作用。清篩機(jī)轉(zhuǎn)向架是基礎(chǔ)部件,是承載車(chē)體質(zhì)量和傳遞走行動(dòng)力的導(dǎo)向部件,也是受力最大的部件。承受車(chē)架傳來(lái)的載荷,并由輪對(duì)傳給鋼軌。由于轉(zhuǎn)向架與車(chē)架的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),使車(chē)輛能夠順利通過(guò)曲線,減少運(yùn)行阻力。其承受和傳遞車(chē)體的縱向力,承載車(chē)體的垂向力,承載運(yùn)行中車(chē)體及軌道的橫向力。
轉(zhuǎn)向架縱向力傳遞:鋼軌→輪對(duì)→軸箱→側(cè)梁→搖枕→下心盤(pán)→上心盤(pán)→車(chē)架→車(chē)鉤。
轉(zhuǎn)向架垂向力傳遞:車(chē)體→上心盤(pán)→下心盤(pán)→搖枕→金屬圓彈簧→側(cè)梁→軸箱→輪對(duì)→鋼軌。
轉(zhuǎn)向架橫向力傳遞:鋼軌→輪對(duì)→軸箱→側(cè)梁→搖枕→下心盤(pán)→上心盤(pán)→車(chē)體。
搖枕通過(guò)上、下心盤(pán)的配合支承車(chē)體,并將車(chē)體作用在下心盤(pán)上的作用力經(jīng)搖枕傳遞給兩側(cè)的減振彈簧。車(chē)體作用在下心盤(pán)上的縱、橫向作用力經(jīng)搖枕傳遞給2個(gè)側(cè)梁。
(1)減振彈簧失效。車(chē)體垂向力經(jīng)過(guò)搖枕傳遞給減振彈簧,彈簧工作時(shí)載荷不可能作用在彈簧的幾何中心線上,形成偏心載荷,總體偏移一個(gè)距離E。這種負(fù)載偏心產(chǎn)生附加應(yīng)力,使彈簧安全應(yīng)力顯著減小,導(dǎo)致彈簧過(guò)早失效,彈簧通常在第二、三圈處折斷,因?yàn)榈诙?、三圈首先受到?jīng)_擊載荷且不能盡快將載荷傳遞給其他圈。
搖枕支承彈簧失效后使某一角的旁承下沉,或是車(chē)體整體下落,引起運(yùn)行中清篩機(jī)晃車(chē)。
(2)液壓減振器失效。液壓減振器位于側(cè)梁中部與枕梁之間,其與枕簧共同起緩沖減振作用,可有效消耗振動(dòng)能量,衰減振動(dòng)幅度,振動(dòng)速度越高,振幅越大,減振效果越顯著。
當(dāng)車(chē)架振動(dòng)時(shí),帶動(dòng)液壓減振器活塞在缸體內(nèi)上下運(yùn)動(dòng),迫使缸桶內(nèi)的油液通過(guò)活塞上的節(jié)流孔上下流動(dòng),產(chǎn)生節(jié)流阻力,實(shí)現(xiàn)減振作用。同時(shí)油液通過(guò)缸筒底部的補(bǔ)排油孔進(jìn)行補(bǔ)油和排油。
當(dāng)節(jié)流孔堵死,液壓減振器漏油或卡死將導(dǎo)致其失效,致使某個(gè)角減振失效。如果使用型號(hào)不對(duì),液壓減振器的阻尼系數(shù)達(dá)不到規(guī)定值。這些因素將會(huì)破壞整車(chē)的動(dòng)平衡性,導(dǎo)致運(yùn)行中清篩機(jī)晃車(chē)。
(3)側(cè)梁松動(dòng)。轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架由2個(gè)側(cè)梁和1個(gè)搖枕組成,側(cè)梁用2根高強(qiáng)度材料制成的連接桿連成一體。連接桿由兩側(cè)的緊固防松螺母固定在2個(gè)側(cè)梁之間。
當(dāng)壓蓋螺栓上面的開(kāi)口銷(xiāo)丟失,長(zhǎng)期振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致防松螺母松動(dòng),連接桿起不到緊固拉緊2個(gè)側(cè)梁的作用。在運(yùn)行中,2個(gè)側(cè)梁之間出現(xiàn)相對(duì)位移、偏轉(zhuǎn),軸承產(chǎn)生串動(dòng),導(dǎo)致2個(gè)輪對(duì)軸向間隙過(guò)大,轉(zhuǎn)向架出現(xiàn)蛇形運(yùn)動(dòng),出現(xiàn)晃車(chē)。蛇形運(yùn)動(dòng)嚴(yán)重時(shí),運(yùn)行中會(huì)導(dǎo)致脫軌。
