毕业设计转 8A 型货车转向架常见故障分析轨道机车车辆专业.doc

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1、 毕业设计（论文） 题 目：转8A型货车转向架常见故障分析 系 别： 轨道交通学院 专 业： 轨道机车车辆班 级： 1132班学生姓名： 指导教师： 完成日期：山东职业学院毕业设计任务书班 级轨道机车车辆1132学生姓名王作锦指导教师袁立新设计题目转8A型货车转向架常见故障分析主要研究内容结合我国铁路货车转向架的发展现状，通过对铁路主要货车转向架的了解，正确地分析现阶段铁路货车转8A型转向架的特点，有针对性地研究分析转8A型转向架常见故障并提出解决措施。主要技术指标或研究目标结合铁路运输生产力布局调整，针对铁路货车转8A型转向架出现的各类故障进行研究分析，找出各类故障的发生规律并提出解决措施。

2、基本要求随着我国铁路货运向高速重载方向发展，转8A型转向架各类故障频繁发生，危及铁路货车行车安全、制约货车高速重载的发展。为此，有必要对转8A型转向架的各类故障进行研究分析并提出解决措施。要求能根据各型铁路货车实际运行中，转8A型转向架出现的各类故障结合实践经验不断摸索和研究，掌握了转8A型转向架的各类主要故障，对其进行逐一分析并提出合理化解决措施。主要参考资料及文献毕 业 设 计 报 告 摘 要 我国目前拥有各型铁路货车约40多万辆，使用的转向架形式各异，其中二轴货车转向架占绝大部分，转8A型转向架是铸钢侧架导框式转向架，是目前数量较多的一种主型货车转向架，用于载重60-70t的货车，是几种

3、典型的货车转向架之一。转8A型转向架原设计装用滑动轴承轮对，随着货车滚动轴承化，新造车已全部装用滚动轴承轮对。但是，随着我国铁路货运向高速重载方向发展，转8A型转向架各类故障频繁发生，危及铁路货车行车安全、制约货车高速重载的发展。为此，有必要对转8A型转向架的各类故障进行研究分析并提出解决措施。本文通过对各型铁路货车实际运行中，转8A型转向架出现的各类故障结合实践经验不断摸索和研究，掌握了转8A型转向架的各类主要故障，针对转8A型转向架出现的各类主要故障进行研究分析，找出各类故障的发生规律。根据实际工作中发现的各种故障，结合以往处理各故障的工作经验并参阅有关铁路货车的科技图书，对其进行逐一分析

4、并提出合理化解决措施。关键词: 转向架 转8A 摇枕 侧架 故障目 录摘 要III 1 绪论2 2 货车转向架32.1 转向架的功用32.2 转向架的一般组成32.3 货车转向架的分类42.4 货车转向架的主要结构形式4 3 转8A型转向架结构及性能53.1 轮对和轴承装置63.2 侧架和摇枕63.3 弹簧减振装置83.4 基础制动装置93.5 转8A型转向架的主要优点103.6 转8A型转向架的缺点10 4 转8A型转向架常见故障及检查方法114.1 摇枕发生裂纹的规律和裂纹分布114.1.1 摇枕B部114.1.2 摇枕A部124.1.3 其它部位124.2 侧架发生裂纹的规律和裂纹分布1

5、34.2.1 侧架A区 （导框内弯角）134.2.2 导框圆台上部弯角处134.2.3 导框圆台平面和上部筋板处134.2.4 侧架立柱内角144.2.5 侧架承簧台底部144.2.6 其它部位144.3 制动梁支柱裂纹的原因分析144.3.1 结构方面的原因144.3.2 支柱制造原因154.3.3 检修方面的原因154.3.4 运用中的原因154.4 各故障的防范措施和检查方法164.4.1 防范措施164.4.2 检查方法16 总结17致谢18参考文献191 绪论铁路货车主要用于运送各种货物，它的载重量一般比客车载重量大得多。货车转向架是铁路货车的关键部件，而且在车辆的组成中是一个相对独

6、立的部件，因而对各型车辆具有较大的适应性。对货车转向架的一般要求是：结构简单合理，工作安全可靠，运行性能良好，维护检修方便。一般货车转向架主要由轮对轴箱装置、弹簧减振装置、构架或侧架摇枕、基础制动装置几部分组成。货车转向架的数量很大，为了降低制造和检修成本，要求货车转向架具有比较简单合理的结构，一般仅在摇枕和侧架之间或轮对轴箱和构架之间设置一系弹簧装置。近年来，随着货车运行速度的逐步提高，货车转向架弹簧装置静挠度有增大的趋势，在现代货车转向架上一般均安装结构简单的减振装置，以保证转向架具有较好的动力性能，将货物安全无损地运送到目的地。以往的货车转向架在其轮对和轴箱之间一般安装滑动轴承装置，现代

