HXD3型电力机车转向架的检修与日常运用

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 II一、 绪论 1\o"CurrentDocument"二、 转向架 2\o"CurrentDocument"1、 转向架构架 2\o"CurrentDocument"2、 电动机悬挂装置 3\o"CurrentDocument"3、 轮对装配 3\o"CurrentDocument"4、 牵引装置 4\o"CurrentDocument"5、 一系悬挂系统 5\o"CurrentDocument"6、 二系悬挂系统 5\o"CurrentDocument"7、 基础制动装置 6\o"CurrentDocument"8、 撒砂装置 6\o"CurrentDocument"9、 轮缘润滑装置及附件 7\o"CurrentDocument"10、 转向架的结构技术参数 8\o"CurrentDocument"三、 转向架检修 10\o"CurrentDocument"1、 构架及附属装置的检修 11\o"CurrentDocument"2、 弹性悬挂装置检修 11\o"CurrentDocument"3、 轮对驱动装置的检修 12\o"CurrentDocument"4、 牵引制动装置检修 13\o"CurrentDocument"四、 转向架的维护保养 14\o"CurrentDocument"1、 构架的日常维护及保养 14\o"CurrentDocument"2、 轮对、电动机装置的日常维护及保养 14\o"CurrentDocument"3、 牵引装置的维护 14\o"CurrentDocument"4、 悬挂装置的维护 14\o"CurrentDocument"5、 弹簧悬挂装置的维护 14\o"CurrentDocument"6、 基础制动装置的维护 15总结 17\o"CurrentDocument"致谢 17\o"CurrentDocument"参考文献 17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。本文简要概述HXD3型电力机车转向架作用、结构、检修工艺、维护等，对HXD3转向架进行深入的研究，使我们对HXD3型电力机车有更多的了解。关键词：HXD3转向架；检修；维护。—、绪论转向架是机车的走行部分，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。保证轮轨之间必要的粘着，使轮轨接触处产生必要的轮轨力，保证机车正常的牵引和制动。缓和线路对机车的冲击，保证机车运行的平稳性。保证机车顺利通过曲线和侧线。图（1-1）转向架是机车结构中最为重要的部件之一，转向架的各种参数也直接决定了机车的稳定性和车辆的乘坐舒适性。机车上采用转向架是为增加车辆的载重、长度与容积、提高列车运行速度的需要；保证在正常运行条件下，车体都能可靠地坐落在转向架上，通过轴承装置使车轮沿钢轨的滚动转化为车体沿线路运行的平动；支撑车体，承受并传递从车体至车轮之间或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力，并使轴重均匀分配。保证机车安全运行，能灵活地沿直线线路运行及顺利地通过曲线。转向架的结构要便于弹簧减振装置的安装，使之具有良好的减振特性，以缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击，减小动应力，提高车辆运行平稳性和安全性。充分利用轮轨之间的粘着，传递牵引力和制动力，放大制动缸所产生的制动力，使机车具有良好的制动效果，以保证在规定的距离之内停车。二、转向架现代机车走形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、转向架构架构架是转向架众多部件连接的主体骨架也是承载和传力的基体，通过构架保证转向架各部件的互相定位和必要的运动关系。当机车运行时，构架承受来自车体及其上部设备重量的垂直载荷和由于机车震动一起的垂直附加动载荷;承受机车牵引或制动时产生的牵引力或制动力；承受机车通过曲线时的水平横向力和离心力等。因此，构架必须具有足够的强度和刚度。构架由左右对祢的两个测梁、前端梁、后端梁、牵引横梁、横梁和各种附加支座组成。构架组焊后，成为完全封闭的框架式“目”字形箱形结构。测架与端梁、横梁采用圆弧连接的结构形式，以降低连接处的应力集中。为了增加侧架与端梁、横梁的连接强度，连接处的上下盖板交错，并且在横梁受力较大的四个连接处，采用双面焊。为实现整体起吊功能，在侧架内和轴线相交处还设有断面为H型的筋板结构，以保证吊装时此处的强度。端梁连接处下端板用排障器座板和沙箱座板补强。