HXD3型電力機車轉向架的檢修與日常運用

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 II一、 緒論 1\o"CurrentDocument"二、 轉向架 2\o"CurrentDocument"1、 轉向架構架 2\o"CurrentDocument"2、 電動機懸掛裝置 3\o"CurrentDocument"3、 輪對裝配 3\o"CurrentDocument"4、 牽引裝置 4\o"CurrentDocument"5、 一系懸掛系統(tǒng) 5\o"CurrentDocument"6、 二系懸掛系統(tǒng) 5\o"CurrentDocument"7、 基礎制動裝置 6\o"CurrentDocument"8、 撒砂裝置 6\o"CurrentDocument"9、 輪緣潤滑裝置及附件 7\o"CurrentDocument"10、 轉向架的結構技術參數 8\o"CurrentDocument"三、 轉向架檢修 10\o"CurrentDocument"1、 構架及附屬裝置的檢修 11\o"CurrentDocument"2、 彈性懸掛裝置檢修 11\o"CurrentDocument"3、 輪對驅動裝置的檢修 12\o"CurrentDocument"4、 牽引制動裝置檢修 13\o"CurrentDocument"四、 轉向架的維護保養(yǎng) 14\o"CurrentDocument"1、 構架的日常維護及保養(yǎng) 14\o"CurrentDocument"2、 輪對、電動機裝置的日常維護及保養(yǎng) 14\o"CurrentDocument"3、 牽引裝置的維護 14\o"CurrentDocument"4、 懸掛裝置的維護 14\o"CurrentDocument"5、 彈簧懸掛裝置的維護 14\o"CurrentDocument"6、 基礎制動裝置的維護 15總結 17\o"CurrentDocument"致謝 17\o"CurrentDocument"參考文獻 17摘要轉向架作為一個重要部件用來承載機車，提供牽引力、減震，其主要作用還是機車的導向問題。轉向架是機車車輛最重要的組成部件之一，其結構是否合理直接影響到機車的運行質量、動力性能和行車安全。本文簡要概述HXD3型電力機車轉向架作用、結構、檢修工藝、維護等，對HXD3轉向架進行深入的研究，使我們對HXD3型電力機車有更多的了解。關鍵詞：HXD3轉向架；檢修；維護?！?、緒論轉向架是機車的走行部分，除了支撐車體上部的重量和傳遞牽引力、制動力外，它對機車動力學性能、牽引性能和安全性能起著重要作用。保證輪軌之間必要的粘著，使輪軌接觸處產生必要的輪軌力，保證機車正常的牽引和制動。緩和線路對機車的沖擊，保證機車運行的平穩(wěn)性。保證機車順利通過曲線和側線。圖（1-1）轉向架是機車結構中最為重要的部件之一，轉向架的各種參數也直接決定了機車的穩(wěn)定性和車輛的乘坐舒適性。機車上采用轉向架是為增加車輛的載重、長度與容積、提高列車運行速度的需要；保證在正常運行條件下，車體都能可靠地坐落在轉向架上，通過軸承裝置使車輪沿鋼軌的滾動轉化為車體沿線路運行的平動；支撐車體，承受并傳遞從車體至車輪之間或從輪軌至車體之間的各種載荷及作用力，并使軸重均勻分配。