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地铁车辆牵引电机轴承故障分析及改善措施分析第一篇范文：地铁车辆牵引电机轴承故障分析及改善措施分析随着城市交通的日益拥堵，地铁作为一种高效、环保的公共交通工具，已经成为我国许多城市的重要交通工具。
地铁车辆的牵引电机作为关键部件，其性能直接影响到地铁的运行效率和安全性。
然而，在实际运行过程中，电机轴承故障问题时有发生，不仅影响了地铁的正常运营，还可能对设备安全和乘客出行造成潜在威胁。
本文将对地铁车辆牵引电机轴承故障进行分析，并提出相应的改善措施。
一、地铁车辆牵引电机轴承故障类型及原因1. 磨损故障：由于电机轴承长时间运行，润滑油性能下降，导致轴承磨损加剧，使轴承间隙增大，影响电机正常运行。
2. 腐蚀故障：轴承长时间处于潮湿环境中，可能导致腐蚀现象，降低轴承的承载能力和使用寿命。
3. 异物入侵：轴承内部进入异物，如灰尘、沙粒等，可能划伤轴承表面，导致轴承故障。
4. 安装不当：轴承安装过程中，若安装不当，如轴承间隙过大或过小，将影响轴承的正常运行。
5. 过载运行：电机长时间过载运行，可能导致轴承温度升高，加剧轴承磨损。
二、地铁车辆牵引电机轴承故障分析方法1. 外观检查：通过观察轴承的外观，检查是否有明显的磨损、腐蚀或异物入侵迹象。
2. 噪声检测：通过对电机运行过程中的噪声进行检测，判断轴承是否存在故障。
3. 温度监测：监测电机运行过程中轴承的温度变化，分析轴承故障原因。
4. 振动分析：通过对电机运行过程中的振动信号进行分析，判断轴承是否存在故障。
5. 油脂分析：对轴承油脂进行采样分析，判断油脂性能是否下降。
三、地铁车辆牵引电机轴承故障改善措施1. 优化润滑油选用和更换周期：选择适合地铁车辆牵引电机轴承的润滑油，并定期更换，确保轴承润滑良好。
2. 提高安装精度：加强对轴承安装过程的把控，确保轴承安装正确。
3. 加强设备维护：定期对电机轴承进行检查，及时清理异物，防止腐蚀现象发生。
4. 改进电机设计：提高电机轴承的承载能力和抗腐蚀性能。
基于日本标准的强度分析采用日本JIS．E．4501铁道车辆车轴强度设计方法和JIS．E．4502铁道车辆车轴品质要求，对CRH2动车组非动力车轴进行疲劳强度计算和分析。
日本的车轴疲劳强度计算中考虑了车体振动引起的垂向和横向加速度对弯曲应力的影响，不过动载荷系数的取法与欧洲有所不同，在欧洲标准中，一般垂向动态载荷系数α=O．25，横向动态载荷系数卢β=0．175，日本标准中的动态载荷系数日本JIS车轴的受力简图然后通过相关资料找到ZMA120型车非动力车轴参数如下表: dmm rmm j mm g mm a mm h mm x mmy mm l mm 2028402100149317014006372135其中轴重为14t，经换算得到W=137.2kn V Km/h Av Al W kn P kn Q0knR0kn 80 0.42 0.20 137.2 27.44 18.29 41.17 100 0.52 0.24 137.2 32.93 21.93 49.41 1200.620.28137.238.4225.6157.64轮座处得许用应力awb 取147Mpa ，该车轮处得弯矩、应力计算结果和安全系数列于下表一 车轴的强度分析(一)基于日本标准的强度校核采用日本JIS ．E ．4501铁道车辆车轴强度设计方法和JIS ．E ．4502铁道车辆车轴品质要求，对A 型080城轨车辆非动力车轴进行疲劳强度计算和分析。
日本的车轴疲劳强度计算中考虑了车体振动引起的垂向和横向加速度对弯曲应力的影响，不过动载荷系数的取法与欧洲有所不同，在欧洲标准中，一般垂向 动态载荷系数为O ．25，横向动态载荷系数为0．175，它们与车辆的运行速度无关；而日本标准中，动态载荷系数取决于运行线路和速度，具体的取值见下表。
