轮对轴箱装置的结构

4.3.1 轮对

轮对是由一根车轴和两个相同的车轮采用过盈配合牢固地结合在一起，是组成转向架的重要部分之一，如图4－11所示。

图4－11 轮对

1—车轮；2—车轴；L2－L1—轮位差

轮对承担车辆全部载荷，引导车辆沿着钢轨高速运行，同时还承受着从车体、钢轨传来的各种力的作用。因此，轮对应具有足够的强度，以保证在允许的最高速度和最大载荷下安全运行。应在强度足够和保证一定使用寿命前提下，使其质量最小，并具有一定的弹性，以减少轮对之间的作用力和磨耗。

轮对在正常状态的线路上运行时，轮对的内侧距是影响运行安全的一个重要因素。轮对内侧距有严格的规定。轮对内侧距应保证在任何线路上运行时轮缘与钢轨之间有一定的游隙，以减少轮缘与钢轨的磨耗；应保证在最不利情况下，车轮踏面在钢轨上仍有足够的安全搭接量，不致造成脱轨；应保证安全通过道岔。

1.车轴

车轴一般采用优质碳素钢加热锻压成型，再经热处理 （正火或正火后再回火）和机械加工制成。车轴为转向架的簧下部分，降低簧下部分的质量对改善车辆运行品质和减少对轮轨动力作用有很大影响。

轨道交通车辆使用的车轴，绝大多数为圆截面实心轴，由于各部位受力状态不同，其直径也不一致。车轴是用优质碳素钢 （40钢或50钢）锻造制成。车轴圆面须锻造光平，不得有起层、裂纹、溶渣或其他危害性缺陷。根据车轴使用轴承形式的不同，车轴可分为滑动轴承车轴和滚动轴承车轴。现阶段滑动轴承车轴已全部淘汰，故这里只介绍滚动轴承车轴。

车辆滚动轴承车轴除端部形状外，其余和滑动轴承车轴相似。车轴两端伸进轴箱的部分叫轴颈，安装轴承和承受车辆载荷、压装车轮的部分叫轮座，车轴中部是轴身。动车转向架的轴身上安装有齿轮箱，传递电动机产生的转矩驱动轮对，再通过构架和中央牵引装置带动车辆前后运行。滚动轴承车轴形状有5种，动轴承车轴结构如图4－12所示。

图4－12 车轴结构

1—轴颈；2—防尘板座；3—轮座；4—轴身；5—轴端螺栓孔；6—制动盘安装座

①轴颈1是安装滚动轴承和承载的部位。

②防尘板座2为车轴与防尘板配合部位，其直径比轴颈直径大，比轮座直径小。

③轮座3是车轴和车轮配合的部位，是车轴受力最大的部位。

④轴身4是两轮座的连接部分，为增加其强度和减少应力集中，车轴轴身呈圆柱形。

⑤轴端螺栓孔5是滚动轴承车轴安装轴端压板的地方，轴端压板的作用是防止滚动轴承内圈从轴颈两端窜出。

⑥制动盘安装座6供压装制动盘用。一般一根车轴上设有两个制动盘安装座，过渡圆弧半径55mm。

2.车轮

车轮的结构、形状、尺寸、材质是多种多样的。按其结构分为整体车轮和带箍车轮两种。整体车轮按其材质可分为辗钢轮和铸钢轮等。带箍轮又可分为铸钢辐板轮心车轮、辗钢辐板轮心车轮以及铸钢辐条轮心车轮。为降低噪声，减小簧下质量，还有橡胶弹性车轮、消声轮等。

整体辗钢轮由踏面、轮缘、辐板和轮毂组成，如图4－13所示。车轮与钢轨的接触面称为踏面；一侧沿着圆周凸起的圆弧部分称为轮缘，是保持车辆沿钢轨运行、防止脱轨的重要部分；踏面沿径向的厚度部分称为轮辋；轮毂是轮与轴互相配合的部分；轮辋与轮毂连接的部分称为辐板。

