转向架牵引电机安装座损伤分析及其处理措施

赵言贵+李广明

摘要：笔者所在公司在动车组转向架检修过程中，发现某个转向架构架牵引电机安装座表面存在异常损伤。文章简要介绍了该动车组转向架牵引电机安装座特殊损伤的情况，并针对该损伤产生的几种可能原因如牵引电机电击、材料缺陷、电化学腐蚀等进行了详细的分析，同时为避免该种损伤的发生，制定了相应的措施，并提出了具体修复检修的方法。

关键词：动车组；转向架；牵引电机；安装座；电化学腐蚀；材料缺陷

中图分类号：U260文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）21-0067-02

1现象描述

我公司在动车组转向架检修过程中，发现某个转向架构架牵引电机安装座表面存在异常损伤。该损伤集中在牵引电机安装座螺纹孔周围，呈密集麻点及若干深坑状态，损伤面积大，最深处达2mm，具体如图1所示：

图1牵引电机安装座损伤图

目前检修标准中动车组转向架各吊座加工面损伤按照麻点状、线性、平面损伤等进行分类并确定判定要求，上述损伤类型大体由磕碰或挤压等导致，而通过对该构架电机吊座损伤部位的检查，发现此次电机吊座损伤异于往常磕碰或挤压造成的现象，该现象为初次出现，在检修规程中无相应的检修标准及检修要求可

参照。

2原因分析

2.1遭受电击

牵引电机接地线状态异常，例如接触不良、虚接、运用过程中遭受打击断裂、脱落等，导致电机接地线失效进而使安装座局部表面遭到电击。（1）分解原装牵引电机，重点查看牵引电机安装座对应表面、电机插头线缆绝缘情况、接地线组装位置等，除对应安装面有锈蚀外，并无其他异常。（2）对应位置联轴节、轴箱轴承齿轮箱、接地线组成等相关部件分解检修，未发现类似电机异常现象。（3）从运用部门反馈的运用信息得出，运用过程中该列车未出现异常传感信号及该位置未更换过零部件。据此，可排除损伤部位受电击致损伤的可能。

2.2材料缺陷

钢件材料不同，抗拉强度和抗腐蚀性能等均有差异，且钢材原材料制造缺陷，如气孔、锈蚀、砂眼等，列车在复杂的线路运行环境中可能损伤扩大加重。

为分析损伤位置原材料情况，首先对损伤安装座的成分进行化验，对存在损伤的构架牵引电机安装座取样分析，第一次在发生损伤位置左侧取样经专业的检测机构检查，依据GB/T1591-2008标准作出的检测，首次检测结果见图2，表明仅碳含量偏高，经分析认为，首次取样损伤处表面坑洞含外来杂质较多，影响检测结果的准确性。于是再次取样分析，在损伤部位的右侧处，第二次检测得出结果见图3。从检测结果来看，损伤部位安装座使用材料与设计要求一致，排除牵引电机安装座用料错误的可能。

图2检测结果1

图3检测结果2

2.3电化学腐蚀形成

在列车检修及运行过程中，若安装座表面侵入腐蚀物质，金属与该物质间组成两个电极，形成腐蚀原电池，长期作用下导致表面被腐蚀严重。

在检查牵引电机对应部位时，也发现有锈蚀情况，不过牵引电机安装座只为表面浮锈形态，使用砂纸把浮锈打磨消除后，有鳞片状极浅阶梯。

从材料腐蚀的分类我们可以知道，根据材料所处的介质和环境不同，可以分为干燥气体腐蚀、电解液中的腐蚀、非电解液中的腐蚀、物理协同环境下的腐蚀以及其他严酷和极端条件环境下的腐蚀。显而易见，该牵引电机安装座损伤可以排除干燥气体腐蚀、严酷和极端条件环境下的腐蚀两种情况，而动车组的运行环境中，非电解质的卤代烃和有机液体侵入牵引电机安装座表面概率极小，非电解液中的腐蚀也可以排除。动车组运行过程中，一定条件下痕量（化学中指极少的量）水可以通过螺栓孔、缝隙进入，进而产生电化学腐蚀。

