转K4型转向架承载鞍与侧架导框纵向间隙探讨

转 K4 型转向架承载鞍与侧架导框纵向间隙 探讨

干保名 温海贵

中车贵阳车辆有限公司 贵州贵阳 550017

摘要：转K4转向架检修过程中经常出现承载鞍与侧架导框前后间隙之和不合格的情况，对车辆的运行存在较大的质量安全风险。

关键字：转向架、承载鞍、侧架、纵向间隙

引言：

根据《铁路货车厂修规程》（技术规章编号：TG/CL110-2018）表5-16“转向架检修限度表”规定，转K4型转向架承载鞍与导框前后间隙之和的原形为1.5mm～5.5mm，厂修限度为1.5mm～5.5mm。但在对转向架检测中过程中发现部分转K4型转向架承载鞍与导框前后间隙之和大于5.5mm，不符合标准要求，存在较大的质量安全隐患，本文将对K4型转向架承载鞍与侧架导框前后间隙之和大于5.5mm产生的原因进行探讨和分析。

1.故障情况

对现场20辆份的厂修转K4型转向架落成后承载鞍与侧架导框前后间隙之和进行统计（见表1）。

表1：厂修转K4型转向架落成后承载鞍与侧架导框前后间隙之和统计表

从表1可以看出，厂修转K4型转向架落成后承载鞍与侧架导框前后间隙之和超过5.5mm达到了40%，且最大间隙为7mm。

2.厂修转K4型转向架落成后承载鞍与侧架导框前后间隙之和过限尺寸链分析。

影响承载鞍与侧架导框前后间隙的两个是2个因素，分别是侧架导框的尺寸、承载鞍承载鞍导框底面尺寸。

2.1 2005年8月5日以前生产的侧架导框原形尺寸为184+2.5 -0.5mm，2005年8月5日改图后侧架导框原形尺寸为184+1.5 -0.5mm（图纸号ZCZ53-20-01AGC），由《铁路货车厂修规程》（铁总机辆【2018】203号）（以下简称“厂修规程”）规定，侧架使用时间满25年报废（没有考虑缺陷报废），目前运行的车辆中还存在导框尺寸为184+2.5 -0.5mm的侧架。依据《厂修规程》侧架导框两侧摩擦面单侧磨耗（含局部磨耗）深度不大于2mm，导框内侧磨耗之和不大于3mm。

2.2 对检修后的侧架导框和承载鞍进行计算

（1）侧架导框原形尺寸为184+2.5 -0.5mm时，检修后侧架导框尺寸L1：

L1min=184-0.5=183.5 mm ①

L1max=184+2.5+3=189.5 mm ②

（2）侧架导框原形尺寸为184+1.5 -0.5mm时，检修后侧架导框尺寸L2：

L2min=184-0.5=183.5mm ③

L2max=184+1.5+3=188.5mm ④

（3）承载鞍导框底面尺寸原形为182mm，图纸尺寸为182 0 -2mm，依据《厂修规程》两侧局部磨耗之和不大于4mm，检修后承载鞍导框底面尺寸L3：

L3min=182-2-4=176mm ⑤

L3max=182+0=182mm ⑥

2.3 承载鞍相对于侧架导框的最大间隙计算。

（1）侧架导框及承载鞍导框底面均磨耗至极限值时，承载鞍相对于侧架导框的最大间隙△max。

侧架导框原形184+2.5 -0.5mm：

△max1=L1max-L3min=189.5-176=13.5＞5.5mm ⑦

侧架导框原形184+1.5 -0.5mm：

△max1=L2max-L3min=188.5-176=12.5＞5.5mm ⑧

通过⑦⑧计算，改图前后，承载鞍相对于侧架导框的最大理论间隙均大于5.5mm。

（2）侧架导框及承载鞍导框底面均未磨耗时，承载鞍相对于侧架导框的最大间隙△max：

侧架导框原形184+2.5 -0.5mm：△max2=184+2.5-180=6.5＞5.5mm ⑨

侧架导框原形184+1.5 -0.5mm：△max2=184+1.5-180=5.5=5.5mm ⑩

通过⑨⑩计算，侧架导框原形为184+2.5 -0.5mm时，即使侧架导框和承载鞍导框底面均未磨耗锈蚀，也存在不能满足（原形为1.5mm～5.5mm）要求；侧架导框原形为184+1.5 -0.5mm时，任一配件存在磨耗锈蚀，就不能满足厂修要求（厂修为1.5mm～5.5mm）。

