轮对轴箱装置

城市轨道交通车辆机械检修6.3.1轮对轴箱装置教学目标1、熟练掌握轮对的基本结构和作用。2、数量掌握轴箱和轴承的基本结构和功能。教学重点1、轮对的基本结构。2、轴箱基本结构。3、轴承的作用和结构。目录轮对轴箱轴承01020301一、轮对

（1）轮对的作用轮对直接向钢轨传递车辆的重量，通过轮轨间的粘着产生牵引力或制动力，并通过轮对的回转实现车辆在钢轨上运行。制动时能使车辆在规定距离内停车；此外还承受着从车体、钢轨两方面传来的静、动作用力，受力很复杂。轮对性能好坏直接影响到车辆的运行品质。（2）主要技术要求：

1）为了提高车辆动力学性能，在保证足够强度和一定使用寿命的前提下，使其重量最小，并具有一定弹性，以减少轮轨之间的作用力；

2）应具备运行阻力小，耐磨性好的优点；

3）应能适应车辆直线运行，又能顺利通过曲线，还应具备必要的抵抗脱轨的安全性。01一、轮对

轮对由一根车轴和两个相同的车轮组成，在轮轴结合处采用过盈配合，使两者牢固地结合在一起。01一、轮对

3、轮对组成1）车轴车轴是转向架的关键部件之一，其作用主要是连接车轮和转向架的构架、支撑转向架和车体、传递牵引力、传递制动力、承受车体重量。其结构如图所示：

1、轴颈2、防尘挡板座3、轮座4、齿轮箱座5、齿轮箱轴承座6、轴身01一、轮对

轴颈

轴颈是车轴上外径最小的部分。其作用：

1)是用以安装滚动轴承

2)是承担着车辆重量

3)是传递着各个方向的静载荷和动载荷。轴颈轴颈01一、轮对

轮座轮座是车轴与车轮配合的部位，也是车轴上直径最大的部位。同时，轮座又是车轮受力最大的部位。为了保证轮轴之间有足够的压紧力，轮座直径往往比车轮孔径要大0.10~0.35mm。为了便于轮轴压装，减少应力集中，轮座外测直径往往向外逐渐减小成为锥体，锥体长度为12~16mm，其小端直径比大端直径要小1mm。

这样在压装轮对时，便于停放车轮，也利于压装推进，预防车轮孔拉伤车轴。轮座01一、轮对

防尘板座防尘板座是车轴与防尘板配合的部位，其直径比轴颈直径大、比轮座轴颈小，是轴颈与轮座的中间过渡部位，以减少应力集中。防尘板座防尘板座轴身轴身处在车轴的中央部分，该部位受力最小。轴身01一、轮对

车轴材质及要求车轴采用优质碳素钢加热锻压成型，经过热处理和机械加工制成。车轴钢的化学成分以及热材料后的机械性能要符合相关规定。空心车轴车轴是转向架簧下质量的主要组成部分，降低簧下质量可以改善车辆运行平稳性和减小轮轨之间的动作用力，车轴主要承受横向弯矩作用，截面中心部分应力很小，制成空心后，对强度影响很小。01一、轮对

2）车轮

1)车轮结构地铁车轮一般都采用整体辗钢车轮，它包括踏面、轮缘、轮辋、辐板和轮毂五个部分。车轮与钢轨的接触面称为踏面。一个突出的圆弧部分称为轮缘，是保持车辆沿钢轨运行，防止脱轨的重要部分。轮辋是车轮上踏面下最外的一圈。轮毂是轮与轴相互配合的部分，辐板是联接轮辋与轮毂的部分。1.踏面2.轮缘3.轮辋4.辐板5.轮毂图8车轮01一、轮对

2）车轮1．轮辋2．辐板3．踏面4．轮缘5．轮毂6．注油孔7．轮饼磨耗到限标志01一、轮对

2）车轮

1)车轮结构地铁车辆轮对采用整体辗钢轮，采用LM型的磨耗型踏面，由踏面、轮缘、轮辋、辐板和轮毂组成，新车轮的轮径为840毫米，磨耗极限轮径为770毫米，该限值用一沟槽在车轮上标注出来。01一、轮对