图4－13 整体辗钢轮

1—轮辋；2—踏面；3—辐板；4—轮毂；5—轮缘；6—工艺孔；7—轮毂孔

新型铸钢轮生产工艺是采用电弧炉炼钢、石墨铸钢、雨淋式浇口浇铸工艺。采用电弧熔炼钢水，钢水纯度高。采用石墨铸型，使铸件表面光洁，尺寸精度高。由于石墨导热性能优良、铸件凝固速度快、晶粒细化，可提高材质的力学性能和车轮的内在质量。采用雨淋式浇铸工艺，冒口和浇口设在同一位置，浇铸时钢水由轮辋、辐板至轮毂顺序凝固，补缩用的钢水自冒口沿补缩通道不断补充，达到最佳的补缩效果。铸成后的车轮应进行缓冷处理，使铸件各个部位均匀冷却，以消除内应力。随后进行热轮抛丸，以清除表面余砂及氧化铁皮，再进行加热、淬火以及回火等热处理工艺，对辐板要求进行抛丸处理，提高车轮的使用寿命。由于采用了先进的生产工艺，新型铸钢轮具有尺寸精度高、安全性好、制造成本低等优点。与辗钢轮比较明显的区别在于：铸钢轮直接由钢水铸造成型，减少了工序，节约了劳动力，降低了生产能耗；采用石墨型浇铸工艺，提高了车轮尺寸精度，几何形状好，内部组织均匀，质量分布均匀，轮轨间动力作用相对小；新型铸钢轮的辐板为深盆形结构 （流线型结构），较辗钢轮耐疲劳、抗热裂性能更优。

车轮轮缘踏面通常采用锥形踏面或磨耗形踏面，如图4－14所示。采取锥形轮廓的理由如下：

（1）便于通过曲线 车辆在曲线上运行时，由于离心力的作用，轮对偏向外轨，于是在外轨上滚动的车轮与钢轨接触的部分直径较大，而沿内轨滚动的车轮与钢轨接触部分直径较小。这样，造成在同一转角内，外轮行走的路程长而内轮行走的路程短，正好和曲线区间线路的外轨长内轨距的情况相适应，使轮对较顺利地通过曲线，减少车轮在钢轨上的滑行。

（2）可自动调中 车轮踏面一般做成一定的斜度，称为锥形踏面，如图4－14（a）所示。由于踏面中部设有斜度，为使踏面与钢轨顶面接触良好，钢轨铺设时也使它向线路中心有相同的斜度，因此钢轨对车轮作用力的方向是指向线路中心的。车辆在直线线路上运行，当轮对受到横向力的作用使车辆中心线与轨道中心不一致时，则轮对在滚动过程中能自动纠正偏离方向。运行时车轮与钢轨接触的滚动直径在不断地变化，致使轮轨的接触点也在不停地变换位置，从而使踏面磨耗更为均匀。除了锥形踏面外，近年来在研究轮轨磨耗的基础上提出了磨耗形踏面，如图4－14（b）所示。实践证明，锥形踏面车轮的初始形状在运行中将很快磨耗，当磨耗成一定形状后，车轮与钢轨的磨耗都变得缓慢，磨耗后踏面形状将相对稳定。如果把车轮踏面一开始就做成类似磨耗后的稳定形状，即磨耗形踏面，可明显地减少轮轨的磨耗，延长使用寿命，减少换轮、镟轮的检修工作量，其经济效益是十分明显的。磨耗形踏面可减小轮轨接触应力，提高车辆运行的横向稳定性和抗脱轨安全性。

图4－14 车轮踏面

（a）锥形踏面；（b）磨耗型踏面

（3）能顺利通过道岔 线路上的道岔对车辆运行的平稳性和安全性影响极大，因此踏面的几何形状也应适应通过道岔的需要。由于尖轨前端顶面低于基本轨顶面，当轮对由道岔的尖轨过渡到基本轨时，为了防止撞到基本轨，要求踏面具有一定的斜度。并且把踏面的最外侧做成C5的倒角，以增大踏面和轨顶的间隔，保证车轮顺利通过道岔。

（4）使踏面磨耗比较均匀 由于车轮踏面具有一定斜度，当车轮在轨道上运行时，回转圆直径也在不停地变化，致使车轮在钢轨上的按触点也不停地变换位置，结果使踏面磨耗比较均匀。

