铁路货车转向架的检修方法分析
2021-11-26白杰
白杰
(国能铁路装备有限责任公司包头车辆维修分公司,内蒙古 包头 014000)
随着我国交通运输事业的迅猛发展,国家对铁路工程事业的投入力度不断加大,不管是在技术方面还是在资金方面,与以往相比都投入了更大的支持力度。特别是近些年我国对外贸易不断向前发展,以及国内运输行业的全新起步,整个铁路货运系统迎来了升级改造。随着铁路货车整体运行能力和运行速度不大提升,需要我们对运行车辆载重和车辆行进速度方面进行合理的优化,通过定期进行故障检修,及时掌握铁路货车运输系统所存在的诸多问题,及时发现技术问题,采取措施进行处置,不断延长相关设备的使用期限。
一、铁路货车转向架的发展现状
在很长一段时间,铁路货车转向架是整个铁路运输系统的重要组成部分,该种结构相对较为简单,承载能力很强,其主要是由轮对轴箱装置、弹簧减震装置、基础制动装置、侧架和摇枕或者构架、新盘和旁承组成。过去我国铁路货车运输量相对较小,承载能力相对较低,因此初期对转向架的要求是造价相对较低,运行安全能够,进行有效的检修。新中国成立以后,我国铁路货运系统当中的转向架为滚板式转向架,该结构形式较为落后,零部件种类较多,连接部位较多,检修时需要投入较多的人力,十分不方便。经过几代人的不间断努力,我国铁路货车转向架结构已经发生了根本性的变化,已经从K1 转到K7 等多种型号,转向架更加先进结构更加简单,更加轻便,承载能力更强。而且从2003年到2007年4年间里我国科技工作者已经基本完成了载重21t,运行时速120km 的K2 转向机的可行性测试,目前该种转向机已经在铁路货车行驶中得到了很好的推广应用,已经成为铁路货车转向架的主要形式。目前在铁路货车转向架运行过程中的关键技术主要分为了两个方面,一种是交叉支撑转向技术在铁路货车转向架当中的运行,另一种是摆动式转向性技术在铁路火车转向架中的应用。其中第1 种技术就是将两个交叉的杆件采用相互配套的橡胶垫有效连接,这样能够确保整个转向架安全有效的运行。该种支撑装置的优势是能够大大提升整个转向架系统的抗剪力和抗菱刚度,同时也能够对铁路货车的侧架和摇转进行针对性的控制,确保整个检测系统能够接受来自各个方面的均衡力量,避免在行进过程中相关部件严重磨损,不断的更换和检修,延长了铁路货车转向架的使用寿命。第2 种转向架技术与第1 种有着本质的不同,它主要是利用摆动作和弹簧托板,将铁路货车两侧的转向架科学的连接在一起,确保侧架能够正常的运行。该种转向架技术能够确保侧架使用的稳定性以及同步摆动的可靠性。
二、铁路货车转向架的结构特点
最近几年,为了进一步提高铁路货车的运载能力,我国瞄准了先进世界水平,立足于自主创新,原始创新,更好地满足铁路货车大能力运输的需求推动中国铁路货运迈向30 吨轴重和时速160 公里的新台阶。在铁路货车转向架研究过程中,铁路部门集中优势,攻坚克难,加快攻克了制约重载快捷货车发展的关键技术要点,使得中国铁路的重载快捷货车技术达到了世界领先水平。近年来,在铁路货运过程中转向架的种类不断增多,目前应用较为广泛的主要包括了转K5 型转向架和转K6 型转向架,这两种转向架有着不同的结构特征。其中K5 型转向架主要是由轮对和轴承装置、侧架弹性悬挂系统以及减震装置制动装置,接触性弹性旁承等组织组成,在该转向架当中,采用了独特的弹簧托板、摇动座等结构,使之具有更好的横向性能。该种结构的显著特征是结构较为简单,车轮的运载性相对较好,检修维护相对较为便捷。K5 型转下架应用了类似于客车转向架的摇动台摆设机构,使整个转向架的横向具有两极刚度特征,大大增加了车辆的横向转向的柔性,提高了车辆的横向动力学特征,降低了轮轨间的不良摩擦和不良损耗。同时该类型的转向架大大提高了车辆脱轨的安全性。在出现脱轨征兆过程中,由于摆动式的转下架摇枕档位置下移,使得侧轨中心下降,对侧滚震动控制性加强,有效减少了爬轨和脱轨的可能性,尤其是对于重心相对较高的铁路货车,它能够大大提高列车运行的安全性,并且经过长时间的应用,该种转向架具有经久耐用的特征,可靠性相对较高,运行160万公里免检修。K6 型的转向架主要是采用了交叉支撑装置的铸钢三大件结构转向架,一系悬挂采用了轴向弹性剪切垫,二系采用了带变摩擦减震装置的中央枕簧悬挂系统,两个侧架之间又安装了侧架弹性下交叉支撑装置。利用该类型的转向架能够实现轮对的弹性约束,车辆在直线运行过程中轮对始终保持只有正位,大大改善了车辆的曲线,通过性能有效减轻了轮源的严重磨损,同时减少了转向架簧下质量,降低了车载的运营成本,同时大大改善了车辆的垂向动力学特征,保证整个车辆运行的平稳性。