(4)上、下心盤(pán)引起晃動(dòng)。心盤(pán)總成是轉(zhuǎn)向架承載和傳遞走行動(dòng)力的關(guān)鍵部件,由中心銷(xiāo)、上心盤(pán)、下心盤(pán)、平鍵等組成。上心盤(pán)通過(guò)螺栓與車(chē)架相連,下心盤(pán)通過(guò)螺栓與轉(zhuǎn)向架枕梁相連,上、下心盤(pán)設(shè)置在搖枕的幾何中心處,上心盤(pán)支承在下心盤(pán)的環(huán)槽內(nèi),二者可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。心盤(pán)總成可承受徑向力和軸向力,即可使車(chē)架承受的質(zhì)量傳給轉(zhuǎn)向架,又可使轉(zhuǎn)向架驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生的牽引力由心盤(pán)傳給車(chē)架。中心銷(xiāo)用平鍵卡住,防止上、下心盤(pán)互相分離,保證車(chē)架與轉(zhuǎn)向架連接可靠。
負(fù)載過(guò)重、牽引超負(fù)荷將導(dǎo)致上、下心盤(pán)縱向磨損,心盤(pán)變成橢圓狀,使心盤(pán)在沒(méi)有圓柱面的運(yùn)動(dòng)中前后、上下串動(dòng)造成燒結(jié)引起車(chē)體晃動(dòng)。
上、下心盤(pán)扣在一起,從上心盤(pán)上的2個(gè)φ5 m m油孔注油進(jìn)行潤(rùn)滑,長(zhǎng)時(shí)間不注油,心盤(pán)燒結(jié),燒結(jié)后的心盤(pán)表面凹凸不平。此時(shí)上、下心盤(pán)的結(jié)合不再是面面接合,而是線面接合或點(diǎn)面接合,作業(yè)車(chē)速度達(dá)到一定程度時(shí)引起車(chē)體晃動(dòng)。
固定上、下心盤(pán)的緊固螺栓開(kāi)口銷(xiāo)丟失,固定螺栓松動(dòng)或固定螺栓孔由于負(fù)載過(guò)重磨損成橢圓,導(dǎo)致心盤(pán)松動(dòng),運(yùn)行中心盤(pán)與車(chē)體、搖枕產(chǎn)生相對(duì)位移,引起車(chē)體晃動(dòng)。
(5)旁承燒結(jié)引起晃動(dòng)。每臺(tái)轉(zhuǎn)向架設(shè)有2個(gè)旁承,對(duì)稱(chēng)分布在搖枕的兩側(cè)。旁承由上旁承和下旁承組成,上旁承采用鑄鐵鑄成,安裝在車(chē)架大梁下面。下旁承采用45號(hào)鋼板制成,安裝在搖枕上。上、下旁承間隙調(diào)整量為0~0.2 mm。當(dāng)清篩機(jī)通過(guò)曲線時(shí),由于離心力作用,車(chē)體產(chǎn)生傾斜,使外側(cè)的上、下旁承接觸并承擔(dān)一定的垂直載荷,并通過(guò)相對(duì)滑移,使清篩機(jī)順利通過(guò)曲線。旁承和心盤(pán)共同起到支撐車(chē)體作用,又起到使上、下心盤(pán)底部密貼的作用。
旁承接觸表面光潔度受到損傷、磨壞、燒結(jié),旁承間隙超限將引起車(chē)體晃動(dòng)。
(6)搖枕引起晃動(dòng)。搖枕是一個(gè)強(qiáng)度很大的構(gòu)件,兩端支承在減振彈簧上,搖枕兩端側(cè)面焊有導(dǎo)槽,與左右側(cè)梁導(dǎo)柱相配合,限定搖枕的移動(dòng)范圍。導(dǎo)槽的間隙具有緩和車(chē)體橫向力的作用。當(dāng)受到橫向力作用時(shí),因減振彈簧的橫向剛度較小,導(dǎo)槽間隙可減小及緩和車(chē)體的橫向擺動(dòng)。
搖枕長(zhǎng)期磨損后,造成限位板磨耗較大,如果單側(cè)磨耗為5 mm,兩側(cè)有10 mm,超出了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),車(chē)體在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生晃動(dòng)。
