二、计算题1. 已知某车辆空车自重Q=40t,允许制动率θ=70%,制动缸活塞直径D=356mm,紧急制动时的制动缸压力p=400kPa,基础制动装置传动效率叩=0.9,计算该制动杠杆倍率为多少?
制动杠杆倍率计算如下:
(1)车辆总闸瓦制动压力
∑K=Q·θ=40×70%=28(tf)≈280000(N)
(2)制动缸压力F
F=πD2/4·p=3.14×(0.356)2/4×400000≈39795.1(N)
(3)制动倍率及杠杆倍率计算(N,N1)
制动倍率N:
N=∑K/F=280000/39795.1=7.036
制动杠杆倍率N1:
N1=N/η=7.036/0.9=7.82
答:该车辆制动杠杆倍率为7.82。
2. RD
3型车轴轴颈采用温差法套装42726T/152726T型轴承内圈。已知轴承室环境温度t
0=20℃,轴承内圈与轴颈的配合直径d=130mm,最大过盈量δ
max=93μm,轴承钢的线膨胀系数α=11.2×10
-6/℃,轴承保证热套装时与轴颈的最小间隙δ
0=14μm。计算轴承内圈的加热温度为多少?
计算如下:
(1)不考虑环境温度的加热温度t1)
t1=(δmax+δ0)/(a·d)=(93+14)/(11.2×10-6×130)×10-3
=73.5(℃)
(2)考虑到环境温度的加热温度t2
t2=t0+t1=20+73.5=93.5(℃)
(3)考虑套装时在常温下停留的降温(一般为20%左右)的加热温度t
t≥t2×1.2≈93.5×1.2=112.2(℃)
答:加热温度应不小于112.2℃。
3. 已知某圆柱螺旋弹簧的簧条直径d=30mm,簧圈外径D
1=180mm,弹簧总圈数n
1=8.5,弹簧钢的剪切弹性模量G=78.5KN/mm
2,则该弹簧的刚度C为多少?
该弹簧刚度计算结果如下:
(1)弹簧和簧圈平均直径D
D=D1-d=180-30=150(mm)
(2)弹簧的有效工作圈数,n
n=n1-1.5=8.5-1.5=7
(3)弹簧刚度C
C=(Gd4)/(8D3n)=(78500×304)/(8×1503×7)=336.4(N/mm)
答:该弹簧刚度为336.4N/mm。
4. 已知某客车采用104型空气制动机的技术参数如下:制动主管压力p=600kPa,副风缸容积V
1=180L,工作风缸容积V
2=11.5L,制动缸容积(按活塞行程200mm计算)V
3=27.64L,制动缸在缓解位时的余隙容积V'
3=2.5L,容积室在制动和缓解时的容积分别为V
4=4.33L和V'
4=4.27L。计算:(1)当主管减压170kPa时的制动缸压力等于多少?(2)当紧急制动时的制动缸压力等于多少?
制动缸压力计算如下:
(1)主管减压r=170kPa时的制动缸压力p
1:
p
1=2.6r-10=2.6×170-10=432(kPa)
(2)紧急制动时的制动缸压力p
1max:
绝对压力:p
1max'=[(V
1+V
2)×(p+100)+
×100]/(V
1+V
2+V
3+V
4)
=[(180+11.5)×(600+100)+(2.5+4.27)×100]/(180+11.5+27.64+4.33)
=602.9(kPa)
表量压力:P
1max=602.9-100=502.9(kPa)
答:两种工况下的制动缸压力分别为432kPa和502.9kPa。
5. 已知某链条式手制动机的手轮直径D=400mm,两手的转动力P=500N。手制动轴链绕手制动轴的中心半径r=40mm,车辆传动杠杆倍率N=9.5,传动效率η=90%,计算该手制动机轴链的拉力Q及车辆闸瓦压力∑K各为多少?