7、则普遍采用性能良好的滚动轴承装置。由于货车的载重量较大，其转向架承受的静、动载荷都较大，因此货车转向架的构架或侧架一般都做得比较粗大，以保证具有足够的强度和刚度。货车转向架的基础制动装置一般采用结构简单的单侧闸瓦制动，也有部分货车转向架采用双侧闸瓦制动或其他形式的制动。我国铁路在建国以前主要靠进口美、日30t级货车，转向架以30t拱板型为主，少量的30t及40t铸钢转向架（转1、转2）大都是三大件式。建国以后，在1952年首先设计制成了载重50t货车用的转3及转4型，接着又设计制造了60t级的转5型。1956年设计制成了60t级的转6型转向架。1958年设计制成老转8（原名608）型转向架。1

8、9611965年研究改进老转8，研制成转8A型，1966年经铁道部鉴定后大批生产，成为我国的主型货车转向架，同时还生产了少量改进转6型的转6A型转向架。我国还先后研制出了30t曲梁（转9）、60t老曲梁、新曲梁、66型、67型、69型和改69型以及设计研制带有常摩擦减振器的控制型转向架，研制自导向、迫导向径向转向架，带轴箱悬挂装置的构架式转向架等新型转向架，特别是1994年我国公布的铁路主要技术政策中，明确提出要积极发展轴重25t低动力作用的大型货车，提高货运速度，满足国民经济的发展需要。国内铁道车辆工厂与科研单位及高校联合，加大了新型转向架的开发力度。2 货车转向架 2.1 转向架的功用（一

9、） 转向架作为一个独立的走行装置，它具有支承车体、承受车辆的全部重量及作用在车辆上的其他外力（如横向风力、离心力、纵向机车牵引力和列车冲击力等）的作用，并引导车辆在线路上运行。（二） 转向架的固定轴距较小，通过车体和转向架间的配合和相对转动，能使车辆顺利地通过半径较小的曲线，大大减小了运行阻力。（三） 可以提高车辆运行的平稳性。这是因为当车辆运行在不平行线路时，转向架可使车体的垂直位移量减小，使车辆运行比较稳定。同时，在转向架上可装设弹簧减振装置，可以缓和或减小垂直和水平方向的振动，从而进一步提高了车辆运行的平稳性。（四） 为适应和提高车辆的承载能力，根据需要可以设计二轴、三轴及多轴的转向架结

10、构，满足铁路运输发展的需要。（五） 转向架是一个独立结构，易于从车底架下推进、推出，提高检修质量。转向架的以上功用要求零部件应具有足够的强度结构，也应力求不过于复杂，以利于制造，方便检修。 2.2 转向架的一般组成常用货车转向架一般由以下几部分组成：（一） 侧架或构架货车转向架的侧架或构架是转向架的基础部件，也是受力最大的部件，在它上面组装其他零件。其大部分为铸钢侧架，少部分为框架形式构架结构。（二） 摇枕弹簧减振装置主要由摇枕、下心盘、下旁承、摇枕弹簧及减振装置等组成。它是主要作用是直接支承车体，并承受和传递车体的载荷给侧架或构架，缓和、减小车辆的振动。（三） 轮对轴箱油润装置主要由轮对、轴

11、箱、滚动轴承及其配件等组成。它的主要作用是承受转向架的载荷并传递给钢轨，保证正常润滑引导车辆在钢轨上运行。（四） 基础制动装置主要由制动梁、制动杠杆、拉杆、闸瓦及其他配件组成。它的主要作用是由制动机控制使闸瓦贴靠车轮踏面实现制动作用或使闸瓦离开车轮踏面完成缓解作用。 2.3 货车转向架的分类由于车辆的用途不同，运行条件的差异，制造维修方法的制约和经济效益等具体因素的影响，对转向架的性能、结构、参数和采用的材料及工艺等要求就有差别，因而出现了多种型式的转向架。我国国内目前使用的货车转向架有30多种，各种转向架的主要区别在于：转向架的轴数和类型，弹簧悬挂系统的结构与参数，垂向载荷的传递方式，轮对支

12、承方式，轴箱定位方式，制动装置的类型与安装，以及构架、侧架结构等诸方面。货车转向架常见的分类方法有：（一） 按结构形式分：有拱板转向架、铸钢三大件式（一个摇枕与两个侧架）转向架、H形构架轴箱弹簧转向架、径向转向架等。（二） 按轴型分：有B轴、C轴、D轴、E轴转向架等。（三） 按轴数分：有二轴、三轴、四轴、五轴转向架等。其中二轴转向架数量最多，普遍为各种货车所采用。三轴及多轴转向架数量较少，大多用于长大货物车及特种车。 2.4 货车转向架的主要结构形式货车转向架的结构形式主要有三种：（一） 采用构架式焊接转向架这种25t轴重低动力作用转向架采用H型整体焊接构架，轴箱弹簧悬挂，双斜楔摩擦减振及吊滑

