高速铁路动车组机械设备维护与检修 课件 15.CRH380A型动车组转向架轮对轴箱定位装置

高速铁路动车组机械设备维护与检修

CRH380A型动车组转向架轮对轴箱定位装置主讲人：牛小伟2第二部分轴箱装置一系悬挂装置第三部分第一部分轮对CRH380A型动车组转向架轮对轴箱定位装置Page3轮对轴箱定位装置包括轮对、轴箱及一系悬挂装置，分为动车轮对轴箱定位装置和拖车轮对轴箱定位装置。第一部分轮对动车轮对轴箱定位装置拖车轮对轴箱定位装置Page4两个车轮和一根车轴按规定的压力和尺寸牢固地压装在一起叫作轮对。在轮轴接合部位应采用过盈配合。1.车轮：车轮是车辆直接与钢轨接触的部分，它将车辆的载荷传给钢轨，并在钢轨上滚动，使车辆运行。车轮各部位名称如图所示。第一部分轮对一车体结构的构造原则1—轮缘；2—踏面；3—轮辋；4—轮毂；5—轮毂孔；6—辐板；7—辐板孔。Page5第一部分轮对车轮各部位的作用如下：（1）踏面：车轮与钢轨接触的外圆周面，具有一定的斜度，其与轨面在一定摩擦力下完成滚动运行。（2）轮缘：车轮内侧面的径向圆周突起部分称为轮缘，这是保持车轮沿钢轨运动、起导向作用、防止脱轨的重要部分。（3）轮辋：车轮具有完整踏面的径向厚度部分，以保证踏面具有足够强度的同时也便于加修。（4）轮毂：轮与轴相互配合的部分。轮毂保证车轮和车轴相互结合且保证有足够压装力。（5）轮毂孔：安装车轴的孔，与车轴上的轮座部分实现过盈配合。（6）辐板：连接轮辋和轮毂的部分。（7）辐板孔：便于轮对在切削加工时与机床固定和吊运轮对而设（新造车轮已取消）。Page62.车轴：车轴是轮对的中枢。由于车轴各部位受力状态不同及装配的需要，其直径也不一样。车轴各部位名称如图所示。第一部分轮对1—轴颈；2—防尘板座；3—轮座；4—制动盘座；5—轴身。Page7第一部分轮对车轴各部位的作用如下：（1）轴颈：安装滚动轴承和承载的部位。（2）防尘板座：为车轴与防尘板配合部位，其直径比轴颈直径大，比轮座直径小。（3）轮座：车轴和车轮配合的部位，是车轴受力最大的部位。（4）制动盘座：供压装制动盘用。（5）轴身：两轮座的连接部分，为增加其强度和减少应力集中，车轴轴身呈圆柱形。Page8第一部分轮对为检修探伤操作方便及减轻重量，动车组车轴一般采用空心车轴。Page9CRH380A型动车组轮对分为动车轮对和拖车轮对，动车轮对的车轴一侧安装齿轮箱，而拖车轮对的车轴则安装轴盘（轴制动盘）。此外，拖车轮对因轴端安装不同速度传感器也略有差异。由于采用了带自密封的轴承，因此轴承可预先压装在轴颈上。轮对组装后，需逐个进行动平衡试验。动车轮对由车轴、车轮（带有制动盘，简称轮盘）、齿轮箱及轴承构成。拖车轮对由车轴、车轮（也带轮盘）、轴盘及轴承构成。为确保安全性和可靠性，车轮、大齿轮（齿轮箱的部件）、轴盘等采用冷压法压装到车轴上。第一部分轮对二CRH380A型动车组轮对Page101.

CRH380A型动车组车轮：CRH380A型动车组车轮采用整体轧制车轮，动车车轮和拖车车轮可互换。新造车轮滚动圆直径为860

mm，最大磨耗直径为790

mm，在轮辋外侧面790

mm圆周上，设有磨耗到限标记。轮辋宽度为135

mm，踏面采用LMA型踏面，踏面形状如图所示。第一部分轮对Page11因采用轮盘制动，需要在车轮辐板两侧安装制动盘，所以为直辐板车轮，在辐板中部有12个螺栓安装孔及6个定位销安装孔。第一部分轮对Page122.

