新型有轨电车同步电机驱动的独立轮转向架轮轴检修工艺研究

姚应峰

(中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063)

新型有轨电车同步电机驱动的独立轮转向架轮轴检修工艺研究

姚应峰

(中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063)

新型有轨电车在国内发展迅速,但是相关的检修工艺落后、设备陈旧,因此,需要对检修工艺进行研究。针对同步电机驱动的独立轮式转向架,分析其不同于传统转向架的特征,研究转向架构架和轮对的检修工艺及维修设备,得出转向架轮轴检修间的工艺布置。与国内现有的有轨电车转向架检修工艺相比,优化了工艺布置和设备配置,解决了同步电机驱动的独立轮式转向架轮轴的检修工艺。

同步电机；新型有轨电车；独立轮转向架；检修工艺；转向架轮轴间

1 概述

新型有轨电车作为一种中低运量公共交通运输系统，具有路权共享、成本节约、绿色环保等特点，在国内外得以广泛应用，发展前景广阔。在国外，有轨电车已有100多年的历史。在国内，根据统计，约有58个城市规划总计超过6 000 km新型有轨电车线路，全国已有长春、大连、香港、天津、上海张江、沈阳、南京、苏州、广州、淮安、武汉、深圳、珠海以及青岛共14座城市建成和开通运营有轨电车，建设里程共约214 km。同时，包括沈阳、上海松江、苏州、北京、深圳、珠海、佛山、南京、武汉、成都、宁波、云南红河州及文山、郑州、兰州、天水、南孚、泉州及三亚等20多个城市和地区的有轨电车正处于建设阶段，建设中的里程长度约有350 km。

新型有轨电车的发展势头迅猛，但是相关检修工艺落后、设施陈旧、经验缺乏，目前仅有沈阳浑南新城车辆段已建成大架修及转向架轮轴检修线，主要针对的是100%低地板普通独立轮转向架和70%低地板传统转向架的检修工艺[1]。大连老式有轨电车民主检修基地主要针对的是高低板传统转向架，目前仅存在简易的转向架轮轴检修设施，转向架轮轴检修的工艺落后，设施陈旧。另外，国内外有轨电车车辆供货商众多，各供货商提供的车辆转向架构造也不相同，且转向架采用独立轮对，又不同于传统的地铁或国铁转向架，这样就给转向架轮轴检修的工艺设计带来了困难，难以形成统一的标准。在这种背景下，针对新型有轨电车独立轮式转向架的检修工艺研究显得十分有必要，以佛山市南海新交通项目采用的同步电机驱动新型有轨电车独立轮转向架为例，对转向架轮轴的检修工艺进行研究。

2 同步电机驱动的独立轮转向架特点

转向架是车辆的走行部，是安全、可靠的成熟产品。它分为结构相似的两种动力转向架，均为有摇枕结构。转向架采用先进的永磁电机直驱技术，没有齿轮箱传动机构。转向架结构主要包括构架组成、独立轮轴桥、一系悬挂、二系悬挂及牵引装置(中央悬挂)、永磁电机牵引驱动装置、基础制动装置、磁轨制动装置、转向架配管、系统附件(含撒砂装置等)、排障装置、侧罩板等。转向架的结构如图1、图2所示。

3 检修工艺研究

转向架维修工作主要为转向架分解维修，包括牵引电机、一二系簧、构架、轮对等部件的拆卸、分解、检查、组装、实验等工作，由于牵引电机一般采用委外修，本次不再详述其维修工艺。转向架检修一般不采用定位修，而采用流水作业式的生产组织，是指待修转向架按照规定的路线有节奏地移动，经过若干个分工明确的检修台位后，完成其全部的检修工作，形成一个矩形的检修闭环。其检修工艺流程见图3。

图1 端部转向架

图2 中部转向架

图3 转向架检修工艺流程

3.1 转向架分解工艺

转向架推进转向架轮轴检修间后，进行初步分解，主要分解牵引电机，然后进行转向架清洗，分解一二系悬挂装置、构架和轮对。涉及的主要检修设备为转向架升降平台、转向架清洗机，天车。

