① 电力机车转向架常见故障
电力机车转向架常见故障
电力机车转向架常见故障,电力机车在运行中,其转向架轴承需要具有较大的承载负荷能力与抗冲击负荷能力,当轴承发生故障时应及时发现并维修。以下是关于电力机车转向架常见故障内容分享。
1、 换向器表面有沟槽
原因:电刷太硬,或电刷中含有硬度大的尘粒。
排除方法:检查硬度,更换电刷。
2、 电刷下有较大的火花
原因:电机过负荷,换向器表面不洁净,换向器表面不圆或不平滑,电刷与换向器接触不好,弹簧压力太小,电刷牌号不对,电刷卡死,刷握动。
排除方法:检查换向器各表面和电刷弹簧、电刷牌号或更换。
3、 换向器表面有条纹
原因:换向器表面氧化膜太厚,表面有油或灰尘,电刷材质不合适。
排除方法:清除表面氧化膜、油污和灰尘。
4、 换向片
①换向片按一定顺序成组发黑。原因:换向片或电枢线圈匝间短路,换向器升高片与电枢线圈焊接不良。排除方法:检查各部位是否有匝间短路。
②换向片发黑,但无一定顺序。原因:电刷中心线偏移,换向器表面不平。排除方法:调整电刷中心。
5、 电刷变色、开裂、破碎
原因:电刷与刷盒间的间隙过大,电刷压力太小,刷盒底部离换向器表面距离过大,换向器片间云母突出,电刷牌号不对或材质不良。
排除方法:调整电刷和刷盒的间隙、压力、距离或更换电刷。
6、 电刷有杂音
原因:换向器表面不平滑。
排除方法:检查表面的平滑状况。
电机车是在井下连续运转的运输设备,经过长期运行,其零部件会有不同程度的磨损,使其性能降低,甚至失效。为了保证电机车应有的性能,持续、正常地工作,维修人员必须经防爆规程
培训后方能承担电机车的维修,认真做好电机车的维护保养和检查修理工作,保证其运行的安全 性和可靠性,提高设备综合效率。宇通电气非常重视矿用电机车维修理论的研究。
联合湘电股份、中车和各大院校对机车可靠性、维修性和维修策略进行研究, 特别是维修经济性方面, 使机车检修得到非常大的优化。在矿用电机车(蓄电池电机车/矿用电瓶车/矿用电机车)的发展上取得了突破性进展,生产的新一代免维护机车得到了用户的一致欢迎。(待续)
(1)转向架部件裂纹
转向架的构架采用焊接结构,由于焊接工艺、结构设计和运用环境等方面的原因,易在弯角处、吊座耳孔处、原有焊缝缺陷处等受力较大的部位产生集中应力,在往复载荷作用下易于出现裂纹。常见的裂纹部位主要集中在电机吊座上弯板及焊缝处、齿轮箱吊座牵引拉杆根部、齿轮箱吊座吊耳斜撑根部、齿轮箱吊座上盖板等处。
因此,在日常检查中应对转向架电机吊座、齿轮箱吊座、牵引拉杆和制动缸安装座等重点部位重点关注,发现外表异常现象及时采取相应的处理措施。在实际运用中,如上海地铁发生多起电机吊座裂纹。最终调查分析原因是由于本身焊接工艺缺陷而产生的应力集中,车辆在运行中频繁的启动、制动,牵引电机在工作时,会对电机吊座产生相应的载荷,以及受线路的冲击,会引起牵引电机的震动。
牵引电机吊座由于在长期频繁的交变载荷作用下,在应力集中部位产生了裂纹。在广州、深圳地铁均出现了车轮轴箱的一系弹簧座加强筋板处横向裂纹、ATC天线支架裂纹等,其原因均为制造工艺缺陷所致,如图4.4所示。构架裂纹主要原因有两点:
①构架弯角处断面尺寸的突然变化,易产生应力集中而出现裂纹,属制造工艺缺陷所致。
②焊接工艺不良产生内应力,焊接后未进行热处理消除残余应力,从而导致部件裂纹。
(2)轮对踏面异常磨耗
近年来,城市轨道车辆车轮异常磨耗的问题在我国部分有地铁的城市出现较为频繁,导致部分车辆车轮寿命明显降低。据不完全统计,地铁车辆的车轮正常使用寿命可以达到5~10年,而由于车轮异常磨耗问题,使得车轮寿命预计降低至2~3年,给地铁车辆维护保障企业造成大量经济损失,增加了企业的维修成本。
