《鐵道車(chē)輛構(gòu)造與檢修》 課件 模塊2 項(xiàng)目三 輪對(duì)的檢修理論（一）

模塊二輪對(duì)軸箱裝置的

認(rèn)知與檢修

項(xiàng)目三輪對(duì)的檢修理論（一）

任務(wù)一輪對(duì)的組裝任務(wù)二輪對(duì)的損傷點(diǎn)擊觀看全方位輪對(duì)的組成

任務(wù)一輪對(duì)的組裝一、輪對(duì)組裝種類(lèi)及要求新組裝：是以新制車(chē)輪、制動(dòng)盤(pán)及車(chē)軸按新制（原型）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組裝的輪對(duì)。重新組裝：是以舊車(chē)輪、舊制動(dòng)盤(pán)、舊車(chē)軸（拼修），舊車(chē)輪和新車(chē)軸（換軸），新車(chē)輪和舊車(chē)軸（換輪）及舊車(chē)軸和新制動(dòng)盤(pán)（換盤(pán)）按廠(chǎng)（A4）修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組裝的輪對(duì)。

輪對(duì)組裝的一般要求1.輪對(duì)的兩個(gè)車(chē)輪必須同類(lèi)型、同材質(zhì)；2.對(duì)于盤(pán)型制動(dòng)輪對(duì)，同一車(chē)軸上須組裝同廠(chǎng)家、同型號(hào)、同材質(zhì)的制動(dòng)盤(pán)；3.輪對(duì)退輪（退盤(pán)）后，原車(chē)輪（制動(dòng)盤(pán)轂）與原車(chē)軸不得重新組裝；4.組裝表面必須清潔，不應(yīng)有任何損傷；5.禁止用壓力法移動(dòng)車(chē)輪在車(chē)軸上的位置，以調(diào)整輪對(duì)的內(nèi)側(cè)距離；6.輪座部位要進(jìn)行電磁探傷，不得有裂紋。7.輪對(duì)組裝前，輪轂孔和車(chē)軸輪座應(yīng)在相同的環(huán)境溫度下，同溫8小時(shí)后，進(jìn)行加工、測(cè)量，選配組裝；8.輪座表面的粗糙度、圓度、圓柱度等要符合要求并且內(nèi)側(cè)直徑大于外側(cè)直徑，同一車(chē)軸上的兩輪座直徑不超過(guò)3mm；9.輪座加工時(shí)，輪座外側(cè)應(yīng)有一圓錐形的引入段，其長(zhǎng)度及表面粗糙度應(yīng)符合圖紙規(guī)定；10.輪轂孔的表面粗糙度、圓度、圓柱度等須符合要求，輪轂孔的內(nèi)外側(cè)要有R3mm的圓弧；11.輪轂孔和輪座的壓裝過(guò)盈量應(yīng)在輪轂孔直徑的0.8‰∽1.5‰之間；12.同一輪對(duì)上，兩車(chē)輪直徑差不得超過(guò)1mm；13.輪對(duì)組裝時(shí)，向同一車(chē)軸上組裝的兩個(gè)車(chē)輪輪輞寬度差須符合下表規(guī)定，輪輞寬度小于134mm的車(chē)輪不得再組裝使用。同一車(chē)軸上組裝的兩個(gè)車(chē)輪輪輞寬度差最高運(yùn)行速度v(km/h)v≤120120＜v≤160160＜v＜200車(chē)輪種類(lèi)輾鋼車(chē)輪輾鋼車(chē)輪輾鋼車(chē)輪車(chē)輪輪輞寬度差(mm)≤3≤3≤2相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)TB/T2817—1997TB/T2817—1997TB/T2078—1996二、輪對(duì)壓裝（一）輪對(duì)壓裝的一般要求1.輪對(duì)組裝采用壓力機(jī)壓入法；2.壓力機(jī)、高壓油泵須備有校驗(yàn)過(guò)的壓力計(jì)，壓力機(jī)應(yīng)備有校準(zhǔn)過(guò)的記錄壓裝曲線(xiàn)的自動(dòng)記錄儀；3.壓裝前，輪座裝配面和輪轂孔面須清除干凈，并用HJ-30或HJ-40機(jī)油均勻涂在輪座裝配面壓入段的前端和輪轂孔入口處60mm的部位上，壓裝時(shí)，輪軸中心線(xiàn)與壓力機(jī)活塞中心線(xiàn)一致并平行；4.輪座與輪轂孔的過(guò)盈量應(yīng)符合規(guī)定要求，以保證輪轂與輪座間有足夠的結(jié)合力，又不致使輪轂因過(guò)盈量過(guò)大而使輪轂產(chǎn)生過(guò)大的塑性變形；5.壓入速度應(yīng)保持均勻，壓裝速度應(yīng)在30∽200mm/min范圍內(nèi)。二、輪對(duì)壓裝（二）輪對(duì)的組裝時(shí)的受力圖見(jiàn)下圖

