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鐵路運輸車輛轉向架制動梁脫落原因及解決措施

文檔作者：宋正學馮福慶宋速萍申慶海文檔來源： 1．鞍山鋼鐵鐵路運輸公司機車廠2．鞍山鋼鐵鐵路運輸設備制造公司 3．鞍鋼集團信息產業(yè)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年07月15日
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第33卷2015年第2期(總第176期) 技術改造與改進
鐵路運輸車輛轉向架制動梁脫落原因及解決措施
宋正學 馮福慶 宋速萍 申慶海
(1．鞍山鋼鐵鐵路運輸公司機車廠2．鞍山鋼鐵鐵路運輸設備制造公司
3．鞍鋼集團信息產業(yè)有限公司 鞍山 114021)
【摘要】從制動梁滾子軸從側架滑槽中脫出、制動梁滾子軸折斷及開焊、側架外移、制動梁安全鏈及其座
的強度不足4個方面對轉8A型轉向架制動梁脫落原因進行了分析。并提出了相應解決措施，從根本上杜絕制動
梁脫落故障，消除了鐵路運輸事故隱患，降低了成本，提高了經濟效益。
【關鍵詞】 轉向架制動梁脫落措施
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，鞍鋼內部鐵路運輸車輛中轉8A型
轉向架制動梁脫落時有發(fā)生，嚴重危及行車安
全。為從根本上杜絕此類事故發(fā)生，要從制動梁
滾子軸從側架滑槽中脫出、制動梁滾子軸折斷及
開焊、側架外移及制動梁安全鏈及座的強度不足
等4個方面進行分析并提出具體解決措施。
轉8A型轉向架主要技術參數(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
制動時車輪踏面至制動梁滾子軸中心尺寸：
97mm；
側架滑槽擋鐵距車輪中心尺寸：435mm(有
40ram長防脫擋鐵時為402mm)。
2 滾子軸脫出原因及解決措施
(1)采用滑動軸承時，滾子軸從側架滑槽中脫
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；
車軸在軸箱內最大允許橫向移動量：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；
側架滑槽擋鐵距車輪中心尺寸：435mm(有
40mm長防脫擋鐵時為402mm)；
閘瓦最小允許剩余厚度：lOmm。若閘瓦丟失
或全部磨耗時為Omm。
根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算得知，制動時制動梁滾子
軸中心距車輪踏面距離為閘瓦厚度磨耗到極限時
為55mm，閘瓦丟失時為45mm。此時車輪中心距
制動梁滾子軸中心尺寸為閘瓦厚度磨耗到極限時
為392mm，閘瓦丟失時為382mm。
由于392—402=一10mm<0，382—402=一20mm<0，
技術改造與改進 第33卷2015年第2期(總第176期)
說明在最不利因素時制動梁滾子軸已脫出滑槽
(閘瓦丟失時情況更為嚴重)。
(2)采用滾動軸承時，滾子軸從側架滑槽中脫
出的原因。采用滾動軸承與采用滑動軸承相比，
減少了軸箱各部磨耗和橫向移動量 其他數(shù)據(jù)
不變。
通過計算，車輪中心距制動梁滾子軸中心尺
寸為當閘瓦厚度磨耗到極限時為425mm，閘瓦丟
失時為415mm。425—402=23mm>0，415—402=
13ram>0。說明在最不利的情況下，制動梁滾子
軸中心到防脫擋鐵端部只有13～23mm，若再有磨
耗，制動梁滾子軸可能脫落。
(3)解決措施。由于造成制動梁滾子軸從側
架滑槽中脫出的主要原因是轉8A型轉向架原設
計存在缺陷，沒有考慮最不利情況下的狀態(tài)。解
決的措施是將側架防脫擋鐵下方由40mm加長到
80ram，上方由20mm加長到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
裝前如進行熱處理，與閘瓦托焊接時又經加熱；焊
接后進行熱處理又無法進行，且45號鋼可焊性又
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
修均對表面堆焊，下次磨耗超限又堆焊處理，反復
堆焊處理滾子軸易發(fā)生材質變化，對強度有很大
影響。
(3)滾子軸與閘瓦托焊接時焊縫小，不易
焊牢。
(4)滾子軸只采用電磁探傷，其內部裂紋難以
發(fā)現(xiàn)。
3．2 解決措施
針對制動梁滾子軸在制造、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，不準使
用45鋼以免焊接時發(fā)生不良影響。
(2)滾子軸磨耗超限時(或接近限度時)必須
更換，不準堆焊處理。
(3)為確保焊接質量，滾子軸與閘瓦托焊接
后，應規(guī)定從一端進行錘擊檢查，不得開焊。
(4)滾子軸在年修及其以上修程時，應進行電磁
探傷及在端頭作穿透超聲波探傷檢查，不得有裂紋。
4 側架外移、滾子軸脫出原因及解決措施
轉8A型轉向架的斜楔、側架立柱磨耗板及搖
枕斜槽等如有嚴重磨耗時，側架在運行中左右擺
動量增大，滾子軸在側架上滑槽的橫向搭載量會
瞬間減小以至由側架滑槽中直接脫出，因此應加
