淺談高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)檢修技術(shù)研究

齊培寧

摘要：隨著動(dòng)車組運(yùn)行速度的提高和整車輕量化設(shè)計(jì)的發(fā)展，對動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架檢修技術(shù)提出了更高的要求，因此研究動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架主要結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)分析動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架檢修技術(shù)，對動(dòng)車組高速安全運(yùn)營具有重要意義。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車組;轉(zhuǎn)向架;檢修;技術(shù)研究

1、前言

近年來，動(dòng)車組在中國發(fā)展迅速，中國復(fù)興號動(dòng)車組作為中國動(dòng)車組的代表性車型，最高時(shí)速達(dá)到350km/h，在全球高速動(dòng)車組中時(shí)速最高。據(jù)悉，中國下一代軌道交通重點(diǎn)研究項(xiàng)目—可變軌高速動(dòng)車組，時(shí)速可實(shí)現(xiàn)400km/h。隨著動(dòng)車組運(yùn)行速度的提高和所需輕巧設(shè)計(jì)的發(fā)展，對動(dòng)車組功能部件、檢修工藝提出了更高的要求。轉(zhuǎn)向架作為動(dòng)車組關(guān)鍵功能部件，其品質(zhì)對動(dòng)車組的高速運(yùn)行至關(guān)重要，因此厘清動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架主要結(jié)構(gòu)，有利于更好的了解動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架檢修工藝，對動(dòng)車組高速運(yùn)營具有重要意義。

2、轉(zhuǎn)向架概況介紹

列車轉(zhuǎn)向架即列車底部承擔(dān)列車重量并與鐵軌進(jìn)行接觸的關(guān)鍵部件。作為動(dòng)車組類車的最為重要的一個(gè)部件，轉(zhuǎn)向架主要承擔(dān)了如下責(zé)任：①轉(zhuǎn)向架是動(dòng)車組列車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中承擔(dān)車體重量、保證車體正常運(yùn)行的一個(gè)主要部件，此外，轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)的運(yùn)用還能夠進(jìn)一步提高列車的長度以及運(yùn)行速度;②極大程度地提高了車體與軌道之間的接觸面積，使得動(dòng)車組列車不再像傳統(tǒng)的陸地運(yùn)輸工具那樣采用滾動(dòng)，而是采用了更加平穩(wěn)的平移;我國目前的動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架大多數(shù)都是采用H型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。③由于極大程度地增加了車體與車軌之間的接觸面積，因而使得車體的重量被平均分部到車軌上，進(jìn)而減輕了車體對車軌的壓力;④這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使得整個(gè)轉(zhuǎn)向架的重量在一定程度上減輕很多，重量的減輕帶來的就是速度的進(jìn)一步提高。這也是我國高速動(dòng)車組列車的行駛速度能夠達(dá)到這么驚人的速度的一個(gè)重要原因之一。但是與此同時(shí)，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也會帶來一些不足之處，就是對動(dòng)車組列車轉(zhuǎn)向架的檢修以及壽命帶來了一定的影響。這主要原因是因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)模式，往往容易導(dǎo)致在轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)過程中很難采用無縫焊接技術(shù)使得該部件的抗疲勞能力相對于其他設(shè)計(jì)模式較弱。

3、轉(zhuǎn)向架具體結(jié)構(gòu)概述

3.1、構(gòu)架

構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的骨架，是各種轉(zhuǎn)向架零部件的承載體，承受和傳遞車體與輪對之間的各種方向的力和扭矩等。如構(gòu)架上有空氣彈簧安裝座、制動(dòng)裝置安裝座、一二系減震器安裝座、軸箱拉桿座等。高速轉(zhuǎn)向架構(gòu)架目前主要采用H形焊接構(gòu)架形式，衡量采用無縫鋼管，側(cè)梁采用U形結(jié)構(gòu)，拖車取消端梁等，以減輕自重。有的構(gòu)架上還設(shè)置有空氣彈簧的附加空氣室。

3.2、輪對

輪對直接向軌道傳遞列車的靜、動(dòng)作用力，通過輪對的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)列車向前運(yùn)動(dòng)。高速列車輪對通常采用空心軸型式以減輕簧下重量，從而降低輪軌作用力。另外還采用小直徑車輪，進(jìn)一步減小簧下重量，如CRH380B型動(dòng)車組車輪直徑僅有860mm。

3.3、一系懸掛裝置

一系懸掛裝置設(shè)在構(gòu)架與輪對之間，直接緩解和衰減軌道給予輪對的振動(dòng)沖擊，主要結(jié)構(gòu)是彈簧加減振器結(jié)構(gòu)。

3.4、軸箱定位裝置

軸箱定位裝置是連接構(gòu)架和輪對的活動(dòng)“關(guān)節(jié)”，傳動(dòng)輪對和構(gòu)架之間的縱向力（牽引力、制動(dòng)力等），傳遞輪對構(gòu)架間橫向力，限制構(gòu)架和輪對之間相對過大的橫向位移。有多種結(jié)構(gòu)型式：如雙拉桿式、單（雙）拉板式、轉(zhuǎn)臂式、橡膠堆彈簧等。現(xiàn)今高速轉(zhuǎn)向架軸箱定位裝置也漸漸趨于一致，主要采用單側(cè)轉(zhuǎn)臂式軸箱定位裝置。對走向結(jié)構(gòu)采用輕型高強(qiáng)度材料以進(jìn)一步減輕簧下重量。