（5）防止车轮脱轨 当车轮通过曲线时，常使轮缘紧靠外侧钢轨，如图4－15所示。此时如果车轮受到较大的横向力，则车轮可能从轮缘外侧面爬上钢轨而脱轨。但由于轮缘面有一定的斜度，尽管车轮有少量抬起，也会在车轮载荷的作用下顺着轮缘的斜坡滑至安全位置。这种情况不但在曲线上出现，在直线区段上轮对受较大的横向水平力时也会出现。可见轮缘上斜度的大小，对车辆运行的安全有着十分重要的作用。

图4－15 轮对通过曲线

1—尖轨；2—基本轨

车轮踏面有斜度，各处直径不相同，因此根据国际铁路组织规定，在离轮缘内侧70mm处测量所得的直径为名义直径，作为车轮的滚动圆直径。上海地铁车辆车轮的轮径为840mm。轮径小，可以降低车辆重心，增大车体容积，减小车辆簧下质量，缩小转向架固定轴距；但阻力增加，轮轨接触应力增大，踏面磨耗加快。

有的地铁、轻轨车辆及高速列车车辆也采用弹性车轮。这种车轮在轮心轮毂与轮箍之间装有橡胶弹性元件，使车轮在空间三维方向上具有一定的弹性。弹性车轮减小了簧下质量，减小了轮轨之间的作用力，缓和了冲击，减小了轮轨磨耗，降低了噪声，改善了车轮与车轴的运用条件，提高了列车运行平稳性。

4.3.2 滚动轴承轴箱装置

轴箱装置如图4－16所示。作用是将轮对和构架联系在一起，并把车辆的重量以及各种载荷传递给轮对，使轮对沿钢轨的滚动转化为车体沿线路的平动，保证良好的润滑性能，减少磨耗，减少阻力，防止燃轴。

图4－16 轴箱装置

采用滚动轴承可降低车辆的起动阻力和运行阻力，改善车辆走行部分的工作条件，减少燃轴的惯性事故，减轻维护和检修工作，降低运行成本。

地铁车辆的允许轴重较大 （一般为10～25t），在运行中承受着变化的静、动载荷的作用，因此要求轴承的承载能力大、强度高、耐冲击、寿命长等。一般地铁车辆用的滚动轴承按滚动体形状可分为圆柱滚动轴承、圆锥滚动轴承和球面滚动轴承。图4－17所示为圆柱滚动轴承和圆锥滚动轴承。

图4－17 轴箱轴承

（a）圆锥滚动形轴承；（b）圆柱滚动轴承1、12—外圈；2—滚子；3、14—内圈；4—保持架；5—中隔圈；6—密封圈；7、10—密封；8—车轴；9—防尘挡圈；11—滚柱；13—轴箱；15—内圈压板；16—轴箱盖

1.圆柱滚动轴承轴箱装置

我国客车上采用的滚动轴承轴箱装置，按密封形式不同分为橡胶油封密封式轴箱装置和金属迷宫密封式轴箱装置。

（1）橡胶油封密封式轴箱装置 橡胶油封密封式轴箱装置由轴箱体、轴箱后盖、防尘挡圈，橡胶油封、轴箱前盖、压板等组成，如图4－18所示。

图4－18 橡胶油封密封式轴箱装置

1—车轴；2—防尘挡圈；3—油封；4—后盖；5—42726T轴承；6—152726T轴承；7—压板；8—放松片；9—螺栓；10—前盖；11—轴箱体

（2）金属迷宫密封式轴箱装置 金属迷宫密封式轴箱不带轴箱后盖，在轴箱体后端设有迷宫槽，迷宫槽的底部设有排水孔。在圆筒内后端设有凸台，以支承内侧轴承的外圈，其结构如图4－19所示。

图4－19 金属迷宫密封式轴箱装置

1—防尘挡圈；2—轴箱体；3—圆柱滚子轴承；4—轴温报警器安装孔；5—密封圈；6—轴箱前盖；7—压板；8—压板螺栓；9—防松片

2.无轴箱圆锥滚子轴承装置

无轴箱圆锥滚子轴承装置是由外圈、内圈、滚子、保持架、中隔圈、密封座、密封罩、油封、前盖、后挡、螺栓、防松片和承载鞍等组成，如图4－20所示。

图4－20 无轴箱圆锥滚子轴承装置

1—防松片；2—密封座；3—油封；4—密封罩；5—外圈；6—内圈；7—滚子；8—保持架；9—中隔圈；10—承载鞍；11—后挡；12—通气螺栓；13—螺栓；14—前盖