13、式制动装置，心盘承载。这种转向架的优点是，簧下质量较小，轮轨动力作用较低，抗菱形变形刚度大，轮对正位好，蛇行运动临界速度较高。不足之处是构架抗扭刚度大，均载性能不如三大件式转向架，大批量生产时不能充分利用现有的设备，生产成本较高。（二） 采用三大件式转向架目前，我国铁路货运中大量运用的转8A转向架就是三大件式2D轴转向架。这种转向架簧下质量大，两侧架通过摇枕、斜楔连接，配合松弛，抗菱形变形刚度小，临界速度不高。需要在现有的基础上进行改进，才能满足提高轴重，提高运行速度的要求。针对这种转向架的不足之处，有多种改进方案，其中正在实施的一种方案是交叉拉杆式三大件转向架，这种转向架是在两侧架间增设弹性

14、交叉拉杆，借此增加侧架与摇枕的配合，在保留转向架的均载性能的前提下，增大转向架抗菱形变形的刚度。在侧架导框与轴箱承载鞍间增设橡胶垫，用以加强轮对的弹性定位，且减小转向架的簧下质量。采用轮径为840mm，磨耗型踏面的车轮，370mm的大心盘及低摩擦系数的超高分子的合成材料的心盘衬垫，常接触弹性旁承。还有一种称之为2E轴摆动式转向架，其结构特点与转8A的主要区别在于：轴型不同，2E轴摆动式转向架采用的轴型为RE2型，且心盘直径较大为375mm；2E轴摆动式转向架在承载鞍上设置比较耐磨的摆动块，改平面接触为圆弧面接触；2E轴摆动式转向架在枕簧与侧架间增加摆动台，较之转8A转向架在抗菱形变形方面，其刚

15、度有所增加。（三） 采用准构架式转向架这种转向架开始是为75t敞车专门设计的2E轴转向架。这种转向架由两个侧架一个摇枕通过定位销及橡胶衬套组成，采用设置在侧架上的旁承承载结构，轴箱弹簧装置由轴箱两翼的内外簧及顶部弹簧，减振斜楔及橡胶块组成。这种结构一方面保留了三大件式转向架均载性能好的优点，一方面又综合了构架式转向架簧下质量低，抗菱形变形刚度大的特点。动力学试验表明，该转向架轮轨动力作用小，蛇行运动临界速度较高，各项动力学性能指标良好。目前该型转向架正处在运行考验中。3 转8A型转向架结构及性能转8A型转向架属于三大件式转向架，是目前我国大量运用的一种主型货车D轴转向架。这种转向架的主要优点是

16、：结构比较简单、坚固、检修方便，在新车状态时速为100km的速度范围内具有较好的运行品质。这种转向架由轴承、轮对、侧架、楔块、摇枕、枕簧、滑槽式基础制动装置、旁承、及下心盘等主要零部件组成。 3.1 轮对和轴承装置新生产的转8A型转向架的轮对轴承装置全部采用标准RD2型滚动轴承、RD2型车轴和整体辗钢车轮。根据TB45083的规定，RD2型滚动轴承轮对的容许轴重为21t，故采用该型转向架的货车其自重和载重总和不能超过84t。RD2型滚动轴承装置包括197726T双列圆锥滚子轴承和承载鞍。圆锥滚子轴承既能承受径向力，又能承受一定的轴向力。承载鞍顶部为圆弧形（R=2000mm）。由于无轴箱体，所以

17、重量轻。 3.2 侧架和摇枕转8A型转向架的构架是由左右两个独立的侧架与一摇枕组成。每一侧架联系前后两个轮对一侧的轴箱，左右两个侧架之间在中央部位用一根横向放置的摇枕联系在一起。摇枕和侧架可以有上下方向的相对移动，而前后、左右方向的相对位移则限制在间隙容许的范围内，一般移动量很小。转8A型转向架的侧架和摇枕均采用GB567685规定的ZG230450碳素钢铸钢件。铸件应能保证机械性能，而化学成分容许略有偏差。转8A型转向架采用导框式轴箱定位，其侧架的两端具有宽度较大的导框，这就是导框式转向架名称的由来。侧架的导框插入承载鞍（或轴箱）的导槽之内。导框和导槽的作用限制了轴箱和侧架之间前后、左右方向

18、的相对位移。侧架中部有一较大的方形孔，在这个空间内安装摇枕和摇枕弹簧。在方孔两侧的立柱内侧平面上固定安装磨耗板。装有磨耗板的面就是与楔块相接触的主摩擦面，主摩擦面与铅垂线的夹角为2030。磨耗板规定用45号钢，表面硬度经热处理后为HRC3245，亦允许用类似的非金属结构代替，但硬度应符合要求。实践证明，材质硬度符合规定的磨耗板，经四年运用考验后，其中86%的磨耗量为12mm，最大磨耗量为4mm。而同时使用的未经渗碳硬化，材质为Q235A的磨耗板，在半年内，其中79%的磨耗量已大于12mm，最大磨耗量也已超过4mm。由此可见，保证磨耗板的硬度对于减振装置的正常工作是非常必要的。在侧架方孔后面焊有

