城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架故障與維護(hù)措施

文/王濤 羅洪強(qiáng)

隨著我國城鎮(zhèn)化的進(jìn)一步發(fā)展，城市人口數(shù)量不斷增加，城市交通壓力也開始不斷增大。為緩解交通壓力，城市軌道交通事業(yè)在多方面努力下也得到了一定的發(fā)展。但在實(shí)際應(yīng)用過程中仍然存在許多問題，其中，車輛轉(zhuǎn)向架故障會影響城市軌道交通的穩(wěn)定性和可靠性?；诖?，本文將重點(diǎn)闡述城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架故障與維護(hù)措施。在現(xiàn)代城市軌道交通發(fā)展過程中，地鐵的出現(xiàn)對于緩解交通壓力起到了重要作用。由于城市軌道交通運(yùn)輸?shù)臏?zhǔn)確性更高、時效性更強(qiáng)，因此逐漸成為城市上班族選擇的重要交通工具。在地鐵運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)向架是核心的部件，地鐵安全事故的發(fā)生也多與轉(zhuǎn)向架故障有關(guān)。因此只有不斷提升轉(zhuǎn)向架的檢修效率，改進(jìn)其性能，才能增強(qiáng)地鐵的安全運(yùn)營水平。

1.城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架概述

1.1 轉(zhuǎn)向架作用分析。第一，軌道車輛轉(zhuǎn)向架的功能主要體現(xiàn)在承載方面，其承載能力與轉(zhuǎn)向架及與其連接的部分有關(guān)，通過轉(zhuǎn)向架的承載功能，能夠?qū)⒘熊嚤旧砼c乘客的重量分配給下部分裝置，因此，轉(zhuǎn)向架的承載能力會影響車輛的容積和承載量。第二，城市軌道車輛的轉(zhuǎn)向架還具有一定的導(dǎo)向作用。在城鎮(zhèn)化腳步不斷加快的今天，越來越多的城市開始重視軌道交通的規(guī)劃建設(shè)工作，在新增的交通線路以及延長線上，轉(zhuǎn)彎角度較大的道路不斷增加，這種交通道路本身對軌道和列車轉(zhuǎn)向架的設(shè)計、運(yùn)行和維護(hù)提出了更高的要求。第三，緩沖作用。轉(zhuǎn)向架以彈簧裝置為基礎(chǔ)，在列車運(yùn)行過程中能夠起到減震和緩沖的作用。車輛在通過彎道、不平順線路、加速行駛或者減速行駛時，會對車輛的平穩(wěn)性造成不同程度的沖擊。此時轉(zhuǎn)向架的緩沖作用就會發(fā)揮出來，確保列車的平穩(wěn)運(yùn)行。第四，在車輛運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)向架會牽引車輪和鋼軌，在接觸位置將牽引力傳遞給車體，保證車輪、軌道以車身的運(yùn)行狀態(tài)，確保前進(jìn)行駛和轉(zhuǎn)向行駛的安全性。第五，轉(zhuǎn)向架的制動作用。在列車運(yùn)行過程中，能夠根據(jù)實(shí)際需要，進(jìn)行平穩(wěn)減速和停車。

1.2 轉(zhuǎn)向架的構(gòu)成和原理。骨架、輪對、拉桿、彈簧等部件是城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架的基本組成部分。其中，骨架是其他部件安裝的基礎(chǔ)，由兩根側(cè)梁、一根橫梁，形成H形結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)上將其他部分連接起來。轉(zhuǎn)向架輪由動力輪對和非動力輪對構(gòu)成。一系懸掛由彈簧單元和軸箱組成，主要承擔(dān)列車運(yùn)行過程中軌道傳遞的巨大震動載荷，確保轉(zhuǎn)向架的安全性和穩(wěn)定性。在實(shí)際運(yùn)行過程中，該裝置能夠避免列車在彎道行駛時發(fā)生出軌問題。二系懸掛主要由空氣彈簧和減震器等部分構(gòu)成，能夠確保在牽引力的作用下，車輛的平穩(wěn)以及車內(nèi)乘客的舒適性。但在實(shí)際應(yīng)用中，空氣彈簧的剛度較差，因此對于車輛的調(diào)整作用相對滯后，為進(jìn)一步降低車輛的震動程度和發(fā)生側(cè)翻的概率，需要在車體和轉(zhuǎn)向架之間安裝抗側(cè)滾扭桿?；A(chǔ)制動的構(gòu)成由踏面制動連接制動缸，轉(zhuǎn)向架中央牽引單元的作用在于傳遞牽引力和制動力，使轉(zhuǎn)向架能夠發(fā)揮相應(yīng)的牽引作用，確保車輛的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