（1）外圈 轴承的外圈是一个内筒面带有两个圆锥滚道的套筒，两端设有牙口和油沟，用以嵌入密封罩凸台，保持密封罩不至于发生脱落并防止润滑油外泄。内圈外圆面有圆锥滚道和大、小两个挡边，内圆面与车轴轴颈为过盈配合，以冷压方式装配，为防止拉伤轴颈，两端都设有倒角。每套轴承有两个内圈，两小端相对安装。内外圈均采用渗碳轴承钢，经过渗碳淬火热处理，获得表层硬度高、心部韧性好的良好组织结构，不仅提高了轴承内外圈表面的耐磨性，而且保持了较高的韧性，从而提高其抗压强度和冲击韧性。为了防止内外圈锈蚀和提高润滑效果，其表面全部进行了磷化处理。

（2）滚子 滚子为GCr15轴承钢制造的圆锥体结构，经过完全淬火热处理，硬度为60～64HRC。为使滚子与滚道的接触应力分布均匀，避免滚子端部产生应力集中，滚子两端均带有弧坡。

（3）保持架 保持架由10号低碳钢冲压而成，它将滚子和内圈组合在一起，其表面也进行了磷化处理。

（4）中隔圈 中隔圈由45号钢制造，其表面经磷化处理，放置在两内圈之间，除起隔离作用以外，还可通过选择不同宽度的中隔圈来调整轴承的轴向游隙。

（5）密封装置 圆锥轴承的密封装置由密封罩、油封、密封座组成，轴承前后端各装一套。其作用是防止油脂外泄及外部沙尘及雨雪的侵入。密封罩由2.2mm钢板压制成形后经磷化处理，它的大端外径以过盈压入外圈牙口，另一端压装有油封。密封罩大端外径设有凸台，当压入外圈牙口后，凸台卡在牙口油沟内，以防止密封罩在使用过程中脱出。橡胶油封是由橡胶密封圈、钢骨架、自紧弹簧组成。橡胶密封圈由耐油丁腈橡胶硫化在钢骨架上，压入密封罩内。骨架是用1.5mm厚的钢板冲压而成，用来保持橡胶密封圈的几何形状，且在压装和退卸时不易变形。油封的两个唇口与密封座外圆面过盈配合，主唇口的作用主要是密封，防止润滑剂外泄；副唇口的作用主要是防止外部异物侵入。自紧弹簧由直径0.5mm的钢绕制成环形再对接成圆形，套在橡胶密封圈弹簧槽内，使油封主唇口与密封保持合适的过盈量，保证唇口有稳定的密封性。

密封座由GCr15钢制成，形成两个圆孔结构，小孔与轴颈过盈配合，大圆孔内圆面与轴颈表面的缝隙形成进油 （前密封座）和排气通路。其圆柱壁上有4个油孔，以供加油时油脂进、出和排气之用。密封座与轴承内圈接触一端的外径面加工成一段锥形，以避免组装时，在插入油封的过程中，使油封副唇口翻边或损伤唇口。密封座外圆面粗糙度较低，以减少与油封的阻力和磨损。

（6）后挡 其凸起缘遮住密封罩后端，起保护作用。其密封座槽为内侧密封座支承。后挡的防尘板座槽过盈配合于防尘板座上。

（7）前盖 是用30号或Q235钢经模锻加工而成，表面经磷化处理。它通过3个螺栓安装在轴端部，随轴一同旋转。前盖紧压着前密封座，使轴承在运用中不至于因轴向力的作用而分离，保持轴承有正常的轴向游隙进行工作。

（8）防松片 防松片由厚1.5m的单钢板压制而成。如图4－21所示，防松片安装在前盖与螺栓之间，螺栓拧紧之后，将止耳翘起，挡住螺栓头部，防止其转动。每个防松片只可以使用一次，以免止耳裂损失去止转作用。