保證機車安全運行，能靈活地沿直線線路運行及順利地通過曲線。轉向架的結構要便于彈簧減振裝置的安裝，使之具有良好的減振特性，以緩和車輛和線路之間的相互作用，減小振動和沖擊，減小動應力，提高車輛運行平穩(wěn)性和安全性。充分利用輪軌之間的粘著，傳遞牽引力和制動力，放大制動缸所產生的制動力，使機車具有良好的制動效果，以保證在規(guī)定的距離之內停車。二、轉向架現代機車走形部基本上都是采用轉向架的結構形式。這主要是因為轉向架式走行部能適應高速、重載、各種驅動方式和軸式，以及適合各種各樣要求的彈性懸掛方式和基礎制動方式。1、轉向架構架構架是轉向架眾多部件連接的主體骨架也是承載和傳力的基體，通過構架保證轉向架各部件的互相定位和必要的運動關系。當機車運行時，構架承受來自車體及其上部設備重量的垂直載荷和由于機車震動一起的垂直附加動載荷;承受機車牽引或制動時產生的牽引力或制動力；承受機車通過曲線時的水平橫向力和離心力等。因此，構架必須具有足夠的強度和剛度。構架由左右對禰的兩個測梁、前端梁、后端梁、牽引橫梁、橫梁和各種附加支座組成。構架組焊后，成為完全封閉的框架式“目”字形箱形結構。測架與端梁、橫梁采用圓弧連接的結構形式，以降低連接處的應力集中。為了增加側架與端梁、橫梁的連接強度，連接處的上下蓋板交錯，并且在橫梁受力較大的四個連接處，采用雙面焊。為實現整體起吊功能，在側架內和軸線相交處還設有斷面為H型的筋板結構，以保證吊裝時此處的強度。端梁連接處下端板用排障器座板和沙箱座板補強。圖2-1HXD3轉向架構架2、電動機懸掛裝置電動機懸掛裝置由牽引電機、螺栓套管、螺栓M30X130.吊桿裝配、螺栓M30X160.墊圈及螺母M30等結構組成。電動機懸掛方式為滾動抱軸式半懸掛。牽引電機一端通過滾動抱軸箱裝配支撐在車軸上，另一端通過一根兩端帶橡膠關節(jié)的吊桿彈性懸掛在構架的橫梁和后端梁上。電動機的懸掛裝置的吊桿一方面承受牽引電機的靜載荷，另一方面承受牽引電機工作時產生的反力。同時在牽引電機工作過程中，他可以隨電機縱向和橫向自由擺動，并且橡膠關節(jié)可以衰減牽引電機傳給構架的振動。電動機懸掛裝置由牽引電機、吊桿和聯結螺栓等組成，電機吊桿是兩端帶有橡膠關節(jié)的42CrMo鍛鋼零件。圖2-2HXD3轉向架電機懸掛裝置3、輪對裝配輪對是轉向架中最重要的部件之一。機車各部分的載荷都通過它傳遞給鋼軌，牽引電動機所產生的扭矩也是通過它傳至鋼軌產生牽引力。機車運行時它還承受鋼軌接頭、道岔、曲線通過和線路不平順時所引起的垂向作用力和水平作用力。所以，輪對質量的好壞可以直接影響到行車安全。車輪組裝是采用注油壓裝的方式將車輪組裝到車軸的輪座上；車輪拆卸時仍通過輪上的高壓油孔注油退下。從動齒輪直接套在車軸上，滾動抱軸箱裝配在車輪壓裝前組裝到車軸上，并調整好軸承游隙。車軸使用碳素鋼段制成的，其材料必須符合GB5068的規(guī)定，HXD3車軸采用JZ50鋼。由于車軸在運行中受較大的交變載荷、牽引力、側壓力以及各種復雜的動載荷等，所以車軸車保證有足夠的強度外，還應盡可能的減少車軸各載面上的應力集中。為此在設計時，相鄰部位