19、两个楔块挡。它的作用是在摇枕弹簧横向失稳或轴瓦垫板脱出时，防止左右两侧架与摇枕分离。当上述情况发生时，楔块挡贴靠楔块的一侧，而楔块又嵌在摇枕内，因此，侧架不能脱出摇枕之外，保证摇枕和侧架连在一起。方形孔的下部为面积较大的弹簧承台，承台上铸出7个固定弹簧用的圆脐子。在侧架内侧面还铸有制动梁滑槽。采用滑槽式制动装置比悬吊式制动装置零件少，安全可靠，制造业方便，这也是转8A型转向架区别于以往生产的老转8A型转向架的一处重要差别。铸钢侧架两边开有三角形检查孔，一方面可以减轻侧架重量，另一方面，从检修运用的角度来看，侧架上设置检查孔便于检修基础制动装置和更换闸瓦。为了合理地利用材料，减轻侧架自重，侧架各

20、部分截面均做成槽形或空心箱形。铸钢侧架的壁厚为16mm左右。转8A型转向架虽然采用了导框式轴箱定位，但是轴箱和侧架间没有任何弹簧装置，故在运用中导框和轴箱之间上下方向的相对位移量极小。转8A型转向架采用轴箱导框装置主要是为了方便检修。例如转向架在运用中发生故障必须更换轮对时，只要用小型的千斤顶顶起侧架便可推出轮对。在内侧导框的下部表面上专门铸有一排突棱作为千斤顶顶起的部位。摇枕的作用是将车体作用在下心盘的力传递给支承在它两端的枕簧上，另外，它还用来把转向架左右两侧架联系成一个整体。转8A型转向架的摇枕为封闭的箱形截面，沿长度方向呈鱼腹形。这种结构既能保证摇枕具有足够的强度，又可以节约材料和减轻

21、自重。为了适应摇枕中央部位受的弯矩大，两端弯矩较小的情况，摇枕中央部分的截面比两端大，使中央部分具有较大的截面模数，这种形状的摇枕称为鱼腹形摇枕。摇枕中央有八个心盘螺栓孔，心盘用螺栓固定在摇枕中央。心盘和摇枕的中心处有一较大的心盘销孔，中心销就安插在此孔中。摇枕靠近端部有两个下旁承座，下旁承铁安放在下旁承座中。摇枕两端支承在弹簧上，因此摇枕端部的下面做成平面形，同时每端铸出五个突出的圆脐子，作为弹簧定位和牵制侧架位移之用。最初设计的摇枕，每端只有两个圆脐子，高度为10mm，但在运用中发生弹簧跳出丢失，所以，以后生产的摇枕每端都改为五个圆脐子，高度也增至15mm。摇枕两端的侧面上，有向内凹进并与

22、水平面成45o夹角的楔块槽，楔块槽的斜面与楔块摩擦减振器相接触，此接触面即为减振装置的副摩擦面，这种结构是转8A型转向架特有的。在下心盘与旁承座之间摇枕中部上下平面有两个较大的泥心孔，在摇枕铸造完成之后，泥心可以从此孔清出。摇枕各个配合面的尺寸偏差和形位公差应保证各组弹簧受力一致及侧架在运用中保持正位。摇枕侧面焊有固定杠杆支点座（过去生产的摇着采用铆接工艺），支点座的圆销孔内镶装衬套，以便磨耗后更换。下心盘和装在车体枕梁下面是上心盘互相配合，一方面承受车体上的垂向力和水平力；另一方面，车辆通过曲线时，转向架的下心盘和车体的上心盘之间可以自由地相对转动，以减少车辆通过曲线的阻力。为了避免上下心盘

23、脱开，两心盘之间垂向安插一根锻钢中心销。下心盘用螺栓固定在摇枕上，在下心盘与摇枕之间加适当厚度的垫板，以调整车钩高度。为了减少心盘之间的摩擦，在制造或检修组装时，上下心盘的接触面处应放一些润滑油脂。转8A型转向架曾采用过一种下心盘与摇枕铸成一体的摇枕。这种摇枕结构减少了它与下心盘结合的加工面，省去了心盘螺栓，对制造和检修来说比较方便，可是调整车钩高度就比较困难。下旁承采用铸铁平面摩擦式刚性旁承，结构比较简单。当车辆通过曲线时，离心力的作用使车体产生倾斜，当倾斜超过一定量时，车体一侧的上下旁承便接触并承担一定的垂向载荷。当车辆处于正常状态时，上下旁承之间要保持一定的间隙。有关规程规定：段修落车后

24、，同一转向架左右旁承游间之和为1016mm，但一侧最小不少于4mm，在运用中允许游间之和为220mm。间隙过大则增加车体的侧滚和倾斜；过小则上下旁承接触过早，增加转向架回转阻力，不利于转向架通过曲线。 3.3 弹簧减振装置转8A型转向架采用一系中央悬挂，它的弹簧减振装置包括弹簧和减振器。每台转8A型转向架有两套弹簧减振装置，分别装在两侧架中央的方形空间内。每套装置由七组双卷螺旋弹簧（圆弹簧）和两块三角形楔块所组成。七组双卷弹簧全部支承在侧架弹簧承台的圆脐子上，其中五组弹簧的上端由摇枕端部处的圆脐子定位，另外两组弹簧的上端由前后两个摩擦斜楔块上的圆脐子定位。摩擦斜楔块的斜面部分嵌入摇枕的楔块槽中

