HXD1转向架的检修和日常运用

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 1\o"CurrentDocument"一、 概述 2\o"CurrentDocument"二、 转向架 3\o"CurrentDocument"1、 转向架的结构 3\o"CurrentDocument"2、 电动机悬挂装置 4\o"CurrentDocument"3、 轮对 4\o"CurrentDocument"4、 牵引装置 55、 一系悬挂装置 6\o"CurrentDocument"6、 二系悬挂系统 77、 基础制动装置 8\o"CurrentDocument"8、 砂箱与扫石器 99、 轮缘润滑装置 910、 附属装置 10\o"CurrentDocument"11、 转向架的主要技术参数 10三、 转向架的检修 111、 维修等级 11\o"CurrentDocument"2、 构架及其附属装置的检修 11\o"CurrentDocument"3、 弹性悬挂装置检修 12\o"CurrentDocument"4、 轮对驱动装置的检修 12\o"CurrentDocument"5、 牵引制动装置的检修 13四、 转向架的维护 141、转向架总体维护 14\o"CurrentDocument"2、 轮对、电动机的维护 15\o"CurrentDocument"3、 牵引装置的维护 15\o"CurrentDocument"4、 悬挂装置的维护 15\o"CurrentDocument"5、 弹性悬挂装置的维护 15\o"CurrentDocument"6、 基础制动装置的维护 16\o"CurrentDocument"7、 空气管路及砂箱的维护 16\o"CurrentDocument"参考文献 17\o"CurrentDocument"后语 18摘要转向架作为一个重要部件用来承载机车，提供牵引力、减震，其主要作用还是机车的导向问题。转向架是机车车辆最重要的组成部件之一，其结构是否合理直接影响到机车的运行质量；动力性能和行车安全。文章简要概述HXD1型电力机车转向架的作用；结构；检修工艺；日常运用等，对HXD1型转向架进行深入的研究，使我们对HXD1型电力机车有跟多的了解。关键词：HXD1型转向架；检修；运用；一、概述转向架是机车的行走部分，除了支撑车体上部的重量和传递牵引力、制动力外它对机车动力学性能、牵引性能和安全性能起着重要作用。HXD1型机车是引进德国西门子技术，由南车株洲电力机车有限公司制造的新一代交流传动重载货运2B0轴式电力机车。该机车的转向架采用了德国成熟而比较先进的技术，如轮盘制动、滚动抱轴承传动、二系高挠钢弹簧、单轴箱拉杆轮对定位、整体免维护轴箱轴承、砂箱加热及计量等，这些先进技术的采用保证了机车在重载牵引条件下以较高的速度运行。图1-1HXD1型电力机车转向架结构5-驱动装置；7-构架；8-牵引装置；9-二系悬挂装置；10-端部横向减震器；11-起吊装置;12-止挡装置；13-车轮防护板；14-单元制动器；15-空气管路；16-脚蹬；17-标示及铭牌;18-轮轨润滑装置；19-砂箱及扫石器；20-电机悬挂；21-地感器二、转向架现代机车走行部基本上都是采用转向架的结构形式。