城市轨道交通车辆转向架故障与维护

李玉华,穆彦华,谢强,张伟,霍志伟,赵方印

摘要：由于城市轨道交通的准确性、及时性和稳定性，大多数城市上班族选择乘坐地铁，以避免耽误自己的工作行程。地铁由许多部件组成，其中转向架是涉及地铁运营安全的核心部件。地铁发生的重大安全事故，大部分都是由于转向架故障造成的。只有提高转向架维修的准确性和及时性，才能有效保障地铁的安全运营。

关键词：城市轨道交通;转向架;故障维修;

作为大型城市最为重要的交通工具之一，城市轨道交通已经广泛应用到交通运输当中。电气化铁路正在进行日新月异的高速发展，随着城市运输量的不断提升，轨道交通运行的稳定性和可靠性成为最重要的探索方向。以城市轨道交通运输车辆数据实例，对轨道车辆运营中转向架的故障方向进行分析并探索更加高效化的维修方案，进而提升城市轨道交通运输系统的稳定性。

一、城市轨道交通车辆转向架概述

1.转向架的作用。轨道车辆转向架的承载作用，轨道交通车辆的承载能力主要依赖于转向架及与其连接的各部分，转向架的承载功能将列车自身和乘客的巨大重量平均分配给下部分装置，其需要承担转向架之上的全部重量，其承载能力影响了列车车辆的容积和承载量；轨道车辆转向架的导向作用，随着一些大城市轨道交通的持续规划、建设，轨道交通线路不断增多，新增线路及延长线中，角度较大的弯道越来越多，这无疑增大了对轨道和列车转向架等结构的设计、建造、维护要求；轨道车辆转向架的缓冲作用，转向架基于其弹簧装置而发挥减震、缓冲作用，轨道车辆在经过弯道、不平顺线路、减速加速等时，会冲击车辆的平稳性，这时转向架的缓冲作用能保障列车的平稳运行；转向架牵引着车轮与钢轨，在接触处将牵引力传递给车体，确保车轮、轨道及车身间的黏着力良好，保障车辆受牵引，能稳定的前进、转向；转向架的制动作用，即通过其生成制动力，在规定时间、距离内实现减速、停车。城市轨道交通车辆转向架由骨架、轮对、拉杆与弹簧等部件组成，转向架的骨架是安装其他部件的基础，由两根侧梁、一根横梁形成H型骨架结构，将各个零件有机连接起来。转向架的轮由动力轮对、非动力轮对组成，动力轮对由车轮、车轴、牵引电机等组成，其他车轮、车轴、驱动装置等组成非动力轮。弹簧单元、轴箱组成了一系悬挂，其承担着列车运行中轨道传递来的巨大震动载荷，保护转向架和车辆的动态安全性和稳定性，尤其在弯道，能有效预防车辆出轨等情况；空气弹簧、减振器等组成二系悬挂，使车辆在牵引力的带动下依然保持平稳、舒适。但空气弹簧刚度比小，对车辆的调整较为滞后，因而在车体与转向架间用抗侧滚扭杆来降低车辆振动程度和发生侧滚的可能性；基础的制动由踏面制动连接制动缸，转向架中央牵引单元的作用是传递牵引与制动力，使转向架发挥向各方向的自由牵引作用，也可降低车辆、转向架振动程度、降低牵引或制动时轮重转移的程度，保证轨道车辆安全、稳定的运行。

二、城市轨道交通常见转向架故障

目前城市轨道交通常见转向架故障，主要包含了转向架轴承故障，再加上在实际的管理与维修工作中存在一定的疏忽，导致影响转向架的使用，最终影响城市轨道交通的运行。

1.转向架轴承故障。针对轨道交通车辆转向架的分析，轴承是最容易出现故障的位置，一般维修人员在车辆检查中，主要将注意力集中在轴承。一旦轴承出现故障，就会导致整组机车的安全性大幅度降低。轴承故障主要是由于轴体破裂损坏，在轴体部位出现大量油污。所以，在长时间运行后，就会出现轴承磨损与坏死的情况，并且润滑油长时间暴露在外部，与灰尘混合形成油污积累，导致提高维修难度与维修成本。

2.转向架管理和维修工作的疏忽。对转向架使用的重要性和频繁性的分析，决定了其在城市轨道交通运行中需要做好对应的检修与保养处理。如果城市轨道交通的相关单位没有引起足够重视，将会带来巨大的隐患。作为机车的重要组成部分，转向架位置相对特殊，工作人员实际的维修难度较大，在工作中难免忽视这项检修工作，最终发生转向架故障，降低其实际的使用寿命。