(1)计算手制动机轴链拉力Q
根据力矩传递平衡式P·D/2=Q·r变换,得Q=P·D/(2r)
所以:Q=400×500/(2×40)=2500(N)
(2)计算车辆闸瓦压力∑K:
车辆闸瓦压力∑K等于手制动机轴链拉力Q乘以传动杠杆倍率Ⅳ乘以传动效率η,即
∑K=Q·N·η
所以:∑K=2500×9.5×90%=21375(N)=21.375(kN)
答:手制动机轴链拉力和车辆闸瓦压力分别为2.500N和21.375kN。
三、论述题1. 列车运行途中104型集成电空制动机发生故障如何处理?
(1)104型分配阀发生故障,可关门排风后继续运行。如果是列车尾部一辆制动机故障不允许关门时,将列车中部相同的分配阀移装于尾部车上,将尾部车上故障阀换装在中部车上,该车做关门处理。
(2)电空制动无电时,列车能自动转为空气制动状态,无须做任何处理。
(3)任何一只电磁阀不动作时,不会影响空气制动作用,可以不做处理。
(4)列车运行途中在失电状态下,制动电磁阀排风不止,可关门排风后将该电磁阀反装,以堵住气路,让该电磁阀不起作用,然后开门通风,恢复运行。
(5)列车运行途中缓解电磁阀关闭不严,造成自然缓解时,也可关门排风后,将该电磁阀反装,切断缓解风缸与列车管的通路,然后开门通风,恢复运行。
(6)列车运行途中各阀安装座、法兰接头处漏风时,多为橡胶垫变行造成。应关门排风后,将漏风处安装座或法兰接头松开,更换橡胶垫或将原橡胶垫放平后紧固安装座或法兰接头,处理后开门通风,恢复运行。
(7)途中发生制动故障停车时,要及时向分管领导电话汇报,听取指示精神。故障处理后要做详细记录,到乘后再向领导和有关部门做详细汇报,并应交“车统—181”,交由库检彻底处理。
2. 列车运行途中站方通知轮轨间有火花、车辆抱闸时乘务员如何处理?
(1)列车运行途中接到通知但未停车时,车辆乘务员要加强巡视和开窗嘹望,判断故障原因,列车到站停车时,再做车辆技术检查。
(2)列车运行中接到通知并已停车时,车辆乘务员应立即下车了解情况,对站方指出的位置及前后车辆进行技术检查。
(3)首先检查确认是基础制动装置引起的抱闸,还是空气制动装置引起的抱闸,并检查轮对有无擦伤情况。
(4)如是基础制动引起的抱闸,应检查制动缸活塞、闸调器、手制动机、闸件等,发现故障时应做应急处理,无法应急处理时,可做关门排风处理。
(5)如是空气制动故障,应会同司机、运转车长进行制动机试验。如属分配阀故障,可做关门处理。如是尾部车辆不允许关门时,可将尾部车辆分配阀与中部车辆同类型分配阀进行互换,并将中部被换阀的车辆做关门排风处理。同时预报前方站列检所处理。
(6)如经制动机试验确认车辆制动机良好,应属机车制动机故障或司机操作不良造成。这时应司机或运转车长写出证明材料或签字证明车辆制动机良好。
(7)列车运行途中停车,应及时电话向分管领导汇报,到乘后再向领导及有关部门作详细汇报,并向值班人员交“车统—181”。
3. 车体倾斜过限的原因及处理方法是什么?
原因:
(1)心盘向一侧错位或心盘垫板半边厚半边薄,使车体中心和重量中心随之偏移。
(2)同一转向架两侧弹簧高度或强度相差过大(包括空气弹簧)。
(3)同一转向架两旁承高度相差太大,一侧顶住车体。
(4)209型转向架摇枕吊支承板安放不当。
(5)车体内部设备或下部悬挂品一侧偏重。
处理:
(1)心盘错位或垫板偏斜时,按《心盘错位的处理方法》办理。
(2)旁承高度相差过大,可将车体顶起少许,将旁承高度调整到基本相同,再落车体即可。
(3)弹簧高度或强度不同时,可更换弹簧调整。也可以在摇枕弹簧、轴箱弹簧下部加垫板,或者在摇枕弹簧托板下加厚度12mm以下整体铁垫板调整。
(4)两侧空气弹簧高度不一致,可调整高度杆进行充风调整。如差压阀损坏、失效,要更换;如空气弹簧漏风,要更换。
(5)支承板安放不当时,可将摇枕吊顶起,将支承板调整好。
(6)车内设备或悬挂器件偏重时,可报请技术部门调换位置,也可在偏重侧两转向架枕簧上、下部加垫调整。
4. 如何进行25T型客车气路控制箱的现车试验?