兩軸徑之比D/d不大于1.12,任意兩個相鄰的軸肩處，均采用圓弧過度，其半徑選擇盡可能大些。為了提高車軸的抗疲勞度，在軸頸和大圓角處均采用滾壓加工。輪對裝配是由車軸，車輪裝配、驅動裝置組成，HXD3車軸采用的是JZ50鋼,為了提高車軸的抗疲勞強度，在驟降的大圓角處均采用滾壓加工。圖2-3HXD3轉向架輪對裝置4、牽引裝置牽引裝置是連接機車車體與轉向架的重要部件，其主要作用是傳遞機車的牽引力或制動力機車運行是牽引裝置應適應機車車體與轉向架之間的各種相對運動，對這些運動不應存在約束。其中包括：轉向架相對于車體的橫動、在水平面內的回轉，車體相對轉向架的浮沉振動、點頭振動及側滾振動。通過控制牽引點高度和懸掛系統(tǒng)，使啟動和牽引時機車的軸轉移最小，通過軸控技術的應用，對軸重進行補償，進一步提高機車的黏著重量利用率。本車的牽引裝置結構形式為推挽式中央平拉桿。主要部件包括牽引銷裝配、橡膠關節(jié)、安全鎖座、牽引桿體等牽引桿是傳遞機車牽引力或制動力的關鍵部件,必須保證具有足夠的強度和剛度。圖2-4HXD3轉向架牽引桿5、一系懸掛系統(tǒng)一系懸掛系統(tǒng)由六套四種軸箱裝配組成，四種軸箱的結構基本相同。不同的是軸箱（一）裝有接地裝置和垂向減振器；軸箱（二）裝有接地裝置；軸箱（三）裝有垂向減振器；軸箱（四）裝有速度傳感器。軸箱采用單拉桿與轉向架的構架彈性相連。軸箱采用獨立懸掛，軸箱相對構架的上、下和橫向運動，橡膠元件的彈性變形來獲得軸箱定位采用拉桿式定位軸箱的結構，主要由前后端蓋、軸箱體、吊鉤、軸承單元、壓蓋、接地裝置、速度傳感器、軸箱拉桿、一系彈簧和橡膠減震墊等組成。圖2-5HXD3轉向架一系懸掛系統(tǒng)6、二系懸掛系統(tǒng)二系懸掛系統(tǒng)又稱支承裝置。本車的支承裝置是由高圓彈簧與二系垂向減振器和橫向布置的抗蛇行減振器組成。每個轉向架上有兩組高圓彈簧布置在左右側架中央部分，兩個垂向減振器和兩個抗蛇行減振器的布置等。高圓彈簧支撐著機車上部結構重量，并通過它實現車體上部的垂向靜載荷、動載荷及橫向載荷向轉向架的傳遞。二系垂向減振器基本結構及工作原理與一系垂向減振器相同。圖2-6HXD3轉向架二系懸掛系統(tǒng)7、 基礎制動裝置基礎制動裝置是對運行中的機車執(zhí)行減速和停車的一種裝置。本車采用的是輪盤式制動，每個車輪安裝一套獨立的單元制動器，每個轉向架還裝有二套帶有彈簧停車儲能制動單元制動器，安裝在第一、第六軸車輪上。當機車制動時制動單元得到壓縮空氣，通過制動缸推動卡鉗和閘片，壓力作用到安裝在車輪輻板上的摩擦盤上，是閘片與摩擦盤產生摩擦，消耗功率，講動能轉變熱能散發(fā)掉，從而使機車達到減速或停車的目的。輪盤制動裝置包括單元制動缸（常用單元制動缸和帶停放單元制動缸）、制動盤、閘片及夾鉗組成。車輪制動盤是制動組件的一部分，它是通過摩擦方式將動能轉化成熱能。8、 撒砂裝置HXD3機車轉向架采用KNORR的全套撒砂系統(tǒng)，主要包括砂箱、砂箱蓋、撒砂器和砂管加熱器；砂箱為全鋼板焊接成的方形結構，分前后兩種砂箱，同時砂箱還分左右。系統(tǒng)全密閉，砂箱蓋具氣密性，撒砂器有對箱體內砂子進行烘干功能,砂管加熱器可以保證在寒冷風雪天氣的撒砂順利。砂箱蓋是保證砂箱密閉的裝置，它可以保證箱體內lOkPa的正壓。撒砂器是保證符合規(guī)定的砂子能夠在壓縮空氣的作用下順利流出的裝置。機座用螺栓固定在砂箱的下方。撒砂管加熱器是機車的撒砂裝置的一部分。

圖2-8HXD3轉向架撒砂裝9、輪緣潤滑裝置及附件HXD3機車轉向架采用干式接觸式的GR-1型機車輪緣潤滑器，該裝置簡單、實用、故障少、易管理、成本低、干式潤滑劑無毒阻燃，使用方便，不污染機車。圖2-9HXD3轉向架輪緣潤滑裝置潤滑器由安裝板、導管、彈簧盒、牽引鋼絲繩及推料桿等組成。