这主要是因为转向架式走行部能适应高速、重载、各种驱动方式和轴式，以及适合各种各样要求的弹性悬挂方式和基础制动方式。1、转向架的构架构架是转向架的重要承载部件，是转向架其他零部件的安装基础，构架设计的安全性、可靠性必须满足要求，以确保机车的安全性。HXD1型机车转向架构架采用二轴转向架构架传统的“日”字形焊接钢结构，由前端梁、后端梁、牵引梁和2根鱼腹形侧梁组成，所有梁体都是箱形梁焊接结构，除个别安装座外，基本上是对称结构。构架的侧梁与横梁、侧梁与端梁通过上下盖板对接，对接处不在同一截面内。图2-1构架结构图构架侧梁设计为等强度梁，即根据各个截面的受力情况设计成尺寸不等的变截面梁体，使梁体各处截面上的应力接近。侧梁为下凹鱼腹形箱形梁体，侧梁上设有二系簧座、拉杆座、一系簧座、一二系垂向减振器座、制动器安装座、一系止挡等部件；侧梁内布置了筋板。中间上盖板厚为20mm，端部上盖板厚为12mm，下盖板厚为20mm，内外立板厚为14mm，内部筋板厚为8mm。梁体截面尺寸为中部高530mm，宽300mm。牵引梁为平直梁，电机吊挂座横穿过牵引梁，增加梁体的抗扭刚度。牵引座在牵引梁下方，以实现低位牵引。牵引梁上还设有横向止挡。牵引梁的上盖板厚20mm厚16mm，立板厚16mm，内部筋板厚8mm。梁体高526mm，宽300mm。前后端梁上有横向减振器座、牵引杆吊挂座、扫石器安装座、制动器安装座、吊座、防碰撞装置等部件。上、下盖板厚12mm，立板厚8mm。2、电动机悬挂装置HXD1型机车电动机悬挂方式为抱轴式半悬挂；牵引电机与抱轴箱合口面由圆柱销定位，并通过8个M30螺栓刚性连接；抱轴箱两端通过圆锥滚子轴承环抱于车轴上；另一端通过牵引电动机吊杆弹性悬挂在构架上。这种悬挂系统可满足抱轴式式驱动系统的运动关系，此外也可满足转向架系统的动力学性能。图2-2牵引电机抱轴悬挂结构1-主动齿轮；2-从动齿轮；3-齿轮箱；4-连接螺栓；5-工艺螺栓；6-圆柱销；7-密封胶；8-抱轴箱结构；9牵引电机3、轮对轮对是转向架中最重要的部件之一。机车各部分的载荷都通过它传递给钢轨，牵引电动机所产生的扭矩也是通过它传至钢轨产生牵引力。机车运行时它还在承受钢轨接头、道岔、曲线通过和线路不平顺时引起的垂向作用力和水平作用力。所以，轮对质量的好坏可以直接影响到行车安全。HXD1型机车转向架车轮采用直径为1250mm的进口整体碾钢车轮，材料为ER8,

并满足EN13262标准要求；在车轮两侧装有制动盘，制动盘与车轮之间通过螺栓连接，车轮踏面采用符合TB/T449的JM3磨耗型踏面，与钢轨具有较好的匹配性能，并具有良好的重载适应性能。车轴轴颈160mm,轮座直径252mm,轴身直径240mm设计满足EN13104b标准，其材料采用EA4T(25CrMo4V)，并满足EN13261标准的要求；车轴轮座采用喷钼处理，并满足BN918260的要求。表2-1车轮轮桐和辐板机械性能车轮轮桐和辐板机械性能轮桐辐板材料屈服强度/MPa抗拉强度/MPa延伸度/%最小布氏硬度抗拉强度减小值-/MPa延伸度/%ER83540860〜9803132453120316*注：同一车轮上』相对于轮桐抗拉强度的减小值。