(1)制动主管(制动管)供风试验:将风源接在制动软管上(在本车为制动关门车状态下试验),将气路控制箱的球阀1,2,3,4置关闭位,打开球阀5,6。此时打开风源总阀,制动主管能正常向生活风缸和空气弹簧风缸充风。当两风缸气压达到规定压力时,空气弹簧、塞拉门、集便器均须正常工作。试验完将球阀5,6关闭。
(2)副风缸供风试验:在本车制动机处于工作位,副风缸风压已达到定压时,确认气路控制箱的球阀1,2,5,6置关闭位,打开球阀3,4。此时,副风缸须能正常向生活风缸和空气弹簧风缸充风。当两风缸气压达到定压时,空气弹簧、塞拉门、集便器均须正常工作。试验完毕将球阀3,4关闭。
(3)总风管供风试验:将试验风源接到车辆的总风管上,确认气路控制箱的球阀3,4,5,6关闭,打开球阀1,2。此时打开风源总阀,总风管须能正常向生活风缸和空气弹簧风缸供风。当两风缸气压达到定压时,空气弹簧、塞拉门、集便器均须正常工作。(正常情况下,25T型客车须在此状态下运用)
5. 如何进行列车制动机的全部试验?
(1)试验准备:在列车尾部制动软管上安装试验用压力表,列车制动管(以下简称“制动管”)压力达到600kPa(以下简称“定压”),在列车主管达到规定压力后,检查列车尾部车辆压力表与试验压力表压力差不得超过20kPa。
(2)漏泄试验:制动管压力达到定压时,将试验器置于保压位或关闭第一辆车的折角塞门,保压1min制动软管压力下降不得超过20kPa。
(3)制动缓解感度试验:制动管压力达到定压时,将试验器置于常用制动位减压50kPa,全列须发生制动作用,保压1min不得发生自然缓解。然后将试验器置缓解位充风缓解,全列在1min内缓解完毕。
(4)制动安定试验:制动管达到规定压力,试验器置于常用制动位,制动管压力为500kPa时,减压140kPa;制动管压力为600kPa时,减压170kPa:
①确认全列车制动机不得发生紧急制动作用。
②制动缸活塞行程符合规定。
③制动缓解指示器在制动机进行制动缓解试验时,显示正确。
④在制动保压状态下,列车制动主管压力每分钟漏泄不得超过20kPa。
(5)列车总风管漏泄试验:
①各阀置双管供风位。
②列车总风管规定压力550~620kPa。
③列车总风管压力600kPa时,全列(静态)1min漏泄不大于20kPa。
6. 机车和车辆的连挂和制动软管的摘接是如何规定的?
(1)列车机车与第一辆车的连挂,由机车乘务组负责。连接软管由列检人员负责;无列检作业的列车,由机车乘务组负责。
(2)列车机车与第一辆的车钩、制动软管摘解,由列检人员(不包括车辆乘务人员)负责;无列检作业的列车,由机车乘务组负责。
(3)无客列检作业的旅客列车机车与第一辆的制动软管连接由车辆乘务员负责,制动软管的摘解由机车乘务员负责。
(4)列车本务机车在车站调车作业时,无论单机或挂有车辆,与本列的车辆摘挂和制动软管的摘接,均由调车作业人员负责。
(5)采取双管供风和电空联合制动及机车供电的旅客列车,机车与第一辆车电气空制连接线的连接与摘解由客列检作业人员负责,无客列检作业人员时,由车辆乘务员负责;制动软管的连接与摘解由机车乘务员负责。
(6)客运列车在途中甩挂车辆时,车辆的摘挂和制动软管摘接,由调车作业人员负责,其他由列检人员负责,无列检作业人员时,由车辆乘务员负责,必要时打开车门,以便于调车作业。
7. 空调客车转向架出库质量标准有何要求?
