RM80型全断面枕底道砟清筛机晃车故障分析与处理

■ 杜刘林

铁路线路运营过程中会发生变形、磨耗、破损、腐蚀、脏污及老化，需要进行养护、维修，使其处于正常可靠工作状态，保证行车安全。当碎石道床不洁度超过30％，应进行清筛。道砟清筛机是用于清筛道床中的道砟。RM 80型全断面枕底道砟清筛机（简称清筛机）是内燃机驱动、全液压传动的大型养路机械。随着使用年限增加，零部件磨损加剧，清筛机会出现晃车现象，一般情况下运行速度约40 km/h时，左右晃动，车轮与钢轨有明显撞击声；运行速度约60 km/h时，车体上、下跳动，蛇形运动。晃车将导致车架、顶棚、转向架等处开裂，严重时将造成脱轨，严重威胁行车安全。

1 清筛机转向架构造及工作原理

（1）清筛机转向架构造。转向架是将2个或2个以上轮对按规定轴距用侧架或构架连成一体，并装有减振弹簧的独立结构。通过与车架连接来承载和传递动力。清筛机转向架为2个Ⅱ型转向架，转向架两侧由2根高强度材料制成的拉杆连成一体，两侧梁中部安放枕簧和支撑枕梁。枕簧为圆柱弹簧，对角4个一组，两侧各1组。枕梁的导框套在侧梁的导柱上，以使枕梁与侧梁相连，组成转向架构架。侧梁与枕梁之间安装有液压减振器，较好地吸收和缓和运行过程中轮对及轴承箱承受的冲击、振动，起缓冲减振作用，提高运行平稳性。

（2）清筛机转向架的作用。清筛机转向架是基础部件，是承载车体质量和传递走行动力的导向部件，也是受力最大的部件。承受车架传来的载荷，并由轮对传给钢轨。由于转向架与车架的相对转动，使车辆能够顺利通过曲线，减少运行阻力。其承受和传递车体的纵向力，承载车体的垂向力，承载运行中车体及轨道的横向力。

转向架纵向力传递：钢轨→轮对→轴箱→侧梁→摇枕→下心盘→上心盘→车架→车钩。

转向架垂向力传递：车体→上心盘→下心盘→摇枕→金属圆弹簧→侧梁→轴箱→轮对→钢轨。

转向架横向力传递：钢轨→轮对→轴箱→侧梁→摇枕→下心盘→上心盘→车体。

摇枕通过上、下心盘的配合支承车体，并将车体作用在下心盘上的作用力经摇枕传递给两侧的减振弹簧。车体作用在下心盘上的纵、横向作用力经摇枕传递给2个侧梁。

2 清筛机产生晃车故障的原因

（1）减振弹簧失效。车体垂向力经过摇枕传递给减振弹簧，弹簧工作时载荷不可能作用在弹簧的几何中心线上，形成偏心载荷，总体偏移一个距离E。这种负载偏心产生附加应力，使弹簧安全应力显著减小，导致弹簧过早失效，弹簧通常在第二、三圈处折断，因为第二、三圈首先受到冲击载荷且不能尽快将载荷传递给其他圈。

摇枕支承弹簧失效后使某一角的旁承下沉，或是车体整体下落，引起运行中清筛机晃车。

（2）液压减振器失效。液压减振器位于侧梁中部与枕梁之间，其与枕簧共同起缓冲减振作用，可有效消耗振动能量，衰减振动幅度，振动速度越高，振幅越大，减振效果越显著。

当车架振动时，带动液压减振器活塞在缸体内上下运动，迫使缸桶内的油液通过活塞上的节流孔上下流动，产生节流阻力，实现减振作用。同时油液通过缸筒底部的补排油孔进行补油和排油。

当节流孔堵死，液压减振器漏油或卡死将导致其失效，致使某个角减振失效。如果使用型号不对，液压减振器的阻尼系数达不到规定值。这些因素将会破坏整车的动平衡性，导致运行中清筛机晃车。

（3）侧梁松动。转向架的构架由2个侧梁和1个摇枕组成，侧梁用2根高强度材料制成的连接杆连成一体。连接杆由两侧的紧固防松螺母固定在2个侧梁之间。

当压盖螺栓上面的开口销丢失，长期振动会导致防松螺母松动，连接杆起不到紧固拉紧2个侧梁的作用。在运行中，2个侧梁之间出现相对位移、偏转，轴承产生串动，导致2个轮对轴向间隙过大，转向架出现蛇形运动，出现晃车。蛇形运动严重时，运行中会导致脱轨。

（4）上、下心盘引起晃动。心盘总成是转向架承载和传递走行动力的关键部件，由中心销、上心盘、下心盘、平键等组成。上心盘通过螺栓与车架相连，下心盘通过螺栓与转向架枕梁相连，上、下心盘设置在摇枕的几何中心处，上心盘支承在下心盘的环槽内，二者可相对转动。心盘总成可承受径向力和轴向力，即可使车架承受的质量传给转向架，又可使转向架驱动轮产生的牵引力由心盘传给车架。中心销用平键卡住，防止上、下心盘互相分离，保证车架与转向架连接可靠。

