轮对

第二章轮对组成：一轴两轮（同型、同材）过盈配合，组成整体部件。作用：1）承受车全部重量（轮对自重除外）2）负重下，引导车在轨上运行，传力。要求：1）足够强度。2）一定弹性——减少轮轨间作用力、噪音。3）强度足够，一定寿命前提下，重量要最小，耐磨性好。第一节车轴一、各部名称及作用：（滚动轴承车轴）二、车轴的分类和使用范围1、货车：RB2——转9ARD2——转8A、转8AG、转8GRE2——2E轴转2、客车：1）标准滚动轴承车轴：RC3、RC4、RD3、RD4RC轴——202转、停RD轴——206、209、CW系列另：RC4、RD4分别在RC3、RD3轴的一端伸长160、140直径118圆柱部分2）旧型：RC0、RD0非标准型（RD1X型系列）：RD10、RD13、RD13A、RD143)RD3P用于盘形制动车轴.三、标准车轴的尺寸：表2-1轴颈d1轮座d4轴身d5轴颈长l1车轴长L1轴颈中心距L2例：RD3型：d1=130d4=194d5=174l1=195L1=2146L2=1956四、车轴的材质及要求：1）40、50车轴钢，加热锻压成型，经热处理和机械加工制成。2）车轴钢的化学成份：C、Mn、Si、P、S、Cr、Ni、Cu3）机械性能：整体辗钢轮：强度髙，韧性好，适应重载、髙速，寿命长，轮缘可焊修，踏面可旋修，自重轻。新型铸钢轮：按辐板形狀：直辐板形轮S形辐板轮1、轮缘：轮内侧面径向圆周凸起，保持轮在轨上运行，不脱轨2、踏面：轨接触。3、轮辋：踏面径向厚度4、辐板：曲面狀，具弹性，5、轮毂：轮轴配合部。6、轮毂孔：安轴。7、辐板孔（取消）加工定位、吊装。优点：1、显著减少轮缘厚度磨耗：与轨外形最佳匹配，减少50%。2、减少踏面圆周磨耗：20%降低轮轨接触应力30%（宽达48）3、改善钢轨磨耗和工作狀态。4、有助于改善车辆的曲线通过性能。因等效斜度较大，左右两轮半径差可迅速增大。（三）设置理由：1、便于通过曲线：减少轮在轨上滑行L2＞L1外轮边滚边滑而实际，因等效斜度，R外＞R内，离心力外轮走距＞内轮走距2、可自动调中：轨铺设向线路中心斜轨对轮的作用力N指向线路中心车在直线运行中，轮对在滚动过程中能自动纠正偏离方向。3、能顺利通过道岔：轮由尖轨过渡基本轨，防止撞击基本轨因5*5倒角，增大踏面与轨顶间隔，轮顺利通过5、防轮脱轨：横向力大轮可能顺轮缘外侧面爬上轨而脱轨。因轮缘斜度，分力F——下滑力使轮顺着轮缘的斜坡滑至安全位置。三、车轮的种类、材质及尺寸：1、种类：货车：1）GB8601-88HB、HD、HE2）TB/T2817-1997HBS、HDS直径840客车：1）GB8601-88KD2）TB/T2817-1997KDS直径915非标准直径车轮：Ф950、Ф750S辐板整体辗钢轮：适应高速重载发展，98年批量生产主要结构特点：辐板S形，LM型踏面，取消辐板孔，适当减薄轮毂孔壁厚度。2、尺寸：3、材质：Ⅱ牌号的钢材化学成份；表2-8、2-9C、Si、Mn、P、S机械性能：表2-10、2-11五、新型铸钢轮：采用电弧炉炼钢、石墨铸型、雨淋式浇口浇铸工艺与辗钢轮比：1、比辗钢轮劳动力消耗少、生产能耗低。2、尺寸精确、几何形狀好、内部组织均匀、质量分布均匀、轮轨间动力作用相对小。3、耐疲劳、抗热裂性的性能均优于辗钢轮。第三节轮对的分类与标记一、轮对的分类：据轮轴类型确定轮对型号与轴型一致，轮为相应吨位的轮。如：轮对RD2型——RD2轴、HD或HDS轮轮对RD3型——RD3轴、KD或KDS轮二、轮对标记：车轴标记、车轮标记(一）车轮标记：热压、冷打或铸造等方式生成。可打在轮辋外侧面、轮毂内侧面、辐板内侧面上1、马鞍山钢铁股份有限公司车轮轮箍厂制造的整体辗钢轮：热打、冷打图2-82、太原重型机械有限公司制造的整体辗钢轮：冷打（轮毂内侧面）3、美国格里芬车轮厂：整体铸钢车轮上冷打标记4、美国ABC车轮厂——整体铸钢车轮。