三、铁路货车转向架的检修方法分析
尽管现阶段我国铁路货车转向架能够在不同的技术体系上很好的运行,但在实际工作过程中也经常会出现运行故障,针对运行过程中所存在的故障就需要明确最佳的检修方法,做到及时发现问题及时处置问题,将问题处置在萌芽阶段,避免引发安全事故。铁路货车转向架的检修方法,主要包括以下几个方面:
(一)确保货车转向架的基础设施能够合理运行
技术人员在对货车转向架进行检修过程中,首先应该采用铁路货车转向架的相关技术工具,保证转向架的轮轴轴承和转向架的相关附件等基础设施都能够正常的运行。在对故障诊断过程中,需要采用相应的技术方式对上述的各个部件进行全面的检测。在进行转向架质量检测过程中,需要对铁路过车的铸钢三大件进行有效的转化和改造,在工艺方面需要采用数控机床加工技术和超声波探伤技术和自动检测设备等技术方式,对整个转向架的行进方式进行有效的检修和优化,这样也能够实现转向架故障检修的自动化操作。
(二)加强关键部位的检修
在进行转向架关键部位检修过程中,需要采用制动和钩缓技术工艺,对整个货车的提升部件和相关关键部门进行认真细致的质量检测分析,有效提升货车制动系统和自动调整器等设施的运行安全性。此外应该定期对货车转向架的微机控制系统以及数字化操作系统进行有效的检修。另外在开展关键部位检修时,钢结构技术工艺在转向架检修中也发挥着同等作用的作用。当钢结构出现故障或者磨损腐蚀之后,往往其结构会出现变形,甚至会出现断裂,因此在检修过程中就需要加强对上述各个部件的针对性检测。最后一个方面在进行关键部位检修过程中,应该将探伤检测技术充分应用其中。技术应用过程中主要划分为定量无损检测与手工无损检测两种方式。为了提高检测的效率和准确性,应该积极推广定量无损检测技术,利用各种计算机技术和数字影像技术,对整个设备的关键部位运行数据进行有效的收集分析,完成对关键部位的针对性检修。例如可以采用在线检修技术,微观缺陷检测技术等新理论新方法,对转向架关键部位的缺陷情况进行检测。
(三)铁路货车转向架结构的优化策略
在对铁路货车转向架结构进行检修时,为了大大提升检修效率,节约人力成本投入,就需要对铁路货车转向架结构作出进一步的优化设计,这样能够大大降低货车在行进过程中转向下故障的出现。一方面可以借助交叉支撑装置和摆动运行结构,对铁路货车的转向架的总体结构形式进行进一步的设计和优化。两种支撑装置的综合应用,能够确保铁路货车转向架在运行失灵的情况下,保证整个机车在临界运行速度条件下呈现直线稳定运行。根据实践结果,将上述两种方式运用到铁路货车转向架结构当中,可以大大提升整个转向架结构横向动力性能以及抗菱刚度。另外为了实现对转向架结构的进一步优化设计,应该对整体结构构架技术装置,以此来提升整个转向架结构的抗菱性能。通过在相应的部位加装轴向弹簧,有效避免机车小轮在长时间行进过程中遭受到严重磨损。另外再对整个转向架结构进行优化改造过程中可以利用组合制动梁进行进一步的优化调整。通过该种调整方式,可以有效改变机车转向架的弹簧装置以及交叉支撑的弹性装置头,同时也能够以更加合理的形式调节减震技术装置和摩擦板,从总体角度对整个转向架结构进行进一步的优化改造,确保检修的方便,节约时间,节约人力成本投入。
结语:
综上所述,铁路货车要想实现高效稳定地运行,就离不开各项技术的有力支撑。铁路货车转向架作为整个铁路运输系统的重要组成部分,在行进过程中普遍存在着磨损严重,问题多的特点,需要采取必要措施定期对转向架进行有效的质量检测,认真掌握铁路货车转向架在行驶过程中所存在的诸多问题,并对关键检修技术做出不断的优化,以此来推动铁路交通运输事业的健康发展。