（9）承载鞍 承载鞍由铸钢制成。如图4－22所示，它是无轴箱轴承与转向架侧架的连接部件，在承载鞍顶部制有R2000mm的圆弧面，以使车体传来的载荷集中在圆弧面中部，然后平均分布到轴承及轴颈上。

图4－21 防松片

1—螺栓孔；2—止耳

图4－22 承载鞍

4.3.3 轮对的检修与组装

轮对由一根车轴和两个车轮组成。架修、大修时均须对轮对进行全面细致的检查。

1.车轮的故障与检修

1）车轮的损伤

车轮的损伤主要有踏面磨耗、踏面擦伤及剥离、轮缘磨耗、车轮裂纹等，这些损伤都直接威胁行车的安全。因此，日常检查及定期检修必须认真、及时。

（1）车轮踏面圆周磨耗 车轮踏面圆周磨耗是指车轮踏面在运用过程中车轮直径减小，并改变踏面标准轮廓。

踏面磨耗是一种不可避免的自然损耗。踏面磨耗的速度随车轮对材质、运用及线路情况而不同。在一般情况下，新镟修车轮使用的开始阶段走行5000km左右，会形成0.5～1mm的磨耗，以后每走行5000km磨耗0.1mm左右。

车轮在钢轨上运动的主要形式是滚动，但在通过曲线等情况下，轮轨间存在着相对滑动。因此，轮轨间发生的是滚滑混合的复杂摩擦。在制动时，闸瓦与踏面也会发生滑动摩擦，引起磨耗。

踏面磨耗有以下危害：

①破坏了踏面的标准外形 （如图4－14（b）所示为踏面原形），使踏面与钢轨经常接触部分的磨耗变大，使轮对蛇形运动的波长减小，频率增高，影响车辆运行的平稳性。

②踏面磨耗造成轮缘下垂。轮缘下垂严重时，会压坏钢轨连接螺栓，引起脱轨。

③踏面磨耗严重时，也使踏面外侧下垂，当通过道岔时，踏面外侧会陷入基本轨与尖轨之间，把基本轨推开，造成脱轨，如图4－23所示。

图4－23 踏面磨耗严重时轮对过道岔挤压基本轨示意图

④增大运行阻力。

图4－24 踏面磨耗

⑤车轮踏面磨耗后，车轮与钢轨的接触面积增大，车轮踏面与钢轨接触的各点与车轴中心的距离是不相同的。如图4－24中a、b两点，车轮滚动一圈，a点和b点的滚动距离不相同，而钢轨各处纵向长度是相同的，这样车轮与钢轨必然会发生局部滑动摩擦，使踏面磨耗加剧。踏面与钢轨接触各点与车轴中心距离偏差越大，运行摩擦也越大。

（2）踏面擦伤、剥离和局部凹下

①踏面擦伤。车辆在运行中制动力过大，抱闸过紧，车轮在钢轨上滑行把圆锥形踏面磨耗成一块或数块平面的现象，称为踏面擦伤。造成踏面擦伤的原因有车轮材质过软、制动力过大、制动缓解不良、同一轮对两车轮直径相差过大等。踏面擦伤引起车辆运行时振动过大，会使车辆零件加速损坏、轴箱发热，还会损坏钢轨。踏面擦伤深度越大，引起的振动越大，而且当擦伤处与钢轨接触时，车轮转动的阻力增大，更易引起车轮在钢轨上滑行，扩大擦伤。

②踏面剥离。车轮踏面表面金属成片状剥落而形成小凹坑或片状翘起的现象，称为踏面剥离。踏面剥离的原因有两种：一种是车轮材质不良，在车轮与钢轨多次挤压作用下发生疲劳破坏；另一种是车轮在钢轨上滑行时，摩擦热使踏面局部金属组织发生变化而发生金属脱落。踏面剥离会使车辆在运行中产生过大的振动。剥离深度一般较大，而凹下处与钢轨不会接触，为了限制踏面剥离对车辆振动的影响，对踏面剥离的长度规定了限度。测量车轮踏面剥离长度时，沿车轮圆周方向测量其最长处的尺寸。