图2-3轮对组装结构图1-轮对；2车轴4、牵引装置牵引装置是高速重载机车牵引性能发挥的关键部件，牵引装置的强度和刚度比须考虑5倍转向架质量惯性力的冲击载荷；同时为了减少轴重转移，牵引点距轨面的距离尽可能低；为了保证转向架与车体的相对运动，牵引装置采用了橡胶关节和销套结构，为了有效传递牵引制动力，牵引装置纵向刚度要尽量大，HXD1型机车牵引装置纵向刚度达到50MN/m。牵引装置采用低位推挽式双杆牵引和端部布置方式，主要由牵引杆（一）、牵引杆（二）、连杆、牵引销、法兰组件等组成。牵引杆（一）通过牵引橡胶关节与构架牵引座相连，牵引杆（二）通过法兰组件与车体牵引座相连，牵引杆（一）、牵引杆（二）则通过牵引销连接，连杆将牵引杆（一）与构架端梁相连。牵引杆（二）相对牵引杆（一）的夹角为4.3。。牵引杆（一）、牵引杆（二）的材质为16MnDR，连杆材料为C级钢。图2-4牵引装置1-法兰组件；2-安全钢丝绳（2）； 3-牵引杆（2）； 4-安全钢丝绳（1）；5-连杆；6-牵引销；7-吊挂板；8-牵引杆（1）9-安全板5、一系悬挂系统HXD1型机车转向架一系悬挂系统结构结构借鉴了高速动力转向架的悬挂结构，由钢圆簧加垂向减震器组成。轴箱采用单侧轴箱拉杆定位；轴箱拉杆两端采用球形橡胶关节，由于橡胶关节径向刚度大，回转刚度小，因而使轴箱纵向具有较大的定位刚度，并可使轴箱相对构架能自由的沉浮及绕本身轴线回转。该种结构的特点是：结构简单，且可实现一系轴线、横向弹性参数相对独立。并且一系纵向刚度大，横向刚度小，有利于提高临界速度，保持驱动系统稳定，提高黏着利用率及改善曲线通过性能。钢弹簧设计满足EN13906-1，材料满足EN10089，制造满足UIC822V以及DIN2096。

图2-5一系悬挂系统6、二系悬挂系统HXD1型机车二系悬挂系统采用高挠钢弹簧+橡胶垫+垂向减震器+端部水平减震器组成，并设置了垂向和横向止挡。钢弹簧设计满足EN13906-1,材料满足EN10089，制造满足UIC822V以及DIN2096。动力学计算表明，二系弹簧采用横向布置可以减小弹簧最大形变量，改善弹簧的受力状态；二系横向减震器布置在构架端梁，可以降低轮轴横向力。图2-6二系悬挂系统

7、基础制动系统基础制动系统是对运行中的机车执行减速和停车的一种系统。为避免车轮踏面损伤以及保证制动性能，采用带闸片间隙自动调整的轮盘制动单元，轮盘制动系统由制动盘、制动单元、夹钳和合成闸片等组成。制动器吊挂在构架上，轮盘在车轮上。制动盘采用耐热、抗龟裂、疲劳性能好的高性能铸钢，整体结构为环形，用螺栓固定在轮毂上，摩擦面的内侧有许多散热槽，车轮运转时冷却风通过散热槽均匀冷却制动盘。图2-7轮盘安装结构图2-8基础制动安装示意基础制动主要参数紧急制动距离：轴重23T时为W800m 轴重为25T时W900m制动率；40.5%制动空走时间：W6s停车制动：30%0坡道能制停，制动率为16%。滑移安全系数为1.4制动盘尺寸：740X1090mm，厚度24mm,制动盘最大不平衡量：16g»m制动倍率：2.41闸片厚度：24mm8、砂箱与扫石器HXD1机车转向架上安装4套砂箱撒砂扫石器系统，位于构架端部，每个砂箱容积约少于0.1m3.扫石器由钢板安装座与橡胶板组成。砂箱装有加热及计量系统，额定撒砂量（在风压为4.5kPa时）750±50g/30s；加热电压220V，功率100W。图2-9砂箱及扫石器装置9、轮缘润滑系统转向架上装有干式轮缘润滑系统，安装于机车的第一位轮对和第六位轮对相应部位，轮缘润滑器安装支架通过螺栓固定在构架底板T型槽中，通过T型槽和安装支架上的长条形孔可实现轮缘润滑器的纵横向调节。安装轮缘润滑器时，润滑器前端距轮缘处保持40-45mm的距离。