(1)轮轴各部不得有裂纹,轮毂无松动现象,并符合规定限度。
(2)转向架构架、上下心盘、轴箱、定位转臂、扭杆座(车体)、抗蛇行减振器座(车体)、轴箱弹簧、牵引拉杆、牵引销(牵引支座)无裂纹。中心销无异状。
(3)摇枕挡、旁承配件齐全,安装牢固,旁承间隙符合规定。
(4)橡胶堆定位器不开胶,无裂纹,缺口方向符合规定,螺栓紧固,作用良好。
(5)摇枕及吊,吊轴,弹簧及托板,托梁,安全吊无裂纹。
(6)油压减振器配件齐全,不漏油,作用良好。减振器座无裂纹,螺栓紧固。
(7)轴箱定位节点、牵引拉杆橡胶节点、横向挡橡胶无裂纹、破损和脱胶现象。
(8)心盘、旁承、轴箱及安全吊的螺栓无松动。
(9)纵向牵引拉杆安装牢固,拉杆座无裂纹。
(10)抗侧滚扭杆各部无裂损、变形,螺栓无松动,圆销、开口销符合规定。
8. 空调客车出库质量标准对制动装置有何要求?
(1)各拉杆、杠杆及托无裂纹,杠杆与托不抗劲。
(2)各圆销,开口销无丢失、缺损或磨耗到限,各圆销与套配合间隙不过限;销套不窜出、裂损;各垂下品距轨面符合规定。
(3)制动管、总风管泄漏不超过规定。软管及连接器状态良好,管卡齐全、无松动。制动机、手制动机作用良好,压力表不过期;紧急制动阀铅封符合规定。制动缓解指示器清洁,显示正确。
(4)各软管连接状态良好,无松动、泄漏。管卡齐全,软管间不得相互磨碰。
(5)空气制动装置各阀、塞门、风缸配件齐全,安装牢固,无裂纹,无漏泄,作用良好。
(6)各磨耗部(含转向架、钩缓等各部)磨耗板齐全,给油良好。
(7)踏面清扫器闸瓦、瓦钎、闸瓦托、托吊及座无裂损,螺栓紧固,缓解时闸瓦不紧靠车轮。
(8)闸片厚度不小于5mm,超限时成对更换。
(9)单元制动缸作用良好,状态正常,定位销轴定位良好。
(10)踏面清扫器制动缸无漏泄,波纹管无破损、无脱出,定位销不窜出。
(11)制动盘盘座无松动,螺栓紧固,配件齐全良好;制动盘裂纹不过限;闸片与钢背剩余厚度符合规定。
(12)盘形制动缸及管系无漏泄,夹钳杠杆定位销定位良好。
(13)空重车阀及排风嘴作用良好。
(14)电空制动装置各部配件齐全,配线连接良好;电磁阀安装紧固,密封良好,作用位置准确。
(15)气路控制箱箱体无锈蚀,箱门关闭良好;悬挂装置安装牢固,各部无裂纹;各阀位置正确,无漏泄。
9. 由于车辆原因引起的脱轨有哪些?