日本标准中的动态载荷系数线路状态等级速度V km/hαvαl改进的高速线 SA200—3500．0027v0．030+0．00060 v高速线A A 150-280 0．0027v 0．030+0．00085 v 改进的既有线A A60—160 0．0027v 0．040+0．0012 v<60 0.16 O ．11 既有线BB 60～1300．0052v0．060+0．0018 v<60 0.31 0．17符号说明符号说明单位a mm d 轮座径mmg 车轮踏面间距离mmh mm j mm l mm r 车轮踏面半径mm Z 轴轮座处抗弯截面模数mm*mm P 横向力N Q. 颈上的垂向力，N R. P引起的踏面上的垂向力N W 车辆轴重N M1 轮座处P引起的弯曲力矩mN*m M2 轮座处垂向动态载荷引起的弯曲力矩mN*m M3 轮座处横向力引起的弯曲力矩mN*m σb 轮座处的弯曲应力N/mm σwb N/mm σLσv 垂向动态载荷系数m 安全系数n 疲劳安全率G 车轴重心V 使用最高速度车轴受力简图车轴相关参数列表。
地铁车辆牵引电机轴承故障分析及改善措施分析第一篇范文：地铁车辆牵引电机轴承故障分析及改善措施分析摘要：地铁作为我国大中城市公共交通的骨干，其安全、可靠、高效的运行对城市经济发展和市民出行具有重要意义。
地铁车辆牵引电机轴承故障是影响地铁安全运行的一个重要因素。
本文将对地铁车辆牵引电机轴承故障进行分析，并提出相应的改善措施，以提高地铁车辆的运行质量和安全性。
一、地铁车辆牵引电机轴承故障类型及原因1. 磨损故障：由于轴承长时间运行，润滑不良、杂质进入等原因导致轴承磨损，使其间隙增大，影响电机正常运行。
2. 断裂故障：轴承在高温、高压等极端条件下，容易发生材料疲劳，导致轴承断裂。
3. 松动故障：轴承固定不良或轴承部件磨损，导致轴承松动，使电机运行不稳定。
4. 噪音故障：轴承磨损、断裂等原因导致电机运行时产生异常噪音。
二、地铁车辆牵引电机轴承故障分析方法1. 外观检查：通过对轴承外观进行检查，观察是否有磨损、断裂等现象。
2. 声音检测：通过听觉判断电机运行时是否存在异常噪音。
3. 振动检测：利用振动分析仪器检测电机轴承的振动情况，分析轴承故障原因。
4. 温度检测：检测电机轴承的温度，判断是否存在过热现象。
5. 润滑油分析：对轴承润滑油进行分析，判断油质是否合格，润滑效果是否良好。
三、地铁车辆牵引电机轴承故障改善措施1. 优化轴承选型：根据地铁车辆运行工况，选择适合的轴承类型和材质，提高轴承的承载能力和耐磨性。
2. 完善润滑系统：确保轴承具有良好的润滑条件，降低磨损和故障风险。
3. 加强检修与维护：定期对轴承进行检修和维护，及时发现并处理故障隐患。
4. 提高安装精度：确保轴承安装过程中，各部件配合良好，减小故障风险。
5. 强化监测与预警：建立完善的监测系统，实时掌握轴承运行状态，提前发现并预警潜在故障。
四、结论地铁车辆牵引电机轴承故障对地铁安全运行具有重要影响。
通过对轴承故障类型、原因及分析方法的探讨，本文提出了相应的改善措施，为提高地铁车辆运行质量和安全性提供参考。
如何有效提高地铁车辆转向架轴承故障诊断举措分析伴随着城市化进程的加快，城市居民增多，相应的出行需求不断提升。
这就使得轨道交通成为城市居民出行的重要交通方式。
但地铁车辆行驶的安全性不高，原因在于转向架轴承容易出现故障问题。
基于此，本文将着重分析地铁车辆转向架轴承故障，进而探讨故障诊断举措，希望能够准确地找出轉向架轴承故障，以便相关工作人员及时且有效地处理，消除故障，为实现地铁车辆安全运营目标创造条件。
一、地铁车辆转向架轴承故障分析（一）地铁车辆转向架轴承结构分析滚动轴承是地铁车辆转向架的核心组成部分，它是由内圈、外圈、滚动体及保持架组成的。
