第二章轮对..

第二章轮对第二章轮对由一根车轴和两个车轮组成。组装时采用过盈配合。孔的实际尺寸永远小于或等于轴的实际尺寸孔的公差带在轴的公差带的下方允许孔轴配合后使零件位置固定或传递载荷过盈配合第二章轮对车辆的重要部件，承受车辆的全部重量并引导车辆沿钢轨作高速行驶。足够的刚度和强度尽可能小的质量车轴与车轮结合牢固阻力小，耐磨性好对轮对的要求第二章轮对1.轮对的组成：轮对是由一根车轴和两个相同的车轮组成。轮轴配合部采用过盈配合，不能有任何松动。承担车辆全部重量和各种力的作用。在轨道上高速运行时还承受着从车体、钢轨两方面传来的其他各种作用力。轮对的质量直接影响列车运行安全，因此对它的制造、检修均有严格规定。一、轮对组成及基本要求第二章轮对2.轮对的基本要求应有足够的强度，以保证在容许的最高速度和最大载荷下安全运行；应在强度足够和保证一定使用寿命的前提下，使其重量最小，并具有一定弹性，以减小轮轨之间的相互作用力；应具备阻力小和耐磨性好的优点，这样可以只需要较少的牵引动力并能提高使用寿命；应能适应车辆直线运行，同时又能顺利通过曲线，还应具备必要的抵抗脱轨的安全性。第二章轮对第二章轮对压轮机第二章轮对第二章轮对圆截面实心车轴用优质碳素钢锻造而成可分为滑动轴承车轴和滚动轴承车轴（一）车轴各部分名称及作用第一节车轴第二章轮对一、车轴第二章轮对轴颈：安装轴承和承载防尘板座：车轴与防尘板的配合部位轮座：车轴与车轮配合的部位轴身：两轮座的连接部分轴端螺栓孔：安装滚动轴承轴端压板，防止滚动轴承内圈从轴颈上窜出制动盘安装座：压装制动盘一、车轴第二章轮对在车轴两端面有中心孔，以便于轮对在机床上进行卡装，其形状、尺寸。以中心孔轴线为基准刻划一个标记圆(基准圆)，标记圆直径如表所列。根据国家标准GB/T12814—2002，标准型滚动轴承车轴有RB2、RD2、RE2、RC2A、RC３、RC４、RD３、RD４、RD3A、RD4A、RD3B型。其中RB２、RD２、RE２、RE２A、RE２B型用于货车，RD3、RD4型既可用于货车，也可用于客车，其余用于客车。RC４、RD４型车轴为发电机传动车轴，在车轴一端有发电机皮带轮安装轴轴型BCDEd(mm)110130140150一、车轴第二章轮对（二）车轴的分类和使用范围标准滚动轴承车轴B——12tD——21tE——25tRB2、RD2、RE2——货车转向架RC3、RD3——客车转向架RC4、RD4——轴驱式发电机传动车轴RD3p——盘形制动车轴标准滑动轴承车轴一、车轴第二章轮对一、车轴（三）标准车轴尺寸及材质要求拉伸强度：在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力。伸长率:即延伸率,指材料在拉伸断裂后，总伸长(伸长量)与原始标距长度的百分比。冲击值αk：表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。一般把αk值低的材料称为脆性材料，αk值高的材料称为韧性材料。第二章轮对碳含量低于2%，并有少量硅、锰以及磷、硫等杂质的铁碳合金。性能主要取决于含碳量。含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低。按含碳量分为低碳钢(碳含量为0.3％)、中碳钢（碳含量为0.3％～0.6％）、高碳钢（碳含量为0.6％）。按质量分为普通碳素钢、优质碳素钢、高级优质碳素钢。按用途又分为碳素结构钢和碳素工具钢。碳素钢车轴材质及要求车轴采用优质碳素钢，如平炉钢或电炉钢钢锭或专门的车轴钢坯加热锻压成型，经过热处理(正火、或正火后再回火)和机械加工制成。第二章轮对与实心车轴相比，可降低20%~40%的质量；降低簧下质量，从而减小轮轨动力作用；特别适用于高速和重载列车；便于检修和探伤。空心车轴第二章轮对第二节车轮（一）车轮各部分名称及作用第二章轮对二、车轮(一)车轮各部分名称及作用第二章轮对二、车轮（一）车轮各部分名称及作用整体碾钢轮、新型铸钢轮。直辐板形轮和S形辐板轮。