HXD3機車轉向架的附件包括；踏面清掃器、KNORR速度傳感器、轉向架配管、轉向架配線和掃石器安裝等部分。HXD3機車轉向架安裝有踏面清掃器，它是一個類似剎車的裝置，設計用來對車輪踏面進行粗糙的處理及清潔，并用此方式改善輪與軌之間的摩擦力。踏面清掃器也可以用作摩擦制動來支持常用制動。清掃器包括一個單向作用的空氣缸和活塞和一個專門用來清掃車輪踏面的閘瓦裝置。圖2-10HXD3轉向架清掃器10、轉向架的結構技術參數總長（mm）7468總寬（mm）3110構架上平面距軌面高度（mm）1290高圓彈簧組上平面距軌面的自由高（mm）1846高圓彈簧組橫向中心距（mm）2050軌距（mm）1435軸距（mm）2250+2000

車輪直徑（mm）新輪1250輪對內側距（mm）半磨耗1150到限輪徑12001353踏面寬度（mm）140傳動齒輪中心距（mm）565構造速度（km/h）120轉向架總重（t）30.193沒軸簧下重量 （t）5.3牽引點距軌面高度（mm）240螺旋角8齒輪模數9基礎制動方式輪裝式盤形制動制動倍率3.23（1、6軸）機車空氣制動率（23t）2（2、3、4、5軸）25.38%停放制動滿足30%坡到停放車要求三、轉向架檢修交流電力機車與傳統(tǒng)的直流電力機車不同，不能直接套用己有的大、中、小、輔修模式及周期，此外我國的線路條件、運用環(huán)境及牽引噸位等與國外不同，也不接套用國外的檢修方式。為實現交流電力機車科學檢修，需要針對不同類型的機車技術特點、檢修需求及運用條件，建立科學合理的檢修模式。和諧交流傳動機車由國外引進技術生產制造，從2007年起陸續(xù)配屬到我國鐵路各運用機務段，截止2012年，己有約7900臺和諧機車投入運營，和諧型機車己成為我國鐵路運輸的主力軍。隨著和諧型大功率機車批量投入運營，迫切需要建立科學先進的檢修體系，有效的實現集中專業(yè)化檢修模式，提高我國和諧電力機車檢修水平。和諧型機車在設計結構、控制技術及傳動方式等方面的獨特設計，使其檢修理念不同于其他機車。和諧機車的檢修特點如下述：（1）定期維修內容簡化:和諧機車運行在20萬Km或一年以下時，檢修以性能及安全性檢查為主；運行在50萬Km或兩年以上時，檢修以深度檢修及定期維修為主。⑵日常維護檢查方便:和諧機車運行在20萬Km或一年以下時，檢修為預防性檢查為主，可在現有機務設備基礎上，配置所需檢測設備以滿足機車維護保養(yǎng)方面需求。⑶大級別檢修以部件集體修、換件修為主:和諧機車運行在20萬Km或一年以上時，由于機車部件與傳統(tǒng)機車截然不同，故機車檢修設備及檢修工藝也不同,運用維修段和檢修基地現有設備難以滿足檢修要求,需重新配置相關檢修設備。⑷部件設計維修理念較新:和諧機車新穎的設計理念和特殊的部件結構，決定其檢修工藝及設備的獨特性。配套的檢修設施應結合自身特點并兼容其他車型統(tǒng)籌考慮?？紤]到我國和諧型大功率機車“長交路、輪乘制”的運用實際，并且結合機車走行公里、負荷情況及機車部件壽命等因素，將和諧機車的檢修等級分為日檢、半月檢、月檢、季檢、半年檢、1年檢、2年檢、6年檢、12年檢9個等級。其中運用維修段負責1年檢及以下修程,檢修基地負責2年檢和6年檢。