其中滚动体是核心部分，其有效运行会使滚动轴承内部产生滑动摩擦，而滑动摩擦会转化为滚动摩擦，以此来减少摩擦阻力，促使地铁车辆转向架轴承运行效果更加。
但地铁车辆转向架的滚动轴承在长时间运行的过程中容易受到诸多因素的影响而出现故障问题，导致转向轴承的运行状态不佳。
（二）地铁车辆转向架轴承故障类型总结性分析以往地铁车辆转向架轴承运行实际情况，发现滚动轴承故障类型包括：1）腐蚀故障。
通常情况下是地铁车辆存放在相对潮湿的环境中，湿气进入滚动轴承内部，使得滚动轴承遭受化学腐蚀而使内部零部件质量不佳;亦或在湿气的影响下滚动轴承电流不佳，使轴承内部零件遭受电腐蚀，致使滚动轴承运行状态不佳。
2）磨损故障。
也就是因为某些维护人员未能定期对滚动轴承予以养护，使得滚动轴承长期运行中而出现润滑不足或者零件脱位，致使零件与零件之间出现磨损现象，经过一段时间后转变为磨损故障。
3）疲劳失效。
地铁车辆转向架滚动轴承长期运行，会使得滚动轴承内部的内圈和外圈遭受挤压，出现裂纹或剥落现象，如若不加以处理，那么势必会使滚动轴承处于疲劳运行状态，在一定程度上缩短滚动轴承的使用寿命（如图一所示）。
（三）地铁车辆转向架轴承振动机理及特征频率地铁车辆转向架轴承出现故障，通常会表现为减幅振动。
此时，需要相关工作人员积极收集转向架轴承相关信息，并对其予以详细分析，判断故障类型及产生原因，以便采取针对性的处理措施，解决故障问题，使转向架轴承恢复到最佳运行状态。
浅谈城轨车辆轮重影响摘要：随着城市道路交通日益拥挤，轨道交通以其不占用地上空间、运输量大、安全性好、准时率高的优势成为各城市发展的新方向。
城轨车辆轮重是决定车辆动力学性能的关键，影响到了车辆牵引及制动性能的稳定性与可靠性。
本文从轮重偏差对车辆牵引及制动性能带来的影响进行分析，并找出影响轮重分布不均的原因。
关键词：城轨车辆；轮重分配；影响分析1.研究背景随着近些年城镇化进程的加快，人们生活水平的提高，城市交通变得越来越拥挤。
城市轨道交通，尤其是地铁车辆，以其运输量大，安全性好，准时率高且不占用地上空间的巨大优势被各大城市青睐。
而城轨车辆轮重分配均匀性一直是影响车辆生产效率及产品质量的关键问题。
本文从轮重偏差对车辆牵引及制动性能带来的影响进行分析，找出影响轮重分布不均的原因。
2.轮重均匀性要求城轨车辆生产过程中对于轮重均匀性有着明确的要求，根据《城市轨道交通车辆组装后的检查与试验规则》对我国的城市轨道车辆的轮、轴重偏差的规定：“同一动车的每根动轴上所测得的轴重与该车各动轴实际平均轴重之差不应超过实际平均轴重的±2%，每个车轮的实际轮重与同轴两轮平均轮重之差不应超过该轴两轮平均轮重的±4%”。
为了验证车辆出厂前满足该要求，车辆需在出厂前进行轮重检测并根据检测结果进行调整。
3.轮重偏差的影响3.1 牵引力的影响分析车辆在运行过程中，依靠轮轨间的黏着力提供作用力，根据黏着定律表明，当车辆牵引力大于车辆各动轮与钢轨之间最大黏着力的总和时，车辆将会发生动轮打滑或者空转的危险，即：（3-1）式中：Tmax是车辆动轮最大牵引力（N）；μmax是车辆最大粘着系数；QI是车辆各动轴轴重；n是车辆动轴个数。
由式（3-1）可知，当车辆牵引力大于车辆各动轴黏着力之和时，车辆动轴发生空转或打滑。
由于车辆运行过程中，各车轮驶过的轨道状况基本一致，导致车辆轮轨间的黏着系数μ基本一致，在轴重分配不均的情况下，随着牵引力的增加个别轴重较低的车轮首先达到黏着力的要求导致打滑甚至空转。
108科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N工 业 技 术在对地铁车辆轴重转移分析的过程中,需要对地铁转向架的组成及其作用了解,并且对地铁车辆的运行供电方式进行研究,才能够对地铁车辆轴重转移研究的具体和细致,下面进行具体的探讨。
1 地铁转向架的组成及其作用1.1地铁转向架的组成地铁在我国很多城市用以投入使用,为人们的生活、工作带来更方便的交通,而且交通速度之快为人们节省更多的路途时间。