2）车轮

1)车轮结构踏面轮缘轮辋幅板轮毂1、轮缘：是保持车辆沿钢轨运行，防止脱轨的重要部分。2、踏面：做成一定的斜度，作用是：（1）便于通过曲线（2）自动调中（3）踏面磨耗沿宽度方向比较均匀01一、轮对

2）车轮

为了降低噪音，有些车辆还采用弹性车轮、消音车轮、S型辐板车轮、双S型辐板车轮、带制动盘的车轮来实现降噪功能。

2）车轮材质广州地铁1、3、4号线车轮材质均为R8-T，其中R8表示车轮钢的钢种，T表示轮辋淬火，都是按照国际铁路联盟标准UIC812-3标准生产的车轮。2号线采用S型辐板车轮的CL60钢车轮，国内大铁路车轮一般用这种车轮钢。车轮钢要求强度高，韧性好，裂运用中不会发生崩故障，要求具有与钢轨相匹配的硬度，要尽量降低轮、轨磨损，减少踏面疲劳剥离。01一、轮对

2）车轮

3）锥形踏面早期车轮踏面需要做成一定的斜度，踏面呈锥形，其作用是：①便于通过曲线。车辆在曲线上运行，由于离心力作用，轮对偏向外轨，外轨上滚动的车轮，其滚动圆直径较大，而内轨上的车轮滚动圆直径较小，减少外轨车轮在钢轨的滑行。②可自动调中。车轮在直线线路上运行时，如果车辆中心线与轨道中心线不一致，则同样会引起轮对两车轮滚动圆直径的不同，轮对在滚动过程中能自动纠正偏离位置。01一、轮对

2）车轮

3）锥形踏面01一、轮对

2）车轮

4)磨耗型踏面锥形踏面容易导致蛇形运动，容易磨损，且镟轮后损耗比较大，现已被磨耗型踏面代替。磨耗形踏面是在锥型踏面的基础上，一开始就把车轮踏面做成类似磨耗后的稳定形状，即磨耗型踏面。LM型踏面是我国车辆广泛采用的磨耗型踏面，4号线采用。国外一般采用UICORES1002磨耗型踏面，在1、2、3号线车采用。01一、轮对

2）车轮

4)磨耗型踏面1）、轮辋宽度：标准为135mm2）、车轮的名义直径：840mm3）、轮缘高度：标准为27mm4）、轮缘厚度：标准为32mm基本尺寸01二、轴箱和轴承

轴箱与轴承的作用是，将轮对和构架联系在一起，使轮对沿钢轨的滚动转化为车体延线路的平动。并承受车辆的重量，传递各方向的作用力。1-车轴2-防尘挡圈3-密封4-轴箱后盖5-圆锥滚子6-轴承外圈7-轴箱体8-轴承内圈9-内圈压板10-螺栓11-速度传感器12-轴箱盖01二、轴箱和轴承轴承

车辆用轴承主要有滑动轴承和滚动轴承两种，它们的轴箱结构也有所不同。与滑动轴承相比较，采用滚动轴承在提高承载能力的同时，降低了轴箱磨擦系数，可显著降低车辆的起动阻力和运行阻力，改善车辆走行部分的工作条件，减少燃轴（轴箱轴承烧损）的惯性事故，并大量地减少了轴承的维护和检修工作量，降低了运营成本。01二、轴箱和轴承轴承

城轨车辆普遍采用滚动轴承，滚动轴承按滚子形状可分为圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承。根据轴承结构特点，又可分为整体式轴承和分体式轴承。轴承由外圈、内圈、滚子、保持架组成。国内进口轴箱轴承主要轴承品牌为SKF和FAG。01二、轴箱和轴承轴承

①圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承的滚子是圆柱型的，一般属于双列分体式轴承，采用聚合物保持架，用迷宫环对润滑脂进行非接触式密封。轴承滚子既能承受径向力，又能承受轴向力。但圆柱滚子轴承的轴向力主要靠滚子端面和挡边承受，滚子端面与挡边之间的摩擦是滑动摩擦，摩擦力较大，容易导致轴温升高，降低润滑脂使用寿命，轴承使用寿命也会受到影响。01二、轴箱和轴承轴承

②圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承（TBU）目前运用比较广泛。TBU采用圆锥滚子，一般为整体式轴承，也采用聚合物保持架，其主要轴向载荷由滚道承受（另约20％～30％由挡边承受）。一般采用传统的接触式橡胶密封，即卡紧式密封件，能提高了润滑脂对污染的防护能力，延长了油脂寿命，并使轴承具有更好的性能和更长的寿命。

01二、轴箱和轴承轴承的结构

轴承基本结构是由外圈、内圈、滚子、保持架组成。轴箱装置横向力传递顺序（假设相对于车体轮对向右偏移）：右端：车轴→防尘挡圈→轴承内圈→滚子→轴承外圈→轴箱→转向架→车体左端：车轴→螺栓→内圈压板→轴承内圈→滚子→轴承外圈→轴箱后盖→螺栓→轴箱→转向架→车体

01二、轴箱和轴承圆柱滚动轴承轴箱装置1-车轴2-防尘挡圈3-密封4-圆柱滚子5-轴承外圈6-轴箱7-轴承内圈8-内圈压板9-螺栓10-轴箱盖01二、轴箱和轴承轴承的结构

广铁二号线轴箱装置01二、轴箱和轴承广地二号线轴箱装置1-车轴2-防尘挡圈3-密封4-轴箱后盖5-圆锥滚子6-轴承外圈7-轴箱体8-轴承内圈9-内圈压板10-螺栓11-速度传感器12-轴箱盖

01二、轴箱和轴承分体式轴承和整体式轴承比较目前，分体式和整体式轴承（completetaperbearingunit简称：CTBU）都广泛应用于城轨车辆的轴箱轴承上。两种轴承的比较如下：

a结构方面分体式轴承的内圈、保持架和滚子、外圈是独立的，在拆卸过程中要分别拆下，没有润滑脂的密封腔，结构简单；整体式轴承是在生产过程中，将轴承各部件连同防尘挡圈装配成一个整体，并将足够数量的润滑脂密封在轴承的密封腔内，结构相对复杂01二、轴箱和轴承分体式轴承和整体式轴承比较b润滑脂密封方面分体式轴承没有独立的润滑脂密封腔，如果轴箱密封不好，容易导致润滑脂泄漏，在检修过程中需要经常检查，发现润滑脂泄漏，人工进行补充。整体式轴承在生产时就将润滑脂密封在外圈和内圈之间，并有迷宫型密封圈进行密封，润滑脂不容易泄漏，一般在轴承运用60万km之内基本免维护，达到60Km后，需要拆卸整体轴承到专业的轴承维修单位进行检修。01二、轴箱和轴承车轴轴端共有4种结构：第一种为普通轴端，第二种为设有防滑器的速度传感器轴端，第三种为设有ATC速度传感器的轴端，第四种为设有接地装置的轴端。这些设备均装在轴箱的外侧。01二、轴箱和轴承01二、轴箱和轴承01二、轴箱和轴承接地装置通过外盖安装于转向架轴端，网侧高压经主变压器后通过接地装置流过车轴车轮接入钢轨，形成一个回路，能有效的改善车辆导电性能和防止轴箱滚动、轴承电蚀，提高车辆的可靠性A车有2个接地装置，B、C车各有4个接地装置，程对角布置01二、轴箱和轴承01二、轴箱和轴承

约束轮对与构架之间的相对运动的机构成为轴箱定位装置，由于轴箱相对于轮对左右前后的间隙很小，故轴箱定位也是约束同一转向架两轮对相对运动的轮对定位。地铁车辆轴箱定位方式普遍采用橡胶弹簧定位和