CRH380A動車組轉向架的檢修方法與改進方案

1、摘要1第1章緒論11.1 選題背景11.2 主要內(nèi)容2第2章CRH380A動車組轉向架32.1 CRH380A動車組介紹32.2 CRH38OA動車組轉向架32.2.1 轉向架的主要部件32.2.2 轉向架載荷傳遞過程5第3章CRH380A動車組轉向架檢修方法73.1 轉向架分解工藝分析73.2 轉向架清洗以及防護流程分析83.3 轉向架構架檢修流程分析83.4 轉向架組成工藝分析93.5 轉向架的試驗流程分析9第4章CRH380A動車組轉向架檢修改進方案114.1 引言114.2 梏向架檢修改進方案11參考文獻19致謝20摘要隨著高速動車技術的發(fā)展以及高速動車的廣泛使用，動車檢修技術也隨之快

2、速發(fā)展。而動車轉向架作為動車運行的關鍵部件，其檢修工作更是不容忽視。根據(jù)國家12年強制檢修的規(guī)定，動車轉向架的檢修工作量相當龐大，傳統(tǒng)的動車檢修車間的檢修方式己不能滿足目前以及未來動車轉向架的檢修要求。本文以江動車轉向架為研究對象，分析介紹了對動車轉向架檢測生產(chǎn)線中的關鍵部件，并最終提出檢測生產(chǎn)線上裝備的優(yōu)化方案。關鍵詞：CRH380A動車組；轉向架：檢修：改進方案CRH380A型動車組轉向架的檢修方法與優(yōu)化方案第1章緒論1.1 選題背景自2007年4月18H我國鐵路第六次大面積提速，并首次開行時速為200公里動車組以來，統(tǒng)稱為“和諧號”的CRH系列動車組象征著我國鐵路進入了高速鐵路的行列，圖

3、1為CRH380A動車組實物圖。目前，我國鐵路投入運營的動乍組己有1900余組，居世界首位，累計運行里程超過27.7億公里。截止2015年底，高鐵運營里程達到L9萬公里，居世界第一，占世界高鐵總里程的60%以上。按照鐵路中長期發(fā)展規(guī)劃，預化到2020年，全國鐵路運營里程將增加到12.1萬公里，其中時速200-350km客運專線和城際鐵路將達到1.8萬公里。隨著愈來愈多動車組的投入使用，加大了對動車組檢修的工作量，維修費用也隨之提高。從運營成本上講，車輛運用維修費用占全壽命周期費用的66%-88%,是采購費用的2.9-83倍,由此可見，如何合理的制定維修策略，使它們安全、可靠、經(jīng)濟、高效地運營，

4、無疑成為當前迫切需要解決的問題。國家也從“十二五“、“十三五”發(fā)展規(guī)劃中要求加快鐵路設施和維修管理的步伐。圖1CRH38OA動車組實物圖轉向架故障方法的研究不但關系到高鐵列車的可靠性和安全性，并且也關系到高鐵列干的運營成本.具體來說，對動車組轉向架故障規(guī)律和維修的研巧具有下重要的意義：（1）鐵路運輸安全第一，但是我們在重視提速的同時卻忽略了系統(tǒng)的可靠性問題，我國動車組運行以來出現(xiàn)了不少的故障，甚至造成了人員傷亡的重大事故,行車事故給國民經(jīng)濟造成了深遠的影響。而轉向架是動車最重要而且故障發(fā)生最頻繁的部件，因此，為了提高動車組運行的可靠性，降低維修費用，減少事故發(fā)生，對轉向架故障的研巧是非常有必要

5、的。（2）轉向架是動車組重要組成部件之一，擔負著承載、牽引、導向、緩沖、制動等任務，其技術狀態(tài)是否良好直接影響著列車的運行品質(zhì)和火車安全，因而轉向架的故障規(guī)律的研窕也就成為了動車絕維修匚作中的重點。（3）由于轉向架是一個多部件的復雜設備，故障模式和列車其他零部件的故障相似，因此對轉向架關鍵零部化故障檢修的研究具有代表性，對整個列車的故障檢修有著很大意義。1.2 主要內(nèi)容本文以CHR380A動車組為研究對象，主要介紹了CHR380A動車組以及其轉向架結構的組成，分析和介紹了動車組轉向架的檢修方法，在此基礎上提出了檢修方法的改進方案。第2章CRH380A動車組轉向架2.1CRH380A動車組介紹C