10、 附属系统附属系统包括转向架垂向止挡、横向止挡、摇头止挡、挡泥板等。车轮挡泥板-在转向架一三位轮对上方安装有挡泥板，防止雨雪、泥沙、油污等撒到车体底价上。11、 转向架主要技术参数轴重（t）25转向架总重（kg）20,060电机重量（kg）2,450单轴簧下重量（kg）4572.5簧间重量（除电机装配外一系簧上，二系簧下所有质量）（kg）1698.5牵引电机悬挂方式抱轴悬挂固定轴距（mm）1轴到2轴2,2502轴到3轴2,000轨距（mm）1,435转向架中心距（mm）8,900轮对左右轴箱中心线间距（mm）2,080牵引方式中间斜拉杆推挽式电机功率（kw）1,225牵引点距轨面高度（mm）240最大启动牵引力（kN/每轴）95传动方式交流电机，滚动抱轴齿轮传动比106/17轮径（mm）新轮：1,250半磨耗：1,200全磨耗：1150最大运用速度（km/h）120一系悬挂方式钢弹簧+单轴箱拉杆+垂向减震器二系悬挂方式钢弹簧+垂向减震器+水平减震器轴式Co-Co三、转向架的检修1、维修等级维护时间间隔参考的年运行距离约为每年20万公里。当维护间隔条件（时间或走行公里数己到）达到时，必须立即进行相应的维护工作。维修等级说明运行里程数间隔期VI目视检查590公里1天VII目视检查83,00公里2周I1检查1级100,000公里6个月I2检查2级200,000公里1年I3检查3级400,000公里2年R1维修1级800,000~1,000,000公里5年R2维修2级2,000,000公里10年R3维修3级3,000,000公里15年UM计划外维修表3-1维护周期与维护间隔间隔（公里数/时间）维护程序590km/1天目视检查（VI级）有无损坏8,300km/2周目视检查（VI级）有无损坏、有无松动和缺少的部件400,000km/2年仅在必要时，清洁转向架（I3级）800,000~1,000,000km/5年大修拆卸（R1级）表3-2维护间隔与程序2、构架及其附属系统的检修⑴外观检查各梁有无裂纹、开焊、硬伤和局部变形。对构架侧横梁焊缝、构架各安装座焊缝进行磁粉探伤，对构架其它焊缝涂白粉水目测，确保构架无裂纹和开焊。构架裂纹或焊缝开焊时，允许焊修。构架的硬伤及局部变形无法消除时，应作出记录，并按构架检查图检查各相关尺寸。第11页共18页⑵检查轴箱拉杆座、油压减振器座、砂箱座板、制动器座、牵弓电动机吊杆座，并测量相应的销孔间隙。⑶扫石器安装牢固，橡胶管完好。不得有开焊、裂纹。扫石器、扫石器距轨面高度符合限度规定。⑷砂箱各紧固螺栓良好，砂箱严密无破损，安装座不得有裂纹，砂箱盖及卡子齐全、作用良好。砂箱畅通，砂管距轨面及踏面的距离符合限度规定。3、 弹性悬挂系统检修⑴一系悬挂系统的检修要求橡胶与金属件之间无严重剥离：测量恒定温下一定的时间人字弹簧垂向刚度，超出刚度范围作报废处理，检查有无破损、裂纹等。⑵一系悬挂系统的检修一系悬挂系统基本都是空气簧，结构上基本区别应急弹簧的形式不同。检修时需对其进行清洗、检查、探伤、补漆，检修时对应急弹簧进行外检查、尺寸检查及性能试验。