北京、上海、广州、南京、深圳等地铁公司的城轨车辆车轮踏面都曾发生过异常磨耗问题,异常磨耗表现形式主要包括车轮踏面出现沟槽、剥离、脱落以及踏面磨耗不均匀,出现失圆的现象。车辆踏面的异常磨耗直接影响车辆的安全运行,通过镟修可恢复踏面的原形。实际运营中有这种说法:“踏面磨耗不是‘磨’下去的,而是‘镟’下去的。”这样既降低了车轮的使用寿命,又提高了企业维护成本。
一般车轮踏面磨损的主要原因:一是轮轨接触磨损;二是制动闸瓦与踏面的滑动磨损。轮轨接触磨损又以在踏面的不同区域滑动程度分为滑动摩擦磨损和滚动疲劳伤损。滑动摩擦磨损发生在轮缘部位,与车辆的曲线通过性能有关;
而滚动疲劳伤损则发生在踏面部位,以横向裂纹、剥离形式出现。影响轮对踏面异常磨损的因素很多,如轮轨材质、线路状态(曲线半径的大小、线路坡度、超高等)、运行速度、轮对和钢轨的断面几何形状、润滑方式、闸瓦材质、电气/空气制动转换时机等,都不同程度地影响轮对的磨损。
地铁车辆的轮轨磨损涉及运行安全性和经济性。我国地铁正处于快速发展期,由于地铁系统在线路条件、运用条件与干线铁路有较大的不同,一些没有在干线铁路系统中显现出来的弱点在地铁系统条件下明显显露出来。而有些问题是各国地铁标准不同,引进中没有加以吸收和消化,造成车辆与线路、车辆本身各子系统间相互的矛盾和不统一。
有些问题是国内与国外地铁的运行条件不同,造成在国外地铁中没有显露出来的问题在我国高负荷运转的条件下充分暴露出来。有些是由于在引进车辆的同时,配套的车辆和线路的维护措施、相关标准及规范没有及时跟上而导致的不协调问题发生。诸多问题只有在众多专业技术人员的共同努力下才能积累经验,总结规律,找出根本原因。
(3)轴箱有异音
车辆在运行过程中,轴箱处出现异响的现象。原因其一是轴箱内润滑油缺少,致使轴承转动部件之间产生摩擦;其次是因为轴承部件损坏,造成轴承无法正常工作,产生异音。这种情况,潜在的危害性比较大,要及时找出原因并进行处理。
(4)一系橡胶弹簧发生蠕变
车辆静止状态下,车辆轴箱顶部和转向架止挡之间的距离超限,从而反映出一系橡胶弹簧的蠕变量过大。
橡胶是一种粘弹性材料,它表现为介乎弹性固体和黏性液体之间的所有性质,橡胶的性质对时间和温度有强烈的依赖性,其受力变形不仅和当时作用力大小有关,而且和温度的改变、力的作用时间相关,这就是橡胶的蠕变特性。
一系轴箱弹簧为橡胶现金属钢板硫化而成,经过一段时间后可能会出现蠕变沉降的现象。弹簧发生蠕变超过标准尺寸后,转向架构架四角并发生偏差,使重的分配也会改变,也会影响牵引电机与联轴节的同心度,对运营安全影响甚大,因此要及时调整处理。
(5)轮对踏面剥离或踏面擦伤
通常情况,列车在停车制动时,如果施加的制动力大于正常的黏着力,轮轨间黏着关系遭到破坏,车轮会被闸瓦抱死,列车在钢轨上就会出现打滑现象。轮轨间剧烈摩擦使轮对踏面形成近似椭圆形的伤痕,俗称轮对擦伤。摩擦产生的高温使踏面金属组织变硬变脆,在列车轮轨多次载荷冲击作用下,较浅的擦伤可能由于与钢轨磨耗而消失,较深或多次重复擦伤可能发展成为踏面剥离。
另外,车轮本身的制造缺陷和制动热烈纹的产生也是踏面发生剥离的`重要原因。轮对踏面擦伤主要有以下4个原因:
①电制动与空气制动配合上存在问题造成擦伤。
主要是车辆电制动在退出时与气制动补偿存在叠加,造成车辆制动力过大,引起擦伤。这种情况在新车调试期容易出现。通过修改牵引控制单元的软件可以避免。
②低速时的滑行造成擦伤。