6、RH380A是時速380公里高速綜合列車，為8節(jié)編組，設計最高.試驗速度為380公里/小時，CRH380A動車組如圖2所示。列車由南車青島四方機車車輛股份研制。該型動車組的誕生標志著中國高速列車設計制造實現(xiàn)國產(chǎn)化所邁出的重要的一步。2.2CRH380A動車組轉向架2.2.1轉向架的主要部件轉向架作為軍輛最重要的組成部件之一。其設計合理性對不輛的動力性能和安全性非常重要。本文中動車轉向架應用的是動力轉向架，主要由四個部分組成：(1)輪對和軸箱：輪對作為車輛和線路的聯(lián)系界面，直接向鋼軌傳遞重力，通過輪軌間的黏著產(chǎn)生牽引或制動力，并通過車輪的回轉實現(xiàn)車輛在鋼軌上的運行。軸箱是連接構架與輪對的活動關節(jié)

7、，它除了保證輪對進行回轉運動以外，還能使輪對適應線路不平順等條件。(2)構架：轉向架的基本骨架，用于安裝各個零部件，并承受和傳遞各種載荷。（3）彈簧懸掛裝置：主要由彈貧和阻尼器組成?，F(xiàn)代動車組車輛一般采用兩系懸掛，一系懸掛裝置設在軸箱和構架之間，二系懸掛設在構架與車體之間。彈懸掛裝置用來平衡軸重分配，緩和線路不平順對車輛的沖擊，保證車輛運行穩(wěn)定性和平順性，保證車輛通過曲線時使轉向架能相對于軍體回轉靈活。（4）車體與轉向架間的縱向牽引裝置：主要用以傳遞車體與轉向架間縱向力,如牽引力和制動力。CRH380A動車沮動車轉向架有下特點：它是沒有搖枕的，并且為轉巧式軸箱定位結構。其構架是H型結構，它是由

8、兩根無縫鋼管的橫梁和兩根箱型的側梁組成的，采用壓型焊接高強度耐候鋼板，其特點是H才巧蝕性強。在橫梁上方焊接兩縱向輔助箱型梁。側梁是魚腹箱型結構，其中部有點下凹，其上部焊有制動吊座、連桿座、抗蛇形巧振器座及定位座等部件，其內(nèi)部是加強筋板，共有8塊,。橫梁采用的是無縫鋼管，其上焊有牽引拉桿座和縱向輔助箱型梁。在縱向輔助梁端部的安裝板上，通過巧栓將牽引電機和齒輪箱吊桿緊固。整個構架結構如圖3所示。圖3轉向架實物圖2.2.2轉向架載荷傳遞過程動車轉向架在空間坐標內(nèi)受到三個方向載荷作用，其傳遞過程如下:(1)垂直載荷的傳遞過程為:(2)橫向載荷的傳遞過程為:（3）縱向載荷的傳遞過程為:車輪不軸軸箱軸箱轉

9、臂定位0構架牽引拉桿座中央牽引拉桿中央牽引座節(jié)第3章CRH380A動車組轉向架檢修方法動車轉向架的零部件繁多，針對動車轉向架的檢修工藝也相當復雜，因此在動車轉向架檢修基地的轉向架檢修輸送線上的匚位眾多。幾種不同型號的動軍.轉向架的主要檢修工藝類似，其流程如圖4所示，大致可以分為：1 .動車轉向架的入庫清洗與烘干；2 .動車轉向架的零部件分解：3 .分解后轉向架各個零部件的檢查、性能測試與維修：4 .動軍.轉向架的流水線組裝：5 .動乍轉向架組裝完成后轉向架整體的性能測試。圖4轉向架檢修流程圖3.1轉向架分解工藝分析轉向架的分解工藝主要包括待修轉向架、垂向減振器、分解牽引電機等十多項內(nèi)容。分解轉

10、向架的工藝中應當注意以下幾點：（1）空氣彈簧應當避免和酸堿油等溶劑接觸，從而避免造成人為損傷以及熱損傷等；（2）對螺栓進行拆除的過程中，不能使用沖擊扳手，主要是為了保護緊固件以及上面的防護鍍膜，避免其受到?jīng)_擊扳手的破壞。對拆解之后的部件實施搬運的過程中，確保輕拿輕放，避免損壞零部件：（3）轉向架型號可以使用白色油性筆加以標記，避免轉向架型號混亂；（4）應當做好工件識別工作，比如牽引電機、空氣彈黃、軸箱體、軸箱彈簧等拆除之后，使用白色油性筆進行標記，促使相關人員清楚知道工件位置以及工件編號。3.2 轉向架清洗以及防護流程分析一般來講，轉向架防護以及清洗工作主要包括：（1）對分解的零部件進行檢查，

