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鐵路運(yùn)輸車輛轉(zhuǎn)向架制動(dòng)梁脫落原因及解決措施

文檔作者：宋正學(xué) 馮福慶宋速萍申慶海文檔來源： 1．鞍山鋼鐵鐵路運(yùn)輸公司機(jī)車廠2．鞍山鋼鐵鐵路運(yùn)輸設(shè)備制造公司 3．鞍鋼集團(tuán)信息產(chǎn)業(yè)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年07月15日
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第33卷2015年第2期(總第176期) 技術(shù)改造與改進(jìn)
鐵路運(yùn)輸車輛轉(zhuǎn)向架制動(dòng)梁脫落原因及解決措施
宋正學(xué) 馮福慶 宋速萍 申慶海
(1．鞍山鋼鐵鐵路運(yùn)輸公司機(jī)車廠2．鞍山鋼鐵鐵路運(yùn)輸設(shè)備制造公司
3．鞍鋼集團(tuán)信息產(chǎn)業(yè)有限公司 鞍山 114021)
【摘要】從制動(dòng)梁滾子軸從側(cè)架滑槽中脫出、制動(dòng)梁滾子軸折斷及開焊、側(cè)架外移、制動(dòng)梁安全鏈及其座
的強(qiáng)度不足4個(gè)方面對(duì)轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架制動(dòng)梁脫落原因進(jìn)行了分析。并提出了相應(yīng)解決措施，從根本上杜絕制動(dòng)
梁脫落故障，消除了鐵路運(yùn)輸事故隱患，降低了成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
【關(guān)鍵詞】 轉(zhuǎn)向架制動(dòng)梁脫落措施
Cause Analysis of Brake Beam Falling ollf of Bogie for Railway
Transp0rtati0n Vehicle
SONG Zheng—xue ，F(xiàn)ENG Fu—qing ，SONG Su—ping ，SHEN Qing—hai
{1．LocomoHve Plant ofAnsteelRailway Transportation Co．；2．AnsteelRailway Transportation
Equipment Manufacturing Co．；3．AnsteelInformation Industry Co．，Ltd．，Anshan 114021)
【Abstract]Analyze the reason that the brake beam of 8A bogie falling of from four aspects，in—
cluding the roller shaft of the brake beam coming of the lateral support chute，breaking of and occur—
ring weld seam break，the lateral suppo~ moving outside，and the safety chain and base of the brake
beam having insuficiency strength．Propose corresponding solutions．The falling of fault and potential
hazard in railway transportation are totally eliminated．The cost is reduced，and economic benefit is increased．
【Key words]Bogie，brake beam，falling of，measures
1 前言
近幾年來，鞍鋼內(nèi)部鐵路運(yùn)輸車輛中轉(zhuǎn)8A型
轉(zhuǎn)向架制動(dòng)梁脫落時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重危及行車安
全。為從根本上杜絕此類事故發(fā)生，要從制動(dòng)梁
滾子軸從側(cè)架滑槽中脫出、制動(dòng)梁滾子軸折斷及
開焊、側(cè)架外移及制動(dòng)梁安全鏈及座的強(qiáng)度不足
等4個(gè)方面進(jìn)行分析并提出具體解決措施。
轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架主要技術(shù)參數(shù)n ：
車輪半徑：420mm
閘瓦托弧面至滾子軸中心尺寸：52mm
閘瓦厚度：45mm
制動(dòng)時(shí)車輪踏面至制動(dòng)梁滾子軸中心尺寸：
97mm；
側(cè)架滑槽擋鐵距車輪中心尺寸：435mm(有
40ram長(zhǎng)防脫擋鐵時(shí)為402mm)。
2 滾子軸脫出原因及解決措施
(1)采用滑動(dòng)軸承時(shí)，滾子軸從側(cè)架滑槽中脫
一8 一
出的原因。滾子軸的主要參數(shù)為：
車輪半徑最小允許值：378mm；
軸箱與導(dǎo)框間隙最大允許值：5．5mm；
固定軸距差最大允許值：2．5ram；
車軸在軸箱內(nèi)最大允許橫向移動(dòng)量：30mm；
軸箱后壁防塵板徑向最大允許磨耗值：3ram；
閘瓦托最大允許磨耗值：4mm；
滾子軸套最大允許磨耗值：3mm；
側(cè)架滑槽擋鐵距車輪中心尺寸：435mm(有
40mm長(zhǎng)防脫擋鐵時(shí)為402mm)；
閘瓦最小允許剩余厚度：lOmm。若閘瓦丟失
或全部磨耗時(shí)為Omm。
根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算得知，制動(dòng)時(shí)制動(dòng)梁滾子
軸中心距車輪踏面距離為閘瓦厚度磨耗到極限時(shí)
為55mm，閘瓦丟失時(shí)為45mm。此時(shí)車輪中心距
制動(dòng)梁滾子軸中心尺寸為閘瓦厚度磨耗到極限時(shí)
為392mm，閘瓦丟失時(shí)為382mm。
由于392—402=一10mm<0，382—402=一20mm<0，
技術(shù)改造與改進(jìn) 第33卷2015年第2期(總第176期)
說明在最不利因素時(shí)制動(dòng)梁滾子軸已脫出滑槽
(閘瓦丟失時(shí)情況更為嚴(yán)重)。
(2)采用滾動(dòng)軸承時(shí)，滾子軸從側(cè)架滑槽中脫
出的原因。采用滾動(dòng)軸承與采用滑動(dòng)軸承相比，
減少了軸箱各部磨耗和橫向移動(dòng)量 其他數(shù)據(jù)
不變。
通過計(jì)算，車輪中心距制動(dòng)梁滾子軸中心尺
寸為當(dāng)閘瓦厚度磨耗到極限時(shí)為425mm，閘瓦丟
失時(shí)為415mm。425—402=23mm>0，415—402=
13ram>0。說明在最不利的情況下，制動(dòng)梁滾子
軸中心到防脫擋鐵端部只有13～23mm，若再有磨
耗，制動(dòng)梁滾子軸可能脫落。
(3)解決措施。由于造成制動(dòng)梁滾子軸從側(cè)
架滑槽中脫出的主要原因是轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架原設(shè)
計(jì)存在缺陷，沒有考慮最不利情況下的狀態(tài)。解
決的措施是將側(cè)架防脫擋鐵下方由40mm加長(zhǎng)到
80ram，上方由20mm加長(zhǎng)到60ram。
3 滾子軸折斷、開焊原因及解決措施
3．1 原因分析
(1)滾子軸材料規(guī)定為45鋼或Q275(A5)鋼，
其中45鋼要求熱處理 。而滾子軸在與閘瓦托安
裝前如進(jìn)行熱處理，與閘瓦托焊接時(shí)又經(jīng)加熱；焊
接后進(jìn)行熱處理又無法進(jìn)行，且45號(hào)鋼可焊性又
較差，所以易斷裂。
(2)滾子軸磨耗限度年修規(guī)定為3mm，一般加
修均對(duì)表面堆焊，下次磨耗超限又堆焊處理，反復(fù)
堆焊處理滾子軸易發(fā)生材質(zhì)變化，對(duì)強(qiáng)度有很大
影響。
(3)滾子軸與閘瓦托焊接時(shí)焊縫小，不易
焊牢。
(4)滾子軸只采用電磁探傷，其內(nèi)部裂紋難以
發(fā)現(xiàn)。
3．2 解決措施
針對(duì)制動(dòng)梁滾子軸在制造、檢修中存在的問
題，采取如下解決措施。
(1)滾子軸材料一律用Q275(A5)鋼，不準(zhǔn)使
用45鋼以免焊接時(shí)發(fā)生不良影響。
(2)滾子軸磨耗超限時(shí)(或接近限度時(shí))必須
更換，不準(zhǔn)堆焊處理。
(3)為確保焊接質(zhì)量，滾子軸與閘瓦托焊接
后，應(yīng)規(guī)定從一端進(jìn)行錘擊檢查，不得開焊。
(4)滾子軸在年修及其以上修程時(shí)，應(yīng)進(jìn)行電磁
探傷及在端頭作穿透超聲波探傷檢查，不得有裂紋。