一般情况下,停车过程低速时(车辆速度在10 km以下),由于制动系统速度识别、制动缸压力响应时间、单元制动缸响应时间等问题的存在,虽然制动系统也进行防滑控制,但控制不是很及时,因此如果发生滑行,将不可避免发生小的擦伤。另外,低速时使用高级位制动将加大发生滑行的几率。因此,建议司机在行车过程中,应尽量避免低速时使用高级位制动,避免滑行的发生。另外,有待制造厂商开发出适合低速时的防滑控制方法。
③轨面湿滑时的滑行造成擦伤。
雨雪天气会使得轮轨间黏着系数降低,制动力超过轮轨间黏着力时便会发生滑行,造成擦轮。对于此类情况不能完全避免,但通过司机在制动时轻揉操纵会降低发生轮对擦伤的概率。
④空气制动防滑控制功能失效。
空气制动防滑控制功能的故障(PCVF)会使得本车系统切除防滑功能,滑行发生时不再进行防滑控制,极易造成轮对擦伤。因此,积极预防和处理防滑故障是保障车辆安全运营的有效手段。
(6)齿轮箱漏油
齿轮箱体有漏油现象。如漏油处出现在上下箱体的分界面处,通常是由于分界面处的纸垫损坏造成的;如漏油处出现在齿轮箱固定螺栓处,通常是由于螺纹处漏油引起的。
(7)油压减震器漏油和减震器衬套损坏
油压减震器漏油,油压减震器外筒表面有油迹。如果初次发现减震器有少量油迹,可先用棉布将油迹擦去,待车辆运营一段时间后,再次检查减震器是否有油迹,如果没有油迹出现,可判断此减震器为假性漏油;如果油迹再次出现,则此减震器需要更换,持续泄漏将导致减震器功能降低;如果初次发现减震器出现大量油迹,则需更换减震器,并解体检查。
(1)转向架轮对踏面的缺陷故障处理
转向架轮对踏面经常会出现的擦伤、剥离,如果超过运用限度,就要进行镟轮处理,达到相关的标准。例如,我们规定的轮对擦伤限度如下:
①一处以上的大于40mm;
②两处以上的在20~40mm;
③四处以上的在15~20mm;
④轮踏面擦伤有严重槽沟则必须加工,深度大于1.5mm应进行镟轮。
剥离限度:
①独立的踏面剥离在圆周方向超过30mm的持续长度,深度大于1.5mm;
②两个或多个踏面剥离在圆周方向超过20mm的持续长度并且间隔不小于15mm,深度大于1.5mm。
轮缘数据测量:轮缘厚度为22~33 mm,轮缘高度为27~35mm。
轮径差:同一轴不大于1 mm,同一转向架不大于3 mm,同一辆车不大于6mm。
如果以上测量数据不在规定范围内,均需要进行轮对的加工处理,否则会影响转向架的运用性能,存在一定的安全隐患。
(2)转向架裂纹的故障处理
转向架构架及关键受力部件的裂纹要定期进行探伤处理,裂纹故障要引起足够的重视,如原因是结构问题,一定要进行有效的技术整改。小的裂纹故障通过补焊、加强等手段处理,大的裂纹故障则要整体更换。
(3)液压减震器漏油、齿轮箱漏油的故障处理
对于液压减震器漏油、齿轮箱漏油要定期进行跟踪、排查,确定是否本身安装有问题。液压减震器漏油严重的要进行更换,齿轮箱漏油要检查连接螺栓的紧固情况以及箱体的密封是否良好。
(4)转向架空气弹簧、一系弹簧表面缺陷的处理
空气弹簧表面出现划伤、鼓包的现象要引起足够的重视,严重的需要进行更换处理。一系弹簧橡胶件出现变形、坍塌、裂纹、破损及剥离、金属板明显脱离现象的也需进行更换。
(5)转向架紧固螺栓松动
转向架紧固螺栓一般都受力大,位置很关键,如出现松动的现象要及时进行紧固,按照规定的力矩要求进行处理。一般情况下要定期进行力矩校验工作,确保各紧固件良好。
(6)车辆地板高度偏低的调整
在车辆的使用中,车轮的磨耗、镟修会引起车辆地板面、车钩高的变化,为了调整车体和车钩高度,需要对二系悬挂装置和牵引装置进行调整。
空气弹簧的高度,可以由调整杆的长度来控制。空气弹簧的标准高度应为(200±2)mm,由于落车后该尺寸无法测量,因此,应通过测量车体底架的工艺块下面与构架的工艺块之间的距离来推测空气弹簧的高度。由于空气弹簧下面可能需要加垫调整,所以最终该距离要求为〔(255+t)±3〕mm,此处t为空气弹簧下调整垫的厚度。