负载过重、牵引超负荷将导致上、下心盘纵向磨损，心盘变成椭圆状，使心盘在没有圆柱面的运动中前后、上下串动造成烧结引起车体晃动。

上、下心盘扣在一起，从上心盘上的2个φ5 m m油孔注油进行润滑，长时间不注油，心盘烧结，烧结后的心盘表面凹凸不平。此时上、下心盘的结合不再是面面接合，而是线面接合或点面接合，作业车速度达到一定程度时引起车体晃动。

固定上、下心盘的紧固螺栓开口销丢失，固定螺栓松动或固定螺栓孔由于负载过重磨损成椭圆，导致心盘松动，运行中心盘与车体、摇枕产生相对位移，引起车体晃动。

（5）旁承烧结引起晃动。每台转向架设有2个旁承，对称分布在摇枕的两侧。旁承由上旁承和下旁承组成，上旁承采用铸铁铸成，安装在车架大梁下面。下旁承采用45号钢板制成，安装在摇枕上。上、下旁承间隙调整量为0～0.2 mm。当清筛机通过曲线时，由于离心力作用，车体产生倾斜，使外侧的上、下旁承接触并承担一定的垂直载荷，并通过相对滑移，使清筛机顺利通过曲线。旁承和心盘共同起到支撑车体作用，又起到使上、下心盘底部密贴的作用。

旁承接触表面光洁度受到损伤、磨坏、烧结，旁承间隙超限将引起车体晃动。

（6）摇枕引起晃动。摇枕是一个强度很大的构件，两端支承在减振弹簧上，摇枕两端侧面焊有导槽，与左右侧梁导柱相配合，限定摇枕的移动范围。导槽的间隙具有缓和车体横向力的作用。当受到横向力作用时，因减振弹簧的横向刚度较小，导槽间隙可减小及缓和车体的横向摆动。

摇枕长期磨损后，造成限位板磨耗较大，如果单侧磨耗为5 mm，两侧有10 mm，超出了设计标准，车体在运行时产生晃动。

（7）轮对引起晃动。车体在运行过程中，由于制动热作用或轮轨滚动接触疲劳作用导致踏面磨损、剥离、擦伤、局部凹陷等，造成轮对几何尺寸、轮廓发生改变，运行时振动异常，噪声增大，造成车体晃动。

（8）扭矩拉杆减振引起晃动。扭矩拉杆减振器老化，出现裂纹、破碎引起车体晃动。

3 清筛机晃车故障处理

清筛机晃车故障处理需要拆卸转向架与车体之间油管、制动拉杆、电线等连接件，再将车体架起，推出转向架。转向架清洗完毕后，重点对心盘连接座、上下心盘、旁承、摇枕、减振弹簧、轮对踏面、扭距拉杆减振等进行检测。

（1）减振弹簧的处理。观察其外观是否有磨损、裂纹，锈蚀、磨耗量如果大于8％进行更换。测量减振弹簧外观几何尺寸时，同组摇枕圆弹簧内的外卷自由高度差不得超过2 m m，同一转向架摇枕弹簧各外卷自由高度差不超过3 mm，同车弹簧各外卷自由高度差不得超过4 m m，自由高度减少量不得大于5 m m，如超标需要更换。对减振弹簧进行探伤，探测有伤进行更换。

（2）液压减振器处理。液压减振器应无漏油、无异常噪声和卡死现象，否则应修理或更换。液压减振器使用2年后，应在专用试验台上进行性能试验，其阻尼系数拉伸应在200～225 kN·s/m，小于160 kN·s/m则需更换；压缩应在150～170 kN·s/m，小于120 kN·s/m则需及时修理或更换。

（3）侧梁松动。侧梁拉杆螺栓松动，需要紧固连接拉杆螺栓并穿入开口销。

（4）上下心盘。心盘螺栓松动，采用力矩扳手按要求将心盘螺栓M 20紧固到380 N·m。

上心盘直径为301 m m，下心盘直径为302.5 m m，其直径磨耗量不得大于4 mm，平面磨耗深度不得大于6 mm，否则需要更换。如果心盘纵向、心盘上下平面有轻微烧结，在允许范围内，可用砂纸将烧结部位打磨光滑。

为避免缺少润滑引起的烧结，需要定期向心盘注入润滑油。

（5）旁承。下滑板厚度为20 mm，其磨耗量不得大于2.5 mm；上滑板接触面纵向宽度为-75～75 mm，不得超过-80～80 m m，否则需更换。旁承间隙范围为0～0.2 mm，超限可用焊条进行堆焊，再打磨至允许范围，也可在旁承上增加专用调整片调整旁承间隙，使其在允许范围。

（6）摇枕。纵向间隙不得大于3 mm，横向间隙不得大于5 mm，如摇枕间隙超限，可用16个厚为1 mm、宽为60 mm、长为100 mm强度较高的钢条制作16个直角构件，将其插入摇枕前后间隙并电焊固定，将摇枕间隙控制在允许范围。

（7）轮对。轮对踏面擦伤及局部凹下深度不得大于1 mm，踏面剥离长度1处不得大于40 mm，2处不得大于30 m m；车轮直径差同一车轮不得大于0.5 m m，同一轮对及同一转向架2车轮不得大于2 mm，同车各车轮不得大于5 mm。如超限则需镟修，恢复车轮几何尺寸。

（8）扭矩拉杆减振。更换扭距拉杆减振。

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