CRH380A型动车组车轴：CRH380A型动车组车轴为减轻质量，采用了60

mm的直线镗削空心车轴。可利用镗削内孔面进行超声波探伤，内孔采用M65尼龙轴端防尘盖封堵，便于探伤时拆卸。第一部分轮对动车车轴拖车车轴13第二部分轴箱装置一系悬挂装置第三部分第一部分轮对CRH380A型动车组转向架轮对轴箱定位装置Page14第二部分轴箱装置轴箱装置主要包括：轴箱体、定位节点压盖、轴箱前盖、轴箱后盖、轴承组、橡胶弹性定位节点、轴温传感器及橡胶盖等。1.轴箱体：轴箱体采用轴箱与转臂一体式结构，其目的是简化结构，降低自重、便于维护检修，同时有利于提高车辆的运行稳定性以及便于组装。箱体内安装轴承，其顶部用于安装轴箱弹簧。轴箱体另一端和定位节点压盖之间夹有橡胶定位节点，装配后将组件安装在转向架构架的定位转臂上，构成轮对的定位装置。轴箱内的轴承外圈通过轴箱前后端盖来定位。另外，轴箱体的侧面设置有对轴箱轴承状态进行监视的轴承温度传感器。当轴承温度达到一定值以上时，温度保险丝就熔断并发出轴温异常报警。Page15第二部分轴箱装置1—轴箱体；2—定位节点压盖；3—轴承组件；4—前盖；5—后盖；6—橡胶盖。Page16第二部分轴箱装置2.轴箱前盖：前盖可用来安装速度传感器。安装的速度传感器种类有AG37、AG43、GEL247Y（或其他类型）三种，三者之间无互换性。因轴端安装传感器的不同，有不同类型的轴端结构。普通轴端分解图Page17第二部分轴箱装置AG37轴端分解图AG43+GLE247V轴端分解图Page18第二部分轴箱装置3.轴箱后盖：轴箱后盖采用上下分体结构，先上下形成完整的挡圈后，再与轴箱通过螺栓连接。轴箱后盖设有迷宫式结构以防止雨水及尘埃等的侵入。4.橡胶弹性定位节点：轴箱与构架连接的一端为橡胶弹性定位节点，用以传递轮对与构架之间的牵引力和制动力。橡胶弹性定位节点作为一系悬挂装置的主要部件之一，将在一系悬挂部分详细叙述。Page19第二部分轴箱装置5.轴承：CRH380A型动车组转向架采用双列圆锥滚子轴承，轴承外径240