2.4 承载鞍相对于侧架导框的最小间隙计算，侧架导框尺寸取最小值L1min或L2min，承载鞍导框底面取最大值L3max ，承载鞍相对于侧架导框的最小间隙△min：

侧架导框原形184+2.5 -0.5mm：△min=L1min-L3max=183.5-182=1.5mm ⑪

通过⑪计算，承载鞍相对于侧架导框的最小间隙能够满足（原形为1.5mm～5.5mm）要求。

3.各型转向架承载鞍与导框间隙前后之和对比分析

3.1《厂修规程》规定的各型转向架承载鞍与侧架导框前后间隙之和（详见表2），除转K4型转向架外，其余型号转向架的承载鞍与侧架导框前后间隙之和在厂修时均放宽1.5mm到4mm不等的限度。

3.2 K4型转向架在运用中，车辆启动和制动过程，侧架导框及承载鞍导框底面就可能接触，两金属面直接接触并蠕动，就会造成侧架导框和承载鞍磨损，《厂修规程》规定的标准不能完全适应运用要求。

表2 各型转向架承载鞍与导框间隙前后之和对比

承载鞍与导框间隙前后之和	原形（单位：mm）	厂修限度（单位：mm）
转8B、8AB型	3～5	3～9
转K2型	3～6	3～9
转K6型	5～7	5～11
转K5型	1.5～6.5	1.5～8
转K4型	1.5～5.5	1.5～5.5

3.3 计算其他型转向架承载鞍与导框间隙前后之和，以转K5型转向架为例，转K5型侧架导框尺寸为196+1.5 -0.5mm，承载鞍导框底面尺寸为1940 -3mm，在两者均未磨耗的前提下，承载鞍与导框间隙前后之和△min及△max如下：

△min=196-0.5-194=1.5mm ⑫

△max=193+1.5-（194-3）=6.5mm ⑬

通过⑫⑬计算， 在保证车辆运行安全的情况下，K5型转向架在厂修时，承载鞍与导框间隙前后厂修限度最大值在原型上放宽了1.5mm，达到了8mm。

通过影响因素分析和理论计算，当侧架导框尺寸及承载鞍导框底面尺寸均在检修范围内，在无选配组装的情况下，承载鞍相对于侧架导框的间隙理论计算值为1.5mm～12.5mm，不能满足《铁路货车厂修规程》规定的“原型限度为1.5mm～5.5mm和厂修限度为1.5mm～5.5mm”的要求。

4.建议

4.1 对运用的数据进行分析，优化转K4型转向架承载鞍与导框前后间隙之和的尺寸，提高装配精度。

4.2 公司入厂检修K4型转向架均是经过了厂修期，检修过程中均没有出现质量异常，且K4型转向架和K5型转向架结构相似，均是摆式转向架，结合厂修过程中的统计，建议将侧架导框原形尺寸为184+1.5 -0.5mm时的K4型转向架的承载鞍与导框前后间隙之和厂修限度标准修订为1.5mm～7mm。

4.3 近年铁路货车在运用中没有出现由于架承载鞍与导框前后间隙超差导致的质量故障，建议参照K6型转向架，将侧架导框原形尺寸为184+2.5 -0.5的K4型转向架的承载鞍与导框前后间隙之和厂修限度标准修订为1.5mm～9mm。

参考文献：

1.中国铁路总公司.中国铁路总公司铁路货车厂修规程【M】.北京：中国铁道出版社，2019.

2.关建中、刘中军.转K6型转向架关键参数工艺保证措施研究【J】。铁道车辆第48卷第7期2010年7月.

3.张斌、李振国.关于转K4型转向架技术质量问题的分析与处理【J】.轨道交通装备与技术 第3期20132年5月.