在目前材料腐蚀科学研究中，电化学腐蚀双电层理论解释的金属损伤现象，较为类似此次牵引电机安装座损伤情况，即一金属面损伤严重，另一对应金属面损伤不明显。

3处理措施

针对上述可能产生损伤的原因，为避免再次发生同类损伤，给相关的生产、运用部门明确技术要求如下：（1）转向架零部件分解过程中，加强对电器电线接头、端子检查，发现异常及时通知相关技术人员处理，分解下的零部件保留原有装用位置信息，以备后续检修过程中发现问题追溯检查。（2）转向架构架及各零部件检修、安装过程中，严格按照技术文件的要求执行，全过程禁止私自使用任何化学物质，同时零部件安装前，保证安装表面清洁。（3）转向架运用过程中，如有牵引电机接地线断裂、脱落、接触不良等情况更换的，须做好相关记录并反馈技术部门。

该情况属偶发的化学腐蚀个例事件，虽不会影响零部件检修后的正常装配，考虑到转向架外观质量，对该构架的电机吊座损伤部位进行焊接修复后使用，具体如下：（1）该构架进行焊补修复；准备500AMAG电焊机、砂轮机、铰刀、磨棒、砂轮片以及CHW-55CNH或JM-55II焊丝。（2）焊修前对该构架的电机安装座宽度尺寸及螺纹孔（通止规检测）进行检测并做好记录。（3）对缺陷附近的螺纹孔使用防护堵或其他遮盖物（防火）进行防护；对加工面使用防火遮盖物进行防护，防止焊接飞溅到加工面上。使用铰刀或磨棒打磨去除电化学腐蚀形成的缺陷并露出金属光泽，挖处缺陷时，避免形成尖角，拐角处顺滑过渡以防止尖角处融合不良，打磨后MT探伤，不得有磁痕聚集。（4）补焊电流为190～210A，电压为23～25V，多层焊接应严格控制层间温度，第一层冷却后方可进行第二层的焊接；后层焊前必须去除氧化皮和熔渣等；焊后焊缝需高出上表面2～3mm，便于打磨。（5）对焊补部位进行打磨，先粗磨再研磨，研磨时注意不得伤及安装座的非焊补区域，打磨后焊补区域与周边加工面齐平。（6）焊补修复后进行修复的部位表面进行磁粉探伤检查，要求无缺陷性磁粉聚集现象。（7）焊补修复后进行构架相关尺寸检测，须符合检修规程及制造技术条件的要求，电机安装座宽度符合图纸尺寸要求，螺纹孔通止规检测须保证合格。

存在损伤的牵引电机安装座焊补修复后的状态

如下：

图4修复后的状态

4总结

构架牵引电机安装座、制动夹钳安装座位置，由于组装时不需要作防腐蚀处理，所以检修过程中经常发现该部位的锈蚀，绝大多数为表面浮锈，用砂纸可以擦拭干净，偶有较深锈蚀但也不影响使用，类似该构架电机吊座损伤情况罕见，这也说明在复杂的运行环境中，同时满足一定条件情况下，转向架构架各吊座可能会发生严重的腐蚀损伤。所以在检修过程中，需要不断积累数据，通过数据比对，分析出损伤的原因，避免类似损伤的再次发生。

作者简介：赵言贵（1979-），男，山东烟台人，南车青岛四方机车车辆股份有限公司高级工程师，在读工程硕士，研究方向：高速动车组检修。

endprint

摘要：笔者所在公司在动车组转向架检修过程中，发现某个转向架构架牵引电机安装座表面存在异常损伤。文章简要介绍了该动车组转向架牵引电机安装座特殊损伤的情况，并针对该损伤产生的几种可能原因如牵引电机电击、材料缺陷、电化学腐蚀等进行了详细的分析，同时为避免该种损伤的发生，制定了相应的措施，并提出了具体修复检修的方法。

关键词：动车组；转向架；牵引电机；安装座；电化学腐蚀；材料缺陷

中图分类号：U260文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）21-0067-02

1现象描述

我公司在动车组转向架检修过程中，发现某个转向架构架牵引电机安装座表面存在异常损伤。该损伤集中在牵引电机安装座螺纹孔周围，呈密集麻点及若干深坑状态，损伤面积大，最深处达2mm，具体如图1所示：