要求外观无脱胶、裂纹深度不超标、无老化破损，尺寸不超出范围：磨耗板要求无偏磨，尺寸符合要求，否贝需更换空气弹簧附件检修.检查高度调节阀，要求完好，无松动，无损伤：检查高度调节阀联动系统，要求完好，无损伤。高度阀调节杆应垂直，不准倾斜检查垂向及横向止挡、止挡间隙、螺栓、衬垫，应完好，无损伤。⑶轴箱的检修对箱体的检修包括清洗、外观检查、尺寸检查、探伤、油漆等内容。⑷轴箱轴承的检彦轴承的检修内容是相同的，主要包括分解、清洗、检查、探伤，并原套检修。⑸轴箱盖的检修对轴箱盖等结构件的检修按清洗、检查、探伤、补漆的要求进行。4、 轮对驱动系统的检修⑴解体清理将轮对装配解体出来后，用专用清洗设备煮洗轮对系统，然后对煮洗干净的轮对系统放置到轮对检修工作区。清扫轮对、清除油垢：用汽油棉丝及毛刷清理各死角，特别是需要检查和测量的部位。其中包括：车轴抱轴颈、轴颈、车轮内外表面、从动齿轮表面等。其清洁度符合有关标准。⑵车轮检修目视检查车轮与车轴的配合状态，不许有位移和松动现象。用超声波探、磁探对车轮各部进行探伤，不得有超标缺陷检测轮辋宽度、厚度、轮缘宽度、厚度:检测车轮踏面的磨耗深度、擦伤、缺陷及轮缘的垂直磨耗情况，踏面不得有裂纹、黑皮和夹渣。确定是否需要镰轮及镰轮的范围。检查轮辋侧面不得有横向裂纹、圆周向裂纹，对外侧面不大于7mm,内侧面不大于3m的裂纹，允许用角磨机打磨消除，或用半圆铲铲除，深度不得超限，同一侧面上的铲沟不得超过两处，且轮缘部位不得有铲沟，轮辋禁止焊修。然后超声波探伤须合格，不得有超标缺陷。检查车轮轮辐、轮毂状况，轮辐、轮毂表面的圆周向裂纹可用半圆铲铲除，内外侧铲沟深度不得超限。同一侧面上的铲沟不得超过两处，轮辐两侧同时有裂纹时禁止铲修，车轮工艺孔不允许有裂纹，车轮不允许焊修。然后超声波探伤须合格，不得有超标缺陷。镰轮。在专用镰轮机上镰修车轮，吊装时，不得碰伤轴端面及轴中心孔镰完后，应用踏面外形样板，轮辋厚度尺、游标卡尺、轮径专用量具对车轮进行检查其面偏差、轮辋厚度、轮辋宽度、轮缘高度及轮缘厚度轮径符合限度规定，且两轮径差不得超限。检测轮辋内侧距离，须符合限度要求。⑶从动齿轮检修外观检查从动齿轮与车轴的结合状态、有松动。外观检查齿轮齿面剥离、齿边角折损、超限者更新。齿圈与齿轮心结合状态，两者不得点蚀包罗面积、深度等齿面状态，超限者更新。用电磁探伤器探伤检查齿部，必要时齿轮心也要探伤检查，并作好记录，有裂纹的齿轮应更新。⑷车轴检修先外观检查车轴轴端中心孔、螺纹孔。轴端面不得有明显的擦伤及碰伤，螺纹孔螺纹应良好，中心孔不良及端面拉伤影响探伤的可在镗床上镰修，镰修后表面粗糙度Ra应不高于3.2urn，最大镰修量每端不得人于1mm端而镰修后需重新打号钢印。检查轴颈状态及尺寸，轴颈不得拉伤、碰伤或裂纹，否则更换新品，检查抱轴颈部分，不得有锈蚀、碰伤、拉伤等不良现象。如轻微锈蚀、碰伤、拉伤深度不大于（禁用限度），可用细油石及砂布打磨消除。用电磁探伤器对车轴可见部分进行探伤，并作好记录，有横向裂纹者更新，轴身部分深度不大于轴向裂纹允许镰修或铲沟消除。用超声波探伤仪对车轴可见部分进行探伤，并予以记录，有裂纹者更新。5、牵引制动系统的检修⑴检修时需对牵引拉杆进行清洗、检查，检修要进行探伤、油漆。⑵牵杆橡胶套架修时无需拆卸，只对牵引拉杆总成进行检查和刚度试验。大修时全部更换橡胶套。