表3-1HXD3型電力機車檢修范圍及檢修場所修程 檢修范圍 檢修場所運用整備 整備各項內容 運用維修段例行檢查（日檢、 更換、補充損壞部件，檢查運用維修段半月檢、月檢） 各部分工作狀態(tài)、性能重點檢查(季檢、半年檢、1年檢)機車性能及安全測試運用維修段系統(tǒng)全面分解檢修(2年檢)各系統(tǒng)分解檢查，必要時給機車噴漆檢修基地整車全面分解檢機車整體分解檢，大范圍更修理廠修(6年檢)換零部件，并給機車噴漆檢修基地整車技術改造翻新全車分解檢查，現代化改造及修理廠(12年檢)技術等級提升1、 構架及附屬裝置的檢修外觀檢查各梁有無裂紋、開焊、硬傷和局部變形。對構架側橫梁焊縫、構架各安裝座焊縫進行磁粉探傷，對構架其它焊縫涂白粉水目測，確保構架無裂紋和開焊。構架裂紋或焊縫開焊時，允許焊修。構架的硬傷及局部變形無法消除時應作出記錄，并按構架檢查圖檢查各相關尺寸。檢查軸箱拉桿座、油壓減振器座、砂箱座板、制動器座、牽引電動機吊桿座，并測量相應的銷孔間隙。掃石器安裝牢固，橡膠管完好。不得有開焊、裂紋。掃石器、掃石器距軌面高度符合限度規(guī)定。砂箱各緊固螺栓良好，砂箱嚴密無破損，安裝座不得有裂紋，砂箱蓋及卡子齊全、作用良好。砂箱暢通，砂管距軌面及踏面的距離符合限度規(guī)定。2、 彈性懸掛裝置檢修一系懸掛裝置的檢修要求橡膠與金屬件之間無嚴重剝離；測量恒定溫下一定的時間人字彈簧垂向剛度，超出剛度范圍作報廢處理，檢查有無破損、裂紋等。二系懸掛裝置的檢修二系懸掛系統(tǒng)基本都是空氣簧，結構上基本區(qū)別應急彈簧的形式不同。檢修時需對其進行清洗、檢查、探傷、補漆；檢修時對應急彈簧進行外觀檢查、尺寸檢查及性能試驗。要求外觀無脫膠、裂紋深度不超標、無老化破損；尺寸不超出范圍；磨耗板要求無偏磨，尺寸符合要求，否則需更換空氣彈簧附件檢修：檢查高度調節(jié)閥，要求完好，無松動，無損傷；檢查高度調節(jié)閥聯動裝置，要求完好，無損傷。高度閥調節(jié)桿應垂直，不準傾斜檢查垂向及橫向止擋、止擋間隙、螺栓、襯墊，應完好，無損傷。軸箱的檢修對箱體的檢修包括清洗、外觀檢查、尺寸檢查、探傷、油漆等內容。軸箱軸承的檢修軸承的檢修內容是相同的，主要包括分解、清洗、檢查、探傷，并原套檢修。軸箱蓋的檢修對軸箱蓋等結構件的檢修按清洗、檢查、探傷、補漆的要求進行。3、輪對驅動裝置的檢修解體清理將輪對裝配解體出來后，用專用清洗設備煮洗輪對裝置，然后對煮洗干凈的輪對裝置放置到輪對檢修工作區(qū)。清掃輪對、清除油垢：用汽油棉絲及毛刷清理各死角，特別是需要檢查和測量的部位。其中包括：車軸抱軸頸、軸頸、車輪內外表面、從動齒輪表面等。其清潔度符合有關標準。車輪檢修目視檢查車輪與車軸的配合狀態(tài)，不許有位移和松動現象。用超聲波探、磁探對車輪各部進行探傷，不得有超標缺陷。檢測輪輾寬度、厚度、輪緣寬度、厚度；檢測車輪踏面的磨耗深度、擦傷、缺陷及輪緣的垂直磨耗情況，踏面不得有裂紋、黑皮和夾渣。確定是否需要鐮輪及鐮輪的范圍。檢查輪輾側面不得有橫向裂紋、圓周向裂紋，對外側面不大于7mm,內側面不大于3mm的裂紋，允許用角磨機打磨消除，或用半圓鏟鏟除，深度不得超限,同一側面上的鏟溝不得超過兩處，且輪緣部位不得有鏟溝，輪輾禁止焊修。然后超聲波探傷須合格，不得有超標缺陷。檢查車輪輪輻、輪轂狀況，輪輻、輪轂表面的圓周向裂紋可用半圓鏟鏟除,內外側鏟溝深度不得超限。