強下列各項檢修。
(1)在車輛大、年修時，應嚴格執(zhí)行規(guī)程要
求。對轉8A型轉向架的斜楔、側架立柱磨耗板、
搖枕斜槽磨耗超極限時應修復至原尺寸。
(2)在車輛各種修程中應計算、檢測轉轉向架滾
子軸制動梁全長尺寸，不符合規(guī)定的不準上車使用。
(3)發(fā)現(xiàn)轉向架的斜楔對側架及搖枕不起定
位作用時，應及時進站施修，防止因側架橫向擺動
量過大引起制動梁脫落和燃軸事故 。
5 安全鏈及座強度不足原因及解決措施
目前使用的制動梁安全鏈按TB 894—1999標
準制造，在制動梁脫落后安全鏈抗拉強度不足，使
制動梁繼續(xù)往軌面下墜，危及行車安全，失去保護
作用。
5．1 制動梁安全鏈及座的強度不足原因分析
(1)按TB 894一-1999標準規(guī)定，安全鏈材料為
10ram圓鋼。使用Q235一A鋼時，其破壞負荷為
39．2kN；當鏈環(huán)直徑磨耗達允許值7mm時，其破壞
負荷降至17．7kN，減少50％以上。當制動梁脫落
后不制動時，安全鏈僅受制動梁本身重力作用，當
制動時所受的力相應增加。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，強度不
能滿足要求。
(2)安全鏈座的焊縫強度低，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
壞負荷按TB 894__1999標準計算，可提高到
58．8kN，年修時鏈環(huán)直徑不小于9mm時，其破壞負
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)的強度。
(2)安全鏈座與制動梁的焊縫由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，以提高抗拉強度。
6 結束語
通過轉8A型轉向架制動梁脫落原因的分析，
制定了相應的解決措施并加以實施，從根本上杜
[下轉第11頁]
— — 9 ——
技術改造與改進 第33卷2015年第2期(總第176期)
變形。
(3)安裝要求較高，如兩個連接螺栓扭緊力矩
不同，容易引起V形圈變形。
由于以上主要問題的存在，導致鎖緊缸經常
上機使用不到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 改進措施
3．1 改進的鎖緊機構工作原理
針對原液壓鎖緊機構存在的缺點，重新設計
液壓鎖緊機構的結構，取消碟簧及鎖緊塊，選用螺
紋缸作為鎖緊機構的執(zhí)行元件，實現(xiàn)圓盤剪與底
座間的鎖緊，其結構如圖2所示。
圖2 改進后液壓鎖緊機構
l一移動底座；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
鎖緊機構的鎖緊缸體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，墊片4
與圓盤剪底座2間有擋圈5，鎖緊缸體6內擰人螺
紋缸9與圓盤剪移動底座1相對應。
油路通道與液壓管路相通，液壓管路通過電
磁換向閥分別與進油管路、回油管路相通。當需
要調整圓盤剪開口度時，電磁換向閥使輸油通道
與液壓系統(tǒng)的回油管路相通，螺紋缸內活塞桿受
彈簧力作用縮回。當開口度調整完畢，電磁換向
閥使輸油通道與液壓系統(tǒng)進油管路相通，螺紋缸
內活塞桿受液壓力作用伸出，并壓緊在圓盤剪移
動底座上，迫使圓盤剪鎖緊。
3．2 改進后鎖緊機構優(yōu)點
改進后的鎖緊機構須要根據(jù)標準的螺紋缸尺
寸，重新設計鎖緊缸體，在鎖緊缸體上加工螺紋孔
用于安裝螺紋缸，并在鎖緊缸缸體內加工油路通
道，其主要優(yōu)點如下。
(1)加工、制造、安裝精度要求不高，維護
方便。
(2)可以離線測試泄漏、耐壓等各項性能。
(3)經長期使用后即使有1個螺紋缸泄漏，其
余3個螺紋缸也能保證良好的鎖緊效果。
(4)當螺紋缸發(fā)生泄漏時，只需更換螺紋缸即
可，無需更換整個鎖緊缸體，可減少檢修時間，降
低維修成本。
4 結束語
通過對圓盤剪液壓鎖緊機構進行的優(yōu)化改
進，螺紋缸鎖緊機構結構簡單、易于安裝維護，不
但消除原鎖緊缸易泄漏的問題，而且大大提高圓
盤剪鎖緊機構的鎖緊效果，保證設備的剪切精度，
同時改善了現(xiàn)場生產環(huán)境。
(2014-12-19收稿)
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[上接第9頁]
絕了制動梁脫落。每年可節(jié)省由于制動梁脫落引
起的車輛復救費和維修費80萬元左右。提高的經
濟效益是很可觀的。
參考文獻
【1】劉盛勛，趙邦華．車輛設計參考手冊轉向架．北京
中國鐵路出版社，1988：188．
【2】中華人民共和國鐵道部．鐵路貨車段修規(guī)程．北京：中
國鐵路出版社．1992：233—234．
[3]中華人民共和國鐵道部．鐵路貨車廠修規(guī)程 匕京：中
國鐵路出版社，1993：356—357．
【4】嚴雋耄_車輛工程．北京：中國鐵路出版社，1993：98．
(2014-05-11收稿)

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