CRH1型動車組轉(zhuǎn)向架異響故障分析及整改措施

王統(tǒng)團(tuán)

（福州動車段，福建 福州 350018）

目前福州動車段配屬CRH1A型動車組41組、CRH1E型動車組7組、CRH2A型2組。CRH1型動車組為福州動車段的主型車，在日常檢修運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)多起CRH1型動車組異響故障，筆者對此進(jìn)行了分析。

一、故障案例分析

2 012年6月2日D6242次CRH1092A運(yùn)行途中隨車機(jī)械師發(fā)現(xiàn)05車A架異響，出動熱備車組替換CRH1092A回動車所后對05車A端轉(zhuǎn)向架進(jìn)行落輪檢查，落輪后手動旋轉(zhuǎn)05車2軸4位軸箱軸承時，可以聽到軸承內(nèi)部有異音。隨后對軸承進(jìn)行分解，內(nèi)圈和滾子組件油脂狀況：后擋側(cè)（A）保持架上有金屬物（見圖1）。圈滾道剝離造成的。

圖1 后擋側(cè)（A）保持架

圖2 A側(cè)外圈滾道面承載區(qū)的剝離區(qū)

圖3 A側(cè)外圈滾道承載區(qū)內(nèi)剝離區(qū)域

二、現(xiàn)狀調(diào)查

2 011年4月至2013年5月，筆者對福州動車段配屬的CRH1型動車組轉(zhuǎn)向架異響故障進(jìn)行了統(tǒng)計，具體分類比例見表1。

三、故障原因分析

通過匯總動車組轉(zhuǎn)向架在運(yùn)行中出現(xiàn)的異響故障，分析主要原因如下。

3.1 軸承內(nèi)部故障引發(fā)的異響

故障表現(xiàn)為動車組運(yùn)行達(dá)到一定速度后發(fā)出固定頻率的異響，通過隨車機(jī)械師途中巡視發(fā)現(xiàn)（因福州動車段發(fā)現(xiàn)的軸承故障造成的異響均在故障初發(fā)階段，軸溫升高尚未達(dá)到報警界限，所以在監(jiān)控動車組狀態(tài)的IDU上未能發(fā)現(xiàn)該故障），此故障較難發(fā)現(xiàn)，要在一定速度才會發(fā)出異響，需隨車機(jī)械師認(rèn)真甄別。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋海?）軸承材質(zhì)問題；（2）熱處理不良；（3）局部外傷、銹蝕、偏載或過載；（4）材質(zhì)正常疲勞破壞。如圖4箭頭所示：

圖4

3.2 輪對踏面擦傷、剝離或局部凹入引發(fā)的異響

故障表現(xiàn)為運(yùn)行過程中走行部發(fā)出固定頻率的響聲，并引起車輛振動。運(yùn)行速度越快，響聲頻率越高；擦傷、剝離長度越長，響聲越大。這類故障較易發(fā)現(xiàn)。

踏面擦傷是動車運(yùn)行中制動力過大、抱閘過緊，車輪在鋼軌上滑行，踏面局部被磨成平面（如圖5）。

圖5

表1

踏面剝離市車輪踏面金屬剝落的一種損傷。踏面剝落的原因：一種市車輪材質(zhì)不良，在車輪與鋼軌多次擠壓作用下發(fā)生疲勞破壞；另一種是車輪在鋼軌上滑行，摩擦熱使踏面局部金屬組織發(fā)生變化而發(fā)生的金屬脫落。

踏面局部凹入是因車輪局部材質(zhì)過軟，在運(yùn)行中與鋼軌擠壓而成的。

3.3 輪對踏面壓到異物后的異響

故障表現(xiàn)為某一轉(zhuǎn)向架輪對踏面壓到鋼軌上的異物后發(fā)出一聲巨響，因堅硬異物造成輪對踏面局部凹入而發(fā)出固定頻率的異響，如圖6：