同一側面上的鏟溝不得超過兩處，輪輻兩側同時有裂紋時禁止鏟修，車輪工藝孔不允許有裂紋，車輪不允許焊修。然后超聲波探傷須合格，不得有超標缺陷。鐮輪。在專用鐮輪機上鐮修車輪，吊裝時，不得碰傷軸端面及軸中心孔。。虢完后，應用踏面外形樣板，輪輻厚度尺、游標卡尺、輪徑專用量具對車輪進行檢查，其踏面偏差、輪輻厚度、輪輻寬度、輪緣高度及輪緣厚度輪徑符合限度規(guī)定，且兩輪輪徑差不得超限。檢測輪粕內側距離，須符合限度要求。從動齒輪檢修外觀檢查從動齒輪與車軸的結合狀態(tài)、齒圈與齒輪心結合狀態(tài)，兩者不得有松動。外觀檢查齒輪齒面剝離、齒邊角折損、點蝕包羅面積、深度等齒面狀態(tài)，超限者更新。用電磁探傷器探傷檢查齒部，必要時齒輪心也要探傷檢查，并作好記錄，有裂紋的齒輪應更新。用齒厚塞尺及齒形樣板測量檢查法面固定弦齒厚和齒形偏差，超限者更新。車軸檢修先外觀檢查車軸軸端中心孔、螺紋孔。軸端面不得有明顯的擦傷及碰傷，螺紋孔螺紋應良好，中心孔不良及端面拉傷影響探傷的可在銷床上鐮修，鐮修后表面粗糙度Ra應不高于3.2um,最大鐮修量每端不得大于1mm,端面鐮修后需重新打原軸號鋼印。檢查軸頸狀態(tài)及尺寸，軸頸不得拉傷、碰傷或裂紋，否則更換新品。檢查抱軸頸部分，不得有銹蝕、碰傷、拉傷等不良現象。如輕微銹蝕、碰傷、拉傷深度不大于1mm(禁用限度)，可用細油石及砂布打磨消除。用電磁探傷器對車軸可見部分進行探傷，并作好記錄，有橫向裂紋者更新,軸身部分深度不大于lmm軸向裂紋允許鐮修或鏟溝消除。用超聲波探傷儀對車軸可見部分進行探傷，并予以記錄，有裂紋者更新。4、牽引制動裝置檢修檢修時需對牽引拉桿進行清洗、檢查，檢修要進行探傷、油漆。牽桿橡膠套架修時無需拆卸，只對牽引拉桿總成進行檢查和剛度試驗。大修時全部更換橡膠套。緊固車軸軸身表面應涂刷雙組分的環(huán)氧防腐面漆進行防腐，不油漆的部分包括輪座、軸頸，車軸端部需要做臨時性保護，加裝防護套對檢修好的牽引拉桿及其部件的有關信息進行記錄。四、轉向架的維護保養(yǎng)1、 構架的日常維護及保養(yǎng)要求對構架側、橫梁及各安裝座進行目測，確保構架側、橫梁及各安裝座無變形、裂紋和開焊。2、 輪對、電動機裝置的日常維護及保養(yǎng)在標尺范外觀檢查齒輪箱各板、座及焊縫不許有裂紋、開焊及漏油現象;齒輪箱油位圍內；各安裝螺栓不許有松動現象。外觀檢查驅動系統(tǒng)各件不許有裂紋、磕碰及相關聯件接磨現象。外觀檢查橡膠關節(jié)，不許有外環(huán)翻邊裂紋，橡膠與金屬件黏結處剝離，橡膠老化，龜裂等缺陷存在。外觀檢查所有連接螺栓、銷、止動墊等不許有松動、脫落(需認真檢查)檢查輪對各部位不許有裂紋。檢查車輪踏面磨耗：外觀檢查輪對，當車輪踏面磨耗到限或規(guī)定的技術參數到限時必須重新旋輪。在運用中，電動機輸出端軸承，在運用中若發(fā)現軸溫報警，必須降速運行回段修理，如降速后仍報警必須及時檢查。運用中檢查齒輪箱牽引齒輪油的油位，應在油尺上、下刻度之間。嚴禁無潤滑運行。運用中注意監(jiān)聽牽引齒輪嚙合情況，發(fā)現異常時，應拆檢齒輪表面狀況，避免齒輪失效破壞。檢查牽引軟風道應連接牢固、不許有破損。3、 牽引裝置的維護檢查各緊固件螺栓、螺母、銷等不許有松動現象。檢測牽引座中心標記距軌面的高度，適時進行牽引點調整。檢查牽引桿、斜牽引桿、橫拉桿等不許有裂紋和變形。4、 懸掛裝置的維護檢查電動機懸掛