图1牵引电机安装座损伤图

目前检修标准中动车组转向架各吊座加工面损伤按照麻点状、线性、平面损伤等进行分类并确定判定要求，上述损伤类型大体由磕碰或挤压等导致，而通过对该构架电机吊座损伤部位的检查，发现此次电机吊座损伤异于往常磕碰或挤压造成的现象，该现象为初次出现，在检修规程中无相应的检修标准及检修要求可

参照。

2原因分析

2.1遭受电击

牵引电机接地线状态异常，例如接触不良、虚接、运用过程中遭受打击断裂、脱落等，导致电机接地线失效进而使安装座局部表面遭到电击。（1）分解原装牵引电机，重点查看牵引电机安装座对应表面、电机插头线缆绝缘情况、接地线组装位置等，除对应安装面有锈蚀外，并无其他异常。（2）对应位置联轴节、轴箱轴承齿轮箱、接地线组成等相关部件分解检修，未发现类似电机异常现象。（3）从运用部门反馈的运用信息得出，运用过程中该列车未出现异常传感信号及该位置未更换过零部件。据此，可排除损伤部位受电击致损伤的可能。

2.2材料缺陷

钢件材料不同，抗拉强度和抗腐蚀性能等均有差异，且钢材原材料制造缺陷，如气孔、锈蚀、砂眼等，列车在复杂的线路运行环境中可能损伤扩大加重。

为分析损伤位置原材料情况，首先对损伤安装座的成分进行化验，对存在损伤的构架牵引电机安装座取样分析，第一次在发生损伤位置左侧取样经专业的检测机构检查，依据GB/T1591-2008标准作出的检测，首次检测结果见图2，表明仅碳含量偏高，经分析认为，首次取样损伤处表面坑洞含外来杂质较多，影响检测结果的准确性。于是再次取样分析，在损伤部位的右侧处，第二次检测得出结果见图3。从检测结果来看，损伤部位安装座使用材料与设计要求一致，排除牵引电机安装座用料错误的可能。

图2检测结果1

图3检测结果2

2.3电化学腐蚀形成

在列车检修及运行过程中，若安装座表面侵入腐蚀物质，金属与该物质间组成两个电极，形成腐蚀原电池，长期作用下导致表面被腐蚀严重。

在检查牵引电机对应部位时，也发现有锈蚀情况，不过牵引电机安装座只为表面浮锈形态，使用砂纸把浮锈打磨消除后，有鳞片状极浅阶梯。

从材料腐蚀的分类我们可以知道，根据材料所处的介质和环境不同，可以分为干燥气体腐蚀、电解液中的腐蚀、非电解液中的腐蚀、物理协同环境下的腐蚀以及其他严酷和极端条件环境下的腐蚀。显而易见，该牵引电机安装座损伤可以排除干燥气体腐蚀、严酷和极端条件环境下的腐蚀两种情况，而动车组的运行环境中，非电解质的卤代烃和有机液体侵入牵引电机安装座表面概率极小，非电解液中的腐蚀也可以排除。动车组运行过程中，一定条件下痕量（化学中指极少的量）水可以通过螺栓孔、缝隙进入，进而产生电化学腐蚀。

在目前材料腐蚀科学研究中，电化学腐蚀双电层理论解释的金属损伤现象，较为类似此次牵引电机安装座损伤情况，即一金属面损伤严重，另一对应金属面损伤不明显。

3处理措施

针对上述可能产生损伤的原因，为避免再次发生同类损伤，给相关的生产、运用部门明确技术要求如下：（1）转向架零部件分解过程中，加强对电器电线接头、端子检查，发现异常及时通知相关技术人员处理，分解下的零部件保留原有装用位置信息，以备后续检修过程中发现问题追溯检查。（2）转向架构架及各零部件检修、安装过程中，严格按照技术文件的要求执行，全过程禁止私自使用任何化学物质，同时零部件安装前，保证安装表面清洁。（3）转向架运用过程中，如有牵引电机接地线断裂、脱落、接触不良等情况更换的，须做好相关记录并反馈技术部门。