踏面轮缘轮辋辐板轮彀辐板孔轮彀孔第二章轮对车轮踏面做成一定的斜度，其作用为：•便于通过曲线•可自动调中•踏面磨耗沿宽度方向比较均匀磨耗型踏面踏面形状应满足的要求：名义直径：离轮缘内侧70mm处的直径，为滚动圆。轮径小的优点：降低车辆重心，减小簧下质量，缩短固定轴距。缺点：阻力增加，轮轨接触应力增大，踏面磨耗较快等我国标准轮径：货车840mm，客车915mm，柴油机车轮径为1050毫米,电力机车轮径为1250毫米。蒸汽机车各种车轮的直径因机型而异，动轮直径通常在1370～2000毫米之间。第二章轮对二、车轮（二）轮缘和踏面的形状及设置理由形状第二章轮对二、车轮（二）轮缘和踏面的形状及设置理由锥型（TB型）磨耗型（LM型）高速磨耗型（HLM型）形状第二章轮对二、车轮（二）轮缘和踏面的形状及设置理由便于通过曲线可自动调中能顺利通过道岔使踏面磨耗比较均匀防止车轮脱轨设置理由第二章轮对二、车轮（二）轮缘和踏面的形状及设置理由形状第二章轮对二、车轮（二）轮缘和踏面的形状及设置理由形状第二章轮对二、车轮（三）车轮的种类及材质要求（四）新型铸钢轮此部分以学生自学为主第二章轮对车轮按结构可分为轮箍轮和整体轮两大类。轮箍轮是将轮箍用热套装法装在轮心上，镶入扣环而成。扣环可在轮箍和轮心配合松弛时防止轮箍脱出，起安全止挡作用。整体轮是将轮箍与轮心上的轮辋合成一个整体。此外，有些国家还采用在轮辋与辐板之间加入弹性元件的车轮。这种车轮称为弹性车轮，通常只在地铁车辆上使用。中国铁路目前在机车上仍用轮箍轮，在客、货车辆上已全部使用整体辗钢轮。第二章轮对(二)车轮种类1.整体辗钢轮为我国主型车轮；强度高、韧性好、自重轻、安全可靠；维修费用低。S型辐板整体辗钢轮：应用于高速、重载。特点：辐板为不同圆弧连接成的S形状；LM型踏面；取消了辐板孔；适当减薄轮毂孔壁厚度。可提高强度；有较好的径向弹性，可显著改善轮轨动作用力。2.铸造轮冷铸生铁轮、旧型铸钢轮在我国已淘汰。新型铸钢轮生产工艺采用电弧炉炼钢、石墨铸型、雨淋式浇口浇铸工艺。优点：尺寸精度高，成本低，安全性好，耐疲劳和抗热裂性好。第二章轮对4.高速轻型车轮主要特点：轮辋、辐板、轮毂壁厚薄，优化的踏面和辐板外形。对车轮的加工精度及质量均衡性提出了更高的要求。3.轮箍轮由轮箍、轮心和扣环组成，安全性差，已很少使用。第二章轮对5.弹性车轮主要优点：可减小车辆簧下部分质量，降低轮轨力，缓和冲击，提高列车运行平稳性，改善车轮与车轴的运用条件，减小磨耗和噪声。压缩型压剪型第二章轮对第三节轮对的分类与标记（一）轮对的分类轮对的类型与名称根据车轴类型和车轮类型确定，一般与车轴型号一致。第二章轮对三、轮对的分类与标记（二）轮对标记制造年月车轮型号制造厂代号熔炼炉罐号1.车轮标记制造标记轮对组装标记特殊标记2.车轴标记第二章轮对第四节轮对的组装（一）轮对组装的一般要求组装成轮对的两个车轮必须是同型号、同材质的车轮；组装表面必须清洁，不应有任何损伤;压装过盈量的范围在轮彀孔直径的0.8‰～1.5‰之间；禁止用压力法移动车轮在轴上的位置；同一轮对上，车轮内侧面三处轮对内侧距的差值不得超过1mm；在同一轮对上的轮位差不超过3mm（2mm）；同一轮对上两个车轮的直径差不超过1mm。第二章轮对四、轮对的组装（二）轮对组装压力机压入法；轮彀孔与轮座接触部分用纯净的植物油润滑；压入力的大小主要取决于过盈量压力曲线成为衡量轮对压装质量的重要标志第二章轮对四、轮对的组装（三）轮对检验压力曲线检验电阻检验V120km/h的客车轮对应进行动平衡试验第二章轮对第五节轮对内侧距离与轨道的关系第二章轮对1．保证轮缘与钢轨之间有一定游间，以减少轮缘与钢轨的磨耗，并实现轮对的自动调中作用，并且，避免对轮对两侧车轮直径的允许公差要求过高，避免轮轨之间的过分滑动及偏磨现象。对于标准轨距线路，无论在直线上或曲线上的其最小轨距为1433mm，而轮对最大内侧距离为1359mm。钢轮轮缘最大厚度为32mm，轮缘与钢轨之间最小游间e可由下式求得：e＝1433－(1359＋32×2)＝10mm由上式可知，每侧轮缘与钢轨之间的平均最小游间为5mm，故能保证正常状态下轮缘与钢轨不致发生严重磨耗。