11、并且確定防護狀態(tài)良好性，對輪對、構架進行清洗，之后使用高壓風對零部件進行吹干處理，并且檢查零部件是否存在進水問題：（2）轉向架防護部位包括橫向減振器的托架螺栓孔、空氣管路的進氣口以及電纜插頭等。輪對清洗過程中，手工水洗和高壓清洗相互結合，比如，采用鋼絲球、圓頭刷、方頭刷、擦車布等對轉向架進行清洗，在清洗的過程中，為了防1上軸承出現(xiàn)進水問題，高壓水槍使用的時候應當盡量避免對沖軸承防護；（3）清洗完成之后，應當對輪對進行必要檢查，防止軸承進水的問題?？諝夤苈泛碗娋€接口的位置，需要相關人員做好防護工作，不但可以避免電線進水，而且可以防止空氣室進水。3.3 轉向架構架檢修流程分析構架檢修流程主要包括：

12、（1）對轉向架的構架螺紋孔進行吹干處理，并且對構架本體進行檢查；（2）實施轉向架配管以及制動單元的檢查：A.應當對安裝中的外露螺紋以及構架組成實施外觀檢查，特別是應當切實做好定位皆缺扣、電機吊座、毛刺以及亂絲的檢查，避免有異物存在并且保持空隙的干爽及整潔；B.構架組可視縫隙的焊接檢修，對焊接中密集氣孔以及裂縫等進行檢修；C.對安裝管路進行檢修的過程中，應當保證安裝管路不松動以及無脫落，并且檢查管路是否磨損，如果表面存在損傷、磨損問題，應當及時更換管路。3.4 轉向架組成工藝分析轉向架的落成組裝的流程，主要包括以下幾個方面：減振器、輪對提吊等附屬配件、輪對以及構架件組裝等等。在組裝完成之后，需要

13、對轉向架的尺寸大小進行測量。在轉向架的組裝過程中，應當注意以下事項：（1）做好待組裝配件檢查工作，經(jīng)檢驗是合格配件才能用于組裝。組裝過程中，明確配件屈于拆解部件還是全新配件，將拆解部件和全新配件進行分類，放置在不同區(qū)域方便識別：（2）按規(guī)定扭矩緊固松弛的螺栓，使用白色標記筆進行防松標記，未經(jīng)拆解檢修的螺母等部位同樣需要進行標記；（3）注意及時清除組件上的各種污染物質(zhì)或油脂物質(zhì)等，保持組件的干凈以及整潔;（4）在組裝過程中，注意不要將配件裝反、裝錯以及漏裝等。3.5 轉向架的試驗流程分析一般來講，轉向架試驗流程主要包括以下步驟：（1）轉向架進入試驗臺之前，試驗制動閘片動作狀態(tài)及測量相關間隙；（2

14、）進入靜載實驗，對轉向架進行加重狀態(tài)之下的檢查工作。比如，對軸距尺寸及軸箱距基準面尺寸測量等：（3）進行氣密性實驗以及差壓試驗等；（4）檢驗之后，做好記錄并且填好記錄表。轉向架在試驗步驟完成之后，進入轉向架的整備作業(yè)；（5）進入交檢交驗程序。在這個過程當中，如果發(fā)現(xiàn)相關問題或者存在疑問,應當及早解決，避免留下安全隱患。第4章CRH380A動車組轉向架檢修改進方案4.1 引言動車轉向架檢修生產(chǎn)線，工位眾多。轉向架三五級修的整個檢修的流程工藝也較為復雜。本章首先介紹了動車轉向架的檢修生產(chǎn)線的設計思想。檢修生產(chǎn)線通過使用空中吊掛運輸和地面專年配合檢修，讓空中軌道和地面凱道同時運行，提高檢修效率。生產(chǎn)

15、線采用“魚骨型”軌道布置的形式，讓行走在空中軌道上的多功能小車運行調(diào)度更加順暢，這種設計安排布置更加合理，使得檢修效率得到了提高。4.2 轉向架檢修改進方案動車轉向架檢修生產(chǎn)線由空中和地面兩大軌道系統(tǒng)共同組成，配合空中運輸裝備多功能小車、地面運輸專機、各個工位的專業(yè)檢修裝備以及各種專業(yè)性能測試維修庫來完成動車轉向架的檢修任務?？罩熊壍老到y(tǒng)采用的是“魚骨型”結構的軌道分布，運輸主線相當于魚骨中間的主骨，分線相當于魚骨主骨邊上的魚刺，主線用于安排空中多功能小車的運行調(diào)度，分線則是用來運輸多功能小車至檢修工位的。各個分線末端下部的地面上都回安放著各種檢修工位。主線和分線之間使用空中動力轉盤完成多功能