二、輪對(duì)壓裝（三）車(chē)輪壓入時(shí)的受力

車(chē)輪與車(chē)軸輪座在壓裝過(guò)程中，由于過(guò)盈關(guān)系，將在接觸面，產(chǎn)生P強(qiáng)，由此產(chǎn)生磨擦力F，因而F的大小決定P的大小。

P≥F=μπDLp強(qiáng)(1-1)P——壓入力（N）

D——輪座直徑（mm）

L——壓裝過(guò)程輪軸接觸面的長(zhǎng)度（mm）

μ——摩擦系數(shù)

p強(qiáng)——配合面的壓強(qiáng)（MPα)

二、輪對(duì)壓裝（四）壓力曲線(xiàn)由以上公式知，在壓裝過(guò)程中，當(dāng)過(guò)盈量經(jīng)過(guò)一定時(shí)，在理想情況下，壓入力P值正比于接觸面的長(zhǎng)度L，如以壓裝長(zhǎng)度L為橫坐標(biāo)，壓入力P為縱坐標(biāo)，壓入過(guò)程可用圖線(xiàn)來(lái)表示即壓裝曲線(xiàn)。在理想的情況下，壓裝曲線(xiàn)應(yīng)為斜直線(xiàn)但實(shí)際壓裝時(shí)，由于受各種因素的影響，致使壓裝曲線(xiàn)出現(xiàn)各種不同的變化，壓裝曲線(xiàn)的變化反映了組裝的質(zhì)量，壓裝曲線(xiàn)巳成為衡量輪對(duì)壓裝質(zhì)量的重要標(biāo)志。

二、輪對(duì)壓裝（五）輪對(duì)檢驗(yàn)壓裝曲線(xiàn)的檢驗(yàn)

1.合格曲線(xiàn)的條件（保存六年）（1）輪對(duì)組裝最終壓力按輪轂孔直徑計(jì)算，每100mm直徑尺寸的壓裝力為：40鋼車(chē)軸最小為343KN,最大為539KN;50鋼車(chē)軸最小為343KN,最大為588KN。（2）壓裝曲線(xiàn)應(yīng)均勻平穩(wěn)上升，其投影長(zhǎng)度不短于理論長(zhǎng)度的80%，如圖1。（3）起點(diǎn)陡升不超過(guò)98KN，如圖2-21。（4）全部曲線(xiàn)不得有跳噸；曲線(xiàn)中部不得有降噸，允許有10%的平直線(xiàn)，如圖3。（5）平直線(xiàn)的兩端均應(yīng)圓滑過(guò)渡；曲線(xiàn)末端平直線(xiàn)長(zhǎng)度不得超過(guò)該曲線(xiàn)投影長(zhǎng)度的15%，如圖4。

（6）末端降噸曲線(xiàn)的長(zhǎng)度不得超過(guò)該曲線(xiàn)投影長(zhǎng)度的5%，如圖5、圖6。（7）曲線(xiàn)的最高點(diǎn)壓力，不得大于該輪轂孔直徑計(jì)算的最大壓力噸數(shù)，如圖7。（8）曲線(xiàn)的最小點(diǎn)壓力，不得小于該輪轂孔直徑計(jì)算的最小壓力噸數(shù)，如圖8。（9）曲線(xiàn)開(kāi)始上升的一點(diǎn)與終點(diǎn)處的一點(diǎn)（按該輪轂孔直徑計(jì)算的最小壓力噸數(shù)的一點(diǎn)）連成一直線(xiàn)，壓裝曲線(xiàn)須全部在此直線(xiàn)以上，如圖9。壓力曲線(xiàn)圖