但从车辆运行品质角度考虑，则要求有尽可能小的游间，以限制轮对蛇行运动的振幅。第五节轮对内侧距离与轨道的关系第二章轮对2．安全通过曲线。《铁路技术管理规程》规定最小曲线半径区段的最大轨距为1456mm，而车辆标准型轮对的最小内侧距离为1350mm，轮缘厚度最薄为22mm，轮辋厚为130mm(旧型车轮)。假定一侧轮缘紧贴钢轨，则另一侧车轮踏面的安全搭载量e1可由下式求得：e１＝1350＋22＋130－1456＝46mm如果考虑到运用中可能产生的不利因素：(1)钢轨头部圆弧半径最大为13mm；(2)钢轨负载后造成的弹性外挤开为8mm；(3)车轮踏面外侧圆弧半径为6mm；(4)轮对负载后内侧距离减小量为2mm。按最不利的条件累计后，则车轮踏面安全搭载量e1为：e1＝46－13－8－6－2＝17mm五、轮对内侧距离与轨道的关系第二章轮对3．安全通过辙叉。《铁路技术管理规程》规定，辙叉心作用面至护轮轨头部外侧的距离不小于1391mm，而辙叉翼轨作用面至护轮轨头部外侧的距离不大于1348mm。为此要求：(1)轮对最大内侧距离加上一个轮缘厚度应小于或等于1391mm，如大于1391mm，车轮将骑入辙叉的另一侧，导致脱轨；(2)轮对最小内侧距离应大于1348mm，否则，轮缘内侧面将被护轮轨挤压，不能安全通过道岔。五、轮对内侧距离与轨道的关系第二章轮对六、轮对的损伤（一）车轴的损伤包括车轴裂纹、车轴磨伤、车轴弯曲等1.车轴裂纹分为横裂纹（与车轴中心线大于45°）和纵裂纹（与车轴中心线小于45°）；横裂纹扩展会引起断轴事故。（车轴的横向裂纹使车轴的有效面积减小）危害：引起车辆脱轨、颠覆或燃轴第二章轮对1.车轴裂纹原因：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2、疲劳断裂（冷切）一般发生在使用后12年左右。六、轮对的损伤第二章轮对六、轮对的损伤（一）车轴的损伤2.车轴的磨伤轴颈及防尘板座上的划痕、凹痕、擦伤、锈蚀、磨伤等；轴身的磨伤。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。第二章轮对（一）车轴的损伤3.车轴弯曲原因：车辆重车脱轨，车轴受到剧烈冲击而引起运行振动增大，会造成轴箱发热、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，则必须更换轮对。限度六、轮对的损伤第二章轮对（二）车轮的损伤包括踏面磨耗、轮缘磨耗、踏面擦伤与剥离、车轮裂纹等1.车轮踏面圆周磨耗原因挤压塑性变形；摩擦热的作用。危害影响运行平稳性；有可能引起脱轨；增大运阻力。限度磨耗深度超过5mm，必须镟修六、轮对的损伤第二章轮对（二）车轮的损伤2.轮辋过薄车轮踏面磨耗超过限度或其他故障要镟修车轮，旋修超过一定值，轮辋厚度随之变薄，其强度将会减弱，容易发生裂纹，车轮直径也会变小，需更换车轮。D型车轮轮辋厚度运用限度规定为23mm限度六、轮对的损伤第二章轮对（二）车轮的损伤3.轮缘磨耗轮缘过薄使曲线通过时容易脱轨，直线运行时增加了车辆的横动量，降低轮缘强度；轮缘垂直磨耗使车轮通过道岔时易造成脱轨；碾堆后也易造成脱轨；轮缘锋芒使车轮通过曲线时可能脱线。六、轮对的损伤第二章轮对（二）车轮的损伤4、踏面擦伤、剥离和局部凹下原因踏面擦伤是车辆运行中制动力过大，抱闸过紧，车轮在钢轨上滑行，踏面局部被磨成平面危害踏面擦伤会引起车辆运行时过大的振动，使车辆零件加速损坏。维修滚动轴承的轮对踏面擦伤深度超过1mm，滑动轴承的轮对踏面擦伤深度超过2mm，不准使用。六、轮对的损伤第二章轮对（二）车轮的损伤原因1、车轮材质不良；2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。危害踏面剥离会引起车辆运行时过大的振动，使车辆零件加速损坏。维修宽度不足10mm的尖端部分不计算长度，长条剥离最宽处不足20mm也不计算。两块剥离相距小于75mm时，每处长不得超过35mm，连续剥离