2.城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架常見故障分析

2.1 常見故障。城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架由多個部分構(gòu)成，在列車運(yùn)行和控制中都具有重要作用。其中，作為轉(zhuǎn)向架的重要組成部分，軸承是檢修保養(yǎng)工作開展的重點(diǎn)。并且通過調(diào)查研究可以發(fā)現(xiàn)，軸承是軌道車輛轉(zhuǎn)向架中相對容易出故障的部分。軸承的功能對其他部件有重要影響，軸承一旦發(fā)生故障也會影響其他部分功能的發(fā)揮，給轉(zhuǎn)向架和車輛帶來巨大不利影響，降低車輛運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。軸承故障主要體現(xiàn)在以下兩個方面：第一，軸體的破裂與損壞。第二，軸承存積過多的油污。以上兩種故障都會影響軸承功能的正常發(fā)揮。軸體的損壞與車輛長期運(yùn)行中零部件的老化以及突發(fā)情況有關(guān)。油污通常與灰塵有關(guān)，潤滑油在發(fā)揮潤滑、冷卻功能時，會與環(huán)境中的灰塵混合，如果不及時去除，灰塵長期附著就會造成故障。

2.2 轉(zhuǎn)向架裂痕等故障。轉(zhuǎn)向架輪等部件出現(xiàn)裂痕故障也是經(jīng)常發(fā)生的一類問題。由于現(xiàn)代城市軌道交通承載著巨大的人流量，因此軌道交通需要具備極強(qiáng)的承載能力。而轉(zhuǎn)向架作為車輛最主要的承載部分和連接部分，需要承擔(dān)整個車廂的重量，并及時將作用力傳遞給其他部分，保證列車的平穩(wěn)性和安全性。但隨著列車的長期運(yùn)行，零部件的抗力會受到影響，轉(zhuǎn)向架的主體鋼架會隨著列車運(yùn)行時間的增加出現(xiàn)不同程度的裂痕。通過實(shí)際調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)向架上的裂縫與鑄造時的焊接質(zhì)量也有關(guān)系。并且在相對惡劣的交通環(huán)境中，轉(zhuǎn)向架的使用壽命也會降低。

2.3 管理維修等方面的問題。在現(xiàn)代城市中，人們的生活節(jié)奏不斷加快，軌道車輛的運(yùn)行非常頻繁，轉(zhuǎn)向架的頻繁使用，也會影響各個部件功能的正常發(fā)揮，因此需要及時做好檢修和保養(yǎng)工作。對于相關(guān)的管理人員而言，需要明確頻繁使用對轉(zhuǎn)向架的影響，做好定期保養(yǎng)和檢修工作。通常情況下會將一個月作為保養(yǎng)和檢修的周期。如果軌道交通運(yùn)行時，出現(xiàn)問題，會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向架部件的嚴(yán)重毀損。轉(zhuǎn)向架的檢修工作需要由專業(yè)的機(jī)械工作人員完成，由于轉(zhuǎn)向架的位置相對特殊，因此檢修和保養(yǎng)工作的開展本身也存在一定的難度，工作量較大。在具體工作開展時，轉(zhuǎn)向架的保養(yǎng)和維護(hù)質(zhì)量與工作人員的專業(yè)水平和職業(yè)素養(yǎng)也有很大關(guān)系。城市軌道交通車輛的檢修工作通常會在夜間進(jìn)行，工作人員由于自身的疲勞等因素會影響故障的檢出。轉(zhuǎn)向架得不到及時有效的維護(hù)，會大大降低其運(yùn)行壽命，影響列車運(yùn)行的安全性。

3.城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架的維護(hù)措施

3.1 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架及橫梁等部件的檢修。轉(zhuǎn)向架的安全狀態(tài)以及各個部件的狀態(tài)和性能會直接影響城市軌道車輛運(yùn)行的安全性和乘客的舒適度。由于轉(zhuǎn)向架的組成部分較多，因此需要根據(jù)各個部分的具體情況進(jìn)行準(zhǔn)確維護(hù)保養(yǎng)，并對該部件故障的危險性進(jìn)行科學(xué)分析，形成完善的檢修維護(hù)工作方案。目前，對于轉(zhuǎn)向架的重要部件的維修都是按照一月一次的頻率。對于架構(gòu)的維修，通常會在架側(cè)、橫梁等焊縫位置涂刷白粉水，通過觀察的方式判斷是否存在變形、裂縫、開焊等問題。如果發(fā)現(xiàn)存在開焊等問題，需要立刻做好上報工作，及時進(jìn)行焊修處理。如果結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重的硬傷或者局部的變形，需要做好問題的記錄，并安排進(jìn)一步的檢測。對于構(gòu)架的維修，需要首先吊起車體，逐個引出不存在故障的轉(zhuǎn)向架，按照檢修維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)對存在問題的構(gòu)架和部件進(jìn)行拆除。之后需要采用人工的方式去除構(gòu)架以及問題附件的表面油污，對于污垢嚴(yán)重的位置，必要時需要使用相應(yīng)的清洗設(shè)備進(jìn)行加溫、加壓處理。在檢修過程中，如果發(fā)現(xiàn)構(gòu)架梁存在裂紋或者硬傷等情況，需要使用磁粉進(jìn)行進(jìn)一步的探傷檢測，并做好記錄工作。