该情况属偶发的化学腐蚀个例事件，虽不会影响零部件检修后的正常装配，考虑到转向架外观质量，对该构架的电机吊座损伤部位进行焊接修复后使用，具体如下：（1）该构架进行焊补修复；准备500AMAG电焊机、砂轮机、铰刀、磨棒、砂轮片以及CHW-55CNH或JM-55II焊丝。（2）焊修前对该构架的电机安装座宽度尺寸及螺纹孔（通止规检测）进行检测并做好记录。（3）对缺陷附近的螺纹孔使用防护堵或其他遮盖物（防火）进行防护；对加工面使用防火遮盖物进行防护，防止焊接飞溅到加工面上。使用铰刀或磨棒打磨去除电化学腐蚀形成的缺陷并露出金属光泽，挖处缺陷时，避免形成尖角，拐角处顺滑过渡以防止尖角处融合不良，打磨后MT探伤，不得有磁痕聚集。（4）补焊电流为190～210A，电压为23～25V，多层焊接应严格控制层间温度，第一层冷却后方可进行第二层的焊接；后层焊前必须去除氧化皮和熔渣等；焊后焊缝需高出上表面2～3mm，便于打磨。（5）对焊补部位进行打磨，先粗磨再研磨，研磨时注意不得伤及安装座的非焊补区域，打磨后焊补区域与周边加工面齐平。（6）焊补修复后进行修复的部位表面进行磁粉探伤检查，要求无缺陷性磁粉聚集现象。（7）焊补修复后进行构架相关尺寸检测，须符合检修规程及制造技术条件的要求，电机安装座宽度符合图纸尺寸要求，螺纹孔通止规检测须保证合格。

存在损伤的牵引电机安装座焊补修复后的状态

如下：

图4修复后的状态

4总结

构架牵引电机安装座、制动夹钳安装座位置，由于组装时不需要作防腐蚀处理，所以检修过程中经常发现该部位的锈蚀，绝大多数为表面浮锈，用砂纸可以擦拭干净，偶有较深锈蚀但也不影响使用，类似该构架电机吊座损伤情况罕见，这也说明在复杂的运行环境中，同时满足一定条件情况下，转向架构架各吊座可能会发生严重的腐蚀损伤。所以在检修过程中，需要不断积累数据，通过数据比对，分析出损伤的原因，避免类似损伤的再次发生。

作者简介：赵言贵（1979-），男，山东烟台人，南车青岛四方机车车辆股份有限公司高级工程师，在读工程硕士，研究方向：高速动车组检修。

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摘要：笔者所在公司在动车组转向架检修过程中，发现某个转向架构架牵引电机安装座表面存在异常损伤。文章简要介绍了该动车组转向架牵引电机安装座特殊损伤的情况，并针对该损伤产生的几种可能原因如牵引电机电击、材料缺陷、电化学腐蚀等进行了详细的分析，同时为避免该种损伤的发生，制定了相应的措施，并提出了具体修复检修的方法。

关键词：动车组；转向架；牵引电机；安装座；电化学腐蚀；材料缺陷

中图分类号：U260文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）21-0067-02

1现象描述

我公司在动车组转向架检修过程中，发现某个转向架构架牵引电机安装座表面存在异常损伤。该损伤集中在牵引电机安装座螺纹孔周围，呈密集麻点及若干深坑状态，损伤面积大，最深处达2mm，具体如图1所示：

图1牵引电机安装座损伤图

目前检修标准中动车组转向架各吊座加工面损伤按照麻点状、线性、平面损伤等进行分类并确定判定要求，上述损伤类型大体由磕碰或挤压等导致，而通过对该构架电机吊座损伤部位的检查，发现此次电机吊座损伤异于往常磕碰或挤压造成的现象，该现象为初次出现，在检修规程中无相应的检修标准及检修要求可

参照。

2原因分析

2.1遭受电击

牵引电机接地线状态异常，例如接触不良、虚接、运用过程中遭受打击断裂、脱落等，导致电机接地线失效进而使安装座局部表面遭到电击。（1）分解原装牵引电机，重点查看牵引电机安装座对应表面、电机插头线缆绝缘情况、接地线组装位置等，除对应安装面有锈蚀外，并无其他异常。（2）对应位置联轴节、轴箱轴承齿轮箱、接地线组成等相关部件分解检修，未发现类似电机异常现象。（3）从运用部门反馈的运用信息得出，运用过程中该列车未出现异常传感信号及该位置未更换过零部件。据此，可排除损伤部位受电击致损伤的可能。