辐板内侧面。5、前苏联车轮制造厂——整体辗钢轮，热打，轮辋外侧面。（二）车轴标记：1、车轴制造标记：集中刻打在某一扇形区内，并永久保留，直至车轴报废为止。2、轮对组装标记：1）轮对组装及组装责任单位标记：2）组装年、月、日注：在制造标记所处扇形区須时针排列下一区内刻打，第一次组装标记永久保留。3、特殊标记：1）改轴标记：在本次轮对组装标记区内增刻：“改”永久保留。2）双十字“++”标记：0、3〈轮座横裂纹深〈2、5，旋除后再组成轮对，永久保留。3）进口轮对轴端原有制造及组装标记——永久保留。4）改轴和改制轴端螺栓孔，原永久保留——刻打在新制的各扇形区。第四节轮对的组装轮轴压力配合，在常温下将车轴用轮轴顶压机按一定的压力压入车轮的轮毂孔内，座与孔直径之差称为过盈量。轮对的组装范围：1）新组装：新轮、新轴按新制（原型）技术标准组装2）重新组装：旧轮、旧轴——拼修旧轮新轴——换轴新轮旧轴——换轮压力曲线轮辋宽度≥135原型1353±2厂段修1353±3127≤轮辋宽度135原型1355±21厂段修1355±41技规:轨距标准1435±62直线部分最小1433当轮缘最大厚度为32时轮缘与轨最小游间δδ=1433-（1356+32×2）=13平均6.5,不致发生严重磨耗另一方面:游间大,增大蛇行运动振幅.δ不过大，不过小曲线区段,轨距加宽,技规,Ｒ３00M,最小曲线处最大轨距1456*搭载量λ：1）防掉道2）踏面单位接触应力过大而产生裂纹、变形。１.最小理论搭载量λ=（1350+22+135）-1456=51（最小內距、最薄轮缘、最小轮辋宽）2.实际运用考虑不利因素：λ`=51-13-8-5-2=23最小不得小于51）、轨头圆孤R132）、轨距瞬时变形(挤宽)最大83）、踏面外侧倒角54）、负载,轴变形,内距减少2.第六节轮对的损伤一、车轴的损伤：裂纹、磨伤、弯曲（一）车轴裂纹：1、类型：横裂纹——与轴中心线夹角≥45度。受弯曲应力，轴有效面积减小，更危险纵裂纹——与轴中心线夹角〈45度2、部位及原因：1）防尘板座与轴颈交界处：因圆弧过渡不良——应力集中2）轴颈内侧向外20~100处：因热轴变形或磨伤轴颈——应力集中——疲劳裂纹3）轮座外侧向内10~30轮座内侧向外10~30荷重下轴发生微弯——弯曲交变应力——裂纹4）轮座后肩向内350处：因外物打击受伤或锻造重皮、装载等应力集中。注意：轮座部分的裂纹占全部的97%。3、车轴断裂的原因：1）、热切：圈崩裂、滚子破碎等原因，造成轴箱激热，车轴折断。2）、疲劳断裂（冷切）：疲劳裂纹逐渐发展的结果。（二）车轴磨伤：1、轴身磨伤:由于制动拉杆、杠杆组装不良而与车轴接触造成磨伤。2、轴颈及防尘板座上的纵、横向划痕、凹痕、擦伤、锈蚀、磨伤等。（三）车轴弯曲：事故车。危害：车振动大，热轴、轮缘偏磨——脱轨。限度：测内侧距离，任两处相差〉3，更换轮对。二、车轮的损伤（一）车轮踏面圆周磨耗：滚滑复合摩擦，轮在运用过程中直径尺寸减小，标准轮廓改变。1）原因：A挤压塑性变形——疲劳磨耗。B摩擦热作用——制动——淬火——表材脱落。（二）轮辋过薄：1、原因：踏面周围磨耗及多次旋修而逐渐减少。2、危害：降低强度——引起裂纹轮直径变小，转向架等高度下降，影响各部分配合关系。3、限度：原型65。剩余厚度：厂段辅运客特快、直快≥35、≥30、≥25货D、E型≥30、≥28、≥24、≥23（三）轮缘磨耗：（先堆焊、后旋修）1、轮缘过薄：1）轮缘磨耗最常见的形式：避开距离≥6，太小，轮缘顶部会压伤尖轨或爬上尖轨而脫轨。运用中轮缘厚度≥232）原因：A轮缘与轨正常摩擦。（蛇行运动、曲线离心力）B转向架车轴不平行3）危害：A使轮对横向串动量大——给车体带来摆动。