地铁转向架是地铁的重要组成部分,转向架主要由集中结构组成:构架(如图1中序号1所示)、系悬挂装置(2)、二系悬挂装置(3)、牵引装置(4)、基础制动装置(5)、齿轮减速箱(6)、联轴节(7)、牵引电动机(8)等。
1.2地铁转向架的作用转向架对车辆行驶中不平顺的线路有着缓和对车辆冲击的作用,为车辆运行提供更好的安全性以及平稳性;利用车辆下面的轮轨之间的黏贴作用,对车辆牵引力和制动力起到传递的作用;将车体与轮轨之间的载荷进行传递,实现将车辆轴重的载荷平均分配,主要起到支撑车体的作用[1]。
总体来说,是实现车辆轴重转移的效果,对车辆在直线上有着较好的稳定性以及在曲线有着较好的通过能力,对车辆运行的安全、稳定有着重大的作用。
2 地铁车辆运行供电方式以及牵引电动机的作用力2.1地铁车辆运行的供电方式牵引电动机是地铁车辆的主要组成结构,也是牵动地铁车辆运行的主要部件,通过通电工作来带动地铁车辆的运行,在地铁车辆运行中的供电方式主要分为两种[2]。
三轨供电方式,顾名思义是采用第三条轨道对车辆进行供电,正常地铁车辆运行只需两条轨道线路的支撑,而第三条轨道线路可以应用在两辆轨道线路之外或之间的位置,通过车辆的受电靴来传输电能实现为车辆供电的作用;触网供电方式,有很多城市的公交车采用的是受电弓受电的方式来实现为车辆供电,地铁触网供电方式也类似地铁车辆轴重转移分析陈仁才(深圳地铁运营总部 广东深圳 518000)摘 要:伴随着我国社会经济的不断发展,也相应的促进了我国地铁行业的发展,本文主要针对于地铁车辆轴重转移进行了具体的分析和研究,希望通过本文的探讨,能够为相关方面的研究提供理论性的参考。
A-1-A轴式机车轴重转移的计算与分析吴朋朋;丁军君;张茂松;李芾【摘要】推导了A-1-A轴式机车的轴重转移和理想牵引高度的计算方程,由此对DF4c机车、某A-1-A轴式试验机车及DF4的轴重转移进行了计算和分析,并通过单一变量法分析了各参数对A-1-A轴式机车黏着利用率的影响.经计算,A-1-A轴式机车的黏着利用率随着轴重、轴距、一系刚度、电动机偏距等参数的增大而逐渐增大,随轮周牵引力、牵引中心高度、二系悬挂组间距、二系刚度、车轮直径等参数的增大而减小,而牵引拉杆长度、转向架中心距及车体总长等对A-1-A轴式机车黏着利用率的影响很小.A-1-A轴式机车的理想牵引高度H0=0,且存在最佳车钩高Hg＞0,可使A-1-A轴式机车的黏着利用系数取最大值.【期刊名称】《铁道机车车辆》【年(卷),期】2017(037)001【总页数】7页(P14-19,112)【关键词】轴重转移;黏着质量利用系数;A-1-A轴式;理想牵引高度【作者】吴朋朋;丁军君;张茂松;李芾【作者单位】西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】U260.331+.1A-1-A轴式机车是为了解决C0-C0轴式机车检修工作量大、编组不灵活等缺点而设计的，不同于C0-C0轴式机车转向架，A-1-A轴式机车转向架的中间轴没有电动机驱动，且转向架内部结构及前后转向架分别关于中间轴轴线及车体中心线所在铅垂面对称布置，机车轴重转移计算模型与C0-C0轴式机车有很大差异。
按A-1-A轴式的特点，各参数均以相对中心为基准，推导了轴重转移的通用计算方程，并利用该通用方程对DF4(C0-C0)型、DF4C(A-1-A)及试验机车的轴重转移进行了求解和分析。
图1为A-1-A轴式机车结构及受力示意图，以此作为参数说明及公式推导参考图。
西安地铁2号线车辆车钩高度选择分析
秦孝峰;李涛
【期刊名称】《铁道车辆》
【年(卷),期】2012(050)003
【摘要】从车钩高度不同对车辆牵引及制动时的轴重转移、贯通道组装、车体强度的影响等方面进行了分析,证明了西安地铁2号线车辆最终选择660 mm车钩高度的合理性与可行性.