4 側(cè)架外移、滾子軸脫出原因及解決措施
轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架的斜楔、側(cè)架立柱磨耗板及搖
枕斜槽等如有嚴(yán)重磨耗時(shí)，側(cè)架在運(yùn)行中左右擺
動(dòng)量增大，滾子軸在側(cè)架上滑槽的橫向搭載量會(huì)
瞬間減小以至由側(cè)架滑槽中直接脫出，因此應(yīng)加
強(qiáng)下列各項(xiàng)檢修。
(1)在車輛大、年修時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程要
求。對(duì)轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架的斜楔、側(cè)架立柱磨耗板、
搖枕斜槽磨耗超極限時(shí)應(yīng)修復(fù)至原尺寸。
(2)在車輛各種修程中應(yīng)計(jì)算、檢測(cè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向架滾
子軸制動(dòng)梁全長(zhǎng)尺寸，不符合規(guī)定的不準(zhǔn)上車使用。
(3)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的斜楔對(duì)側(cè)架及搖枕不起定
位作用時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)站施修，防止因側(cè)架橫向擺動(dòng)
量過大引起制動(dòng)梁脫落和燃軸事故 。
5 安全鏈及座強(qiáng)度不足原因及解決措施
目前使用的制動(dòng)梁安全鏈按TB 894—1999標(biāo)
準(zhǔn)制造，在制動(dòng)梁脫落后安全鏈抗拉強(qiáng)度不足，使
制動(dòng)梁繼續(xù)往軌面下墜，危及行車安全，失去保護(hù)
作用。
5．1 制動(dòng)梁安全鏈及座的強(qiáng)度不足原因分析
(1)按TB 894一-1999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，安全鏈材料為
10ram圓鋼。使用Q235一A鋼時(shí)，其破壞負(fù)荷為
39．2kN；當(dāng)鏈環(huán)直徑磨耗達(dá)允許值7mm時(shí)，其破壞
負(fù)荷降至17．7kN，減少50％以上。當(dāng)制動(dòng)梁脫落
后不制動(dòng)時(shí)，安全鏈僅受制動(dòng)梁本身重力作用，當(dāng)
制動(dòng)時(shí)所受的力相應(yīng)增加。顯然，按目前安全鏈
環(huán)使用材料，鏈環(huán)直徑磨耗到極限7mm時(shí)，強(qiáng)度不
能滿足要求。
(2)安全鏈座的焊縫強(qiáng)度低，焊縫只有5mm。
5．2 解決措施
(1)將安全鏈環(huán)直徑由10ram改為12mm，其破
壞負(fù)荷按TB 894__1999標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，可提高到
58．8kN，年修時(shí)鏈環(huán)直徑不小于9mm時(shí)，其破壞負(fù)
荷為31．4kN，較10ram直徑鏈環(huán)分別提高了50％和
70％，足以保證安全鏈環(huán)的強(qiáng)度。
(2)安全鏈座與制動(dòng)梁的焊縫由5mm改為
8mm，搖枕上焊接的安全鏈座下方兩邊各加焊三
角形鋼制筋板一塊，以提高抗拉強(qiáng)度。
6 結(jié)束語
通過轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架制動(dòng)梁脫落原因的分析，
制定了相應(yīng)的解決措施并加以實(shí)施，從根本上杜
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— — 9 ——
技術(shù)改造與改進(jìn) 第33卷2015年第2期(總第176期)
變形。
(3)安裝要求較高，如兩個(gè)連接螺栓扭緊力矩
不同，容易引起V形圈變形。
由于以上主要問題的存在，導(dǎo)致鎖緊缸經(jīng)常
上機(jī)使用不到ld即泄漏，且一旦泄漏，必須整體更
換鎖緊缸，增加維修成本。
3 改進(jìn)措施
3．1 改進(jìn)的鎖緊機(jī)構(gòu)工作原理
