《铁道车辆构造与检修》 课件 模块2 项目三 轮对的检修理论（一）

模块二轮对轴箱装置的

认知与检修

项目三轮对的检修理论（一）

任务一轮对的组装任务二轮对的损伤点击观看全方位轮对的组成

任务一轮对的组装一、轮对组装种类及要求新组装：是以新制车轮、制动盘及车轴按新制（原型）技术标准组装的轮对。重新组装：是以旧车轮、旧制动盘、旧车轴（拼修），旧车轮和新车轴（换轴），新车轮和旧车轴（换轮）及旧车轴和新制动盘（换盘）按厂（A4）修技术标准组装的轮对。

轮对组装的一般要求1.轮对的两个车轮必须同类型、同材质；2.对于盘型制动轮对，同一车轴上须组装同厂家、同型号、同材质的制动盘；3.轮对退轮（退盘）后，原车轮（制动盘毂）与原车轴不得重新组装；4.组装表面必须清洁，不应有任何损伤；5.禁止用压力法移动车轮在车轴上的位置，以调整轮对的内侧距离；6.轮座部位要进行电磁探伤，不得有裂纹。7.轮对组装前，轮毂孔和车轴轮座应在相同的环境温度下，同温8小时后，进行加工、测量，选配组装；8.轮座表面的粗糙度、圆度、圆柱度等要符合要求并且内侧直径大于外侧直径，同一车轴上的两轮座直径不超过3mm；9.轮座加工时，轮座外侧应有一圆锥形的引入段，其长度及表面粗糙度应符合图纸规定；10.轮毂孔的表面粗糙度、圆度、圆柱度等须符合要求，轮毂孔的内外侧要有R3mm的圆弧；11.轮毂孔和轮座的压装过盈量应在轮毂孔直径的0.8‰∽1.5‰之间；12.同一轮对上，两车轮直径差不得超过1mm；13.轮对组装时，向同一车轴上组装的两个车轮轮辋宽度差须符合下表规定，轮辋宽度小于134mm的车轮不得再组装使用。同一车轴上组装的两个车轮轮辋宽度差最高运行速度v(km/h)v≤120120＜v≤160160＜v＜200车轮种类辗钢车轮辗钢车轮辗钢车轮车轮轮辋宽度差(mm)≤3≤3≤2相应的标准TB/T2817—1997TB/T2817—1997TB/T2078—1996二、轮对压装（一）轮对压装的一般要求1.轮对组装采用压力机压入法；2.压力机、高压油泵须备有校验过的压力计，压力机应备有校准过的记录压装曲线的自动记录仪；3.压装前，轮座装配面和轮毂孔面须清除干净，并用HJ-30或HJ-40机油均匀涂在轮座装配面压入段的前端和轮毂孔入口处60mm的部位上，压装时，轮轴中心线与压力机活塞中心线一致并平行；4.轮座与轮毂孔的过盈量应符合规定要求，以保证轮毂与轮座间有足够的结合力，又不致使轮毂因过盈量过大而使轮毂产生过大的塑性变形；5.压入速度应保持均匀，压装速度应在30∽200mm/min范围内。二、轮对压装（二）轮对的组装时的受力图见下图

二、轮对压装（三）车轮压入时的受力

车轮与车轴轮座在压装过程中，由于过盈关系，将在接触面，产生P强，由此产生磨擦力F，因而F的大小决定P的大小。

P≥F=μπDLp强(1-1)P——压入力（N）

D——轮座直径（mm）

L——压装过程轮轴接触面的长度（mm）

μ——摩擦系数

p强——配合面的压强（MPα)

二、轮对压装（四）压力曲线由以上公式知，在压装过程中，当过盈量经过一定时，在理想情况下，压入力P值正比于接触面的长度L，如以压装长度L为横坐标，压入力P为纵坐标，压入过程可用图线来表示即压装曲线。在理想的情况下，压装曲线应为斜直线但实际压装时，由于受各种因素的影响，致使压装曲线出现各种不同的变化，压装曲线的变化反映了组装的质量，压装曲线巳成为衡量轮对压装质量的重要标志。