⑶紧固车轴轴身表面应涂刷双组分的环氧防腐面漆进行防腐，不油漆的部分包括轮座、轴颈，车轴端部需要做临时性保护，加装防护套。⑷对检修好的牵引拉杆及其部件的有关信息进行记录。四、转向架的维护1、转向架总体维护⑴590km/天的维护程序：目视检查零部件有无损坏。⑵8300km/2周的维护程序：目视检查零部件有无损坏、（裂纹、变形等）、有无松动部件和缺少的部件。有破损的零部件必须更换。⑶每100000km/6个月的维护程序：对构架进行外观检查，确保构架和各安装座无变形、裂纹和开焊。检查构架油漆有没有损坏，重做损坏的油漆。⑷400000km/2年的维护程序：清理转向架，仅在有必要对转向架进行进一步的维护工作时进行，例如镰轮及连续的调整工作。如果有必要的话，按下列步骤清洗转向架：拆除转向架的所有电源和车辆的所有外部电源。用热水、蒸汽和稀肥皂溶液（最大1.5%的溶液）清洗转向架。用水清洗时，必须注意确保清洗时水不得进入轴承。进入轴承内部的水影响油脂的润滑能力从而导致轴承的故障。用溶剂清洗时，溶剂不能与塑料或橡胶部件接触。⑸800000〜1000000km/5年的维护程序从车体上拆卸转向架。执行转向架使用维护说明书中零部件的单独章节中所描述的所有检修程序。对构架侧梁、横梁、端梁焊缝和各安装座进行涂白粉水目测，确保构架和各安装座无变形、裂纹和开焊。焊缝开焊时，允许焊修。构架的硬伤及局部变形。将转向架安装到车体。表4-1转向架维护周期表间隔（公里数/时间）维护程序8,300/2周不适用100,000km/6个月检查：是否有损坏200,000km/1年不适用400,000km/2年不适用800,000km〜1,000,000km/5年检查：部件完整性，检查是否损坏2,000,000km/10年不适用3,000,000km/15年不适用2、 轮对、电动机的维护⑴在标尺范外观检查齿轮箱各板、座及焊缝不许有裂纹、开焊及漏油现象，齿轮箱油位围内，各安装螺栓不许有松动现象。⑵外观检查驱动系统各件不许有裂纹、磕碰及相关联件接磨现象。⑶外观检查橡胶关节，不许有外环翻边裂纹，橡胶与金属件黏结处剥离，橡胶老化，龟裂等缺陷存在。⑷外观检查所有连接螺栓、销、止动垫等不许有松动、脱落（需认真检查）检查轮对各部位不许有裂纹。⑸检查车轮踏面磨耗：外观检查轮对，当车轮踏面磨耗到限或规定的技术参数到限时必须重新旋轮。⑹在运用中，电动机输出端轴承，在运用中若发现轴温报警必须降速运行回段修理，如降速后仍报警必须及时检查。运用中检查齿轮箱牵弓齿轮油的油位，应在油尺上、下刻度之间。严禁无润滑运行运用中注意监听牵弓齿轮啮合青况，发现异常时，应拆检齿轮表面状况，避免齿轮失效破坏。⑺检查牵引软风道应连接牢固、不许有破损。3、 牵引系统的维护⑴检查各紧固件螺栓、螺母、销等不许有松动现象。⑵检测牵引座中心标记距轨面的高度，适时进行牵弓点调整。⑶检查牵引杆、斜牵引杆、横拉杆等不许有裂纹和变形。4、 悬挂系统的维护⑴检查电动机悬挂座、上下吊杆、支座等无裂损、变形等现象。⑵检查所有连接螺栓不得松动、脱出、连接止口不得损坏。⑶检查防落系统状态必须良好。5、 弹性悬挂系统的维护⑴外观检查弹簧状态应良好，否则更换。⑵在运用中若发现轴温报警、有裂纹、断裂、倾斜，簧圈压并现象，必须降速运行，到段后查明原因并经处理后方可继续使用，若降速后任然报警必须及时第15页