針對(duì)原液壓鎖緊機(jī)構(gòu)存在的缺點(diǎn)，重新設(shè)計(jì)
液壓鎖緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，取消碟簧及鎖緊塊，選用螺
紋缸作為鎖緊機(jī)構(gòu)的執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)圓盤剪與底
座間的鎖緊，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 改進(jìn)后液壓鎖緊機(jī)構(gòu)
l一移動(dòng)底座；2一固定底座；3一螺母；4一墊片；5一擋圈
6一鎖緊缸體；7-連接螺栓；8-輸油通道；9_螺紋缸
鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖緊缸體6通過連接螺栓7、螺母
3及墊片4固定在圓盤剪固定底座2的兩側(cè)，墊片4
與圓盤剪底座2間有擋圈5，鎖緊缸體6內(nèi)擰人螺
紋缸9與圓盤剪移動(dòng)底座1相對(duì)應(yīng)。
油路通道與液壓管路相通，液壓管路通過電
磁換向閥分別與進(jìn)油管路、回油管路相通。當(dāng)需
要調(diào)整圓盤剪開口度時(shí)，電磁換向閥使輸油通道
與液壓系統(tǒng)的回油管路相通，螺紋缸內(nèi)活塞桿受
彈簧力作用縮回。當(dāng)開口度調(diào)整完畢，電磁換向
閥使輸油通道與液壓系統(tǒng)進(jìn)油管路相通，螺紋缸
內(nèi)活塞桿受液壓力作用伸出，并壓緊在圓盤剪移
動(dòng)底座上，迫使圓盤剪鎖緊。
3．2 改進(jìn)后鎖緊機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)
改進(jìn)后的鎖緊機(jī)構(gòu)須要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的螺紋缸尺
寸，重新設(shè)計(jì)鎖緊缸體，在鎖緊缸體上加工螺紋孔
用于安裝螺紋缸，并在鎖緊缸缸體內(nèi)加工油路通
道，其主要優(yōu)點(diǎn)如下。
(1)加工、制造、安裝精度要求不高，維護(hù)
方便。
(2)可以離線測(cè)試泄漏、耐壓等各項(xiàng)性能。
(3)經(jīng)長(zhǎng)期使用后即使有1個(gè)螺紋缸泄漏，其
余3個(gè)螺紋缸也能保證良好的鎖緊效果。
(4)當(dāng)螺紋缸發(fā)生泄漏時(shí)，只需更換螺紋缸即
可，無需更換整個(gè)鎖緊缸體，可減少檢修時(shí)間，降
低維修成本。
4 結(jié)束語
通過對(duì)圓盤剪液壓鎖緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行的優(yōu)化改
進(jìn)，螺紋缸鎖緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于安裝維護(hù)，不
但消除原鎖緊缸易泄漏的問題，而且大大提高圓
盤剪鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖緊效果，保證設(shè)備的剪切精度，
同時(shí)改善了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境。
(2014-12-19收稿)
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[上接第9頁(yè)]
絕了制動(dòng)梁脫落。每年可節(jié)省由于制動(dòng)梁脫落引
起的車輛復(fù)救費(fèi)和維修費(fèi)80萬元左右。提高的經(jīng)
濟(jì)效益是很可觀的。
參考文獻(xiàn)
【1】劉盛勛，趙邦華．車輛設(shè)計(jì)參考手冊(cè)轉(zhuǎn)向架．北京
中國(guó)鐵路出版社，1988：188．
【2】中華人民共和國(guó)鐵道部．鐵路貨車段修規(guī)程．北京：中
國(guó)鐵路出版社．1992：233—234．
[3]中華人民共和國(guó)鐵道部．鐵路貨車廠修規(guī)程 匕京：中
國(guó)鐵路出版社，1993：356—357．
【4】嚴(yán)雋耄_車輛工程．北京：中國(guó)鐵路出版社，1993：98．
(2014-05-11收稿)

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