3.5、二系懸掛裝置

二系懸掛裝置設(shè)在構(gòu)架與車體之間，以提供較好的乘坐舒適度。早期二系懸掛多采用高圓彈簧和搖枕結(jié)構(gòu)，隨著空氣彈簧的出現(xiàn)及其在三個(gè)方向的良好性能，減減取代了圓形彈簧和搖枕結(jié)構(gòu)。通常在空氣彈簧懸掛下設(shè)置有橡膠彈簧以保證一旦空氣彈簧失效時(shí)列車仍然能以較高平穩(wěn)性運(yùn)行。

3.6、牽引裝置

牽引裝置是用來傳遞車體與轉(zhuǎn)向架之間縱向力保證車體與轉(zhuǎn)向架之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。目前發(fā)展起來的高速動(dòng)車組牽引裝置主要有：單牽引桿形式和Z字形拉桿形式。

3.7、抗側(cè)滾裝置

抗側(cè)滾裝置設(shè)置在轉(zhuǎn)向架與車體之間，主要抑制曲線通過時(shí)車體向曲線外側(cè)過大的傾擺，提高旅客乘坐舒適度。

3.8、回轉(zhuǎn)阻尼裝置

回轉(zhuǎn)阻尼裝置主要設(shè)置在車體與轉(zhuǎn)向架之間，用來抑制高速轉(zhuǎn)向架的蛇形運(yùn)動(dòng)，主要采用抗蛇形減震器結(jié)構(gòu)。

3.9、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置

基礎(chǔ)制動(dòng)裝置是將列車的動(dòng)能消耗掉以阻止列車?yán)^續(xù)前進(jìn)的裝置。目前已經(jīng)從最早的閘瓦踏面制動(dòng)形式發(fā)展成輪盤制動(dòng)和軸盤制動(dòng)。

4、轉(zhuǎn)向架拆卸及檢查

分離聯(lián)軸器：用開口扳手將固定電機(jī)側(cè)半聯(lián)軸器與齒輪箱1側(cè)半聯(lián)軸器的螺栓拆掉將兩個(gè)半聯(lián)軸器分離。拆卸抗蛇形減震器：依次將固定減震器的螺栓M16拆掉，將抗蛇形減震器與墊板拆下，將減震器放到專用料箱內(nèi)，返廠檢修，檢查墊板是否有變形或機(jī)械損傷，進(jìn)行更換。中心銷壓板拆卸：用棘輪扳手配合倍增器將固定中心銷壓板的螺栓拆掉，將中心銷壓板取下，中心銷壓板拆卸后轉(zhuǎn)向架如不進(jìn)行下步分解，需用塑料布對中心銷安裝處進(jìn)行防護(hù)。拆卸枕梁。拆卸空氣彈簧：使用棘輪扳手拆除構(gòu)架與二系簧之間M16螺栓連接，使用保護(hù)套對臍子進(jìn)行保護(hù)處理，將2個(gè)工藝螺栓（M8×65）分別安裝在安裝板上的兩個(gè)孔（直徑9mm）中，使用天車及吊帶緩緩吊起空氣彈簧將其放置在指定托盤上，記錄空氣簧對應(yīng)的轉(zhuǎn)向架號和安裝位置，取下緊急彈簧調(diào)整墊，記錄調(diào)整墊數(shù)量及安裝位置。拆卸橫向減震器：將橫向減振器與構(gòu)架相連的螺栓M12拆掉，將二系橫向減振器取拆下。拆卸牽引組成：先在牽引梁組成與連桿組成間墊個(gè)木塊（75mm×55mm×25mm），然后用兩個(gè)吊帶吊住牽引組成，用棘輪扳手將連接構(gòu)架和牽引組成的4個(gè)M24×170的螺栓拆掉，將牽引組成吊至專用工裝上，再將牽引梁組成與連桿組成相連的4個(gè)M24×180的螺栓拆掉，將連桿組成與牽引梁組成分離。拆卸撒砂及排障器：將固定撒砂與排障器組成的螺栓M16拆掉，然后將撒砂與排障器組成取下，將固定撒砂調(diào)整座的螺栓M16拆掉，將撒砂調(diào)整座及撒砂加熱管從撒砂安裝座上分離。拆卸感應(yīng)接收器組成：將固定感應(yīng)接收器座的螺栓組成 M12拆掉，然后將感應(yīng)接收器座組成取出。拆卸輪緣潤滑組成：將固定輪緣潤滑裝置的螺栓M12拆掉，將輪緣潤滑組成從構(gòu)架上分離。

重點(diǎn)檢查單元各部件無損壞，緊固件無松動(dòng)、缺失;檢查各個(gè)位置的管道、線纜應(yīng)無損壞;檢查各個(gè)閘片及閘片托架有無損壞、裂紋，連接件有無松動(dòng)、缺失，如托架有損壞時(shí)返廠檢修，如連接件松動(dòng)由廠家確認(rèn)后并重新校緊;檢查制動(dòng)缸卡簧與缸體是否作用良好。

5、結(jié)語

轉(zhuǎn)向架是動(dòng)車組的重要組成裝置之一，除了承擔(dān)車體的全部重量外，更重要的是承擔(dān)動(dòng)車的高速運(yùn)行任務(wù)，是動(dòng)車組的關(guān)鍵部件。為了確保動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架運(yùn)行時(shí)的絕對安全，有必要對其檢修工藝進(jìn)行梳理和探究。文中詳細(xì)闡述了動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)，工作原理及其典型的檢修技術(shù)。

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