轮对（车辆构造与检修课件）

轮对结构及检修主要内容轮对的作用及结构1轮对的测量2轮对的检修3一、课前知识回顾1.铁道车辆五大组成部分：______、___________、________、______、____________。2.转向架的组成部件包括______、_________、______、________、_________。3.常见的货车包括：______、______、______、______等，其中，______通用性最好，______通用性最差。4.最常见的转向架是___轴转向架。转向架车钩缓冲装置制动装置车体车辆内部设备轮对轴箱装置构架弹簧减振装置制动装置敞车棚车平车罐车敞车罐车二引入铁道车辆上的零部件繁多，为什么要特别把轮对作为一章内容进行详细学习？德国ICE列车事故。为什么是轮对？二、轮对的作用及结构承载：承受来自车辆的全部静、动载荷，并传递给钢轨。引导：负重下，引导车在轨上运行。1轮对的作用二、轮对的作用及结构具有足够强度和刚度，保证在允许的最高速度。在保证安全前提下，尽可能减轻轮对的质量。并有一定的弹性——减少轮轨间作用力、噪音。车轴与车轮结合牢固。应具备阻力小和耐磨性好的优点，减少牵引力并提高寿命。适应车辆直线及曲线运行，并具备必要的抵抗脱轨的安全性。2对轮对的要求二、轮对的作用及结构3轮对组成结构二、轮对的作用及结构轮对是由1根车轴和2个车轮，通过过盈配合，采用冷压装连接在一起的。(轮对压装）3轮对组成结构过盈配合二、轮对的作用及结构分类：按车轴是否空心，分为空心车轴和实心车轴。绝大多数为圆截面实心车轴。按所用轴承的不同分为滚动轴承车轴和滑动轴承车轴。滚动轴承车轴是目前主流及未来发展趋势。4车轴二、轮对的作用及结构3车轴二、轮对的作用及结构4车轴二、轮对的作用及结构4车轴二、轮对的作用及结构4车轴二、轮对的作用及结构4车轴①轴端螺栓孔：安轴承压板，防轴承外窜。②轴颈：安装滚动轴承+承载。③防尘板座：安装防尘板。④轮座：安装车轮。受力最大、直径最大。⑤轴身：连接两轮座。圆柱形。⑥制动盘安装座：压装制动盘。共2个二、轮对的作用及结构4车轴二、轮对的作用及结构4车轴轴颈：安装滚动轴承+承载。轴颈轴颈二、轮对的作用及结构4车轴轮座：安装车轮。受力最大、直径最大。轮座二、轮对的作用及结构4车轴防尘板座：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二、轮对的作用及结构4车轴二、轮对的作用及结构4车轴空心车轴：多用于高速列车二、轮对的作用及结构4车轴二、轮对的作用及结构车轮各部分名称：5车轮踏面轮缘轮辋幅板轮毂二、轮对的作用及结构车轮各部分名称：1踏面2轮缘3轮辋4轮毂5轮毂孔6幅板7副板孔5车轮1235467二、轮对的作用及结构5车轮二、轮对的作用及结构踏面：与钢轨接触面，做成一定斜度。轮缘：轮内侧面径向圆周凸起，保持车轮在轨上运行，起导向作用，防止脱轨。轮辋：踏面径向厚度。辐板：连接轮辋和轮毂的地方。曲面狀，具弹性。轮毂：保证轮轴配合的部分。轮毂孔：安装车轴。辐板孔（取消）：加工定位、吊装。5车轮二、轮对的作用及结构5车轮二、轮对的作用及结构踏面形状：分为锥型、磨耗型、高速磨耗型。磨耗型接近车轮磨耗后形成的曲线状态。轮辋宽度：车轮内侧面与踏面外侧面之间的距离。标准车轮135+5mm。轮缘顶点：由车轮内侧面向外16mm处轮缘上一点。5车轮二、轮对的作用及结构基点：车轮内侧面向外70mm处踏面上的点。测：直径、轮辋厚度、圆周磨耗深度。滚动圆:过基点沿车轮一周组成的圆。车轮名义直径：滚动圆直径。客车：915mm货车：840mm5车轮二、轮对的作用及结构车轮踏面做成一定斜度的原因：1、便于通过曲线：离心力→R外＞R内→S外>S内曲线区间外轨长内轨短→减少轮在轨上滑行顺利通过曲线5车轮二、轮对的作用及结构车轮踏面做成一定斜度的原因：2、可自动调中：轨铺设向线路中心斜→轨对轮的作用力N指向线路中心→车在直线运行中，轮对在滚动过程中能自动纠正偏离方向。5车轮二、轮对的作用及结构车轮踏面做成一定斜度的原因：3、顺利通过道岔：踏面具有一定斜度→轮由尖轨过渡基本轨，防止撞击基本轨踏面最外侧5*5倒角→增大踏面与轨顶间隔，保证轮顺利通过5车轮二、轮对的作用及结构车轮踏面做成一定斜度的原因：4、使踏面磨耗均匀：踏面具有一定斜度，车轮运行时，回转圆直径不停变化→车轮在钢轨上接触点不停变化→踏面磨耗较为均匀5车轮二、轮对的作用及结构车轮分类：按用途分类：客车车轮、货车车轮、机车车轮按结构分类：整体轮（碾钢轮、铸钢轮）、轮毂轮新型车轮：弹性车轮、S型辐板轮5车轮二、轮对的作用及结构车轮分类：1、碾钢整体轮

