靳登辉
中国铁路呼和浩特局集团有限公司集宁机务段 内蒙古乌兰察布012000
摘要：目前，HXD3、HXD3C、HXD3B 型电力机车的“C5 检修”工作已经在连车全面展开，HXDl系列机车分为多种类型，其中包括货运电力机车和客运电力机车(HXDlD)等。HXDl系列转向架有多种共同技术特征，如轮盘制动、二系高挠钢弹簧等。转向架有两轴和三轴的差别，HXDl机车驱动装置中使用到滚动抱轴结构，电机和齿轮箱使用抱轴式。HXDl系列机车的转向架轴向的结构也比较相似，大部分机车型的轮对结构也非常相似。
关键词：HXDl系列；机车转向架；C5检修技术
本文分析了 HXD1、HXD3C 型电力机车构架 C5检修技术，并对主要受力部件的探伤构架检修工艺制定和质量管控工作提供一定的指导，为构架相关部件的焊接工艺制定、焊接缺陷的预防。
一、概述
构架是电力机车转向架的主体结构部件，是承载车体和传递力的基体，通过构架实现了转向架各部件之间的定位、连接以及相互之间的力的传递运动关系。机车在运用时，构架除了承受来自车体及车上设备重量的垂向负载外，还会承受机车垂向振动产生的垂向载荷、由于机车牵引或制动时所产生的牵引力及制动力，承受机车在通过曲线时的横向力和离心力等，是一个复杂交变载荷作用下的重要受力部件。因此，构架强度和刚度是保证机车安全运行的基本条件。磁粉探伤适用于钢铁等铁磁性材料的表面及近表面缺陷的检测，非常适用于机车构架各个受力支撑座焊缝疲劳裂纹的检测。在HXD3C 型电力机车 C5 修中要求对构架主要受力部件进行磁粉探伤检查 [1]，包括抗蛇形减振器座焊缝、二系弹簧座焊缝、轴箱拉杆底座焊缝、一系弹簧座焊缝、一系垂向减振器座焊缝、电机吊座焊缝、牵 引销安装座焊缝、牵引销、二系垂向减振器座焊缝、制动器吊座焊缝、 电机吊座母材、轴箱拉杆底座母材，重点检查这些部件与构架连接处 的焊缝及其热影响区。
二、C5检修内容
HXDl系列机车进入C5修，检查内容包括很多，主要为：
1、构架。构架解体后，应对构架的螺纹孔进行重点检查，同时对构架的焊缝进行探伤处理，并根据构架检修表对其进行专项检查，构架的质量状态对机车的检修状态极其重要，应认真执行要求。
2、电机悬挂。电机吊杆外漏加工面探伤查看是否存在疲劳裂纹，以及更新其橡胶关节及已疲劳的紧固件等。
3、一、二系弹簧及油压减震器。一、二系弹簧拆解后记录编号，对弹篝端面去漆处理并探伤，测量工作高，最后做好油漆防护。组装时，按照同一转向架一系弹篝压缩高之差不大干设计规定值，同一轴箱一系弹篝压缩高之差不大于设计规定值：同一转向架二系弹压缩高之差不大于设计规定值，每组二系弹篝压缩高之差不大于设计规定值。油压减振器检修时，除了更换紧固件及密封件外，必须重新试验，检查结果必须符合试验参数要求，且试验合格后，需平放24h不许有渗漏现象。
4、牵引装置。牵引装置作为机车极为重要的零部件，检修时应严格检查零件螺纹孔状态、牵引座与法兰组件的连接焊缝进行磁粉探伤检查；牵引杆杆体非纵向焊缝、连杆端面及内孔均需进行磁粉探伤检查，并更换橡胶关节及牵引销、滑环、滑套等配件。
5、基础制动装置。制动器外送检修后，需检查制动闸片的最小厚度不小于设计规定值，当制动闸片更换时，同一制动夹钳单元闸片厚度差不大于设计规定值，并且在组装时，同一台车必须使用同一厂家的制动器。制动单元装车后进行闸片间隙测试，制动缓解时制动单元闸片与制动盘问隙两侧之和不大于设计规定值。
6、轴箱轴承装置。轴箱轴承装置拆解后，对与接地传感器及速度传感器等需外送进行检修，并对轴箱体内孔及装配进行探伤处理，同时，检查防尘圈与轴承拆解后对车轴轴颈的影响。
7、电机抱轴箱装置。轮对装置在拆解时，应重点注意大齿轮齿边角及齿面状态及抱轴箱与电机装配面的状态，同时进行探伤处理。