图2-1HXD3转向架构架2、电动机悬挂装置电动机悬挂装置由牵引电机、螺栓套管、螺栓M30X130.吊杆装配、螺栓M30X160.垫圈及螺母M30等结构组成。电动机悬挂方式为滚动抱轴式半悬挂。牵引电机一端通过滚动抱轴箱装配支撑在车轴上，另一端通过一根两端带橡胶关节的吊杆弹性悬挂在构架的横梁和后端梁上。电动机的悬挂装置的吊杆一方面承受牵引电机的静载荷，另一方面承受牵引电机工作时产生的反力。同时在牵引电机工作过程中，他可以随电机纵向和横向自由摆动，并且橡胶关节可以衰减牵引电机传给构架的振动。电动机悬挂装置由牵引电机、吊杆和联结螺栓等组成，电机吊杆是两端带有橡胶关节的42CrMo锻钢零件。图2-2HXD3转向架电机悬挂装置3、轮对装配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。机车运行时它还承受钢轨接头、道岔、曲线通过和线路不平顺时所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。车轮组装是采用注油压装的方式将车轮组装到车轴的轮座上；车轮拆卸时仍通过轮上的高压油孔注油退下。从动齿轮直接套在车轴上，滚动抱轴箱装配在车轮压装前组装到车轴上，并调整好轴承游隙。车轴使用碳素钢段制成的，其材料必须符合GB5068的规定，HXD3车轴采用JZ50钢。由于车轴在运行中受较大的交变载荷、牵引力、侧压力以及各种复杂的动载荷等，所以车轴车保证有足够的强度外，还应尽可能的减少车轴各载面上的应力集中。为此在设计时，相邻部位

两轴径之比D/d不大于1.12,任意两个相邻的轴肩处，均采用圆弧过度，其半径选择尽可能大些。为了提高车轴的抗疲劳度，在轴颈和大圆角处均采用滚压加工。轮对装配是由车轴，车轮装配、驱动装置组成，HXD3车轴采用的是JZ50钢,为了提高车轴的抗疲劳强度，在骤降的大圆角处均采用滚压加工。图2-3HXD3转向架轮对装置4、牵引装置牵引装置是连接机车车体与转向架的重要部件，其主要作用是传递机车的牵引力或制动力机车运行是牵引装置应适应机车车体与转向架之间的各种相对运动，对这些运动不应存在约束。其中包括：转向架相对于车体的横动、在水平面内的回转，车体相对转向架的浮沉振动、点头振动及侧滚振动。通过控制牵引点高度和悬挂系统，使启动和牵引时机车的轴转移最小，通过轴控技术的应用，对轴重进行补偿，进一步提高机车的黏着重量利用率。本车的牵引装置结构形式为推挽式中央平拉杆。主要部件包括牵引销装配、橡胶关节、安全锁座、牵引杆体等牵引杆是传递机车牵引力或制动力的关键部件,必须保证具有足够的强度和刚度。图2-4HXD3转向架牵引杆5、一系悬挂系统一系悬挂系统由六套四种轴箱装配组成，四种轴箱的结构基本相同。不同的是轴箱（一）装有接地装置和垂向减振器；轴箱（二）装有接地装置；轴箱（三）装有垂向减振器；轴箱（四）装有速度传感器。轴箱采用单拉杆与转向架的构架弹性相连。轴箱采用独立悬挂，轴箱相对构架的上、下和横向运动，橡胶元件的弹性变形来获得轴箱定位采用拉杆式定位轴箱的结构，主要由前后端盖、轴箱体、吊钩、轴承单元、压盖、接地装置、速度传感器、轴箱拉杆、一系弹簧和橡胶减震垫等组成。图2-5HXD3转向架一系悬挂系统6、二系悬挂系统二系悬挂系统又称支承装置。本车的支承装置是由高圆弹簧与二系垂向减振器和横向布置的抗蛇行减振器组成。每个转向架上有两组高圆弹簧布置在左右侧架中央部分，两个垂向减振器和两个抗蛇行减振器的布置等。高圆弹簧支撑着机车上部结构重量，并通过它实现车体上部的垂向静载荷、动载荷及横向载荷向转向架的传递。二系垂向减振器基本结构及工作原理与一系垂向减振器相同。图2-6HXD3转向架二系悬挂系统7、 基础制动装置基础制动装置是对运行中的机车执行减速和停车的一种装置。本车采用的是轮盘式制动，每个车轮安装一套独立的单元制动器，每个转向架还装有二套带有弹簧停车储能制动单元制动器，安装在第一、第六轴车轮上。当机车制动时制动单元得到压缩空气，通过制动缸推动卡钳和闸片，压力作用到安装在车轮辐板上的摩擦盘上，是闸片与摩擦盘产生摩擦，消耗功率，讲动能转变热能散发掉，从而使机车达到减速或停车的目的。轮盘制动装置包括单元制动缸（常用单元制动缸和带停放单元制动缸）、制动盘、闸片及夹钳组成。车轮制动盘是制动组件的一部分，它是通过摩擦方式将动能转化成热能。8、 撒砂装置HXD3机车转向架采用KNORR的全套撒砂系统，主要包括砂箱、砂箱盖、撒砂器和砂管加热器；砂箱为全钢板焊接成的方形结构，分前后两种砂箱，同时砂箱还分左右。系统全密闭，砂箱盖具气密性，撒砂器有对箱体内砂子进行烘干功能,砂管加热器可以保证在寒冷风雪天气的撒砂顺利。砂箱盖是保证砂箱密闭的装置，它可以保证箱体内lOkPa的正压。撒砂器是保证符合规定的砂子能够在压缩空气的作用下顺利流出的装置。机座用螺栓固定在砂箱的下方。撒砂管加热器是机车的撒砂装置的一部分。