25、，两竖直面紧贴侧架立柱上的磨耗板。车体传给摇枕的垂向作用力是弹簧压缩，由于摇枕和楔块之间有45o角的斜面，因此在车体作用力和弹簧反力的作用下，楔块和侧架立柱磨耗板之间、楔块和摇枕之间均产生一定的压力。在转向架振动过程中，楔块与摇枕、楔块与立柱磨耗板之间产生相对位移和摩擦力，从而使振动和冲击的能量在零件的相互摩擦过程中转化为热能，散逸在空气中，于是振动得到衰减。转8A型转向架摩擦楔块的材质为铸钢，楔块成45度角的斜面为副摩擦面。为了保持摩擦力的稳定，主摩擦面也有一定的倾斜度，经实践证明，它与铅垂线之间的角度为2o30较为合适。转8A型转向架弹簧减振装置的作用力和挠度之间的关系与单纯圆弹簧装置的挠

26、力关系不同，因为作用力除了要使弹簧变形以外，还要克服减振装置的摩擦阻力。加载时，要使弹簧减振装置得到与无减振器时同样的挠度，所加的力要比单纯圆弹簧装置时大，其差值即为加载时减振装置的摩擦阻力；卸载时，弹簧挠度随作用力的减小而减小。但是，由于存在摩擦阻力，要使弹簧减振装置得到与无减振器时同样的挠度，簧上的作用力要比单纯圆弹簧装置时小，其差值即为卸载时的摩擦阻力。在某一挠度下由加载变为卸载或由卸载变为加载的过程中，作用力要发生变化（由于摩擦力改变方向所致），而弹簧减振装置的挠度不发生变化。 3.4 基础制动装置转8A型转向架的基础制动装置与以前制造的其它类型转向架有所不同，采用单侧滑槽式弓形制动梁

27、，其结构包括制动缸、闸瓦、闸瓦托、制动梁、安全吊、滚子轴、滚动套、下拉杆、固定杠杆支点及安全链等。基础制动装置的作用是将制动缸的作用力放大后传给轮对。当列车制动时，制动缸的作用力通过车体下的制动杠杆、上拉杆以及转向架上的制动杠杆，将制动梁连同闸瓦贴靠车轮，阻止车轮转动。车轮与闸瓦间的摩擦，使列车运行的动能转化为热能散逸在大气中。转8A型转向架采用的滑槽式弓形制动梁克服了过去悬挂式制动梁零件多、制动梁易脱落等缺点，具有制造简单、检修方便和运行安全等优点。为了使拉杆避开中梁位置，保证制动杠杆有一定长度，减小杠杆角度变化和便于检修，所以制动杠杆呈倾斜位置安全，它与车体纵垂面成40o夹角。制动梁两端为

28、闸瓦托，每个闸瓦托上有专门的孔，可以焊装滚子轴。滚子轴的材质为Q275，滚动套的材质为Q235A，用无缝钢管切割成54*38*8或54*40*7套在滚子轴上。制动梁两端的滚子轴插入左右两侧架的滑槽内，侧架滑槽与水平面成9o的倾斜角，缓解时制动梁借重力复原。转8A型转向架基础制动装置存在的主要问题是制动梁强度不足、闸瓦偏磨合缓解不良等。在以往的设计和生产中曾对这些问题提出了一些改进措施，如加大制动梁某些截面的尺寸，对一些易断裂部位进行局部补强等，但收效不大，没有从根本上解决问题。目前，已经设计出了一种结构简单重量轻、强度刚度大、制造检修方便的新型制动梁，并已经在我国铁路货车转向架上广泛使用。 3

29、.5 转8A型转向架的主要优点转8A型转向架的优点主要是侧架、摇枕采用铸钢制成，具有较大的强度，每台转向架重4t，自重较轻，具有较大的载重能力，适用于载重50t、60t及以上的货车。转8A型转向架具有零部件紧固少，结构比较简单，检修也比较方便，对线路的适应性好等优点，30多年来基本满足了铁路货物运输的要求。 3.6 转8A型转向架的缺点（一） 抗菱形刚度低实测抗菱形刚度值仅有12MNm/rad，与理论计算所需的目标值相差较大。转向架抗菱形刚度低会导致转向架蛇行失稳临界速度的降低，运用实践表明，装用转8A型转向架的各型货车，重车运行速度约为80km/h、空车运行速度约为6070km/h即产生蛇行