③踏面局部凹下。踏面局部凹下是因为车轮局部材质过软，在运行中与钢轨挤压造成的。

（3）轮辋过薄 当车轮踏面磨耗超过限度或因其他故障要镟修车轮，车轮轮辋厚度随之变薄。轮辋过薄时，其强度减弱，容易发生裂纹，车轮直径也变小，影响转向架各部分配合关系。轮辋过薄超过限度时，应更换车轮。

（4）轮缘磨耗 轮缘磨耗后，轮缘外形轮廓发生变化，可能会影响行车安全。

①轮缘过薄。如果轮缘过薄，则车轮过道岔时，轮缘顶部会压伤尖轨或爬上尖轨而造成脱轨。另外，轮缘过薄会使轮轨间横向游隙增加，在通过曲线时，减小了车轮在内轨上的搭载量，容易脱轨；在通过曲线时，增加了车辆的横动量，使运行平稳性变差。轮缘过薄，还降低了轮缘的强度，容易造成轮缘裂纹。如图4－25所示，轮缘外侧面被磨耗成与水平面成垂直的状态，称为垂直磨耗。轮缘垂直磨耗的危害是车轮通过道岔时，轮缘外侧磨耗面容易与基本轨密贴，轮缘顶部更易压伤或爬上尖轨，造成脱轨。

（5）车轮裂纹 车轮裂纹多发生在使用时间过久、轮辋较薄的车轮上。裂纹的部位多在辐板与轮辋交界处、轮辋外侧、踏面及轮缘根部。车轮出现裂纹必须更换车轮。

（6）轮毂松弛 车轮轮毂孔和车轴轮座组装前，如果机械加工精度不够及粗糙度不符合要求、组装压力不符合标准等，则在使用中，由于车轮与车轴的相互作用力，车轮和车轴会发生松弛。

2）车轮的检修

（1）车轮踏面磨耗的检修 车轮标准直径为840mm，轮径限度为770mm。轮径差必须满足：同一轴≤1mm，同一转向架≤3mm，同一辆车≤6mm。如图4－26所示，利用轮径尺进行检测，达到限度必须更换车轮。利用轮辋侧面的沟槽也可判断车轮是否达到磨耗极限。