二、轮对压装（五）轮对检验压装曲线的检验

1.合格曲线的条件（保存六年）（1）轮对组装最终压力按轮毂孔直径计算，每100mm直径尺寸的压装力为：40钢车轴最小为343KN,最大为539KN;50钢车轴最小为343KN,最大为588KN。（2）压装曲线应均匀平稳上升，其投影长度不短于理论长度的80%，如图1。（3）起点陡升不超过98KN，如图2-21。（4）全部曲线不得有跳吨；曲线中部不得有降吨，允许有10%的平直线，如图3。（5）平直线的两端均应圆滑过渡；曲线末端平直线长度不得超过该曲线投影长度的15%，如图4。

（6）末端降吨曲线的长度不得超过该曲线投影长度的5%，如图5、图6。（7）曲线的最高点压力，不得大于该轮毂孔直径计算的最大压力吨数，如图7。（8）曲线的最小点压力，不得小于该轮毂孔直径计算的最小压力吨数，如图8。（9）曲线开始上升的一点与终点处的一点（按该轮毂孔直径计算的最小压力吨数的一点）连成一直线，压装曲线须全部在此直线以上，如图9。压力曲线图

2.不合格曲线在实际压装过程中，由于轮对加工质量不合乎要求，选配不当或操作不符合要求等原因，也会造成压装曲线不合格。（1）压装力小于规定的最小压力或过盈量不足时，重新选配组装。（2）如压装力超过最大压力吨数时应加工，达到质量要求后，允许再装一次。如因压装曲线不合格时，将车轮退下后，在原有的轮座表面、轮毂孔内径面无拉伤时，允许在不加修的情况下重装一次，再次压装的曲线合格者可装车使用，两次压装的压装曲线合并保存。

压装后尺寸检验

1.轮对压装后，轮对曲内侧距离应符合规定（用内距尺测）

a.轮辋宽135mm及以上者为1353±2mm。

b.轮辋宽127mm及以上至不足135mm者为1355+2mm。

c.轮对内侧距任意三处相差不超过1mm。

d.轮对内侧距离小于规定尺寸时不得向外侧压调。

e.轮对内侧离比规定的最小内侧距离小1mm及以内或因车轮辗制不均匀而使内侧距任意之处差超过规定时，可以旋削轮辋内侧面调整。

2.轮对压装后，其轮位差不得超过3mm。（六）刻打标记

凡组装后的轮对，经质量检验合格后，须在车轴端面按规定刻打轮对组装标记。任务二轮对的损伤一、车轴的损伤（一）车轴裂纹（二）车轴磨伤（三）车轴弯曲（一）车轴裂纹车轴裂纹分为：横裂纹和纵裂纹。横裂纹——裂纹与车轴中心线夹角大于45°时称为横裂纹。纵裂纹——裂纹与车轴中心线夹角小于45°时称为纵裂纹。车轴的横裂纹使车轴的有效截面积减少，容易扩展引起断轴事故。危害极大。车轴各部都可能产生横裂纹。主要部位如上图。车轴常发生横裂纹的部位