B曲线——减少安全搭载量C轮缘强度降低，根部易裂纹。4）限度：剩余厚度：厂≥30、段≥26、辅≥24、运用≥232、轮缘垂直磨耗：1）原因：基本同上，横向力更大。2）限度：由根部向轮缘顶点方向垂直磨耗15到限。（角点到轮缘根部的竖直距离）3）危害：A过道岔外侧面易和基本轨密贴，爬上尖轨——挤岔或脱轨。B根部易产生裂纹。3、辗堆：轮缘受钢轨的挤压作用，在轮缘外侧靠轮缘顶部形成的突起。1）原因：材过软，受轨挤压、变形、顶部形成凸起。2）危害：同上,发现，立即更换，旋修。4、锋芒：角点与顶点重合，形成尖端，过道岔时，能豁开尖轨而脱轨。（四）、踏面擦伤及局部凹下、踏面剥离：1、踏面擦伤及局部凹下1）原因：擦伤：因制动过强，轮抱闸滑行或缓解不良。凹下：因材质不良，局部缩孔、软点、硬度不足。2）危害：轮加剧振动、冲击——配件、货物、轨损坏——燃轴。3）限度：客：运≤1货：段≤0、5、辅≤1、运≤12、踏面剥离：1）原因：A疲劳型剥离：材不良——有夹渣——运行反复辗压，疲劳出现鳞片状剥离。B热剥离：制动抱闸——高温——冷却（反复热胀冷缩）——表面细小裂纹——辗压。2）危害：轮加剧振动、冲击——配件、货物、轨损坏——燃轴。（五）、踏面缺损、轮缘缺损：1、踏面缺损1）原因：材不良，外侧辗堆，意外打击及机械化调车作业碰撞等造成。2）危害：减少安全搭载量。3）限度：自相对轮缘外侧至缺损处之距离运用≥1505，段修≥1508。缺损长度≤150。2、轮缘内侧缺损：1）原因：意外冲击或事故。2）限度：沿圆周方向长度≤30，宽≤10。3）危害：降低该处轮缘强度——破损。（六）车轮轮辋外侧辗宽：原因：材质过软。危害：同踏面磨耗，过道岔时辗宽部分会挤压基本轨而造成脱轨。限度：段修≥5，旋修。（七）车轮裂纹：1、原因：A踏面裂纹：因制动抱闸激冷激热，部分轮辋厚度过薄。B轮缘根部裂纹：因轮缘过薄，转向架横向力过大。C轮辋与辐板交界处：材质不良，应力集中。2、危害：导致车轮破碎。3、检查：借助锤敲声音：清脆——良好，闷哑——裂纹。外观象征判断：表面有透油墨线，透锈道痕，铁粉附着——裂纹。三、轮毂松弛及轮对內侧距离不合标准：原因：压装时过盈量过小以及振动过大等。外观象征：透锈。危害：轮对内侧距离改变——脱轨。第四种检查器（99年1月1日开始使用）、车轮直径检查尺轮背内侧距离检查尺（一）用途和功能：用途：测车轮轮缘和踏面尺寸。1、踏面圆周磨耗深度。2、踏面擦伤和凹下深度。3、踏面剥离长度。4、轮缘厚度5、轮辋厚度6、轮辋宽度7、踏面辗宽8、轮缘垂直磨耗9、车钩闭锁位钩舌与钩腕内侧距离（二）结构特点：1、将轮缘厚度侧尺和踏面磨耗测尺设计在同一尺框内可同时在水平导板移动，也可在尺框内做上下移动。2、以踏面为基准测轮缘厚度，将轮缘厚度测量基准选择在踏面滚动圆（70MM）向上12MM处，无论踏面磨耗多少，厚度测量点始终在距离踏面向上12MM处，可以准确可靠地测量轮缘厚度的实际值。三、轮背内侧距离检查尺（内距尺）左端固定，尺身与车轴中心线平行，右端读数。测三处（120度）之差≤3四、车轮直径检查尺：左端固定（货700、客800），尺身与轮内侧面平行，右端读数。垂直方向测二处，取最小值。直径差〈0、5对轮对内部隐蔽的、外观无法发现的裂纹等故障，用专用探伤器进行探伤查——磁探、超探。（一）电磁探伤基本原理：1、基本原理：将铁磁材料的零件磁化，零件缺陷处的磁阻增大，利用漏磁来发现缺陷。1）零件组织均匀无缺陷，各处的导磁率相同，磁力线分布也均匀。2）零件中有缺陷（空气、其它气体、真空、非磁材等），通过此处的磁力线受较大的磁阻，磁力线的方向改变。3）表面缺陷及距表层较近的缺陷部分的磁力线会“外泄”，形成漏散的磁场。4)漏散磁场具有一定的磁场强度，能吸附（磁粉聚积）铁磁物质。2、磁粉显示缺陷的方法：1）干法：干磁粉撒