30、运动，致使车辆动力学性能恶化。（二） 车体与转向架间的回转阻力矩小货车车体与转向架之间适当而稳定的回转阻力矩能抑制车体与转向架的摇头蛇行，有利于提高运行平稳性，从而提高车辆的临界速度，而由转向架性能参数测试台实际测定的回转阻力矩值却远小于目标值。（三） 斜楔减振装置减振能力弱转8A型转向架的减振装置的作用主要是提供垂向阻尼，吸收部分振动能量，减缓垂向振动，以改善车辆的动力学性能。由于转8A型转向架空车静挠度小，当斜楔和其配合的磨耗板均磨耗2mm后，其空车相对摩擦系数将减少为0，这就意味着该装置已丧失了减振作用。大量的运用实践表明：随着运行时间的增长，转8A型转向架的性能，特别是空车性能就会愈来

31、愈差。（四） 车体侧滚阻力矩小转8A型转向架采用间隙旁承，车体由心盘支承。当车体产生大振幅侧滚时，由于旁承间隙的存在，会产生对旁承的打击力，且产生较大的侧滚角，所以侧滚振动也是装用转8A型转向架的火车经常出现的振型。（五） 摇枕弹簧静挠度偏小且疲劳强度差车辆的运行平稳性和安全性与弹簧悬挂系统的挠度有关。由于转8A型转向架枕簧采用非精炼弹簧钢，且其表面未经磨光处理，因此其抗疲劳能力差，运用中的摇枕弹簧经常发生断裂现象，危及行车安全。4 转8A型转向架常见故障及检查方法转8A转向架是当前货车的主型转向架。它是运行安全的关键部位，自铁路提速以来，在段修中摇枕侧架的故障明显增多。当其发生裂纹且得不到及

32、时修理时就有可能引起裂断构成行车事故，从而给国家造成严重的政治影响和经济损失。为了确保行车的安全，确保转向架在列车不断提速的运行环境中安全可靠。现根据在实际检修中发现的问题提出以下看法和措施。 4.1 摇枕发生裂纹的规律和裂纹分布在检修中转8A转向架摇枕裂纹较多，其裂纹的部位主要发生在摇枕底部出砂孔，中心排水孔，弹簧承台内边缘。在段修检验中出现最多的摇枕裂纹情况如下： 4.1.1 摇枕B部由于上平面和下鱼腹面各有一个出砂孔，造成了上下平面截面积减弱，另外摇枕内腔加强筋板也在该处消失，造成截面系数最小，摇枕工艺的砂芯分芯面都在此处经常有错箱，造成该处壁厚不匀，产生应力集中，再加上铸造中会出现缺陷

33、和砂眼，特别应注意的是该处的裂纹大部分都产生在摇枕腹内极不易发现，是行车的重大隐患。 4.1.2 摇枕A部（一） 出水孔通过分析摇枕合成应力，可以看到从整体上摇枕是等强度的应力均未超过许用应力1350kg/cm2的规定，唯有A部排水孔边沿存在着应力集中现象，为了改善此处的应力状态，大部分厂家在排水孔边加上了高5mm宽20mm的外卷边，但有一些摇枕没有这样的措施，致使在运用中在孔边沿处出现裂纹，有外卷边的摇枕铸造中的缺陷也会加剧应力集中造成裂纹。（二） 弹簧承台面与鱼腹底面交接处在此部位应力值虽然较小，但是由于此处有弹簧挡边和圆脐易造成铸造缺陷，特别是有的挡边和圆脐是电焊焊上的，易造成缺陷形成应

34、力集中，在运用中形成裂纹，这已在检验中有多次发现。 4.1.3 其它部位（一） 摇枕斜楔槽摇枕斜楔槽底面边角在检修中均发现过裂纹，特别是使用年限较长摇枕由于材质疲劳和铸造缺陷产生横裂纹和散乱裂纹。（二） 摇枕上平面由于使用期限过长和构造原因，心盘与摇枕一体的摇枕心是立棱会出现裂纹，纵向延至上平面出砂孔。（三） 摇枕两头内侧在摇枕两头内侧由于上拐角处壁薄和生产厂家工艺粗糙铸造缺陷严重，在摇枕两头内侧八字面与上平面交角处，经常出现纵裂纹，有时达150mm。（四） 下心盘座及一体式心盘一体式心盘使用年代较长，其心盘底座厚度很难掌握和测量，长期的运行有较大磨损，致使在运用中中心盘底出现裂纹。心盘与摇枕

35、分开的摇枕，心盘底座平面和底座弯角处由于受力不均和材质不良也会出现裂纹，多为纵裂纹且较长。（五） 内腔摇枕内腔心盘立筋与心盘底平面交接处，摇枕内腔上下平面与侧壁交接的弯角处，由于铸造不良也是裂纹多发部位。 4.2 侧架发生裂纹的规律和裂纹分布在段修侧架裂纹数量在最近二年明显增加，裂纹的部位也明显扩大，根据现场发现的侧架裂纹生产日期和年限上分析新造车和20年以上的侧架裂纹数量较多，裂纹的部位对行车安全构成的威胁也较大。 4.2.1 侧架A区 （导框内弯角）根据侧架强度试验表明侧架导框内弯角处存在着严重的应力集中，超过许用应力很多，应力达1535kg/cm2，超过ZG25II钢许用应力1350kg