简称辗钢轮，是由钢锭或轮坯经加热碾轧而成，并经过淬火热处理。

优点：强度高、韧性、自重轻，能适应载重大运行速度高的要求；维修费用低。

缺点：制造技术复杂，设备投资大5车轮二、轮对的作用及结构车轮分类：为适应高速、重载，近年来研制了S型幅板整体辗钢车轮。结构强度提高，应力分布合理，具有较好的径向弹性特性，可显著改善轮轨动作用力。5车轮整体辗钢轮S型幅板整体辗钢轮二、轮对的作用及结构车轮分类：2、新型铸钢轮

新型铸钢轮与整体辗钢轮相比：（1）铸钢车轮直接铸造成型（2）采用石墨浇注工艺，具有尺寸精度高、几何形状好、质量分布均匀（3）流线型幅板结构5车轮二、轮对的作用及结构车轮分类：3、高速轻型车轮

为减少高速运行时轮轨之间动作用力，轮对尽可能轻量化，一般采用维持轮径不变减小车轮质量。特点是采用薄轮辋、幅板、轮毂；采用适用高速运行的踏面外形，如UICS1002；采用设计合理的幅板外形。5车轮二、轮对的作用及结构5车轮二、轮对的作用及结构5车轮二、轮对的作用及结构5车轮二、轮对的作用及结构5车轮二、轮对的作用及结构5车轮二、轮对的作用及结构分为车轮标记和车轴标记。车轮标记：

可打在轮辋外侧面、轮毂内侧面、辐板内侧面上

分类：①制造年月②车轮型号③制造厂代号④熔炼炉罐号及顺序号6轮对标记二、轮对的作用及结构6轮对标记二、轮对的作用及结构车轴标记：车轴制造标记：

包括：制造厂代号、熔炼炉罐号、型号、制造年月等刻打位置：集中刻打在某一扇区内永久保留

6轮对标记二、轮对的作用及结构车轴标记：轮对组装标记：轮对组装及组装责任单位标记：组装年、月、日。注：在制造标记所处扇形区須时针排列下一区内刻打，第一次组装标记永久保留。6轮对标记二、轮对的作用及结构6轮对标记二、轮对的作用及结构6轮对标记二、轮对的作用及结构6轮对标记三、轮对内侧距离与轨道的关系轨距：指的是铁路轨道两条钢轨之间的距离(以钢轨的内距为准)。轨距的测量方法为两条钢轨轨顶内侧垂直平面间的距离。1435为国际通用的标准轨距。轮对内侧距：即轮缘内侧距离，指轮对中两车轮轮缘内侧面之间的水平距离。1定义三、轮对内侧距离与轨道的关系1定义13591433三、轮对内侧距离与轨道的关系轮缘内侧距离的大小是影响行车安全的重要因素。1、轮辋宽度≥135