2.不合格曲線(xiàn)在實(shí)際壓裝過(guò)程中，由于輪對(duì)加工質(zhì)量不合乎要求，選配不當(dāng)或操作不符合要求等原因，也會(huì)造成壓裝曲線(xiàn)不合格。（1）壓裝力小于規(guī)定的最小壓力或過(guò)盈量不足時(shí)，重新選配組裝。（2）如壓裝力超過(guò)最大壓力噸數(shù)時(shí)應(yīng)加工，達(dá)到質(zhì)量要求后，允許再裝一次。如因壓裝曲線(xiàn)不合格時(shí)，將車(chē)輪退下后，在原有的輪座表面、輪轂孔內(nèi)徑面無(wú)拉傷時(shí)，允許在不加修的情況下重裝一次，再次壓裝的曲線(xiàn)合格者可裝車(chē)使用，兩次壓裝的壓裝曲線(xiàn)合并保存。

壓裝后尺寸檢驗(yàn)

1.輪對(duì)壓裝后，輪對(duì)曲內(nèi)側(cè)距離應(yīng)符合規(guī)定（用內(nèi)距尺測(cè)）

a.輪輞寬135mm及以上者為1353±2mm。

b.輪輞寬127mm及以上至不足135mm者為1355+2mm。

c.輪對(duì)內(nèi)側(cè)距任意三處相差不超過(guò)1mm。

d.輪對(duì)內(nèi)側(cè)距離小于規(guī)定尺寸時(shí)不得向外側(cè)壓調(diào)。

e.輪對(duì)內(nèi)側(cè)離比規(guī)定的最小內(nèi)側(cè)距離小1mm及以?xún)?nèi)或因車(chē)輪輾制不均勻而使內(nèi)側(cè)距任意之處差超過(guò)規(guī)定時(shí)，可以旋削輪輞內(nèi)側(cè)面調(diào)整。

2.輪對(duì)壓裝后，其輪位差不得超過(guò)3mm。（六）刻打標(biāo)記

凡組裝后的輪對(duì)，經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)合格后，須在車(chē)軸端面按規(guī)定刻打輪對(duì)組裝標(biāo)記。任務(wù)二輪對(duì)的損傷一、車(chē)軸的損傷（一）車(chē)軸裂紋（二）車(chē)軸磨傷（三）車(chē)軸彎曲（一）車(chē)軸裂紋車(chē)軸裂紋分為：橫裂紋和縱裂紋。橫裂紋——裂紋與車(chē)軸中心線(xiàn)夾角大于45°時(shí)稱(chēng)為橫裂紋?？v裂紋——裂紋與車(chē)軸中心線(xiàn)夾角小于45°時(shí)稱(chēng)為縱裂紋。車(chē)軸的橫裂紋使車(chē)軸的有效截面積減少，容易擴(kuò)展引起斷軸事故。危害極大。車(chē)軸各部都可能產(chǎn)生橫裂紋。主要部位如上圖。車(chē)軸常發(fā)生橫裂紋的部位

車(chē)軸斷裂的原因有以下幾方面：

1.熱切2.疲勞斷裂（冷切）注：車(chē)軸裂紋時(shí)，應(yīng)將裂紋旋去后，再旋去一定深度的影響層，如果剩余直徑符合限度可以繼續(xù)使用1.熱切

