王超偉 曹萬(wàn)齊 李毅磊 陳永興 張先令

1.北京鐵路局唐山機(jī)車(chē)車(chē)輛監(jiān)造項(xiàng)目部 河北省唐山市 063035 2 中車(chē)唐山機(jī)車(chē)車(chē)輛有限公司 河北省唐山市 063035

1 引言

唐車(chē)公司為土耳其生產(chǎn)的100%低地板現(xiàn)代有軌電車(chē)采用獨(dú)立車(chē)輪轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)，具有良好的過(guò)彎性能及穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)向架分為動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向架和拖車(chē)轉(zhuǎn)向架兩種，每輛車(chē)配備一臺(tái)轉(zhuǎn)向架，首次采用了磁軌制動(dòng)裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)側(cè)向布置安裝等全新的結(jié)構(gòu)。車(chē)輪采用彈性車(chē)輪，降低車(chē)體及部件對(duì)小直徑車(chē)輪引起的高輪軌作用力，提高列車(chē)乘坐舒適性。車(chē)輛運(yùn)營(yíng)以來(lái)整體狀況良好，但100%低地板SBB 55-021車(chē)組MC04車(chē)轉(zhuǎn)向架在動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)存在異音問(wèn)題，經(jīng)過(guò)相關(guān)測(cè)試和排查未能解決，為確保列車(chē)正常運(yùn)營(yíng)，對(duì)異音的轉(zhuǎn)向架進(jìn)行更換。后續(xù)對(duì)故障轉(zhuǎn)向架進(jìn)行徹底檢查分析。

2 運(yùn)行中故障排查過(guò)程

運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)MC04車(chē)出現(xiàn)異音后，對(duì)同列的Mc04車(chē)、Mc01車(chē)運(yùn)行時(shí)對(duì)車(chē)內(nèi)地面噪音和振幅進(jìn)行了測(cè)試，同時(shí)對(duì)Mc04車(chē)、Mc01車(chē)的四組牽引電機(jī)及齒輪箱在運(yùn)行時(shí)的橫向、縱向和垂向振幅進(jìn)行了測(cè)試對(duì)比分析。

測(cè)試結(jié)果如圖2所示：Mc04 車(chē)的車(chē)內(nèi)地面運(yùn)行噪音、振幅比Mc01大，但Mc04車(chē)牽引電機(jī)及齒輪箱振幅不大于Mc01車(chē)。

工作人員對(duì)異音故障進(jìn)行以下方式排查：

（1）斷開(kāi)齒輪箱輸出側(cè)聯(lián)軸器的板簧與輪對(duì)側(cè)的軸橋圓錐面連接。

（2）使用“U 型工裝”將板簧固定在齒輪箱輸出側(cè)聯(lián)軸器上。

（3）切除Mc04 牽引，高壓供電進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)行測(cè)試。

通過(guò)以上測(cè)試，發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)異音仍然存在。將轉(zhuǎn)向架更換下來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步分析。

3 轉(zhuǎn)向架異音排查思路

將異音轉(zhuǎn)向架運(yùn)回后進(jìn)行初步排查，轉(zhuǎn)向架外觀狀態(tài)正常，對(duì)車(chē)輪踏面進(jìn)行檢測(cè)，最大軸向跳動(dòng)0.7mm，最大徑向跳動(dòng)0.5mm，踏面狀態(tài)無(wú)異常。在地面軌道上通過(guò)人力的方式推動(dòng)轉(zhuǎn)向架運(yùn)行，速度小于5Km/h，未出現(xiàn)異音問(wèn)題。經(jīng)過(guò)研究分析造成轉(zhuǎn)向架異音的問(wèn)題可能有以下原因造成：

（1）牽引電機(jī)產(chǎn)生異音；

（2）齒輪箱產(chǎn)生異音；

（3）軸橋產(chǎn)生異音；

（4）轉(zhuǎn)向架安裝結(jié)構(gòu)不合理產(chǎn)生異音。

對(duì)以上的可能的原因制定檢測(cè)方案，依次進(jìn)行排查，找出轉(zhuǎn)向架異音產(chǎn)生的原因。

圖2 對(duì)MC01和MC04車(chē)進(jìn)行噪音和振幅測(cè)試

4 轉(zhuǎn)向架異音排查方案

4.1 牽引電機(jī)故障排查

對(duì)故障轉(zhuǎn)向架牽引電機(jī)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)整流器柜3AC 380V 50Hz電源連接牽引電機(jī)測(cè)試口，并進(jìn)行供電空載測(cè)試。

測(cè)試結(jié)果：通過(guò)對(duì)四個(gè)電機(jī)單獨(dú)供電測(cè)試，對(duì)比四個(gè)電機(jī)運(yùn)行情況，其中一個(gè)電機(jī)啟動(dòng)噪音偏大，一個(gè)電機(jī)切斷電源后噪音偏大，但是未見(jiàn)異音故障。