3.2 對輪對裝配、牽引以及制動單元的檢修。在對輪對進(jìn)行維修時，主要是檢查其外觀和車輪踏面等位置是否存在問題，如果發(fā)現(xiàn)存在裂紋需要及時進(jìn)行維修。另一方面需要做好相關(guān)尺寸的測量工作。判斷構(gòu)件的磨損情況。還要檢查油孔螺栓部位，判斷是否存在松動情況。在對中央牽引單元進(jìn)行檢修時，需要對各部分的緊固情況進(jìn)行檢查，對于磨損相對嚴(yán)重的部件需要及時更換。對于輪對的維修，需要進(jìn)行專業(yè)的煮洗清理，首先做好外觀的檢查工作，檢查車輪、齒輪等位置是否存在故障。對于牽引單元的維修，需要在解體處理之后，對牽引桿進(jìn)行處理，并去除相關(guān)部件表面的油污，如果牽引座存在裂紋，需要及時更換橡膠件。

3.3 一系懸掛和二系懸掛系統(tǒng)的檢修。對于一系懸掛系統(tǒng)的檢查，會采用錘擊的方式，觀察錘擊之后軸箱和彈簧的狀態(tài)，如果軸箱存在漏液、彈簧存在裂紋傾斜等現(xiàn)象需要及時進(jìn)行干預(yù)處理。對于二系懸掛系統(tǒng)的檢查，重點(diǎn)關(guān)注彈簧裂紋、減震墊老化、腐蝕等問題，并及時做好維修更換工作。在維修時需要對懸掛系統(tǒng)進(jìn)行解體和清洗工作，并及時更換存在變形等問題的軸承和橡膠件。

3.4 發(fā)揮信息檢修技術(shù)作用。在城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架維護(hù)保養(yǎng)期間，系統(tǒng)可以運(yùn)用集成管理的方式運(yùn)行。因此，為保證維護(hù)保養(yǎng)系統(tǒng)的合理開發(fā)，需構(gòu)建完整的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，注重數(shù)據(jù)產(chǎn)生、應(yīng)用以及處理階段的相關(guān)內(nèi)容，運(yùn)用集成化的管理方式，保證城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架維護(hù)保養(yǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。例如，將數(shù)據(jù)處理工作作為維護(hù)保養(yǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行核心，保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)而將重要數(shù)據(jù)應(yīng)用在生產(chǎn)管理以及運(yùn)行維護(hù)等方面。在此背景作用下，即可根據(jù)維護(hù)保養(yǎng)系統(tǒng)的開發(fā)方向，使系統(tǒng)架構(gòu)建設(shè)更加清晰且完整，方便管理人員理清不同區(qū)塊內(nèi)的功能，運(yùn)用維護(hù)保養(yǎng)的技術(shù)手段，強(qiáng)化不同模塊之間的關(guān)系。如設(shè)備管理模塊、運(yùn)行管理模塊、維護(hù)管理模塊以及信息管理模塊，在此基礎(chǔ)上，可以將數(shù)據(jù)信息層的內(nèi)容應(yīng)用在此區(qū)域內(nèi)，確保內(nèi)部功能的完整處理，使調(diào)度指令下達(dá)完畢后，可以將各部分得到信息輸入到模塊中，凸顯出各級模塊之間的功能，促使城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架維護(hù)保養(yǎng)系統(tǒng)中的各方面數(shù)據(jù)能夠通過報告的形式展現(xiàn)出來。

4.結(jié)語

綜上所述，在城市發(fā)展過程中，城市軌道交通發(fā)揮的作用越來越明顯。轉(zhuǎn)向架作為城市軌道交通車輛的重要組成部分，其狀態(tài)和功能會影響到列車運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性以及乘客的舒適性體驗。對此，相關(guān)部分需要提升對轉(zhuǎn)向架故障維修工作的重視程度，根據(jù)實(shí)際情況，制定完善的維護(hù)保養(yǎng)工作方案，及時發(fā)現(xiàn)問題，降低故障對交通的影響，保證城市軌道交通運(yùn)行的安全性。

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