当需要调整车体高度时,如果仅调整高度阀调整杆的长度而不在空簧下部加垫,会造成空簧工作高度和空簧工作直径的变化,导致空簧不在其标准高度下工作,这是绝对不允许的。因此,当辗钢轮因车轮磨耗镟轮后,车体高度需要调整时,需要在转向架构架和空气弹簧下平面之间加调整垫,然后将高度阀调整杆的长度调整相应的长度。
调整垫厚度新造时可用从0~12 mm,当辗钢轮被加工后为0~36mm。同时需要在中心销座和枕梁之间插入相同高度的调整垫。
转向架故障,一是要定期进行相关尺寸的检测工作;二是要定期按照规定进行检查和维护工作。根据车辆检修规程,对转向架各部位进行日常的例行检查,尤其应关注关键部位,故障的多发部位应进行重点检查。
② 轴箱装置的滚动轴承轴箱装置
和滑动轴承轴箱装置相比,滚动轴承轴箱装置可使机车车辆运行阻力降低10%左右,可使起动阻力降低80%以上,不仅可以节约动力消耗,提高运行速度,还可提高列车牵引重量。这种装置的各部件游动间隙较小,有利于改进机车车辆运行质量。它在运行中故障率较小,可以减少维修工作的人力和物资消耗,因而虽然滚动轴承轴箱装置的制造成本远高于滑动轴承轴箱装置,但仍得到日益广泛的采用。滚动轴承轴箱装置通常由轴箱体、前后轴箱盖、滚动轴承、密封装置及其他零件组成。所用滚动轴承有圆柱、圆锥和球面三种,其中球面滚动轴承承受轴向载荷较好,但要求尺寸较大,不利于减轻簧下重量,且制造成本较高,检修不便,因而近年来采用较少。中国铁路现在在客车上采用圆柱式滚动轴承轴箱装置,在柴油机车和电力机车上主要也采用这种轴箱装置。在客车上,轴向力靠轴承内外圈上的挡边承受,而在机车上轴承一般不带挡边,轴向力靠装在轴端的滚珠轴承承受。在货车上除有一部分采用圆柱式滚动轴承轴箱装置外,新造货车主要采用密封式圆锥滚动轴承轴箱装置。圆锥滚动轴承两端带有密封装置,外圈上面为承载鞍,装在转向架侧架导框内,起载荷传递作用,轴承外面不再有轴箱体。因而这种结构称为“无轴箱轴承装置”。滚动轴承都采用润滑脂,不需要经常开盖加油或检查。
③ 什么是轴箱装置怎么保养
轴箱装置是在铁路机车和车辆上,套在轴颈上联结轮对和转向架构架或二轴车车体的部件,简称轴箱。其作用是把车体重量和载荷传递给轮对,润滑轴颈,减少摩擦,降低运行阻力。轴箱装置按所采用的轴承类型,分为滑动轴承轴箱装置和滚动轴承轴箱装置两类。早期的机车车辆采用滑动轴承轴箱装置,20世纪初开始试用滚动轴承轴箱装置,现已逐渐取代滑动轴承轴箱装置。中国铁路的客车以及柴油机车和电力机车已全部采用滚动轴承轴箱装置,货车已部分采用。
滑动轴承轴箱装置
货车的轴箱装在车轮外侧,由轴箱体、轴箱盖、轴瓦、轴瓦垫板、油润装置和防尘板组成。蒸汽机车动轮和导轮上的轴箱装在车轮内侧,用油盒供油润滑轴颈,其他零件与上述零件相同。
轴箱体
承受载荷、贮存轴油的部件,用于包容轴颈及其他零件。早期用铸铁制造,普遍用铸钢制造。轴箱体不仅将来自构架的载荷传递给轴颈,而且在维修更换轴承时还要承受千斤顶从底部把它支起的载荷,因此要有足够的强度。轴箱体同轴箱盖必须严密贴合,以免漏油并防止雨水和尘土进入。轴箱体有导框式和无导框式两种。
轴瓦与轴颈相摩擦并把轴箱体所承受的全部载荷传递给轴颈的部件,由瓦体和它的表面一层减摩合金组成。早期的瓦体用铜合金铸造,以后改用钢背铜衬,中国采用球墨铸铁制造。中国铁路车辆上采用的减摩轴承合金,俗称白合金,是铅锑锡合金。这种合金易于刮研,有良好的抗压、减摩、耐热性能,易于浇铸。近年来,为了防止轴瓦过早报废和避免燃轴,在50吨以上货车轴瓦的前端镶装了塑料瓦头。
轴瓦垫板