36、/cm2，所以此部位是段修中应重点检查部位。虽然这个部位已受到了各生产厂家和检修单位关注裂纹产生较少，但仍不能放松警惕。在检修中要认真的检查，同时要注意严格执行铸件缺陷规定，认真清除加剧应力集中的因素，如飞边锐角气孔砂眼等。 4.2.2 导框圆台上部弯角处此处下部是承载鞍直接承受着由承载鞍传导过来的震动，是受冲击和振动较大较多部位。在最近几年新造车中铸造时不能严格执行工艺，此处经常出现大量超规定砂眼和夹砂，运行的振动冲击使得此部位成为裂纹多发部位，长度从10-150mm甚至更长，使用期限短，1999年1月份新出厂的侧架就发现裂纹，对行车安全形成较大危害。 4.2.3 导框圆台平面和上部筋板处此

37、处同样是受冲击和振动较大较多部位，由于材质不良也多次发现有纵，横裂纹出现，有的横裂纹从圆台平面一直贯通上部筋板。 4.2.4 侧架立柱内角在新造平车，集装箱车中和使用年限较长的侧架之中发现侧架立柱内角裂纹较多且长度多达100mm左右，根据现场分析与铸造中的材质和砂眼有直接关系。 4.2.5 侧架承簧台底部此处裂纹多发生在使用年限20年以上的侧架，其特征是沿砂箱的分箱中心线贯通裂开。 4.2.6 其它部位侧架的上下弦杆和各弯角处由于截面系数较小且处于弯角易产生应力集中，如果和铸造缺陷等因素碰在一起极易产生裂纹，所以在检修中必须加以重视，避免漏检放过隐患。 4.3 制动梁支柱裂纹的原因分析随着铁路

38、重载列车和提速，铁路货运正逐步适应和正在适应国民经济的发展，但由于承担货物运输的车辆绝大多数是铁路第一次提速前制造的，由于是三大件结构，其构造速度和实际运用速度相差甚多，在此基础上，货物列车由以前的40至50公里速度提高到目前的70至80公里速度，可以说增加的幅度是比较大的，相对而言，给这些车辆造成的各方面损坏也是显而易见的，特别是制动梁故障，在列车队里几乎是每列车都有制动梁故障。 4.3.1 结构方面的原因众所周知，制动梁在车辆配件中起着使列车停车的作用，制动梁安放在侧架两个滑槽之间，为了避免侧架受制动梁制动、缓解的反复作用产生磨擦而造成侧架磨损，所以在侧架的制动梁滑槽的承台下方的上平面焊有

39、磨耗板，常规下制动梁在滑槽间是处在不受力的状态，从制动梁的构造图上看，制动梁支柱的前方与制动梁体内侧连接（原型图纸上该处是焊接的），后方与制动梁弓型杆相连接（该处不是焊接的）这样的结构是使制动梁在制动时当闸瓦抱紧车轮时，制动梁支柱的前方与制动梁体有间隙（极小）而处于不受力的状态，只是承担由杠杆传导的力的作用，比如圆钢弓型杆制动梁的支柱与弓型杆连接处是支柱下方凹槽与弓型杆相卡入连接，而使制动梁处在不受力的状态，而槽钢弓型杆制动梁则下方与弓型杆用电焊将支柱与其焊固，使支柱在制动梁的整体中处在一个固定位置，所以当产生制动作用时其支柱和制动梁体一同受力，长期使用，支柱极易产生裂纹。 4.3.2 支柱制

40、造原因支柱是易损件又是消耗品，更换量也较大，但从各生产厂生产的支柱看与图纸相差较大，从图纸看支柱上、下两片与支柱体连接应是R10的圆弧，而现在用或生产的许多支柱，该处是呈直角状，所以该处受制动杠杆的作用，而产生磨耗和裂损的极多。 4.3.3 检修方面的原因制动梁在正常的检修状态下，应对其做全面检查和修理，当支柱与梁体和弓型杆连接部位产生缺陷时比较容易发现和处理（对制动梁稍做翻转检查就能发现其故障，处理起来也容易焊修）但对支柱的上、下片及弯角处的检查（特别是圆弧的内侧面）就比较困难，所以造成漏检，即便发现了故障受修理设备（电焊机）的限制，往往造成一种电焊电流强度在不同的焊修部位同时使用，容易造成

41、该使用小电流施焊的部位而使用大电流施焊形成过烧产生焊接应力，而该应力是产生在该处反复形成裂纹的原因。 4.3.4 运用中的原因前面已经讲过，制动梁在两侧架的滑槽承台中处于自然状态，如果滑槽承台的上、下距离过大（超过58mm）那么制动梁在列车运行所受到的振动力就会加大，特别是列车提速后和无交叉支撑装置转向架的车辆，其蛇行运动和簧下质量过大的特点，对制动梁所造成的危害更大，当制动梁受振动和受轮轨之间的冲击在滑槽间上、下跳动，带动制动杠杆和上、下拉杆共同振动而影响到支柱的上、下两片，长期如此，支柱的弯角和支柱体产生裂损的机会将更大。给列检处理换梁造成困难，所以也会造成带病运行的状况。 4.4 各故障

