CW—200K转向架热轴原因探讨

丰宏彬

摘 要：阐述了影响CW-200K转向架热轴的主要因素和原因，重点分析了转向架检修组装调整过程中在轴箱处容易附加引起热轴的横向力的几种情况，并提出了防止热轴的几点要求和建议。

关键词：CW-200K转向架；热轴；横向力

近些年CW-200K转向架在运用过程中先后发生了几起热轴事故，其共同点是均发生在刚做完A3修的车辆。经过分析了解与车辆段在A3修中转向架的组装调整有关。本文对引起CW-200K转向架热轴的原因进行了较为详细的分析，同时提出了转向架在检修组装调整过程中的一些要求和建议。

1 影响热轴的因素

通常情况下，不考虑轴承损坏、油脂等原因引起的热轴。绝大部分转向架热轴的直接原因，是由于轴承滚子与活动挡圈发生端磨引起。因此，找出如何引起两者之间发生端磨是分析解决热轴问题的切入点。

通过对CW-200K转向架轴箱及轴承结构的分析可知，正常情况下轴承的轴向游隙δ在0.8～1.6mm之间，该游隙的存在保证了轴承滚子与活动挡圈之间在车辆运行期间不发生接触，避免热轴的出现。但是，当轴向游隙δ很小或接近为零时，会出现轴承滚子与活动挡圈发生接触，由于二者之间的转动速度不同产生磨擦最终引起热轴。是什么引起δ变小或接近于零，是我们重点分析的问题。

1.1 轴箱承受横向力

一旦轴箱承受非正常的横向力（沿车轴轴线方向的力），轴箱就会位移并同时带动轴承外圈和滚子，此时车轴及活动挡圈相对是静止的，由此使轴承的游隙δ变小或接近于零，导致车辆运行过程中轴承滚子和活动档圈出现持续或断续的磨擦。

1.2 轮对承受横向力

反过来，如果轴箱无横向力作用，轮对承受横向力时，会出现轮对、轴承内环、滚子相对于轴箱发生横向位移，此时同样会出现轴承的轴向游隙δ变小或接近于零的情况。造成轮对出现横向力的主要原因是同一轮对中左、右轮径差过大，使车辆运行中在轮对上作用有横向分力，迫使轮对向轮径小的一侧横移，当横移量吃掉轴承的轴向游隙后，轮径大一侧的活动挡圈会与滚子端面接触，长时间摩擦就会发生热轴。但左、右轮径差相差多少会导致热轴。这里原因很复杂，它与车体和转向架状态、车轮踏面形状、车辆重量及线路条件等有关，目前要准确的定量分析比较困难。

2 引起热轴的原因

由于CW-200K转向架出现的几起热轴均发生在A3修之后，因而可以排除由于轮径差过大引起的热轴。热轴的主要原因应为轴箱承受横向力引起。从几起热轴均发生在A3修后第一次正线运行可以得出：轴箱附加横向力与转向架的组装调整有关。下面重点分析一下转向架组装调整过程中在轴箱处容易附加横向力的几种情况：

2.1 转臂先与构架组装，并在节点和锁紧板锁紧后再与轮对落成

转臂与构架组装后再落轮，会造成转臂相对于构架在横向位置出现偏移。因结构所限CW-200K转向架转臂定位节点在横向方向无法设置定位基准，使转臂与构架组装时，在横向方向的位置无法准确定位。如果转臂先与构架组装，很容易出现构架与轮对落装时，转臂中心与轮对上轴箱定位中心倾斜α角，此时如果转臂节点和锁紧板处于锁紧状态，就会在轴箱的轴向方向附加横向力并将轴箱推向一侧，其结果使轴承的轴向游隙被部分吃掉，所吃掉的量值随转臂的横向偏移量而变化，偏移量越大游隙被吃掉的越多。随着车辆运行时线路的不平顺及车辆的横摆，导致断续或持续的出现轴承滚子端面与活动挡圈磨擦引起轴温升高，并伴随着行车速度的提高轴温升高加剧直至报警。