图2-8HXD3转向架撒砂装9、轮缘润滑装置及附件HXD3机车转向架采用干式接触式的GR-1型机车轮缘润滑器，该装置简单、实用、故障少、易管理、成本低、干式润滑剂无毒阻燃，使用方便，不污染机车。图2-9HXD3转向架轮缘润滑装置润滑器由安装板、导管、弹簧盒、牵引钢丝绳及推料杆等组成。

HXD3机车转向架的附件包括；踏面清扫器、KNORR速度传感器、转向架配管、转向架配线和扫石器安装等部分。HXD3机车转向架安装有踏面清扫器，它是一个类似刹车的装置，设计用来对车轮踏面进行粗糙的处理及清洁，并用此方式改善轮与轨之间的摩擦力。踏面清扫器也可以用作摩擦制动来支持常用制动。清扫器包括一个单向作用的空气缸和活塞和一个专门用来清扫车轮踏面的闸瓦装置。图2-10HXD3转向架清扫器10、转向架的结构技术参数总长（mm）7468总宽（mm）3110构架上平面距轨面高度（mm）1290高圆弹簧组上平面距轨面的自由高（mm）1846高圆弹簧组横向中心距（mm）2050轨距（mm）1435轴距（mm）2250+2000

车轮直径（mm）新轮1250轮对内侧距（mm）半磨耗1150到限轮径12001353踏面宽度（mm）140传动齿轮中心距（mm）565构造速度（km/h）120转向架总重（t）30.193没轴簧下重量 （t）5.3牵引点距轨面高度（mm）240螺旋角8齿轮模数9基础制动方式轮装式盘形制动制动倍率3.23（1、6轴）机车空气制动率（23t）2（2、3、4、5轴）25.38%停放制动满足30%坡到停放车要求三、转向架检修交流电力机车与传统的直流电力机车不同，不能直接套用己有的大、中、小、辅修模式及周期，此外我国的线路条件、运用环境及牵引吨位等与国外不同，也不接套用国外的检修方式。为实现交流电力机车科学检修，需要针对不同类型的机车技术特点、检修需求及运用条件，建立科学合理的检修模式。和谐交流传动机车由国外引进技术生产制造，从2007年起陆续配属到我国铁路各运用机务段，截止2012年，己有约7900台和谐机车投入运营，和谐型机车己成为我国铁路运输的主力军。随着和谐型大功率机车批量投入运营，迫切需要建立科学先进的检修体系，有效的实现集中专业化检修模式，提高我国和谐电力机车检修水平。和谐型机车在设计结构、控制技术及传动方式等方面的独特设计，使其检修理念不同于其他机车。和谐机车的检修特点如下述：（1）定期维修内容简化:和谐机车运行在20万Km或一年以下时，检修以性能及安全性检查为主；运行在50万Km或两年以上时，检修以深度检修及定期维修为主。⑵日常维护检查方便:和谐机车运行在20万Km或一年以下时，检修为预防性检查为主，可在现有机务设备基础上，配置所需检测设备以满足机车维护保养方面需求。⑶大级别检修以部件集体修、换件修为主:和谐机车运行在20万Km或一年以上时，由于机车部件与传统机车截然不同，故机车检修设备及检修工艺也不同,运用维修段和检修基地现有设备难以满足检修要求,需重新配置相关检修设备。⑷部件设计维修理念较新:和谐机车新颖的设计理念和特殊的部件结构，决定其检修工艺及设备的独特性。配套的检修设施应结合自身特点并兼容其他车型统筹考虑。考虑到我国和谐型大功率机车“长交路、轮乘制”的运用实际，并且结合机车走行公里、负荷情况及机车部件寿命等因素，将和谐机车的检修等级分为日检、半月检、月检、季检、半年检、1年检、2年检、6年检、12年检9个等级。其中运用维修段负责1年检及以下修程,检修基地负责2年检和6年检。表3-1HXD3型电力机车检修范围及检修场所修程 检修范围 检修场所运用整备 整备各项内容 运用维修段例行检查（日检、 更换、补充损坏部件，检查运用维修段半月检、月检） 各部分工作状态、性能重点检查(季检、半年检、1年检)机车性能及安全测试运用维修段系统全面分解检修(2年检)各系统分解检查，必要时给机车喷漆检修基地整车全面分解检机车整体分解检，大范围更修理厂修(6年检)换零部件，并给机车喷漆检修基地整车技术改造翻新全车分解检查，现代化改造及修理厂(12年检)技术等级提升1、 构架及附属装置的检修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。检查轴箱拉杆座、油压减振器座、砂箱座板、制动器座、牵引电动机吊杆座，并测量相应的销孔间隙。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。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。2、 弹性悬挂装置检修一系悬挂装置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。