滾動(dòng)軸承軸箱由于滾子破碎、保持架脫落等故障，引起軸箱激熱，產(chǎn)生高溫（滑動(dòng)軸承軸箱由于軸箱激熱,白合金熔化,瓦體與軸頸直接摩擦產(chǎn)生高溫），使軸頸變形，磨耗劇增，軸頸截面減小到不能支撐車(chē)體載荷時(shí)，發(fā)生折斷。2.疲勞斷裂（冷切）車(chē)軸使用年久都可能產(chǎn)生疲勞裂紋。一般車(chē)軸發(fā)生疲勞裂紋的時(shí)間在使用后12年左右。而有些車(chē)軸過(guò)早地產(chǎn)生疲勞裂紋，其原因常是車(chē)軸材質(zhì)不好，或制造和使用中在車(chē)軸表面造成傷痕。一般車(chē)軸裂紋至折斷要經(jīng)過(guò)一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間，如果及時(shí)檢查處理是可以防止車(chē)軸折斷的。車(chē)軸裂紋發(fā)展的過(guò)程中,金屬組織結(jié)構(gòu)先發(fā)生變化,然后發(fā)展成裂紋，所以裂紋末端的金屬雖未裂紋但已受到影響。車(chē)軸裂紋時(shí)，應(yīng)將裂紋旋去后，再旋去一定深度的影響層，如果剩余直徑符合限度可以繼續(xù)使用。（二）車(chē)軸磨傷1.軸頸及防塵板座上的縱、橫向劃痕、凹痕、擦傷、銹蝕、磨傷等。2.軸身的磨傷。常由于制動(dòng)拉桿、杠桿組裝不良而與車(chē)軸接觸造成磨傷。磨傷處易引起應(yīng)力集中，造成車(chē)軸裂紋。（三）車(chē)軸彎曲車(chē)輛重車(chē)脫軌，車(chē)軸受到劇烈沖擊會(huì)引起車(chē)軸彎曲。車(chē)軸彎曲時(shí)，車(chē)輛運(yùn)行振動(dòng)增大，能造成軸箱發(fā)熱、輪緣偏磨，甚至脫軌事故。沿車(chē)輪圓周測(cè)量輪對(duì)內(nèi)側(cè)距離，如果任兩處相差超過(guò)3mm，則車(chē)軸彎曲過(guò)限，必須更換輪對(duì)。（一）踏面圓周磨耗（二）輪輞過(guò)薄（三）輪緣磨耗（四）踏面擦傷與剝離或局部凹下（五）車(chē)輪輪緣或踏面缺損（六）車(chē)輪輪輞外側(cè)輾寬（七）車(chē)輪裂紋二、車(chē)輪損傷車(chē)輪踏面圓周磨耗性質(zhì)及處理車(chē)輪踏面圓周磨耗的原因車(chē)輪踏面圓周磨耗的危害（一）踏面圓周磨耗踏面磨耗損傷性質(zhì)及處理車(chē)輪踏面圓周磨耗——是指車(chē)輪踏面在運(yùn)用過(guò)程中車(chē)輪直徑減小，并改變了踏面標(biāo)準(zhǔn)輪廓。段修時(shí)，磨耗深度超過(guò)5mm時(shí)，必須旋修。踏面磨耗是一種不可避免的自然磨耗。踏面磨耗的速度隨車(chē)輪的材質(zhì)、運(yùn)用及線(xiàn)路情況而不同。在一般情況下，新旋修車(chē)輪使用的開(kāi)始階段(磨合階段)走行5000km左右，會(huì)形成0.5～1mm的磨耗，以后每走行5000km磨耗0.1mm左右。引起踏面磨耗的主要原因

1.擠壓塑性變形車(chē)輪滾動(dòng)時(shí)，踏面與鋼軌接觸處的材料受擠壓和剪切，經(jīng)多次反復(fù)作用，使表層金屬疲勞磨耗。

2.摩擦熱的作用制動(dòng)時(shí)，閘瓦與車(chē)輪間產(chǎn)生大量摩擦熱，當(dāng)緩解時(shí)閘瓦離開(kāi)踏面后，摩擦熱迅速向整個(gè)車(chē)輪傳導(dǎo)而使踏面速冷。如此的時(shí)冷時(shí)熱，易使踏面表面材質(zhì)變化而造成破壞。實(shí)際觀察與分析結(jié)果表明:車(chē)輪踏面的磨耗是踏面表層不斷形成厚度在0.05～0.2mm的白硬層和白硬層不斷脫落的過(guò)程。車(chē)輪踏面圓周磨耗的危害