原型1353±2厂段修1353±32、127≤轮辋宽度<135

原型厂段修1定义三、轮对内侧距离与轨道的关系1定义四、轮对的故障分类：裂纹、磨伤、碰伤和弯曲。车轴裂纹：①类型：

横裂纹——与轴中心线夹角≥45度。

受弯曲应力，轴有效面积减小，影响车轴强度、容易引发断轴、更危险。

纵裂纹——与轴中心线夹角＜45度。1车轴的故障四、轮对的故障1车轴的故障四、轮对的故障车轴裂纹：②部位及原因：防尘板座与轴颈交界处：因圆弧过渡不良——应力集中轴颈内侧向外20~100处：因热轴变形或磨伤轴颈——应力集中——疲劳裂纹轮座外侧向内10~30、轮座内侧向外10~30：荷重下轴发生微弯——弯曲交变应力——裂纹。轮座后肩向内350处：因外物打击受伤或锻造重皮、装载等应力集中。注意：轮座部分的裂纹占全部的97%。1车轴的故障四、轮对的故障车轴裂纹：③车轴断裂的原因：

热切：圈崩裂、滚子破碎等原因，造成轴箱激热，车轴折断。冷切：疲劳裂纹逐渐发展的结果。1车轴的故障四、轮对的故障车轴磨伤：轴身磨伤:由于制动拉杆、杠杆组装不良而与车轴接触造成磨伤。轴颈及防尘板座上的纵、横向划痕、凹痕、擦伤、锈蚀、磨伤等。1车轴的故障四、轮对的故障车轴弯曲：原因：主要是制造过程中发生的弯曲，还包括车轴受到剧烈冲击，或组装时车轴与车轮不垂直危害：车振动大，热轴、轮缘偏磨——脱轨。限度：测内侧距离，任两处相差＞3mm，更换轮对。1车轴的故障四、轮对的故障轮缘故障：（1）轮缘厚度过薄原因：

A、轮缘与轨正常摩擦。（蛇行运动、曲线离心力）

B、转向架车轴不平行危害：

A、使轮对横向串动量大——给车体带来摆动。

B、曲线——减少安全搭载量→容易脱轨

C、过直线——横动量增大，运行平稳性变差

D、轮缘强度降低，根部易裂纹。限度：以货车标准轮为例，剩余厚度：厂≥28、段≥26、辅≥24、运用≥232车轮的故障四、轮对的故障轮缘故障：（2）垂直磨耗：

轮缘外侧面发生垂直方向磨耗，使踏面弧线变形。原因：

基本同上，横向力影响更大。危害：

A、过道岔外侧面易和基本轨密贴，爬上尖轨——挤岔或脱轨。

B、磨耗面外形和钢轨内侧面形状一致，加速轮缘和钢轨的磨损。限度：

由根部向轮缘顶点方向垂直磨耗15到限（角点到轮缘根部的竖直距离）2车轮的故障四、轮对的故障轮缘故障：（3）碾堆：

轮缘受钢轨的挤压作用，在轮缘外侧靠轮缘顶部形成的突起。原因：材过软，受轨挤压、变形、顶部形成凸起。危害：同上,发现，立即更换，镟修。（4）锋芒：

角点与顶点重合，形成尖端，过道岔时，能豁开尖轨而脱轨。2车轮的故障四、轮对的故障轮缘故障：（5）轮缘内侧缺损：原因：

意外冲击或事故脱轨。危害：

降低该处轮缘强度——破损。限度：

沿圆周方向长度≤30，宽≤102车轮的故障四、轮对的故障踏面故障：（1）踏面圆周磨耗：

原因：A、滚动时，踏面与钢轨受挤压、剪切——疲劳磨耗。

B、制动过程、踏面时热时冷——表材变化。危害： A、失去标准轮廓、踏面锥度变大、蛇形运动频率增高——平稳性降 B、过道岔，车轮由基本轨向尖轨过渡，产生上下跳动、易砸伤尖轨，并引起脱轨2车轮的故障四、轮对的故障踏面故障：（1）踏面圆周磨耗：检修限度：