mm，内径130

mm，油脂润滑，采用轻接触式的双唇自密封结构，轴承组由外圈、双列圆锥滚子、保持架、内圈、防止磨损的隔板、油封、油封圈和后盖等组成，为预加润滑脂的全密封型单元轴承1—1：外圈；1—2：滚子；1—3：通孔；1—4：油封（密封装置）；2：前盖；3：后盖；4：隔板。20第二部分轴箱装置一系悬挂装置第三部分第一部分轮对CRH380A型动车组转向架轮对轴箱定位装置Page21第三部分一系悬挂装置一系悬挂装置是连接轮对与构架的活动关节，除了传递各个方向的力和振动外，必须保证轮对能够适应线路状况而相对于构架上、下、左、右和前、后运动。CRH380A型动车组一系悬挂采用转臂式结构，由定位转臂（轴箱与转臂一体式结构）、轴箱弹簧、轴箱垂向减振器（一系垂向减振器）、弹性定位节点、轮对提吊等构成。Page22第三部分一系悬挂装置轴箱弹簧安装在轴箱和转向架构架之间，传递垂直方向的力，通过调整垫片调整轴箱弹簧使每个车轮的载荷均匀。轴箱弹簧主要包括弹簧、弹簧夹板、橡胶垫、绝缘罩、调整垫及防雪罩。一轴箱弹簧1—外圈弹簧；2—内圈弹簧；3—防雪罩；4—上弹簧夹板；5—绝缘罩；6—下弹簧夹板；7—橡胶垫；8—调整垫。Page23第三部分一系悬挂装置1.弹簧：弹簧采用双圈钢圆弹簧组，由内、外圈弹簧组成，内、外弹簧的旋向相反。2.弹簧夹板：为了便于转向架的组装，设置上下弹簧夹板，使圆簧组保持在规定的预压缩高度，并保证转向架构架和轴箱之间的正位，下弹簧夹板上设置了螺纹，以方便弹簧组与转向架的组装、分解和调整。3.橡胶垫：安装在下弹簧夹板和轴箱体之间，橡胶垫为上下硫化黏结钢板结构，用以吸收高频振动。Page24第三部分一系悬挂装置4.绝缘罩：上夹板内侧还套上了防止电气腐蚀的绝缘罩，上部镶嵌了防尘帽。绝缘罩用于将圆簧和转向架构架从电气上进行绝缘，以免漏电电流通过轴箱轴承而对轴承产生电腐蚀。5.调整垫：作为调节车辆作用于轮对的重量差以及为了达到消除轴箱弹簧载荷不平衡的目的，将调整垫插入轴箱体和防振橡胶垫之间，通过拔出和插入调节垫进行高度调整，使得转向架四处位置的圆弹簧高度达到规定的尺寸。6.防雪罩：为应对动车组雨雪天气的运行环境，在轴箱弹簧外设置了防雪罩，采用热缩材料可明显改善轴箱弹簧的工作条件，减缓天气因素对弹簧的腐蚀作用。Page25第三部分一系悬挂装置在构架与轴箱之间，每组轴箱弹簧各并联了一个垂向减震器，构成一系悬挂的阻尼元件，主要作用是衰减转向架构架垂向及点头振动。二轴箱垂向减振器1—内油缸；2—外油缸组件；3—活塞杆组件；4—活塞；5—六角螺母；6—防松垫圈；7—螺母；8—阀；9—阀簧；10—内油缸盖组件；11—外油缸盖；12—O形密封圈；13—底板；14—防尘筒；15—橡胶节点（活塞杆组件侧）；16—橡胶节点（外油缸组件侧）；17—防尘罩；18—喉箍。Page26第三部分一系悬挂装置1.油压减振器工作原理：油压减振器是一个密封、充满油液的油缸，油缸内有一活塞，把油缸分为上下两部分，活塞上有小孔称为节流孔。如果把油缸固定在轴箱上，活塞固定在构架上，当构架做上下振动，活塞杆向上运动时，油缸上部分体积缩小导致上部油液的压力增大，而油缸下部分的体积增大导致下部油液的压力降低。油缸上下两部分的压力不同，于是压力高的上部分的油液通过节流孔流到油缸下部分填充活塞移动后产生的空间，油液通过微小的节流孔时要产生阻力，阻力大小和油液流动的速度以及节流孔的形状和大小有关。油液流动的速度越大，阻力也越大。当活塞向下运动时，则油缸上部体积逐渐增大，而油缸下部体积减小，油液通过活塞上的节流孔由下部流向上部，产生阻力。因此，车辆振动时，油压减振器起减振作用。Page27第三部分一系悬挂装置以上所说的情况是在假设活塞杆不占据油缸体积的情况下的作用，而实际的活塞杆具有一定的体积，当减振器工作时，油缸上部和下部体积的变化是不相等的。为了避免上述现象产生，在减振器油缸外增加一储油缸，在油缸底部有一进油孔，当减振器工作时，不足的油液由储油缸补充，多余的油液存储在储油缸中。Page28第三部分一系悬挂装置2.油压减振器特性：阻尼力F主要取决于阻尼系数（节流孔的大小）q和相对运动速度v，即：F=qv。左图所示为线性阻尼情况，真实的减振器阻尼不可能呈线性无限增大，当相对运动速度达到一定值时，阻尼力将不再增大或增大明显放缓，也就是出现卸荷现象，如右图所示。当速度到dv时就出现卸荷，卸荷力为dF。卸荷特征对抗蛇行减振器设计尤为重要。Page29第三部分一系悬挂装置橡胶弹性定位节点为金属-橡胶硫化的弹性元件，其芯轴固定在构架的定位转臂座上，外套及芯轴橡胶与轴箱转臂连接，提供轮对轴箱装置的纵向（X）、横向（Y）定位刚度。三

橡胶弹性定位节点Page30第三部分一系悬挂装置轮对提吊的主要作用是在转向架整体起吊过程中，使轮对随构架形成整体，同时，防止在转向架拆卸时轴箱弹簧伸长而损伤垂向减振器。四