DF4D型(半悬挂)机车转向架构架局部裂纹的原因分析及处理.docx

DF4D型(半悬挂)机车转向架构架局部裂纹的原因分析及处理_第研卷增刊1
2 0 0 7年1 0月
铁道机车车辆
RAU胛AYI。0 COMO T T V E &C A R
V 0 t .27
S u p p 1 , 1
O c t . 2 0 昕
文章编号：1 008 — 7842 （2 0 0 7） S I-0 0 0 8 — 0 4
D F 4 D型（半悬挂）机车转向架构架局部裂纹的原因分析及处理
丁凤铁，石永生，
（大连机车车辆有限公司技术中心，辽宁大连1 1 6 0 2 2）
摘要DBD型（半悬挂）机车2 t U 4年8月在转向架构桨局部处发现裂纹， 为此采用了有限元分析、动力学仿真计算、静强度及疲劳强度试验、线路动应力测 试、现场应急处理等手最•介绍了裂纹产生的原因、试验结论。及时制定了机务段 改造、中修、大修、新造等方案及处理措施。解决了这一危及行车安全的问题。关 键词D F 4 D型（半悬挂）机车；构架；裂纹；原因分析；试验结论；段改；中 修；大修；方案中围分类号：U 2 6 2 . 3 3 1
文献标志码：A
我公司生产的D F 4D型（半悬挂）机车于2 0 3 4年8月在转向架构架局部 处发现裂纹后，公司根据铁道部、

务段运用机车及入我公司大、中修机车也作了彻底处理，保证了该型机车的正 常安全运营。为更好的提高该型机车大、中修的质量，消除构架裂纹给行车安全造 成的隐患,本文将有关情况汇总如下：I现车的处理及改进工作
裂纹发现于丰台机务段、原天津机务段的DF k型（半悬挂）机车构架的中间 轴上拉杆座后端与补板连接处（见图1 ）。
第27卷增刊I 2007年10月
文章编号：1008-7弘2 ( 2007) Sl-000f
DF皿型（半悬挂
第27卷增刊1 2007年10月
文章编号：1008 - 7842 (2007)S1-C
DF4D型（半悬:
图1裂纹位置三维圈
对该处裂纹的处理分别作了以下几方面的工作
1o 1理论计算与试验
（1）裂纹发生的机理原因分析及改进方案评估（2）改进方案构架的静强度 及疲劳强度试验；（3）改进方案构架的动应力测试；（4）现有机车构架的补强 处理。
火2 U 0 6年机车动力学及强度学术年会论文
丁凤铁（1 9 6 3-）。教授级高级工程师（收稿日期

现有机车的补强处理分为机务段改造、中修、大
修及新造等几个环节进行。
（1）普查及机务段改造
2 0 0 4年8月2 6日收到丰台机务段就D F 4D型（半悬
挂）机车转向架构架局部出现裂纹的传真后，立即派
设计师、工艺师赴机务段了解情况，查看出现裂纹的部位及裂纹程度，现场就 此处裂纹分析原因将处理办法以书面的形式向段方做了解释，并由公司立即派人按 焊修方案对构架进行焊修处理。 全铁路1 1个铁路局（公司）、3 5个机务段的1 2 7台货运机车、5 6 0台客运
机车进行了全面普查，并进行了应急处理，保证了春
运的安全运营。
（2）新造
对构架裂纹处进行了改进设计（见图2）。
固2改进设计方案三维圈
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D F 4 D型（半悬挂）机车转向架构架局部裂纹的原因分析及处理
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具体改进措施为：
①加大补板尺寸，将原来焊缝应力集中点消除。②加焊新的补强板。③增加新 的三角筋板。（3）中修、大修
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DF4D 型
进机务段中修及轻大修、进公司中修及大修的D F 4D型（客、货）运机车构 ，按改进后的 图纸进行补强。
2对构架裂纹原因分析及改进后的评估
为了彻底搞清构架裂纹原因及改进后的效果，切实保证运用安全可靠，公司决 定针对这一问题进行4方面的工作，即两个试验和两个计算，由试验结果和理论分 析对改进构架作出科学的评估。
D F 4。型（半悬挂）机车转向架构架的设计是采用了 D F 4 B、C的成熟结 、C相同。考虑到机车牵引力增大后，机车牵引吨位
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和速度都有增加，从而引起构架的受力增加，设计中对相关断面进行了补强。但由 接起弧处与拉杆座补板有1 5 mm的间隙，该点有明显的应力集中（如图3）,此 处又是多条焊缝的集合点，因而导致了构架局部产生裂纹现象。
DF*d 型
（a）改进前
（b）改进后
图3二位横粱与侧架交接处的三角筋板
改进后，加长了三角筋板的长度（加长6 5—）,
将连接点移至拉杆座补板处，
加了节点刚度的