(1)转向架与车体的斜对称载荷、构架扭曲、弹簧刚度不一致、轮径不一致、前后心盘不平行或对角旁承压死等都能引起轮对一侧减载而造成脱轨。
(2)旁承摩擦力过大,阻碍转向架转动,通过曲线时,使轮缘承受过大侧向压力引起脱轨(在采用旁承支重的转向架上易发生)。
(3)轴箱定位刚度过大,使轮对与钢轨间侧向冲击力增大,易造成脱轨。
(4)空车比重车易脱轨,这是因为空车弹簧挠度小,对线路扭曲的适应力差的缘故。
(5)车辆重心位置过高,影响到各轮垂直载荷的分配,也易引起脱轨。
(6)旁承游间过大,能引起车辆过大的侧滚振动,对脱轨安全性也有影响。
(7)轮缘外侧粗糙,加大了轮轨间的摩擦力,很容易造成脱轨。
10. 圆柱滚子轴承及轴箱因组装不良造成燃轴的主要原因有哪些?
主要原因如下:
(1)轴承及轴箱清洗不净,轴承未退磁或组装场地不洁净而使轴承及轴箱各工作面粘附尘土、砂粒、铁屑等有害杂物。
(2)热套轴承内圈及防尘板时,各端面压装不密贴,导致轴承组装到轮对上后工作位置偏差太大或轴承内圈及防尘板与车轴在使用中移动。
(3)轴箱孔圆柱度偏差太大,轴承外圈强迫打入,使轴承外圈变形,轴承径向工作间隙达不到最低限度。
(4)轴承在组装中发生轴承滚动工作面有擦伤、撞痕或保持架裂损、变形等导致轴承工作不正常。
(5)轴承添加润滑脂过量或不足,油脂内含水分、杂质,润滑脂变质以及采用非Ⅱ号铁路轴承润滑脂。
(6)轴箱前盖无组装间隙或间隙太小,使轴承轴向间隙达不到规定要求。轴箱后盖橡胶密封或毛毡密封组装过松或过紧,变形、老化。
(7)轴端压板螺栓预紧力不足或过紧或防松片耳挡翻边不良而使压板松脱或螺栓裂断,造成与前盖或轴端异常磨损。
11. 高速旅客列车对转向架有哪些具体要求?
(1)重心尽可能低。低重心可增加弹簧静挠度,减少侧滚振动。
(2)采用大静挠度弹簧。这是减少浮沉振动与点头振动的主要措施。
(3)尽量减少簧下重量。这同采用大静挠度弹簧的作用一样。
(4)尽量扩大悬吊距离。它可以减低车体侧滚振动。
(5)采用横向缓冲器。它可以减少车体侧向摆动和侧滚振动。
(6)加装油压或空气减振器。这样,不但能衰减振动,空气弹簧还能对侧滚振动起横向稳定作用。
(7)轮对轴承装置须精密,适应高速运行的要求。还要考虑轴箱内油脂的耐久性,国外有些高速列车采用了稀油润滑。
(8)轴箱定位既要有弹性又要严密,以抑制蛇行运动的影响。
(9)各部零件交接处,尽量采用弹性连接,以减少杂音,衰减振动。
12. 掌握车辆零件损伤的规律有什么意义?
对车辆零件损伤规律进行系统的分析研究具有很重要的意义。
(1)掌握零件损伤的规律是制定合理的车辆修理制度,规定修理技术要求、尺寸限度及编制零件修理工艺规程等的基本根据。不分析零件损伤的原因,就不能科学地做出进行修理的结论。
(2)分析损伤情况是鉴定车辆事故的性质、研究事故原因的基本方法。只有如此,才能判明事故的起因和确定防止的对策。
(3)从分析某一车型的损伤规律中可以鉴定该型车辆设计的正确性,也可以发现制造过程中的缺陷。
13. 导致车辆悬浮脱轨的主要因素有哪些?
(1)线路的超高顺坡率。多发生在曲线半径200m以内,超高顺坡率在2.5‰以上、曲线间夹直线在25m以内的连续反向曲线区段的缓和曲线部分上,没有明显的爬轨痕迹。
(2)货物装载的程度。轻浮货物和零担货物,载重量轻、重心高或运行中容易位移造成严重偏载的货物。
(3)车辆旁承接触状态和游间大小。两侧旁承游间过大或过小,或一侧旁承无游间。此外,因列车运行速度较低,时速在10~20km左右,列车制动冲动力的导发,都容易造成脱轨事故。