4.2 齒輪箱故障排查

首先拆除齒輪箱輸出聯(lián)軸器并做好防護(hù)工作，然后將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用鎖緊繩固定，用3根動(dòng)力電纜連接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。最后對(duì)四個(gè)電機(jī)依次接通3AC 380V 50Hz電源運(yùn)行，記錄從啟動(dòng)、平穩(wěn)運(yùn)行至斷電停止后的運(yùn)行情況，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試參數(shù)如表1。

表1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試參數(shù)

測(cè)試結(jié)果：根據(jù)以上參數(shù)計(jì)算電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速為1500rpm，折算列車(chē)運(yùn)行速度為27km/h。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)未見(jiàn)異音。

軸橋故障排查

通過(guò)對(duì)比土耳其地鐵與廠內(nèi)100%低地板樣車(chē)牽引系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)兩種車(chē)型的牽引系統(tǒng)控制方式基本一致，并且兩種車(chē)型轉(zhuǎn)向架安裝接口完全一致，動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向架可以互相替代使用。

此外，通過(guò)咨詢ABB驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)廠家，切除一個(gè)動(dòng)車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，列車(chē)在沒(méi)有速度和溫度監(jiān)控的情況下可以限速55km/h運(yùn)行。

4.3 轉(zhuǎn)向架動(dòng)態(tài)測(cè)試（未裝驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）

將故障轉(zhuǎn)向架安裝在100%低地板樣車(chē)MC04車(chē)上進(jìn)行測(cè)試，對(duì)樣車(chē)TP03車(chē)以及Mc04車(chē)制動(dòng)進(jìn)行切除，列車(chē)限速測(cè)試。打開(kāi)Mc04車(chē)左右側(cè)車(chē)門(mén)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分別占用Mc01車(chē)、Mc04車(chē)，在調(diào)試線路進(jìn)行了10km/h、15km/h、30km/h速度等級(jí)動(dòng)態(tài)測(cè)試，觀察Mc04車(chē)故障轉(zhuǎn)向架運(yùn)行聲音，具體測(cè)試情況見(jiàn)表2。

表2 未裝驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測(cè)試結(jié)果

測(cè)試結(jié)果：通過(guò)多次動(dòng)態(tài)測(cè)試運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，僅Mc01車(chē)作為主控司機(jī)室向前運(yùn)行時(shí)，列車(chē)速度從15km/h開(kāi)始運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)向架開(kāi)始左側(cè)出現(xiàn)疑似異音，隨著速度增高異音頻率逐漸增大。

4.4 轉(zhuǎn)向架動(dòng)態(tài)測(cè)試（更換一位軸橋）

對(duì)故障轉(zhuǎn)向架1位軸橋更換后進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試方案同“轉(zhuǎn)向架動(dòng)態(tài)測(cè)試（未裝驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）”。測(cè)試結(jié)果：疑似異音依然存在。

4.5 轉(zhuǎn)向架動(dòng)態(tài)測(cè)試（更換二位軸橋）

對(duì)故障轉(zhuǎn)向架一位軸橋進(jìn)行恢復(fù)，二位軸橋更換后進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試方案同“轉(zhuǎn)向架動(dòng)態(tài)測(cè)試（未裝驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）”。測(cè)試結(jié)果：疑似異音消失。

4.6 轉(zhuǎn)向架安裝結(jié)構(gòu)故障排查

通過(guò)各速度等級(jí)測(cè)試后，對(duì)故障轉(zhuǎn)向架進(jìn)行拆解檢查，對(duì)四個(gè)齒輪箱輸出聯(lián)軸器拆除的部件進(jìn)行外觀檢查，檢查結(jié)果如圖3所示，4個(gè)齒輪箱齒面無(wú)異常磨損，其余各部件無(wú)干涉問(wèn)題，配合狀態(tài)良好。

圖3 齒輪箱齒面無(wú)磨損異常

通過(guò)方案的排查，最終確定由于2位軸橋故障導(dǎo)致轉(zhuǎn)向架異音，后對(duì)軸橋進(jìn)行了更換處理，異音問(wèn)題消除。同時(shí)為用戶提供了充足的軸橋備件，出現(xiàn)異音問(wèn)題快速解決，后續(xù)軸橋供應(yīng)商對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了優(yōu)化及質(zhì)量控制，徹底解決了轉(zhuǎn)向架異音問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

SBB 55-021車(chē)組（100%低地板）MC04車(chē)轉(zhuǎn)向架經(jīng)過(guò)科學(xué)分析、測(cè)試，最終確定了轉(zhuǎn)向架異音故障點(diǎn)，快速進(jìn)行處理。后續(xù)100%低地板車(chē)組如遇同類故障，可按該方案進(jìn)行故障查找，避免故障處理周期過(guò)長(zhǎng)影響公司在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的聲譽(yù)。