3.2 构架检修工艺

构架的检修工艺流程见图4。

(1)构架存放的维护和保养

图4 构架检修工艺流程

构架备品长期存放时，须做好防锈处理，保证构架底漆、面漆完整，螺纹孔、未涂装的安装面需涂抹润滑油脂进行防锈。

(2)缺陷检查

在构架从转向架分解工位运送过来后，对构架进行外观划伤、磕碰等缺陷检查。

(3)探伤检查

对构架抛丸处理，按照相关要求对转向架构架关键部位焊缝和关键区域进行探伤检查是否有裂纹(磁粉探伤或超声波探伤)，同时检查构架管卡座及管卡滑道。

构架表面发现裂纹后，需进行焊修处理，构架的焊修需按照《机车车辆修理焊接技术条件》(TB/T1581—1996)执行，焊修完成后需打磨处理，并探伤检查，并对构架焊后进行去应力处理。

(4)构架油漆

检修中若需构架表面脱漆，检修完成后需重新涂装油漆。

(5)构架检修主要工艺设备

主要工艺设备有：构架存放架、构架测量平台、构架油漆平台、移动式超声波探伤机、移动式磁粉探伤机。

3.3 轮对检修工艺

轮对主要包括：车轮和轴桥。检修工艺基本遵循分解、检修、组装、存放的流程，见图5。

(1)轮对分解

由于车轮采用弹性车轮，车轮和车轴采用轴承连接，分解需要特殊的工装，检修工艺与传统轮对有较大的不同。车轮与轴桥的分解采用车轮退卸工装设备，分解后再采用轴承内外圈退卸工装，将轴承与轮饼分离。

图5 轮对检修工艺流程

(2)轮对检修

对分解后的轴桥的一系簧支撑座、轴桥横梁、摇枕座等进行超声波探伤和磁粉探伤，如发现裂纹，需要进行焊修并探伤，然后对轮对进行油漆。轮对踏面如出现擦伤，需要进行镟修。

(3)轮对组装

轮对的组装主要是轴承内圈和轴颈、轴承组装、轴承外圈和轮饼的组装，轴承内圈通过感应加热设备加热后安装在轴颈上，同样将外圈冷却或将轮饼加热后安装轴承的外圈。主要工艺设备有：中频感应加热设备、轴承密封圈安装工具。轴承组装的环境条件要求一般为同温、干燥、防尘的环境。

(4)轮对的存放

组装完成后的轮对存放在轮对存放线上。

3.4 转向架轮轴检修间工艺布置

根据前文所述的检修工艺，按单循环流水线对转向架轮轴间的检修工艺进行布置，如图6所示。主要包括转向架分解检修工位、轮对分解检修工位、轮对镟修、存放工位、转向架组装工位和转向架静载试验工位。为满足零部件的吊装要求，库内分别设置10 t和2 t的天车。

图6 转向架轮轴间工艺平面布置

4 结论

新型有轨电车在国内的发展势头迅速，但是相关的检修工艺落后、设备陈旧，针对同步电机驱动的独立轮式转向架，分析了其不同于传统转向架的特征，并针对这些特征，分析了转向架轮轴的检修工艺及维修设备，最后根据检修工艺的流程，得出了转向架轮轴检修间的工艺布置图，与国内现有的有轨电车转向架检修工艺相比，优化了工艺布置和设备配置，解决了同步电机驱动的独立轮式转向架的检修工艺，可供类似项目参考。

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Study on Inspection and Repair Process of Bogies with Inde-pendent Wheels and Axle Driven by Synchronous Motor of New-type Tramcar

YAO Ying-feng

(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co., Ltd., Wuhan 430063, China)

The new-type tramcars are developing rapidly in china, but the inspection and repair processes are legging behind and associated equipment is old and insufficient. So, it is necessary to study the inspection and repair processes. This paper analyzes the characteristics of bogies with independent wheels driven by synchronous motor, their differences from traditional bogies and it also analyzes the inspection and repair processes and maintenance equipment for bogie frame and wheel-set to come up with the process layout of the bogie-axle work shop. Comparison with the existing bogie repair process is conducted and process layout and equipment configuration are optimized so as to define the inspection and repair processes for bogies with independent wheels and axle driven by synchronous motor of new-type tramcar.

Synchronous motor; New-type tramcar; Bogies with independent wheels; Inspection and repair process; Bogie-axle work shop

1004-2954(2018)01-0138-04

2017-03-10；

2017-04-24

姚应峰(1981—)，男，高级工程师，2008年毕业于西南交通大学车辆工程专业，工学硕士，E-mail：115419015@qq.com。

U482.1

A

10.13238/j.issn.1004-2954.201703100005