【总页数】2页(P32-33)
【作者】秦孝峰;李涛
【作者单位】西安市地下铁道有限责任公司运营分公司,陕西西安710018;西安市地下铁道有限责任公司运营分公司,陕西西安710018
【正文语种】中文
【中图分类】U270.34
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1.西安地铁一号线地铁车辆车钩和缓冲装置安全性能分析 [J], 李涛
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地铁车辆轴重转移分析
摘要:伴随着我国社会经济的不断发展,也相应的促进了我国地铁行业的发展,本文主要针对于地铁车辆轴重转移进行了具体的分析和研究,希望通过本文的探讨,能够为相关方面的研究提供理论性的参考。
关键词:地铁车辆轴重转移
在对地铁车辆轴重转移分析的过程中,需要对地铁转向架的组成及其作用了解,并且对地铁车辆的运行供电方式进行研究,才能够对地铁车辆轴重转移研究的具体和细致,下面进行具体的探讨。
1 地铁转向架的组成及其作用
1.1 地铁转向架的组成
地铁在我国很多城市用以投入使用,为人们的生活、工作带来更方便的交通,而且交通速度之快为人们节省更多的路途时间。
地铁转向架是地铁的重要组成部分,转向架主要由集中结构组成:构架(如图1中序号1所示)、系悬挂装置(2)、二系悬挂装置(3)、牵引装置(4)、基础制动装置(5)、齿轮减速箱(6)、联轴节(7)、牵引电动机(8)等。
1.2 地铁转向架的作用
转向架对车辆行驶中不平顺的线路有着缓和对车辆冲击的作用,
为车辆运行提供更好的安全性以及平稳性;利用车辆下面的轮轨之间的黏贴作用,对车辆牵引力和制动力起到传递的作用;将车体与轮轨之间的载荷进行传递,实现将车辆轴重的载荷平均分配,主要起到支撑车体的作用[1]。
总体来说,是实现车辆轴重转移的效果,对车辆在直线上有着较好的稳定性以及在曲线有着较好的通过能力,对车辆运行的安全、稳定有着重大的作用。
2 地铁车辆运行供电方式以及牵引电动机的作用力
2.1 地铁车辆运行的供电方式
牵引电动机是地铁车辆的主要组成结构,也是牵动地铁车辆运行的主要部件,通过通电工作来带动地铁车辆的运行,在地铁车辆运行中的供电方式主要分为两种[2]。
三轨供电方式,顾名思义是采用第三条轨道对车辆进行供电,正常地铁车辆运行只需两条轨道线路的支撑,而第三条轨道线路可以应用在两辆轨道线路之外或之间的位置,通过车辆的受电靴来传输电能实现为车辆供电的作用;触网供电方式,有很多城市的公交车采用的是受电弓受电的方式来实现为车辆供电,地铁触网供电方式也类似这种供电方式,同样也是通过受电弓接触布置的输电网来完成地铁车辆的供电,不同的是地铁车辆供电的电压要小很多。
2.2 地铁车辆运行牵引电动机的作用力
根据对地铁车辆运行的情况,大致可将牵引电动机的作用力分为
两种形式。
轮对前置时,N1作用在轮对,并且,在N1的作用力下轮对产生一个与N1相等的反向力矩N1’作用在牵引机的齿轮箱上,同时,作用在小轮上的力矩为N2,且N2与N1’作用力的方向是相同的,如设齿轮箱的减速比为r的话,那么N2=N1/r=N1’/r,可得作用在齿轮箱上的总力矩N为:
N=N1’+N2=(1+r)N2(如图2所示)