三、城市轨道交通车辆转向架具体部件的维护分析

以保证转向架可靠性为主要目的的检修，能在保障轨道车辆及转向架运行安全及可靠的基础上，有效减少维修资源，是普通故障及日常维修时常用的一种逻辑决断方法，简称RCM，是我国当前正在积极使用的一种方法，也是国际上应用广泛的系统性维修方法。此方法不仅是检修方法，也是一种系统、全面的检修模式及规范。首先设计出车辆转向架的故障检修进度计划表，详细划分和记录每一个部件的功能情况，然后通过模块取样，筛选、分析转向架每个模块的故障情况，对故障的影响程度进行评估和等级划分，并依照标准化的工作流程进行准确处理。例如，根据取样得出减震器、悬挂、车轮踏面等位置存在故障，并分析出存在减震器渗油等严重的问题，因危害程度最大，因此进行针对性维修、调整。这样的检修模式不仅能对转向架故障进行准确的检查和维修，还能依靠长期的维修数据建立对应的故障检修数据库，为之后的检修工作提供系统、全面的指南，建立故障检修规范。

1.转向架构架及横梁等附件的检修。转向架的安全状态与各部件的技术性能会直接影响轨道客车运行时的安全性及乘坐的舒适程度。转向架的部件众多，都需要进行严格、准确的维护保养，根据部件的作用及故障的危险性，转向架构架、轮对装置及一、二系悬挂、牵引传动等装置应作为最重要的转向架部件，被首要、严格检修。对构架等重要部件的月修，一般采用在对架侧、横梁等焊缝部位涂刷白粉水的方式，通过目测来判定构架有无变形、裂缝、开焊等问题，若出现开焊等情况应及时申报进行焊修，如果是较严重的硬伤或局部变形，在做好记录的同时，可以通过磁粉探伤等方式进行进一步检修。构架维修时，先通过抬车将车体吊起，逐个引出没有问题的转向架，对存在问题的构架及部件，依照检修技术标准进行准确的部件拆除；然后人工清除构架及问题附件的表面除污，对边角等污垢严重的位置，在封好堵风、油管的接头后，通过设备进行加温、加压清洗。如果构架梁或焊缝处存在裂纹、硬伤等情况，通过磁粉探伤检查并记录故障的具体情况。

2.对轮对装配、牵引及制动单元的检修。对轮对进行维修，主要对其外观及车轮踏面等部位进行检查，若存在裂纹等故障需及时维修；定修对轮缘、踏面进行尺寸测量，以检测其磨损情况，对轮注油孔螺栓等部位，检查是否存在松动情况，车轴则需要通过超声波进行故障检测。对中央牵引单元进行检修，需要检查其各部件是否存在不紧固的问题，检查橡胶垫等零件的老化变形情况，更换磨耗超限的零件，焊接处也需要检查裂纹情况。维修轮对时，需要对其进行专业煮洗，首先通过外观检查，然后探查车轮、齿轮等部位的配合状态及故障，主要通过测量轮辋厚度、轮缘高度、踏面偏差等方法进行。维修牵引单元时，在解体装置后煮洗牵引杆等部件，其他部件用钢丝除油垢，若牵引座存在裂纹，需要及时更新橡胶件。

3.一系悬挂和二系悬挂系统的检修。通过锤击一系悬挂检查其紧固件，目测其轴箱及弹簧的状态，若存在轴箱漏液、弹簧裂纹倾斜等现象需及时更新。检查二系悬挂时，若弹簧出现裂纹、折损，减震垫出现老化、腐蚀等情况，需要及时维修、更换。维修时对悬挂系统进行解体和油污清洗，及时更换存在变形、过多模式的轴承和橡胶件。

总之，对城市轨道交通转向架的故障诊断与维修是一项重要的工作，一旦存在较多或者是较大的故障，难免会对城市轨道交通运行的安全性带来影响。通过具体分析可以得出，通过对转向架轴承故障的合理分析，可以了解其故障带来的具体影响，最终在故障诊断与维修中取得突破性进步，对转向架故障的维修具有重要作用。

参考文献：

[1]刘志亮.城市轨道交通车辆维修模式及建议.2020.

[2]付海英.浅谈城市轨道交通车辆转向架故障与维护.2022.