车轴断裂的原因有以下几方面：

1.热切2.疲劳断裂（冷切）注：车轴裂纹时，应将裂纹旋去后，再旋去一定深度的影响层，如果剩余直径符合限度可以继续使用1.热切

滚动轴承轴箱由于滚子破碎、保持架脱落等故障，引起轴箱激热，产生高温（滑动轴承轴箱由于轴箱激热,白合金熔化,瓦体与轴颈直接摩擦产生高温），使轴颈变形，磨耗剧增，轴颈截面减小到不能支撑车体载荷时，发生折断。2.疲劳断裂（冷切）车轴使用年久都可能产生疲劳裂纹。一般车轴发生疲劳裂纹的时间在使用后12年左右。而有些车轴过早地产生疲劳裂纹，其原因常是车轴材质不好，或制造和使用中在车轴表面造成伤痕。一般车轴裂纹至折断要经过一个较长的时间，如果及时检查处理是可以防止车轴折断的。车轴裂纹发展的过程中,金属组织结构先发生变化,然后发展成裂纹，所以裂纹末端的金属虽未裂纹但已受到影响。车轴裂纹时，应将裂纹旋去后，再旋去一定深度的影响层，如果剩余直径符合限度可以继续使用。（二）车轴磨伤1.轴颈及防尘板座上的纵、横向划痕、凹痕、擦伤、锈蚀、磨伤等。2.轴身的磨伤。常由于制动拉杆、杠杆组装不良而与车轴接触造成磨伤。磨伤处易引起应力集中，造成车轴裂纹。（三）车轴弯曲车辆重车脱轨，车轴受到剧烈冲击会引起车轴弯曲。车轴弯曲时，车辆运行振动增大，能造成轴箱发热、轮缘偏磨，甚至脱轨事故。沿车轮圆周测量轮对内侧距离，如果任两处相差超过3mm，则车轴弯曲过限，必须更换轮对。（一）踏面圆周磨耗（二）轮辋过薄（三）轮缘磨耗（四）踏面擦伤与剥离或局部凹下（五）车轮轮缘或踏面缺损（六）车轮轮辋外侧辗宽（七）车轮裂纹二、车轮损伤车轮踏面圆周磨耗性质及处理车轮踏面圆周磨耗的原因车轮踏面圆周磨耗的危害（一）踏面圆周磨耗踏面磨耗损伤性质及处理车轮踏面圆周磨耗——是指车轮踏面在运用过程中车轮直径减小，并改变了踏面标准轮廓。段修时，磨耗深度超过5mm时，必须旋修。踏面磨耗是一种不可避免的自然磨耗。踏面磨耗的速度随车轮的材质、运用及线路情况而不同。在一般情况下，新旋修车轮使用的开始阶段(磨合阶段)走行5000km左右，会形成0.5～1mm的磨耗，以后每走行5000km磨耗0.1mm左右。引起踏面磨耗的主要原因

1.挤压塑性变形车轮滚动时，踏面与钢轨接触处的材料受挤压和剪切，经多次反复作用，使表层金属疲劳磨耗。

2.摩擦热的作用制动时，闸瓦与车轮间产生大量摩擦热，当缓解时闸瓦离开踏面后，摩擦热迅速向整个车轮传导而使踏面速冷。如此的时冷时热，易使踏面表面材质变化而造成破坏。实际观察与分析结果表明:车轮踏面的磨耗是踏面表层不断形成厚度在0.05～0.2mm的白硬层和白硬层不断脱落的过程。车轮踏面圆周磨耗的危害

⑴它破坏了踏面的标准外形，使踏面与钢轨经常接触部分的磨耗变大，使轮对蛇形运动的波长减小，频率增高，影响车辆运行的平稳性。⑵踏面磨耗造成轮缘下垂，轮缘下垂严重时，会压坏钢轨连接螺栓，引起脱轨。⑶踏面磨耗严重时，也使踏面外侧下垂，当通过道岔时，(如下图所示）踏面外侧会陷入基本轨和尖轨之间，把基本轨推开，造成脱轨。车轮踏面圆周磨耗的危害⑷增大运行阻力车轮踏面磨耗后，车轮与钢轨的接触面积增大，车轮踏面与钢轨接触的各点与车轴中心的距离是不相同的，如下图中的a、b两点，车轮滚动一圈，a和b点的滚动距离也不相同,而钢轨各处纵向长度是相同的，这样车轮与钢轨必然会发生局部滑动摩擦，使踏面磨耗加剧，踏面与钢轨接触各点与车轴中心距离偏差越大，则运行摩擦阻力也越大。（二）轮辋过薄及危害当车轮踏面磨耗超过限度或因其它故障要旋修车轮，车轮轮辋厚度也随之变薄。轮辋过薄时，其强度减弱容易发生裂纹，车轮直径也变小，影响转向架各部分配合关系。轮辋过薄超过限度时，应更换车轮。Ｄ型车轮轮辋厚度运用限度规定为23mm。（三）轮缘磨耗轮缘磨耗过薄轮缘垂直磨耗轮缘锋芒轮缘辗堆1.轮缘磨耗过薄轮缘磨耗最常见的形式：如右图所示，磨耗面与水平面多数呈70°的夹角，轮缘外侧A点与轮缘顶点C的水平距离减小。轮缘外侧A点是轮缘靠紧钢轨时轮缘和钢轨接触的极限位置，如果A、Ｃ两点的水平距离太小，车轮过道岔时，轮缘顶部会压伤尖轨或爬上尖轨而脱线。A、C两点的水平距离叫“避开距离”,它不得小于6mm。轮缘顶点与轮缘外侧面的水平距离是16mm，所以运用中轮缘厚度不得小于23mm。1.轮缘磨耗过薄轮缘过薄的危害使轮轨间横向游隙增加，在通过曲线时，减小了车轮在内轨上的搭载量，容易脱轨；在通过直线时，增加了车辆的横动量,使运行平稳性变差。轮缘过薄,还降低轮缘的强度，易造成轮缘裂纹。2.轮缘垂直磨耗垂直磨耗——轮缘外侧面被磨耗为与水平面成垂直状态，叫垂直磨耗。轮缘外侧磨耗面与轮缘顶部未磨耗部分的交点叫做“角点”。角点到轮缘根部的竖直距离叫做垂直磨耗高度。运用中车轮垂直磨耗高度大于15mm，必须更换轮对，定期检修时，发现垂直磨耗就要旋修车轮。