8、轮轴装置。轮轴拆解后，应重点观察车轴表面是否存在拉伤，同时，应对轻微拉伤进行修磨处理，修磨时，应结合使用嘶砂纸、晶项砂纸及百洁布一同处理，应严格保证车轴轮座的装配状态。对于制动盘，应重点观察制动盘表面除了正常摩擦痕迹外，是否存在异常凹坑及龟裂状态，应按照检验要求进行检查，同时，不允许存在制动盘表面从内到外与贯穿散热筋片的穿透裂纹。对于拆解后未报废的车轮，应对车轮的轮毂、轮辐及轮辋面进行处理，并对踏面进行清洁处理，同时对其进行探伤。
三、机车构架C5检修技术
在HXD1、HXD3C 型电力机车 C5 修检修工作中，已经完成了相当数量的机车检修任务，积累了大量的检修数据和经验。考虑到两种机车构架在图纸设计与选材上基本相同，而机车的运用特点不同，因此将两种机车的构架检修作对比分析。本文检修的部分机车构架的探伤情况，其中HXD3C 型 对于该批机车构架，按相应的 C5 修要求进行了探伤检查，进入 C5 修的构架的主要受力部 件出现了较多的缺陷。其中，抗蛇形减振器座焊缝、二系弹簧座焊缝、牵引销、轴箱拉杆底座母材等几处位置缺陷发生率较低。针对探伤中检出缺陷较多的部件及焊缝，对发生缺陷率较高的部位做进一步的统计分析。
1、电机吊座焊缝。电机吊座为铸造件，与构架横梁盖板和端梁组焊在一起。驱动电 机悬挂装置的吊杆安装在电机吊座上，电机吊座承受来自牵引电机工 作时传递来的纵向和横向振动。C5 修以来，电机吊座发现的缺陷多数 为焊缝处裂纹，该裂纹多出现在焊缝坡口位置，经打磨加工缺陷后发 现该位置坡口容易存在焊接未融合缺陷。对于两类型机车，构架中间轴位的吊座焊缝缺陷发生率高于两端。
2、一系弹簧座焊缝。一系弹簧座焊接在构架侧梁下盖板表面，在转向架组装时用于定 位构架和一系弹簧。机车运行时，一系弹簧上部的机车重量通过一系 弹簧座传递到一系弹簧。该部件发生的缺陷多数在弹簧座与构架盖板 焊缝及热影响区位置，且裂纹尺寸较大，沿周向分布，HXD3C 型机车的该位置缺陷发生率高达 50%，一系弹簧座焊缝缺陷在三个轴位上的分布是相近的，与位置分布情况无明显关联。
3、轴箱拉杆底座焊缝。HXD1、HXD3C 型机车构架轴箱拉杆底座焊缝处缺陷发生率约为 25%，该部位主要承受来自轴箱拉杆的牵引力和制动力，端轴的轴箱拉杆座焊有二系垂向减振器安装座，同时受到来自二系垂向减振器传递来的垂向载荷。端部的轴箱拉杆底座上连接来自两侧的两个轴箱拉杆，非端部轴箱拉杆底座上连接另外一个轴箱拉杆，位于机车端部的轴箱拉杆底座焊缝探伤缺陷率相较于机车明显低于非端部位置的底座焊缝。
4、制动器吊座。制动器吊座是构架与制动单元的连接件，分为四个支座，其中两 个焊接在构架衡量下盖板，两个吊环焊在构架侧梁立板上，四个支座 与制动器通过螺栓连接。在机车运用时承受来自制动时所产生的频繁 交替拉压应力，吊座与构架焊接根部容易产生应力集中，从而产生 疲劳裂纹。对于HXD3C 车型，齿侧吊座焊缝出现裂纹的概率高于非齿侧，不同轴位的吊座发生裂纹概率相差不大。
构架上的主要受力部件焊缝及热影响区是C5修探伤的重点部位， 通过大量的检修实践表明，构架上发生的破坏现象，也主要出现在焊 缝及热影响区，且大多是疲劳裂纹。经以上检修数据分析，可以看出， HXD3、HXD3C 型电力机车转向架构架在进入 C5 修时，主要受力部 件的探伤缺陷发生率较高，且两种车型主要受力部件在位置分布与缺 陷发生率之间存在一定的规律性。为该型机车转向架构架检修工艺制 定、现场作业和检修质量管控提供一定的指导，同时，为研究构架相 关部件的焊接工艺制定、焊接缺陷的预防提供参考。
参考文献：
[1] 任尊松,孙守光，梁西川．HX—D1型机车牵引电机C6修技术研讨[J].铁道机车车辆，2018，38(02)：16．
[2] 唐旭东．HXDlB型机车TSGl5B型受电弓降弓故障的原因分析及处理[J].内燃机与配件，2018(07)：16．
[3] 陈国胜，陈清明，曾艳梅，申长宏，邓小星．HXD1系列机车转向架c6检修技术研究[J].电力机车与城轨车辆，2018，41(01)：1_4．
[4] 陈清明，孙营超，彭爱林，汪林峰．HXD1型电力机车转向架[J].电力机车与城轨车辆，2019(01)：5-9．