(7)輪對(duì)引起晃動(dòng)。車(chē)體在運(yùn)行過(guò)程中,由于制動(dòng)熱作用或輪軌滾動(dòng)接觸疲勞作用導(dǎo)致踏面磨損、剝離、擦傷、局部凹陷等,造成輪對(duì)幾何尺寸、輪廓發(fā)生改變,運(yùn)行時(shí)振動(dòng)異常,噪聲增大,造成車(chē)體晃動(dòng)。
(8)扭矩拉桿減振引起晃動(dòng)。扭矩拉桿減振器老化,出現(xiàn)裂紋、破碎引起車(chē)體晃動(dòng)。
清篩機(jī)晃車(chē)故障處理需要拆卸轉(zhuǎn)向架與車(chē)體之間油管、制動(dòng)拉桿、電線等連接件,再將車(chē)體架起,推出轉(zhuǎn)向架。轉(zhuǎn)向架清洗完畢后,重點(diǎn)對(duì)心盤(pán)連接座、上下心盤(pán)、旁承、搖枕、減振彈簧、輪對(duì)踏面、扭距拉桿減振等進(jìn)行檢測(cè)。
(1)減振彈簧的處理。觀察其外觀是否有磨損、裂紋,銹蝕、磨耗量如果大于8%進(jìn)行更換。測(cè)量減振彈簧外觀幾何尺寸時(shí),同組搖枕圓彈簧內(nèi)的外卷自由高度差不得超過(guò)2 m m,同一轉(zhuǎn)向架搖枕彈簧各外卷自由高度差不超過(guò)3 mm,同車(chē)彈簧各外卷自由高度差不得超過(guò)4 m m,自由高度減少量不得大于5 m m,如超標(biāo)需要更換。對(duì)減振彈簧進(jìn)行探傷,探測(cè)有傷進(jìn)行更換。
(2)液壓減振器處理。液壓減振器應(yīng)無(wú)漏油、無(wú)異常噪聲和卡死現(xiàn)象,否則應(yīng)修理或更換。液壓減振器使用2年后,應(yīng)在專(zhuān)用試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行性能試驗(yàn),其阻尼系數(shù)拉伸應(yīng)在200~225 kN·s/m,小于160 kN·s/m則需更換;壓縮應(yīng)在150~170 kN·s/m,小于120 kN·s/m則需及時(shí)修理或更換。
(3)側(cè)梁松動(dòng)。側(cè)梁拉桿螺栓松動(dòng),需要緊固連接拉桿螺栓并穿入開(kāi)口銷(xiāo)。
(4)上下心盤(pán)。心盤(pán)螺栓松動(dòng),采用力矩扳手按要求將心盤(pán)螺栓M 20緊固到380 N·m。
上心盤(pán)直徑為301 m m,下心盤(pán)直徑為302.5 m m,其直徑磨耗量不得大于4 mm,平面磨耗深度不得大于6 mm,否則需要更換。如果心盤(pán)縱向、心盤(pán)上下平面有輕微燒結(jié),在允許范圍內(nèi),可用砂紙將燒結(jié)部位打磨光滑。
為避免缺少潤(rùn)滑引起的燒結(jié),需要定期向心盤(pán)注入潤(rùn)滑油。
(5)旁承。下滑板厚度為20 mm,其磨耗量不得大于2.5 mm;上滑板接觸面縱向?qū)挾葹?75~75 mm,不得超過(guò)-80~80 m m,否則需更換。旁承間隙范圍為0~0.2 mm,超限可用焊條進(jìn)行堆焊,再打磨至允許范圍,也可在旁承上增加專(zhuān)用調(diào)整片調(diào)整旁承間隙,使其在允許范圍。
(6)搖枕??v向間隙不得大于3 mm,橫向間隙不得大于5 mm,如搖枕間隙超限,可用16個(gè)厚為1 mm、寬為60 mm、長(zhǎng)為100 mm強(qiáng)度較高的鋼條制作16個(gè)直角構(gòu)件,將其插入搖枕前后間隙并電焊固定,將搖枕間隙控制在允許范圍。
(7)輪對(duì)。輪對(duì)踏面擦傷及局部凹下深度不得大于1 mm,踏面剝離長(zhǎng)度1處不得大于40 mm,2處不得大于30 m m;車(chē)輪直徑差同一車(chē)輪不得大于0.5 m m,同一輪對(duì)及同一轉(zhuǎn)向架2車(chē)輪不得大于2 mm,同車(chē)各車(chē)輪不得大于5 mm。如超限則需鏇修,恢復(fù)車(chē)輪幾何尺寸。
(8)扭矩拉桿減振。更換扭距拉桿減振。
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