16、小軍.從主線運行至分線的專線變軌°這種線路安排好處是，可以使多臺多功能小車同時在檢修生產(chǎn)線主線上運行，如果其中一輛小車出現(xiàn)問題，可直接使其運行至預留工位進行修理，不影響其他小車正常運行。由于動車轉向架檢修工位眾多，各個工位的檢修時間也各不相同，當某個工位遇到特殊狀況，檢修時間較長時，后面的小車也無需等待，配合預留的檢修工位，直接繞過原來的工位進行檢修，可以大幅度提高檢修作業(yè)的效率。同時該檢修生產(chǎn)線采用可循環(huán)式回路主線，并根據(jù)待修動車轉向架的故障情況進入不同的檢修線路，多功能小車的調(diào)度相當靈活多變。下圖中展示的這種“魚骨型”可循環(huán)式檢修生產(chǎn)線的運輸效率和靈活性都相當高。分線圖5魚骨型檢

17、修生產(chǎn)線動車檢修生產(chǎn)線上的各種部件：（1）空中軌道系統(tǒng)：空中軌道系統(tǒng)主要由空中輸送線和空中動力轉盤組成。其中空中輸送線運輸軌道采用的是混合動力摩擦較系統(tǒng)加上鏈傳動系統(tǒng)的組合形。（2）多功能小車：多功能小車是整條生產(chǎn)線上一個比較關鍵的部件。如圖6所示，該小車主要由行走托盤組件、升降組件、旋轉組件、轉向吊組件和電控系統(tǒng)組成。多功能小車主通過空中軌道作用到達指定位置后，通過升降組件運動以接近需要吊掛的物件一般為動車轉向架主體構架，然后利用固定裝置轉向吊組件抓取檢修工件。隨后，工件便在小車的帶動下進行運輸，并在小車旋轉組件作用下進行任意水平角度的旋轉。圖6多功能小車該多功能小車在多個關鍵部位設置有磨損

18、檢測、自動鎖緊裝置、自動報警系統(tǒng)以及安全防脫落裝置等，確保使用過程中的安全可靠性。與此同時，上述各關鍵數(shù)據(jù)可以通過外部設備進行監(jiān)控，以便及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，提前進行檢修或零件的更換，從而防患于未然，確保小車的安全穩(wěn)定運作。多功能小車自身的主要運動是帶動被吊掛工件的垂直上下運動以及轉向吊組件的水平旋轉運動。（3）地面軌道系統(tǒng)：如圖7所示，地面軌道系統(tǒng)由地面動力轉臺和地面輸送線組成，其中地面輸送線是一種可移動軌道，采用仿形鏈板結構，這種可移動式軌道系統(tǒng)解決了動車轉向架脫離動車主體進入檢修基地之后自身無動力問題。圖7地面軌道與地面動力轉盤（4）地而翻轉裝置：地面翻轉裝置主要完成轉向架構架主體的翻轉作業(yè)

19、任務,主要作用為：a.翻轉構架180。供多功能小車吊掛，完成后續(xù)檢修任務：b.翻轉構架1803,對構架進行人工檢查作業(yè)；c.翻轉構架180。，對構架進行檢修作業(yè)：d.翻轉構架180°,同時起到支撐作用。（5）地面運輸專機：當動車轉向架構架主體由多功能小車吊掛運行至工位時,如果該工位需要在專門的檢修庫里進行檢修作業(yè)，這個時候，多功能小車把主體構架下降放置于地面運輸專機上，由地面運輸專機運輸主體構架至相應的檢修庫進行檢修，這種運輸小車的有點是結構設計簡單、功能單一、造價便宜。整條檢修生產(chǎn)線上運輸檢修裝備眾多，它們通過系統(tǒng)的控制，完成整個檢修過程。整條轉向架檢修生產(chǎn)線采用可循環(huán)式主線“魚骨

20、型”分線布置，工位眾多，檢修流程復雜，傳統(tǒng)的檢修工藝手冊、說明書或者工程圖紙等無法簡潔、高效、直觀的描述動車轉向架的拆分、檢測、組裝、試驗的整個檢修過程。圖8整條檢修生產(chǎn)線仿真全景圖這里主要針對動車轉向架的三級檢修流程進行可視化仿真。(D動車轉向架脫離動車主體后，在地面移動導軌的帶動下進入轉向架檢修基地，入庫前'需要先拆除動車轉向架的動力裝置進行檢修，并在對動車轉向架的其它電氣部分進行防塵、防水處理保護，為接下來的對整個動車.轉向架的清洗和烘干的順利進行做必要準備。圖9為轉向架在地面移動軌道的帶動下駛入檢修基地，圖10為進彳J清洗前對轉向架動力裝置進行拆除。圖9動車轉向架進入檢修基地圖