客：厂、段≤0.5

货：厂≤3、段≤52车轮的故障四、轮对的故障踏面故障：（2）踏面剥离：踏面上金属剥落原因：

A、疲劳型剥离：材不良——有夹渣——运行反复辗压，疲劳出现鳞片状剥离。

B、热剥离：制动抱闸——高温——冷却（反复热胀冷缩）——表面细小裂纹——辗压。危害：轮加剧振动、冲击——配件、货物、轨损坏——燃轴。限度：剥离长度沿圆周方向测量。（以非提速客车为例）2车轮的故障四、轮对的故障2车轮的故障

剥离擦伤四、轮对的故障2车轮的故障四、轮对的故障踏面故障：（3）踏面缺损：原因：材不良，外侧辗堆，意外打击及机械化调车作业碰撞等造成。危害：减少安全搭载量。限度：

自相对轮缘外侧至缺损处之距离

客车≥1505，

货车≥1508。

缺损长度≤150。2车轮的故障四、轮对的故障车轮裂纹：原因：使用时间过长，轮辋较薄危害：导致车轮破碎。检查：A、借助锤敲声音：清脆——良好，闷哑——裂纹。B、外观象征判断：表面有透油墨线，透锈道痕，铁粉附着——裂纹。2车轮的故障四、轮对的故障轮辋过薄：①原因：踏面周围磨耗过限及多次旋修而轮辋厚度逐渐减少。②危害：

A、降低强度——引起裂纹

B、轮直径变小，转向架等高度下降，影响各部分配合关系。③限度：原型652车轮的故障四、轮对的故障车轮轮辋外侧辗宽原因：材质过软。危害：同踏面磨耗。过道岔时，辗宽部分会挤压基本轨而造成脱轨。限度：≥5，则镟修或换轮。轮毂松弛及轮对內侧距离不合标准原因：机械加工精度不够、粗糙度不合要求、组装压力不合标准。使用中由于车轮与车轴的相互作用力。外观象征：透锈危害：轮对内侧距离改变——脱轨。检修限度：（段修）轮辋宽127~135,则1354≤轮缘内侧距≤1359

轮辋宽≥135,则1350≤轮缘内侧距≤13562车轮的故障四、轮对的故障简称：TPDS1、TPDS利用设在铁路轨道上的测试系统，动态监测轮轨间的动力学参数，实现了对货车的运行状态分级评判；

2、TPDS同时兼有车轮擦伤及超偏载监测功能，重点防范货车脱轨事故，防范车轮踏面擦伤、剥离，防范货物超载、偏载等行车安全隐患。

3、TPDS对运行品质不良货车实施联网跟踪报警，向前方列检预报车轮踏面擦伤，预警货物超载。

3货车运行状态地面安全监测系统四、轮对的故障3货车运行状态地面安全监测系统五、轮对的探伤检查1、基本原理原理：将铁磁材料的零件磁化，零件缺陷处的磁阻就会增大，利用漏磁来发现缺陷。1电磁探伤五、轮对的探伤检查2、显示方法：磁粉

A、据磁粉在缺陷的集中长度、色深浅，可判断裂纹的长度和深度。

B、缺陷显示的清晰，取决于磁粉的导磁率、粒度、纯度。①干法：干磁粉撒在工件表面上，通过磁粉聚集来发现缺陷。②湿法（磁悬液）：用磁粉、油水、活性剂、除锈剂制成磁悬液，把之喷在工件表面上，或把工件浸入液体中检查。1电磁探伤五、轮对的探伤检查荧光磁粉显示：在暗室中用长波紫外线灯光照射，缺陷处的磁粉会出