地鐵B 型車轉向架大修工藝淺析

李迎春，余 俊，江世杰，郭和平

（寧波市軌道交通集團有限公司運營分公司，浙江寧波 315000）

0 引言

寧波市軌道交通1 號線一期工程于2014 年5 月開通試運營，采用中車株洲電力機車有限公司生產的B2 型電客車，為四動二拖6 輛編組，共計22 列車，1500 V 直流供電，全焊接鼓形鋁合金車體，ZMC080 型轉向架，車控式牽引系統，并網供電式輔助電源系統，架控式空氣制動系統，到目前為止運營平穩。根據交通運輸部印發的《城市軌道交通設施設備運行維護管理辦法》（交運規〔2019〕8 號）的要求，架修間隔不超過5 年或80 萬車公里，大修間隔不超過10 年或160 萬車公里，1 號線一期電客車預計于2023 年開展首列車大修工作。

轉向架安裝于電客車車底，直接承受車輛載荷，傳遞列車的牽引力、制動力及輪軌相互作用力，其性能關系到車輛的運行品質與安全，是電客車重要部件，也是電客車大修重點關注對象。下面將根據寧波軌道交通1 號線一期電客車轉向架結構和特點，重點介紹轉向架大修內容及工藝流程，并對轉向架大修難點進行剖析，為地鐵轉向架大修提供參考。

1 1 號線一期轉向架介紹

1 號線一期電客車轉向架采用ZMC080 型無搖枕結構，主要部件有構架、輪軸裝置、一系懸掛裝置、二系懸掛裝置、牽引裝置、驅動裝置（動車轉向架）、基礎制動裝置、抗側滾裝置等。每列車由2 輛Tc 車、2 輛Mp 車和2 輛M 車組成，每輛Tc 車配有兩個拖車轉向架、每輛Mp 和M 車配有兩個動車轉向架。

轉向架具有支撐車體、車體懸掛和減振、車輛導向、車輛牽引（動車轉向架）、車輛制動等功能，寧波軌道交通1 號線一期電客車轉向架的關鍵技術參數見表1。

表1 轉向架關鍵技術參數

2 轉向架大修內容及工藝流程

轉向架大修工藝流程分為轉向架分解、部件清洗及大修、轉向架組裝、靜載測試共4 道主要工序[1]。

2.1 轉向架分解

轉向架分解為大修工藝流程的首道工序，將轉向架整體分解為單個部件，如構架、牽引裝置、驅動裝置、輪軸裝置、抗側滾裝置、輪緣潤滑裝置等。

2.2 部件清潔及大修

轉向架分解后，將進入部件清潔及大修階段。該工序為轉向架大修工藝流程中最重要也是耗時最長的工序，主要內容包括構架、牽引裝置、驅動裝置、輪軸裝置、一系懸掛裝置、二系懸掛裝置、抗側滾裝置、基礎制動裝置、氣管路組成、高度調節裝置、輪緣潤滑裝置等部件的清潔、檢查、探傷、更新、測試等。

2.2.1 構架大修

構架大修的內容主要包括構架清潔、檢測、探傷、油漆等。為檢測轉向架構架的狀態，在大修時建議抽選一定比例的動車和拖車轉向架構架進行檢測，檢測內容主要有螺紋孔狀態、焊縫探傷與三維尺寸測量等，以檢查構架是否存在裂紋、形變等異常情況，如有異常則需制定對應解決方案、重新優化大修規程。

2.2.2 輪軸大修

輪軸大修內容包括軸箱裝置分解、部件清洗、車輪更換、車軸探傷、軸箱裝置組裝和跑合試驗等。

（1）軸箱裝置分解：檢查軸箱內部是否存在生銹、腐蝕等異常情況，使用軸承拆卸機退卸軸箱軸承并對退卸的軸箱軸承做報廢處理。

（2）部件清洗：對輪軸進行脫漆、清洗作業，為車軸探傷、部件外觀檢查做好準備。

（3）車輪更換：該工序應根據各線路車輪磨耗狀態制定對應大修方案，一般情況下由于動車齒輪箱在大修時需分解檢修，為保證車輪壓裝與齒輪箱大修兩者修程的統一，動車車輪普遍在大修時更新，根據輪徑尺寸判斷拖車車輪是否進行更換作業。

（4）車軸探傷：分為磁粉探傷和超聲波探傷兩種。

（5）軸箱裝置組裝：根據鐵規要求，需在16～30 ℃、相對濕度不大于60%的環境中作業，且軸箱軸承和輪對必須同溫至少8 h。另外，大修時須對壽命到限的軸箱軸承、轉臂定位橡膠關節和橡膠密封件等進行更新。

（6）跑合試驗：將大修完成的輪軸在跑合試驗臺上進行加載跑合測試，軸承溫升和振動加速度等參數需滿足工藝要求。

2.2.3 牽引裝置大修

牽引裝置主要包括牽引座和牽引拉桿，車輛運行時起到轉向架與車體牽引和制動力傳遞的作用。大修時將對牽引座引力集中部位和牽引拉桿整體進行磁粉探傷，并更新牽引拉桿橡膠球鉸。

2.2.4 齒輪箱和聯軸節大修

齒輪箱和聯軸節的大修內容包括拆解齒輪箱和聯軸節，對其進行清洗、檢查、測量和探傷，更換橡膠件、軸承，重新組裝后進行潤滑和跑合測試。

2.2.5 一/二系懸掛裝置大修

（1）一系懸掛裝置大修內容包括一系鋼簧檢測、一系垂向減振器分解檢修和橡膠墊更新等。大修時將對所有的一系鋼簧進行檢測，測試內容包括磁粉探傷、關鍵尺寸測量與載荷試驗，以檢查鋼簧是否存在裂紋、形變等異常情況以及載荷能力是否符合要求。