该种情况在构架与轮对落装时，通过观察转臂与轴箱配合表面的状态可以判断出转臂与构架的组装是否正位。如果落装时，转臂上定位挡很容易落入轮对轴箱的定位槽内，说明转臂位置正确。如果落装时，转臂定位挡卡到轴箱定位槽上，说明转臂装偏。为了让转臂落入轴箱定位槽内，一些操作者有时采用撬棍强行使转臂进入轴箱定位槽内，该种做法实际上大大增加了热轴的隐患。因为撬棍撬动时，由于转臂节点处已经紧固无法移动，只能轴箱移动，而轴箱只能在轴承的游隙和转臂与轴箱的配合间隙0.2～0.4mm范围内移动，而由于该间隙太小调整范围有限，一旦满足不了调整的需要，就会吃掉轴承的轴向游隙。

2.2 转臂先与构架组装，但调整构架与轮对横向位置时，节点处于松弛状态

构架与轮对落成后，在调整构架与轮对横向位置2mm间隙差时，没有按规程规定的先将盖形螺母锁紧。此时节点装置中转轴、转轴套与定位套之间存在有间隙（见图1），这样会造成调整撬动构架时，只是节点中转轴或转轴套其中一端的V形块在构架的V形槽中横向移动，使间隙集中到转轴或转轴套其中的一侧，而另一侧间隙消除。从现象上看，两端定位块端面露出定位立板的距离L1和L2相差很大（见图2）。此时再锁紧节点盖形螺母时，由于间隙的不对称使定位套连同转臂向有间隙的一侧移动，并同时在转臂上附加了一个力偶，其反作用力刚好作用在转臂与轴箱定位挡边处，即对轴箱附加了横向力，使轴箱偏向一侧，吃掉轴承游隙。

2.3 转臂先与轮对组装后与构架组裝，但调整构架与轮对横向位置时，节点处于松弛状态

这种情况尽管符合25T检修规程要求先将转臂与轮对组装，但问题出在将紧固节点盖形螺母与调整构架与轮对2mm间隙差的顺序颠倒了。按照规程要求应该在调整2mm间隙差之前将节点盖形螺母紧固好，否则，将会出现与第2.2种相同的情况。

3 为何转臂先与轴箱组装不会引起热轴

3.1 转臂先与轴箱组装时，装配基准为轴箱上定位槽，此时转臂是处于自由状态，不受构架的约束可以很容易的落入轴箱上定位槽中，（两者之间配合间隙为0.2～0.4mm），轴箱在横向方向不附加外力。

3.2 轴箱转臂和箍组装紧固后，三者在横向方向（轴箱的轴向方向）的自由度被完全限制，它与构架落成后调整两者之间横向位置时，轮对组成（包括轴箱、转臂和箍）作为基准是静止不动的，只是靠构架相对于轮对在横向方向位移达到调整的目的，在此过程中无论是轴箱还是轮对均不会产生引发热轴的横向力。

4 几点要求和建议

4.1 在转向架组装调整过程中，严格按照25T检修规程和CW-200K转向架组装分解说明中规定的先后顺序要求执行。

4.2 建议相关的检修部门配备转向架落成调整的标准台位，保证轨面达到相应的标准要求并带有护轨保证车轮的准确定位。

4.3 如果条件具备，建议将段修后车辆试运行速度提高到与正式运行相同，已真实地反映车辆的运行状况。因为前期出现的几起热轴事故，在试运行中没有暴露出来主要是试运行速度偏低。

5 结束语

解决CW-200K转向架的热轴问题，关键环节在于检修过程中对转向架组装调整的质量控制。一方面是深刻理解检修规程中相关条款的精神实质，严格按规定的组装顺序操作。另一方面是各施修单位对硬件的适当投入，特别是转向架组装台位的轨面质量对转向架的组装质量尤为关键。因此，高标准、高质量的轨面对解决CW-200K转向架的热轴问题也是同样重要的。