⑴它破壞了踏面的標(biāo)準(zhǔn)外形，使踏面與鋼軌經(jīng)常接觸部分的磨耗變大，使輪對(duì)蛇形運(yùn)動(dòng)的波長(zhǎng)減小，頻率增高，影響車(chē)輛運(yùn)行的平穩(wěn)性。⑵踏面磨耗造成輪緣下垂，輪緣下垂嚴(yán)重時(shí)，會(huì)壓壞鋼軌連接螺栓，引起脫軌。⑶踏面磨耗嚴(yán)重時(shí)，也使踏面外側(cè)下垂，當(dāng)通過(guò)道岔時(shí)，(如下圖所示）踏面外側(cè)會(huì)陷入基本軌和尖軌之間，把基本軌推開(kāi)，造成脫軌。車(chē)輪踏面圓周磨耗的危害⑷增大運(yùn)行阻力車(chē)輪踏面磨耗后，車(chē)輪與鋼軌的接觸面積增大，車(chē)輪踏面與鋼軌接觸的各點(diǎn)與車(chē)軸中心的距離是不相同的，如下圖中的a、b兩點(diǎn)，車(chē)輪滾動(dòng)一圈，a和b點(diǎn)的滾動(dòng)距離也不相同,而鋼軌各處縱向長(zhǎng)度是相同的，這樣車(chē)輪與鋼軌必然會(huì)發(fā)生局部滑動(dòng)摩擦，使踏面磨耗加劇，踏面與鋼軌接觸各點(diǎn)與車(chē)軸中心距離偏差越大，則運(yùn)行摩擦阻力也越大。（二）輪輞過(guò)薄及危害當(dāng)車(chē)輪踏面磨耗超過(guò)限度或因其它故障要旋修車(chē)輪，車(chē)輪輪輞厚度也隨之變薄。輪輞過(guò)薄時(shí)，其強(qiáng)度減弱容易發(fā)生裂紋，車(chē)輪直徑也變小，影響轉(zhuǎn)向架各部分配合關(guān)系。輪輞過(guò)薄超過(guò)限度時(shí)，應(yīng)更換車(chē)輪。Ｄ型車(chē)輪輪輞厚度運(yùn)用限度規(guī)定為23mm。（三）輪緣磨耗輪緣磨耗過(guò)薄輪緣垂直磨耗輪緣鋒芒輪緣輾堆1.輪緣磨耗過(guò)薄輪緣磨耗最常見(jiàn)的形式：如右圖所示，磨耗面與水平面多數(shù)呈70°的夾角，輪緣外側(cè)A點(diǎn)與輪緣頂點(diǎn)C的水平距離減小。輪緣外側(cè)A點(diǎn)是輪緣靠緊鋼軌時(shí)輪緣和鋼軌接觸的極限位置，如果A、Ｃ兩點(diǎn)的水平距離太小，車(chē)輪過(guò)道岔時(shí)，輪緣頂部會(huì)壓傷尖軌或爬上尖軌而脫線(xiàn)。A、C兩點(diǎn)的水平距離叫“避開(kāi)距離”,它不得小于6mm。輪緣頂點(diǎn)與輪緣外側(cè)面的水平距離是16mm，所以運(yùn)用中輪緣厚度不得小于23mm。1.輪緣磨耗過(guò)薄輪緣過(guò)薄的危害使輪軌間橫向游隙增加，在通過(guò)曲線(xiàn)時(shí)，減小了車(chē)輪在內(nèi)軌上的搭載量，容易脫軌；在通過(guò)直線(xiàn)時(shí)，增加了車(chē)輛的橫動(dòng)量,使運(yùn)行平穩(wěn)性變差。輪緣過(guò)薄,還降低輪緣的強(qiáng)度，易造成輪緣裂紋。2.輪緣垂直磨耗垂直磨耗——輪緣外側(cè)面被磨耗為與水平面成垂直狀態(tài)，叫垂直磨耗。輪緣外側(cè)磨耗面與輪緣頂部未磨耗部分的交點(diǎn)叫做“角點(diǎn)”。角點(diǎn)到輪緣根部的豎直距離叫做垂直磨耗高度。運(yùn)用中車(chē)輪垂直磨耗高度大于15mm，必須更換輪對(duì)，定期檢修時(shí)，發(fā)現(xiàn)垂直磨耗就要旋修車(chē)輪。