42、的防范措施和检查方法 4.4.1 防范措施（一） 严格执行工艺要求，提高转向架冲洗质量彻底清除锈垢。（二） 切实落实转向架翻转90度检查，并逐步提高翻转机性能，尽快达到180度翻转。（三） 在检查中要严格落实铁道部颁布的十四步检查法和翻转检查顺序，确保检查时间，落实检查人员。（四） 对支柱与弓型杆连接部位的焊缝（固定焊缝）应切除，使支柱在梁体间处于自由状态，从根本上解决受力状态。（五） 列检发现的制动梁故障，应彻底处理，不能带病运行。 4.4.2 检查方法目前检查铸件基本是肉眼借助手电筒来发现裂纹，所以必须在清楚了解裂纹规律的基础上熟练的掌握检查裂纹的基本方法，才能及时有效的发现裂纹。（一）

43、在检查中要充分利用手电筒的光线，作到光线在前眼睛紧跟光线，光线照到哪里，眼睛就看到哪里，光线不要一开始直射到配件表面上，要先斜照，当配件表面有裂纹时，光线就会照射在裂纹的一侧斜面上，使得裂纹内部还有一部分没有照射到，形成一个暗影，由于暗影的存在裂纹更加明显化了。（二） 在检查中要发现细小和较隐蔽的裂纹就要注意针对不同配件和部位分别运用了不同的光线和角度，反复的交叉照射检查，当检查各个弯角处时要沿着弯角的表面把光线慢慢的移上去，先弱光后强光，避免了强烈的反射光线掩盖住弯角处的裂纹造成漏检。同时检查中要随时调正身体的姿势，该蹲的地方一定要蹲下去，该弯腰的一定要弯到位，保证眼睛和配件表面有一个最佳观

44、察角度。（三） 凡是有孔洞，缺陷的部位都是裂损的隐患，特别是气孔超过规定的数目危害更大，所以在检查中对这些部位要反复检查，对于超过规定的气孔，夹砂部位要进行焊修处理。（四） 对于灰尘多的部位可用金属刷刷去灰尘，再用锤子击打需检查部位周围，震动被检查部位，用手电筒光线反复交叉照射，裂纹就会显现出来。（五） 对于用震动仍不能确定的部位，可用乙炔燃烘烤可疑部位，需要注意的是经烘烤的部位一定要等金属冷却后再进行检查，这时裂纹处才会因热胀冷缩而使裂纹显现，否则会因金属温度高而使裂纹更加隐蔽。（六） 充分利用冲洗转向架后，残留在侧架表面上的水纹来发现裂纹。经冲洗后的转向架本身温度较高，出锅后经风吹侧架表面

45、很快就干了。如果表面有裂纹存在，就会在裂纹表面形成一道明显水印，裂纹较深时还会残存碱水，这时再配合乙炔燃烘烤法，就可以准确无误的发现裂纹。 总结本论文通过研究分析，结合国内铁路货车转向架的发展现状，通过对铁路主要货车转向架的了解，正确地分析现阶段铁路货车转8A型转向架的结构性能以及其优缺点，有针对性地研究分析转8A型转向架常见故障并提出解决措施和可行性整改方案。 致谢感谢我的导师袁立新老师，他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。感谢我的导师，这篇论文的每个细节，都离不开你的细心指导。而你开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很快的完

46、成论文。感谢我的组员们，是你们和我共同维系着彼此之间兄弟般的感情，维系着寝室那份家的融洽。三年了，仿佛就在昨天。三年里，我们没有红过脸，没有吵过嘴，没有发生上大学前所担心的任何不开心的事情。只是今后大家就难得再聚在一起吃每年元旦那顿饭了吧，没关系，各奔前程，大家珍重。我们在一起的日子，我会记一辈子的。感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在此我衷心的感谢你们。谢谢大家！参考文献1 严隽耄.车辆工程M.中国铁道出版社.2006.112 刘爱国，蔺胜利.货车检车员M.北京铁路局北京铁路工人技师协会.2007.033 杨绍清，陈雷.铁路段修技术与管理M.中国铁道出版社.2004.034 刘爱国，胡鹏程.货车车辆钳工M.北京铁路局.2009.035 张养亮.摇枕裂纹产生的原因及改进检修方法的建议J.铁道机车车辆工人.2002.026 王文峰.提高货车动力学试验性能的建议J.铁道车辆.2O06.047 刘宏友.影响转8A型转向架运动稳定性的主要因素分析J.铁道车辆.2005.108 李芾，付茂海.国外高速货车转向架发展和运用J.铁道车辆.2001.069 王勇，吕可维，郭小峰等. 构架式转向架