地铁车辆运行中,轮对需要两个支撑点也就是图1中的Y1和Y2,轮对前置时产生的Y1是架上的作用力,是通过悬吊杆时施加给架构的架上作用力,而Y2是轮轴上的作用力,是为轮轴减轻荷载的作用力。
另外一种是轮对后置时的形式,作用在齿轮箱上的作用力与轮对前置形式的作用力相同,计算方式为:
N=N1’+N2=(1+r)N2
而且作用力的方向与大小都相同,唯独不同的是两个支撑点的作用力与轮对前置时两个支撑点的作用力相反,Y1是通过悬吊杆时施加在架构的一个上顶的作用力,而Y2则是增加车轴荷载的作用力[3]。
3 地铁车辆轴重转移的计算方式
根据地铁运行情况的不同,轴重转移的计算主要分为牵引机直接
作用在列车的车轴上而产生的轴重变化、两转向架间轴重转移、转向架内部轴重转移等三种轴重转移的形式。
前者的运转方式以及作用力在本文第二部分大致阐明,总的来说就是Y1使得车轴实现荷载的减轻和增加[4]。
3.1 两转向架间的轴重转移
在地铁车辆运行的过程中,如果牵引力和阻力的高度不同,就会采用这种方式实现轴重转移。
该轴重转移的基本原理是实现前面的转向架荷载减轻,而后面的转向架荷载增加,以此来实现轴重转移的效果。
地铁车辆运行过程中,车体的受力情况主要由二系弹簧来对车体的作用力产生的变化量,图3为车体具体受力原理图(如图3所示),根据轮对产生的力矩情况可算出二系弹簧对车体的变化量为:
在变化量M对车辆每个车轴产生的荷载变化如上述所说前面的转向架轴1和轴2属荷载减轻,其轴重转移的变量值为M1,向后的转向架轴3和轴4属荷载增加,其轴重转移的变量值为M2,且M1与M2变量值相等,其计算方式为:
3.2 转向架内部的轴重转移
与两转向架间的轴重转移运行的环境一样,都是在车辆的牵引力和阻力不同的环境下计算的形式,但不同的是该模式是将减轻荷载和增加荷载作用在一个转向架上,有转向架内部的前轮和后轮实现减载和增载的效果[5]。
在车辆运行的过程中,牵引电动机会对构架形成作用力,分为牵引力和阻力。
牵引力是作用在轴箱上,而阻力是作用在牵引梢上,设该过程的牵引力为N、阻力为N1,一系弹簧在支撑过程出现的反作用力为F,牵引电动机的反作用力力矩为P,车辆齿轮箱悬吊杆轴重转移时产生的作用力为Y。
(如图4所示)那么,根据力矩的平衡原理,可以推出构架的作用力为:
通过图4可以看出,该种轴重转移计算的形式下,虽然前后转向架的轴重转移都分开计算,但是,前后转向架的荷载转移情况却相同,前面的转向架的1轮是对减轻荷载P,2轮是对增加荷载P;同样,后面的转向架的3轮是对减轻荷载P,4轮是增加荷载P。
通过上述对地铁车辆轴重转移分析可得,地铁车辆的轴重转移与车辆运行中的牵动力和制动力有着直接的联系,并且,根据牵动力和制动力作用在轴箱上的变量值可以推算出轴重转移的荷载值。
轴重转移与牵引力和制动力的变量值成正比,作用力大时转移的荷载值也大,相
反作用力小时转移的荷载值也随之变小,如果没有发生作用力时则不会发生荷载值的转移[6]。
另外,从上述轴重转移荷载值的计算公式可以得出,地铁车辆的轴重转移与车辆齿轮箱的减速比、轴距、力矩等有着直接的联系。
4 结语
本文主要针对于地铁车辆轴重转移进行了具体的分析和研究,通过本文的探讨,我们了解到,在进行地铁车辆轴重转移的研究中,需要根据实际情况,运用有效的分析方法,进而才能够不断的促进地铁车辆的正常运行。
参考文献
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