二系悬挂装置的检修二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观检查、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，否则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装置，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。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。轴箱轴承的检修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。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。3、轮对驱动装置的检修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装置，然后对煮洗干净的轮对装置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。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。检测轮辗宽度、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。检查轮辗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3mm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，轮辗禁止焊修。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。。虢完后，应用踏面外形样板，轮辐厚度尺、游标卡尺、轮径专用量具对车轮进行检查，其踏面偏差、轮辐厚度、轮辐宽度、轮缘高度及轮缘厚度轮径符合限度规定，且两轮轮径差不得超限。检测轮粕内侧距离，须符合限度要求。从动齿轮检修外观检查从动齿轮与车轴的结合状态、齿圈与齿轮心结合状态，两者不得有松动。外观检查齿轮齿面剥离、齿边角折损、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。用齿厚塞尺及齿形样板测量检查法面固定弦齿厚和齿形偏差，超限者更新。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销床上镰修，镰修后表面粗糙度Ra应不高于3.2um,最大镰修量每端不得大于1mm,端面镰修后需重新打原轴号钢印。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1mm(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lmm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。4、牵引制动装置检修检修时需对牵引拉杆进行清洗、检查，检修要进行探伤、油漆。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。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、转向架的维护保养1、 构架的日常维护及保养要求对构架侧、横梁及各安装座进行目测，确保构架侧、横梁及各安装座无变形、裂纹和开焊。2、 轮对、电动机装置的日常维护及保养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。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。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。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。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。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引齿轮油的油位，应在油尺上、下刻度之间。严禁无润滑运行。运用中注意监听牵引齿轮啮合情况，发现异常时，应拆检齿轮表面状况，避免齿轮失效破坏。检查牵引软风道应连接牢固、不许有破损。3、 牵引装置的维护检查各紧固件螺栓、螺母、销等不许有松动现象。检测牵引座中心标记距轨面的高度，适时进行牵引点调整。检查牵引杆、斜牵引杆、横拉杆等不许有裂纹和变形。4、 悬挂装置的维护检查电动机悬挂