CRH1型動(dòng)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(dòng)車段，福建 福州 350018）

目前福州動(dòng)車段配屬CRH1A型動(dòng)車組41組、CRH1E型動(dòng)車組7組、CRH2A型2組。CRH1型動(dòng)車組為福州動(dòng)車段的主型車，在日常檢修運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)多起CRH1型動(dòng)車組異響故障，筆者對(duì)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(dòng)熱備車組替換CRH1092A回動(dòng)車所后對(duì)05車A端轉(zhuǎn)向架進(jìn)行落輪檢查，落輪后手動(dòng)旋轉(zhuǎn)05車2軸4位軸箱軸承時(shí)，可以聽到軸承內(nèi)部有異音。隨后對(duì)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(duì)福州動(dòng)車段配屬的CRH1型動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架異響故障進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，具體分類比例見表1。

三、故障原因分析

通過匯總動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(bào)警界限，所以在監(jiān)控動(dòng)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(huì)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(duì)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(dòng)。運(yùn)行速度越快，響聲頻率越高；擦傷、剝離長(zhǎng)度越長(zhǎng)，響聲越大。這類故障較易發(fā)現(xiàn)。

踏面擦傷是動(dòng)車運(yùn)行中制動(dòng)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(duì)踏面壓到異物后的異響

故障表現(xiàn)為某一轉(zhuǎn)向架輪對(duì)踏面壓到鋼軌上的異物后發(fā)出一聲巨響，因堅(jiān)硬異物造成輪對(duì)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(bào)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(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行震動(dòng)或運(yùn)行途中管路遭異物擊打，使管路連接處出現(xiàn)松動(dòng)、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(shí)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(shí)），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(dòng)車鉤偏移引發(fā)的異響

在動(dòng)車組運(yùn)行中，通過曲線時(shí)自動(dòng)車鉤支架左右彈簧位置發(fā)生偏移，導(dǎo)致晃動(dòng)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(duì)策措施

由于動(dòng)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(dòng)車組的正點(diǎn)、安全運(yùn)行，故針對(duì)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(duì)材質(zhì)及輪對(duì)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(shí)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(duì)踏面壓到異物造成的局部凹入或緊急制動(dòng)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(zhǎng)度≥60mm，以≤120km/h運(yùn)行至前方站后停運(yùn)，有動(dòng)力回所；

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

車輪被擦平長(zhǎng)度≤30mm，不限速，完成本天運(yùn)營(yíng)后處理。

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

三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均超限時(shí)，以≤40km/h完成本次運(yùn)營(yíng)后處理；

三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)未同時(shí)超限時(shí)，不限速，完成本天運(yùn)營(yíng)后視情況處理。

（2）對(duì)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(bào)請(qǐng)示換車運(yùn)行，確保動(dòng)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(dòng)車組一、二級(jí)修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保動(dòng)車組檢修質(zhì)量。一是加強(qiáng)輪對(duì)、構(gòu)架、減振裝置、懸吊裝置、制動(dòng)裝置、各壓力管件等轉(zhuǎn)向架部件的檢查，及時(shí)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(duì)CRH1型動(dòng)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(duì)軸溫報(bào)警裝置的檢查與測(cè)試，確保軸溫報(bào)警裝置作用良好、顯示正確；四是合理安排動(dòng)車組鏇修專項(xiàng)修計(jì)劃，確保動(dòng)車組鏇輪周期不超期，使輪對(duì)踏面各部尺寸、外形符合規(guī)定；五是加強(qiáng)動(dòng)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(duì)軸承再潤(rùn)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(duì)、軸承材質(zhì)及輪對(duì)軸承組裝工藝

輪對(duì)、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(dòng)車組三級(jí)修以上修程要嚴(yán)格按照輪對(duì)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(dòng)頻次

造成動(dòng)車組產(chǎn)生緊急制動(dòng)的因素較多。如司機(jī)操作不當(dāng)、乘客緊急制動(dòng)手柄被拉下、線路上有異物等，動(dòng)車組發(fā)生緊急制動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生巨大制動(dòng)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(dòng)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(dòng)物進(jìn)入線路；各高鐵施工、作業(yè)單位在作業(yè)結(jié)束時(shí)一定要做到工完料凈場(chǎng)地清，確保工具、材料、配件不遺留在線路上。

結(jié)語

為使動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架異響在途中運(yùn)行時(shí)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(duì)隨車機(jī)械師應(yīng)急處理的實(shí)作演練。加強(qiáng)日常對(duì)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(duì)轉(zhuǎn)向架狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)普查，針對(duì)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(dòng)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(cái)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(dòng)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(dòng)車組途中故障應(yīng)急處理手冊(cè)[M].北京：中國鐵道出版社，2011.