垂直磨耗危害：车轮通过道岔时，轮缘外侧磨耗面容易和基本轨密贴，轮缘顶部更易压伤或爬上尖轨，造成脱轨。

3.轮缘锋芒锋芒——轮缘外侧磨耗使角点与轮缘顶点重合，轮缘顶点形成的尖端叫做锋芒。锋芒危害——当通过道岔时，轮缘锋芒可能豁开道岔的尖轨而脱线。4.轮缘辗堆辗堆——车轮材质过软时，在轮缘磨耗的过程中，轮缘受到钢轨的挤压作用，在轮缘外侧靠轮缘顶部形成的凸起叫做辗堆，如右图所示。危害——轮缘产生辗堆后,其危害同垂直磨耗的情况相似，过道岔时，容易脱轨。发现辗堆即须更换轮对旋修。

轮缘偏磨、轮缘垂直磨耗和锋芒属于不正常的磨耗，引起的主要原因有：转向架的构架偏斜，轴箱导框安装尺寸不合要求，两侧轴距之差过大或轴箱导框与轴箱间隙过大或过小；同一轮对两车轮直径之差过大，或压装车轮时两车轮至轴端面的距离不相等。（四）踏面擦伤与剥离和局部凹下踏面擦伤原因及危害剥离原因及危害局部凹下原因及危害踏面擦伤踏面擦伤：由于车辆运行中制动力过大，抱闸过紧，车轮在钢轨上滑行，而把圆锥形踏面磨成一块或数块平面的现象叫做踏面擦伤。踏面擦伤原因：造成踏面擦伤的原因有车轮材质过软，制动力过大，制动缓解不良，调车溜放时单方面使用铁鞋制动，同一轮对两车轮直径相差过大等，造成车轮踏面与钢轨接触处的转动阻力增大，引起车轮在钢轨上滑行。踏面擦伤的危害：踏面擦伤引起车辆运行时过大的振动，会使车辆零件加速损坏。轴箱发热，还会损坏钢轨。踏面擦伤的深度越大，引起的振动越大。注：踏面擦伤一般限制的是面积

踏面擦伤深度限度

踏面剥离

踏面剥离：车轮踏面表面金属成片状剥落而形成小凹坑或片状翘起的现象叫踏面剥离。踏面剥离原因：一种是车轮材质不良,在车轮与钢轨多次挤压作用下发生疲劳破坏；另一种是车轮在钢轨上滑行时，摩擦热使踏面局部金属组织发生变化而发生的金属脱落。踏面剥离危害：踏面剥离会使车辆在运行中产生过大的振动。

注：他面玻璃一般限制的是长度踏面剥离长度计算方法踏面剥离长度限度

踏面局部凹下

踏面局部凹下是因车轮局部材质过软，在运行中与钢轨挤压而成的，其测量方法和限度同踏面擦伤。（