垂直磨耗危害：車(chē)輪通過(guò)道岔時(shí)，輪緣外側(cè)磨耗面容易和基本軌密貼，輪緣頂部更易壓傷或爬上尖軌，造成脫軌。

3.輪緣鋒芒鋒芒——輪緣外側(cè)磨耗使角點(diǎn)與輪緣頂點(diǎn)重合，輪緣頂點(diǎn)形成的尖端叫做鋒芒。鋒芒危害——當(dāng)通過(guò)道岔時(shí)，輪緣鋒芒可能豁開(kāi)道岔的尖軌而脫線(xiàn)。4.輪緣輾堆輾堆——車(chē)輪材質(zhì)過(guò)軟時(shí)，在輪緣磨耗的過(guò)程中，輪緣受到鋼軌的擠壓作用，在輪緣外側(cè)靠輪緣頂部形成的凸起叫做輾堆，如右圖所示。危害——輪緣產(chǎn)生輾堆后,其危害同垂直磨耗的情況相似，過(guò)道岔時(shí)，容易脫軌。發(fā)現(xiàn)輾堆即須更換輪對(duì)旋修。

輪緣偏磨、輪緣垂直磨耗和鋒芒屬于不正常的磨耗，引起的主要原因有：轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架偏斜，軸箱導(dǎo)框安裝尺寸不合要求，兩側(cè)軸距之差過(guò)大或軸箱導(dǎo)框與軸箱間隙過(guò)大或過(guò)?。煌惠唽?duì)兩車(chē)輪直徑之差過(guò)大，或壓裝車(chē)輪時(shí)兩車(chē)輪至軸端面的距離不相等。（四）踏面擦傷與剝離和局部凹下踏面擦傷原因及危害剝離原因及危害局部凹下原因及危害踏面擦傷踏面擦傷：由于車(chē)輛運(yùn)行中制動(dòng)力過(guò)大，抱閘過(guò)緊，車(chē)輪在鋼軌上滑行，而把圓錐形踏面磨成一塊或數(shù)塊平面的現(xiàn)象叫做踏面擦傷。踏面擦傷原因：造成踏面擦傷的原因有車(chē)輪材質(zhì)過(guò)軟，制動(dòng)力過(guò)大，制動(dòng)緩解不良，調(diào)車(chē)溜放時(shí)單方面使用鐵鞋制動(dòng)，同一輪對(duì)兩車(chē)輪直徑相差過(guò)大等，造成車(chē)輪踏面與鋼軌接觸處的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增大，引起車(chē)輪在鋼軌上滑行。踏面擦傷的危害：踏面擦傷引起車(chē)輛運(yùn)行時(shí)過(guò)大的振動(dòng)，會(huì)使車(chē)輛零件加速損壞。軸箱發(fā)熱，還會(huì)損壞鋼軌。踏面擦傷的深度越大，引起的振動(dòng)越大。注：踏面擦傷一般限制的是面積

踏面擦傷深度限度

踏面剝離

踏面剝離：車(chē)輪踏面表面金屬成片狀剝落而形成小凹坑或片狀翹起的現(xiàn)象叫踏面剝離。踏面剝離原因：一種是車(chē)輪材質(zhì)不良,在車(chē)輪與鋼軌多次擠壓作用下發(fā)生疲勞破壞；另一種是車(chē)輪在鋼軌上滑行時(shí)，摩擦熱使踏面局部金屬組織發(fā)生變化而發(fā)生的金屬脫落。踏面剝離危害：踏面剝離會(huì)使車(chē)輛在運(yùn)行中產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)。

注：他面玻璃一般限制的是長(zhǎng)度踏面剝離長(zhǎng)度計(jì)算方法踏面剝離長(zhǎng)度限度

踏面局部凹下

踏面局部凹下是因車(chē)輪局部材質(zhì)過(guò)軟，在運(yùn)行中與鋼軌擠壓而成的，其測(cè)量方法和限度同踏面擦傷。（