装在轴箱体和轴瓦之间起载荷传递作用的零件。它的上表面呈圆弧形,以改善白合金表面的载荷分布。在更换轴瓦时先取下垫板可以减小千斤顶的起车高度。
油润装置
向轴瓦和轴颈之间供给轴油以减小摩擦的装置。由油卷、木前枕和后挡板组成,安装于轴箱体内。油卷充满轴油(润滑油),并与轴颈下部相接触。车辆运行时轴颈转动,将轴油带入轴瓦和轴颈之间,形成油膜,使干摩擦变为液体摩擦。早期的油卷多用棉毛线制成,有的则采用油刷。中国铁路车辆近年改用泡沫塑料外包毛巾套的油卷。木前枕的作用是代替轴颈外端的油卷,并阻止油卷外移。后挡板用于防止轴油由轴颈后端溢出。
防尘板
其作用与轴箱盖相同,所以又称轴箱后盖。位于轴箱体后壁的夹层内,多属木质的。木质防尘板密封性差,常漏轴油,近年来逐渐改用橡胶防尘板。
滚动轴承轴箱装置
滚动轴承轴箱装置的优点
和滑动轴承轴箱装置相比,滚动轴承轴箱装置可使机车车辆运行阻力降低10%左右,可使起动阻力降低80%以上,不仅可以节约动力消耗,提高运行速度,还可提高列车牵引重量。这种装置的各部件游动间隙较小,有利于改进机车车辆运行质量。它在运行中故障率较小,可以减少维修工作的人力和物资消耗,因而虽然滚动轴承轴箱装置的制造成本远高于滑动轴承轴箱装置,但仍得到日益广泛的采用。
组成
滚动轴承轴箱装置通常由轴箱体、前后轴箱盖、滚动轴承、密封装置及其他零件组成。所用滚动轴承有圆柱、圆锥和球面三种,其中球面滚动轴承承受轴向载荷较好,但要求尺寸较大,不利于减轻簧下重量,且制造成本较高,检修不便,因而近年来采用较少。
中国铁路在客车上采用圆柱式滚动轴承轴箱装置,在柴油机车和电力机车上主要也采用这种轴箱装置。在客车上,轴向力靠轴承内外圈上的挡边承受,而在机车上轴承一般不带挡边,轴向力靠装在轴端的滚珠轴承承受。在货车上除有一部分采用圆柱式滚动轴承轴箱装置外,新造货车主要采用密封式圆锥滚动轴承轴箱装置。圆锥滚动轴承两端带有密封装置,外圈上面为承载鞍,装在转向架侧架导框内,起载荷传递作用,轴承外面不再有轴箱体。因而这种结构称为"无轴箱轴承装置"。滚动轴承都采用润滑脂,不需要经常开盖加油或检查。
轴箱装置的保养
在轴承的使用过程中,轴承和轴箱是需要长时间的养护的。因为这样不但使轴承本身的寿命加长还会让商家减少费用的支出。
轴承轴箱的维护保养一般比滑动轴承轴箱省事,无需经常换瓦和加油,燃轴事故也少。但也不可大意,如轴承一旦破损而引起燃轴,则在运行中途即不便处理,只好更换轮对或甩车。因此车辆检修人员需要经常检查轴温,检查轴箱有无裂纹、甩油,螺栓松动等情况。轴承的温度主要是由滚子与内外圈滚道间的滚动摩擦、滚子与保持架间的滑动摩擦、滚子端部与内外圈挡边间的滑动摩擦、滚子与润滑油脂之间的摩擦发生的热量产生的。其温度一般是比较低。
轴箱温度与许多因素有关,例如在轴承上的载荷、运行速度、线路状态、气温、风速、连续运行时间、润滑油脂的数量与状态等皆对轴温有显着的影响。车辆始发两到三小时后,轴承温度即趋于稳定,轴承转动摩擦所产生的热量和轴箱体外表面散发的热度是接近平衡。北方寒冷地区,轴箱表面散热快.轴箱顶部与轴承内部温度差达三十到四十度,而在南方炎热季节,轴箱顶部与轴承内部温度差仅一网络左右。通常在夏季,朝阳的一侧轴箱温度,较背阳的一侧高得多。
轴承的轴箱顶部在正常情况下,只比气温高15-x-300C左右。如果同车中有个别轴箱顶部温度比气温高四网络以上时,则属不正常现象,应查明原因。由于影响轴承温度的因紊较寥,特别是列车运行速度、润滑脂质量以及轴承的游隙大小对轴承温度影响较大,因此目前尚不能提供轴承允许温度的计算公式,一般情次下,可以用外温+40作为轴承的允许温度,并在轴箱顶部测量。对于装有滚劝轴承轴箱的备用轮对,应每隔半个月左右转动一下轴箱,以防止轴承生锈。