（2）二系懸掛裝置大修內容主要包括空氣彈簧更新、二系垂向/橫向減振器分解檢修和橡膠墊更新等。減振器的大修內容為拆解一系垂向減振器、二系垂向減振器和二系橫向減振器，對其進行清洗、檢查、測量和探傷，更換橡膠類密封件、液壓油和檢查發現的故障件，最后進行功能測試。

2.2.6 抗側滾裝置大修

抗側滾裝置主要作用為防止車輛轉彎時車廂的側翻，扭桿將受到較大扭矩作用。大修時將對其分解檢修、對扭桿桿體進行磁粉探傷，更新拉壓桿組件、橡膠軸承等部件。

2.3 轉向架組裝

部件大修完成后，將進入轉向架組裝工序。該工序為將大修合格部件安裝至構架的過程，部件組裝時，需按照工藝要求嚴格執行，確保扭力值正確，安裝牢固。

2.4 靜載測試

轉向架組裝完成后應進行靜載測試，靜載測試的主要目的是模擬轉向架在AW0 等載荷下，對轉向架軸距差、空氣彈簧高度（距軌面）、輪重偏載率、一系垂向止檔間隙等參數進行測量，要求各項參數滿足工藝要求，并根據測量結果計算出相應的一系彈簧、二系彈簧的加墊厚度。單個轉向架的輪重、軸重等參數符合試驗要求后，即可進行下一步整車稱重[2]。

3 轉向架大修難點分析

3.1 構架故障處理

構架是轉向架的基礎部件，由兩根側梁與一根中間橫梁焊接而成，主要作用為傳遞牽引力、制動力以及承載車體重量，同時也是轉向架部件安裝的主要載體。在列車運營過程中構架承受和傳遞各方向的交變載荷[3]，受力狀態比較復雜，其可靠性直接影響著列車的運行安全性與穩定性[4]。構架大修存在兩個難點，分別為焊縫裂紋處理和螺紋孔故障處理。根據相關構架強度分析，該型構架超常載荷工況下最大應力主要集中在焊縫處，如定位轉臂與側梁下蓋板焊縫等[5]，在大修時須對其進行磁粉探傷，以發現裂紋等異常隱患。焊縫裂紋的處理是一項關鍵項點，由于地鐵檢修單位普遍缺乏相關技能，建議一旦出現類似情況應由構架生產廠家處理，確保大修質量。

另外，轉向架大修時存在構架螺紋孔不合格的可能。構架螺紋孔不合格主要有以下兩種類型：①螺紋孔尺寸變大，使用螺紋環規檢查螺紋，止端螺紋環規在距端面3 扣內止不住[6]；②螺紋孔存在螺紋損壞和滑絲情況。一旦出現構架螺紋孔不合格的情況，維修單位應保持重點關注，處理措施一般有兩種，一是更換損壞螺紋孔對應的構架焊接最小單元部件，重新對其焊接；二是在原螺紋孔上擴孔后安裝鋼絲螺套。相比而言，前者存在重新補焊后構架尺寸變形的可能性，后者操作簡易、施工量較少。但不管采取哪種方式，在故障處理前都應進行方案整體評估。

3.2 輪對大修

輪對是轉向架的重要組成部分，承受來自電客車的全部靜載荷、動載荷并將其傳遞給鋼軌。輪對分為動車輪對和拖車輪對，每列車共24 條，其中動車輪對16 條、拖車輪對8 條。相比于拖車輪對，動車輪對增加了齒輪箱裝置。

轉向架大修時，輪對大修是其一項重要內容。輪對大修時涉及車輪退卸、車軸探傷、輪座處理、輪轂孔加工、車輪壓裝、反壓力試驗、超聲波探傷、尺寸測量等工序，每一項工序都有嚴格的工藝要求，對員工的操作水平要求較高，車輪退卸/壓裝過程中如果操作不當可能造成輪座和輪轂孔拉傷，導致車軸和車輪報廢，并且輪對大修工藝質量與走行部的安全息息相關，如果車輪壓裝存在質量問題，在列車運行中會引起車輪松動，最終可能導致列車脫軌。因此，如果人員的技術和技能水平無法滿足自主修的要求，建議大修初期階段采用委外修的方式實施。另外，輪對大修采用自主修方式時，需提前考慮維修場地和設備。輪對大修的主要設備有輪對拆卸機、輪轂孔數控立式鏜床、數控車輪車床、輪對壓裝機、輪對尺寸檢測設備、車軸車床、車軸磨床、車軸磁粉探傷機、超聲波探傷機等。

3.3 齒輪箱大修

齒輪箱是牽引驅動裝置的重要組成部分，通過聯軸節將牽引電機產生的力矩傳遞至車軸上。每列車安裝有16 套齒輪箱。齒輪箱大修時，涉及齒輪箱分解、箱體脫漆、部件檢查及探傷、軸承退卸和壓裝、齒輪箱組裝和跑合試驗等較多工序，其中齒輪箱大/小軸承的退卸和壓裝、齒輪箱的組裝和測試都屬于技術難點，需要采購專業的設備，并且，對精度有較高的要求，如軸承軸向游隙調整、大小齒輪嚙合間隙等。并且，齒輪箱和聯軸節作為牽引電機和輪對之間傳遞動力的部件，大修的工藝質量將直接影響電客車的牽引功能，該項為轉向架大修的重要難點。

4 結束語

根據寧波軌道交通1 號線一期電客車轉向架的結構及特點，本文介紹了轉向架大修內容及整體工藝流程對大修的工藝難點。隨著國內城軌車輛裝備維修市場不斷發展，未來各地鐵公司在整車及部件大修模式等方面將有更多的選擇，在經濟性、安全性方面將會得到更多的保障。