21、10拆除轉向架動力裝置(2)入庫整體清洗烘干完畢之后，動不轉向架就要駛入空中懸掛檢修車間，進行進一步的拆解。如圖11所示，動車轉向架行駛至相應的工位之后，轉向架輪對和主體構架就需要分離進行分別檢修。其中多功能小車吊掛著主體構架，進入空中檢修生產(chǎn)線完成后續(xù)檢修工作。圖11輪對和構架分離圖12輪對脫離構架單獨行駛而如圖12所示的輪對則通過地面軌道系統(tǒng)，單獨行駛至專門的輪對檢修匚位進行檢修。并在空中檢測軌道末端等待總體組裝落成。圖13地面小車進行托運(3)如圖13所示，運輸主體構架的多功能小車每運行至一個檢修工位，都會經(jīng)由空中動力轉盤，進入分線并停止在分線末端地面上的相應檢修工位上方，然后多功能小車

22、通過升降組件把上體構架下降至工位，一般都是由專業(yè)的檢修工作人員對主體構架進行的拆解檢測。有些分線末端會設置專門的檢修測試庫，這個時候就會采用圖13中所示的地面運輸專機配合多功能小車一起完成運輸任務。小車把吊掛工件停放在地面運輸專機上，由地面運輸專機把工件運輸進入檢修測試庫，并在檢修完畢之后，把工件運輸回至多功能小車下方，讓多功能小車將其提吊和運輸至下一個工位。圖14探傷(4)每個工位的檢修內(nèi)容各不相同，在空中檢修生產(chǎn)線上，會把輪對軸箱組、空氣彈簧、軸向彈簧、減震器、速度傳感器、排障裝置等部件從構架上拆下進行檢修另外還會根據(jù)檢修級別的不同分別對主體構架進行單體制動試驗、探傷、拋丸、漆厚度及附著力

23、試驗、構架管線修配、部件構架油漆等檢修工藝。如圖14所示的檢修內(nèi)容為工藝比較復雜的入庫專門檢修。其中圖14中所示的探傷檢修采用了空中循環(huán)積放鏈式軌道進行小車的運輸入庫。每個檢修庫采用何種運輸方法一般由該工藝的檢修方法、檢修時間、要求定位精度等因素決定。(5)在檢修生產(chǎn)線的下半段的主要任務是對動車轉向架的主體構架進行組裝,并在組裝完成之后進行壓力試驗、電纜安裝、找補油漆、翻轉檢測等檢修工序。(6)最后需要完成轉向架主體構架與輪對的對接，并安裝上懸掛系和搖動座等組件。轉向架落成和尺寸調(diào)整在專用臺為上進行，組裝后各部位尺寸滿足軸距2500+-lmm,對角線之差小于等于1mm：同一輪對與構架側梁基準面

24、距離203.5mm,其橫向之差小于等于Inuiio圖15和圖16所示的為檢修生產(chǎn)線較末端的組裝落成等工藝流程。圖15輪對主體組裝圖16懸掛系組裝(7)最后出庫前動力轉向架需要安裝入庫前拆卸掉的動力裝置如圖17所示。圖17動力裝置組裝在所有的組裝工藝都完成之后，在離開檢修基地之前，還需要對組裝完畢的動車轉向架進行整乍的性能檢測，確保出庫的動車轉向架能夠滿足行車要求。動車轉向架檢修生產(chǎn)線，工位眾多。轉向架三五級修的整個檢修的流程匚藝也也較為復雜。本章首先介紹了動車轉向架的檢修生產(chǎn)線的設計思想。檢修生產(chǎn)線通過使用空中吊掛運輸和地面專車配合檢修，讓空中軌道和地面軌道同時運行，提高檢修效率。同時空中軌道和地面軌道都采用了可以±90°旋轉的動力轉盤，來實現(xiàn)運輸裝備在輸線上的轉向變軌，避免了使用岔道技術造成的占用空間大，變軌復雜等問題魚骨型”軌道布置的形式，讓行走在空中軌道上的多功能小車運行調(diào)度更加順暢，這種設計安排布置更加合理，使得檢修效率得到了提高。其次，本章還對檢修生產(chǎn)線上的關鍵裝備的結構原理