圖6

3.4 管路泄露故障引發(fā)的異響

故障表現(xiàn)為車輛下部發(fā)出尖嘯聲，漏泄量大可通過IDU所報故障信息進(jìn)行判斷，漏泄量小可通過隨車機(jī)械師途中巡視或地勤機(jī)械師入庫檢查作業(yè)發(fā)現(xiàn)。其主要原因?yàn)檐嚱M經(jīng)長時間運(yùn)行震動或運(yùn)行途中管路遭異物擊打，使管路連接處出現(xiàn)松動、變形，導(dǎo)致管路中的壓力空氣漏泄發(fā)出異響。

3.5 油壓減振器引發(fā)的異響

其主要原因?yàn)檐嚱M在轉(zhuǎn)彎時車體兩邊出現(xiàn)高度差情況下（特別是左右空氣彈簧壓力差超過20kpa以上時），造成油壓減振器的偏磨（主要為二系橫向）而發(fā)出異響，此為正常現(xiàn)象。如油壓減振器發(fā)生嚴(yán)重偏磨或漏油則屬于故障。

3.6 自動車鉤偏移引發(fā)的異響

在動車組運(yùn)行中，通過曲線時自動車鉤支架左右彈簧位置發(fā)生偏移，導(dǎo)致晃動產(chǎn)生共振所發(fā)出間斷的敲擊聲，此為正常現(xiàn)象。

四、應(yīng)急處置及對策措施

由于動車組走行部質(zhì)量為行車安全的重中之重，出現(xiàn)故障將嚴(yán)重影響動車組的正點(diǎn)、安全運(yùn)行，故針對轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)及故障產(chǎn)生的主要原因，源頭抓輪對材質(zhì)及輪對軸承組裝工藝，加強(qiáng)運(yùn)行途中應(yīng)急處理，日常入庫加強(qiáng)檢查保養(yǎng)及臨修架車過程監(jiān)控、落成檢查，采取以下措施處置轉(zhuǎn)向架異響故障問題：

4.1 運(yùn)行途中及時應(yīng)急處理

運(yùn)行途中隨車機(jī)師應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行“五字”作業(yè)法，特別是要做到“聽”、“巡”、“聯(lián)”三字，發(fā)現(xiàn)異響后應(yīng)立即停車下車檢查。

（1）詳細(xì)檢查該車車底架、裙板、轉(zhuǎn)向架各部外觀狀態(tài)，如是因輪對踏面壓到異物造成的局部凹入或緊急制動等原因造成的踏面擦傷、剝離等，隨車機(jī)械師通知司機(jī)檢查結(jié)果，并按以下方法處理：

①擦傷

車輪被擦平長度≥60mm，以≤120km/h運(yùn)行至前方站后停運(yùn)，有動力回所；

車輪被擦平長度≥30mm，且≤60mm，以≤200km/h完成本次運(yùn)營后處理；

車輪被擦平長度≤30mm，不限速，完成本天運(yùn)營后處理。

②剝離、局部凹入：車輪剝離一處長度≤20mm（或兩處每處長度≤10mm）， 面 積 ≤100mm2， 深 度≤1.5mm。

三個標(biāo)準(zhǔn)均超限時，以≤40km/h完成本次運(yùn)營后處理；

三個標(biāo)準(zhǔn)未同時超限時，不限速，完成本天運(yùn)營后視情況處理。

（2）對異響轉(zhuǎn)向架的軸端點(diǎn)溫，如點(diǎn)溫及各部外觀檢查未發(fā)現(xiàn)異常情況，上車后將發(fā)生異響車輛的空調(diào)、MCM切除，但運(yùn)行后異響依然存在，則可能為軸承、齒輪箱、牽引電機(jī)、聯(lián)軸節(jié)等部位故障，應(yīng)立即進(jìn)行匯報請示換車運(yùn)行，確保動車組及旅客安全。

4.2 加強(qiáng)入庫檢修的維護(hù)保養(yǎng)