图4－25 轮缘垂直磨耗

图4－26 用轮径尺测量车轮直径

（2）踏面擦伤的检修 （图4－27） 踏面擦伤达到以下限度时，需要镟修加工或更换轮对，可以利用钢皮尺沿踏面圆周方向测量。

图4－27 车轮踏面擦伤 （尺寸单位：mm）

①一处以上大于75mm。

②两处以上为50～75mm。

③四处以上为25～50mm。

（3）踏面剥离的检修 （图4－28） 检查车轮踏面剥离，若达到以下限度，必须镟修或更换轮对，可以利用钢皮尺沿踏面圆周方向测量。

①剥离长度：1处≤30mm；2处 （每处）≤20mm。

②剥离深度：≤1mm。

③踏面磨耗深度 （包括沟槽）：≤4mm。

（4）踏面刻痕和凹槽的检修 （图4－29）

图4－28 车轮踏面剥离图

图4－29 刻痕与凹槽

①检查轮缘踏面圆周边缘的尖锐卷边和凹槽，如果深度超过2mm，车轮必须镟修或更换轮对。仔细检查制动闸瓦的状况，检查闸瓦与踏面之间的金属包含物或踏面金属残骸。

②检查踏面圆周的凹槽或波动 （外形像波状凹进），如果深度超过5mm，则必须镟修或更换轮对。仔细检查闸瓦状况。

（5）踏面金属鼓起的检修 检查踏面金属鼓起，如图4－30所示。如果金属鼓起厚度超过1mm或长度超过60mm，则须对车轮进行镟修处理或更换轮对。

图4－30 车轮踏面金属鼓起

（6）轮缘缺损的检查

①轮缘的刃口 （图4－31从A010到Aq0区域）。如果发现金属凹口和撕开：

a.如果深度小于1mm，则车轮可继续使用。

b.如果深度大于1mm，则须对车轮进行镟修处理或更换轮对。

图4－31 车轮轮缘破损 （尺寸单位：mm）

②轮缘的非刃面 （图4－31从Aq0到B区域）。如果发现金属凹口和撕开：

a.如果深度小于2.5mm，则把尖锐部分展平到其周围，车轮可继续使用。

b.如果深度大于2.5mm，则须对车轮进行镟修处理或更换轮对。

（7）车轮几何型面检查 （图4－32） 对车轮几何型面检查时，应采用专用的检查工具进行测量。

图4－32 车轮几何尺寸检查参考点 （尺寸单位：mm）

①车轮直径d的检查：在距离车轮内侧面70mm处，利用轮径尺测量。

②qx值：利用轮缘尺测量。

轮缘根部的最小厚度为26mm，轮缘角为70°。轮缘角度测量很困难，因此制造商提供了一个以轮缘角和轮缘根部的宽度等因素为依据而制造的专供测量轮缘形状的专用量具，并且该尺的特定的qx值应在6.5～13.5mm范围内，否则应更换或镟修轮对。

③轮缘高度h的检查：当踏面磨耗或因踏面损伤进行镟修后轮缘高度会增大，严重时甚至会引起脱轨事故。因此，检查时须使用轮缘尺检查轮缘高度。轮缘最大高度为34mm。

④轮缘厚度e的检查：使用轮缘尺检查轮缘厚度。轮缘最小厚度为26mm。

⑤轮缘尺寸的精确测量检查 （图4－33和图4－34）：使用轮缘尺可在车轮的合适位置精确测量轮缘qx值、高度和厚度。

图4－33 车轮轮缘qx值、高度、厚度的测量

图4－34 轮缘尺在车轮上的测量位置

⑥车轮内侧距离检查 （图4－35）。

图4－35 车轮内侧距检查 （尺寸单位：mm）

a.检查车轮与轮座的结合部是否有松动，如有松动，则应进行分解，并重新选配、压装。

b.检查车轮轮辋的过热现象，如果车轮有过热或制动后出现异常过热现象时，就必须测量车轮内侧距。在轮对空载条件下，测量值为1353～1355mm（注意不同车型，轮对内侧距有所差别），要与轮对内侧距初始值比较。在空载条件下，车轮位移量不得超过0.5mm。在车轮退卸操作时，建议检查轮对内侧距。

（8）轮毂部分的检修

①检查轮毂上有无放射状裂纹存在。放射状裂纹会削弱车轮在车轴上的夹紧力，造成腐蚀、车轮扭曲。如果对裂纹的存在有怀疑，可进行电磁探伤检查。

②检查注油孔内堵塞，应密封完好。如果丢失堵塞，应清洁注油孔，安装新的堵塞并密封。

2.车轴的故障与检修

1）车轴的损伤

车轴损伤包括车轴裂纹、车轴磨伤、车轴弯曲等。这些故障能引起车辆脱轨、颠覆或燃油事故，因此必须认真检查处理，才能保证行车安全。

（1）车轴裂纹 车轴裂纹分为横裂纹和纵裂纹。裂纹与车轴中心线夹角大于45°时称为横裂纹，小于45°时称为纵裂纹。车轴横裂纹使车轴的有效截面积减少，容易扩展引起断轴事故，危害极大。车轴各部都可能产生横裂纹。以拖车转向架车轴为例，就出现横裂纹的概率来说，图4－36所示的部位比较容易出现。

图4－36 车轴常发生横裂纹的部位 （尺寸单位：mm）

车轴断裂的原因主要是疲劳断裂。车轴使用年久都可能产生疲劳裂纹。一般车轴发生疲劳裂纹的时间是在使用后十几年。而有些车轴过早产生疲劳裂纹，其原因常是车轴材质不好，或者制造和使用中在车轴表面造成伤痕。一般车轴从裂纹至折断要经过一个较长的时间，如果及时检查处理是可以防止车轴折断的。车轴裂纹发展的过程中，金属组织结构先发生变化，然后发展成裂纹，所以，裂纹末段的金属虽未产生裂纹，但已经受到影响。