嚴(yán)格落實(shí)動車組一、二級修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保動車組檢修質(zhì)量。一是加強(qiáng)輪對、構(gòu)架、減振裝置、懸吊裝置、制動裝置、各壓力管件等轉(zhuǎn)向架部件的檢查，及時更換不良配件，確保各部作用良好，符合限度要求；二是加強(qiáng)對CRH1型動車組軸箱溫度貼片的檢查，確保溫度貼片黏貼牢固、顯示清晰；三是加強(qiáng)對軸溫報警裝置的檢查與測試，確保軸溫報警裝置作用良好、顯示正確；四是合理安排動車組鏇修專項(xiàng)修計劃，確保動車組鏇輪周期不超期，使輪對踏面各部尺寸、外形符合規(guī)定；五是加強(qiáng)動車組空心軸探傷作業(yè)過程控制，確保按規(guī)定扭矩緊固軸端螺栓；六是嚴(yán)格執(zhí)行輪對軸承再潤滑、齒輪箱檢查并換油等工作；七是抓好臨修架車過程監(jiān)控、落成檢查等工作。

4.3 源頭抓輪對、軸承材質(zhì)及輪對軸承組裝工藝

輪對、軸承生產(chǎn)廠家要加強(qiáng)材質(zhì)的把關(guān)工作，做好生產(chǎn)過程的熱處理工藝及裝配工藝的把關(guān)工作。動車組三級修以上修程要嚴(yán)格按照輪對及軸承檢修工藝進(jìn)行作業(yè)，并由專人按相關(guān)規(guī)程及檢修規(guī)則的要求進(jìn)行檢驗(yàn)。

4.4 盡量減少緊急制動頻次

造成動車組產(chǎn)生緊急制動的因素較多。如司機(jī)操作不當(dāng)、乘客緊急制動手柄被拉下、線路上有異物等，動車組發(fā)生緊急制動時將產(chǎn)生巨大制動力，使車輪在鋼軌上滑行，踏面局部被磨成平面，造成踏面擦傷。因此司機(jī)規(guī)范操作；乘客緊急制動手柄不能被旅客隨意拉下；加強(qiáng)高鐵柵欄門及線路防護(hù)柵欄管理和維護(hù)，保持站區(qū)、線路良好秩序，嚴(yán)禁行人和動物進(jìn)入線路；各高鐵施工、作業(yè)單位在作業(yè)結(jié)束時一定要做到工完料凈場地清，確保工具、材料、配件不遺留在線路上。

結(jié)語

為使動車組轉(zhuǎn)向架異響在途中運(yùn)行時得到快速安全、妥善有效的處置，杜絕安全隱患，將轉(zhuǎn)向架異響故障的典型案例收集匯編（含影像資料），組織隨車機(jī)械師學(xué)習(xí)，并加強(qiáng)對隨車機(jī)械師應(yīng)急處理的實(shí)作演練。加強(qiáng)日常對轉(zhuǎn)向架檢查和專項(xiàng)修作業(yè)，通過日常的保養(yǎng)和檢修，減少源頭性故障。在日常檢修的基礎(chǔ)上組織地勤工班對轉(zhuǎn)向架狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)普查，針對易發(fā)故障部位進(jìn)行重點(diǎn)檢查，通過以上措施，使配屬動車組在運(yùn)用中轉(zhuǎn)向架異響故障得到有效減少，確保運(yùn)輸秩序和旅客生命財產(chǎn)安全。

[1]袁清武.車輛構(gòu)造與檢修[M]..北京：中國鐵道出版社，2006.

[2]陳世和.車輛修造工藝與裝備[M]..北京：中國鐵道出版社，2004.

[3]宋永增.動車組制造工藝[M]..北京：中國鐵道出版社，2007.

[4]中國鐵道部.CRH1型動車組途中故障應(yīng)急處理手冊[M].北京：中國鐵道出版社，2011.