车轴有裂纹时，应将裂纹镟去，再镟去一定深度的影响层，如果剩余直径符合限度即可继续使用。

以车轴断口形状为例，可分为四个区域：第一疲劳区是裂纹开始的部分，断口光滑如镜呈浓褐色 （原因是裂纹在交变荷载下两侧不断研磨加空气氧化）；第二、第三疲劳区是裂纹发展区域，颜色呈淡褐色至灰色；最后折损区是车轴截面积减小的区域，此时车轴突然折断，断口为灰白色。

（2）车轴磨伤

①轴颈，防尘板座上的纵向划痕、横向划痕、凹痕、擦伤、锈蚀、磨伤等。

②轴身的磨伤、磕碰伤。由于转向架上零部件安装不当与车轴接触造成磨伤与磕碰伤。磨伤及磕碰伤处容易引起应力集中，造成车轴裂纹。

（3）车轴弯曲 车轴受到剧烈冲击会引起车轴弯曲。车轴弯曲时，车辆运行振动增大，会造成轴箱发热、轮缘偏磨，甚至引起脱轨事故。

2）车轴的检修

（1）车轴外观检查 （图4－37） 目测车轴轮座表面，不得有任何影响车轮安装或通过手工操作留下的损伤，如金属磕碰、裂缝、冲击痕迹或脏物等。

图4－37 车轴外观检查

①检查车轴可见区域A、B处的腐蚀、凹痕和刻痕。

②检查车轴的各过渡圆弧R处。

（2）车轴故障检查维修

①车轴轴身上小于1mm深度的凹痕可以用粗砂纸 （120目或更高）打磨去除，注意要按纵向方向 （沿着车轴中心线）打磨。打磨后用磁粉对相关区域进行探伤检测，不允许有裂纹产生。

②如果发现车轴轴身上的磕碰印痕超过1mm深，则应更换轮对。

③在过渡圆弧处不允许出现磕碰或裂纹。如果在这个区域发现磕碰或裂纹，则应更换轮对。

④车轴内部的缺陷 （如内部的裂纹、气孔、夹渣等），须用超声波探伤仪进行探伤检查，如有缺陷则须更换轮对。

⑤车轴轮座若有拉毛或损伤，应进行打磨。

⑥对于其他轴身，如有必要则进行表面修复。

⑦对车轴进行补漆、防锈处理，并标识。

⑧记录有关数据信息。

3.轮对组装

1）车轴检查

①目测车轴轮座表面，不得有任何影响车轮安装或通过手工操作留下的损伤，如金属磕碰、裂缝、冲击痕迹或脏物等。

②检查轮座表面粗糙度，应符合要求。

③表面肤浅的缺损可以用磨石消除。

④当车轴表面有更大的破损发生时，为确保车轴仍可使用，可以通过轮座进行机加工来去除表面任何损坏。机加工后，轮座就可以达到以上规定的尺寸要求 （车轴轮座表面有5mm的机加工余量，因此轮座名义直径为198mm）。

轮座最小直径为193mm。如果在误差范围内还不能获得正确的车轴表面条件，车轴只能报废。

⑤在精密的车床上转动车轴，检查车轴轴颈及车轴中心圆周跳动。如果圆周跳动大于0.5mm，车轴就应报废。

2）车轮组装

①轮座直径提供了一个0.298～0.345mm的过盈量。

②检查两个车轮的直径，同一车轴上的车轮轮径之差不得超过0.5mm。

③清理毛刺，如有必要，用压力空气吹除任何颗粒杂质。

④清洁和检查车轴轮座和车轮轮孔状况。测量和记录车轮轮孔直径A，测量和记录车轴轮座直径计算轮轴过盈量 （D－d），过盈量必须为0.298～0.345mm。

⑤确保轮孔和轮座清洁，在轮轴配合面涂抹一薄层动物油脂。

⑥用聚酯衬套或相似手段保护轴颈。

⑦把车轮推入压装设备的车轮保护装置上，车轮残余静不平衡标记的方向应一致。

⑧在轮对压装机上安装支承套筒。

⑨根据车轮压装程序把车轮压装在车轴上。

⑩检查车轮压装过程，压力荷载应平稳上升，其压力应保持在600～1110k N。注意：在压装结束后，最小压力应为600k N，最大压力不超过1110k N。