2.2材料缺陷

钢件材料不同，抗拉强度和抗腐蚀性能等均有差异，且钢材原材料制造缺陷，如气孔、锈蚀、砂眼等，列车在复杂的线路运行环境中可能损伤扩大加重。

为分析损伤位置原材料情况，首先对损伤安装座的成分进行化验，对存在损伤的构架牵引电机安装座取样分析，第一次在发生损伤位置左侧取样经专业的检测机构检查，依据GB/T1591-2008标准作出的检测，首次检测结果见图2，表明仅碳含量偏高，经分析认为，首次取样损伤处表面坑洞含外来杂质较多，影响检测结果的准确性。于是再次取样分析，在损伤部位的右侧处，第二次检测得出结果见图3。从检测结果来看，损伤部位安装座使用材料与设计要求一致，排除牵引电机安装座用料错误的可能。

图2检测结果1

图3检测结果2

2.3电化学腐蚀形成

在列车检修及运行过程中，若安装座表面侵入腐蚀物质，金属与该物质间组成两个电极，形成腐蚀原电池，长期作用下导致表面被腐蚀严重。

在检查牵引电机对应部位时，也发现有锈蚀情况，不过牵引电机安装座只为表面浮锈形态，使用砂纸把浮锈打磨消除后，有鳞片状极浅阶梯。

从材料腐蚀的分类我们可以知道，根据材料所处的介质和环境不同，可以分为干燥气体腐蚀、电解液中的腐蚀、非电解液中的腐蚀、物理协同环境下的腐蚀以及其他严酷和极端条件环境下的腐蚀。显而易见，该牵引电机安装座损伤可以排除干燥气体腐蚀、严酷和极端条件环境下的腐蚀两种情况，而动车组的运行环境中，非电解质的卤代烃和有机液体侵入牵引电机安装座表面概率极小，非电解液中的腐蚀也可以排除。动车组运行过程中，一定条件下痕量（化学中指极少的量）水可以通过螺栓孔、缝隙进入，进而产生电化学腐蚀。

在目前材料腐蚀科学研究中，电化学腐蚀双电层理论解释的金属损伤现象，较为类似此次牵引电机安装座损伤情况，即一金属面损伤严重，另一对应金属面损伤不明显。

3处理措施

针对上述可能产生损伤的原因，为避免再次发生同类损伤，给相关的生产、运用部门明确技术要求如下：（1）转向架零部件分解过程中，加强对电器电线接头、端子检查，发现异常及时通知相关技术人员处理，分解下的零部件保留原有装用位置信息，以备后续检修过程中发现问题追溯检查。（2）转向架构架及各零部件检修、安装过程中，严格按照技术文件的要求执行，全过程禁止私自使用任何化学物质，同时零部件安装前，保证安装表面清洁。（3）转向架运用过程中，如有牵引电机接地线断裂、脱落、接触不良等情况更换的，须做好相关记录并反馈技术部门。

该情况属偶发的化学腐蚀个例事件，虽不会影响零部件检修后的正常装配，考虑到转向架外观质量，对该构架的电机吊座损伤部位进行焊接修复后使用，具体如下：（1）该构架进行焊补修复；准备500AMAG电焊机、砂轮机、铰刀、磨棒、砂轮片以及CHW-55CNH或JM-55II焊丝。（2）焊修前对该构架的电机安装座宽度尺寸及螺纹孔（通止规检测）进行检测并做好记录。（3）对缺陷附近的螺纹孔使用防护堵或其他遮盖物（防火）进行防护；对加工面使用防火遮盖物进行防护，防止焊接飞溅到加工面上。使用铰刀或磨棒打磨去除电化学腐蚀形成的缺陷并露出金属光泽，挖处缺陷时，避免形成尖角，拐角处顺滑过渡以防止尖角处融合不良，打磨后MT探伤，不得有磁痕聚集。（4）补焊电流为190～210A，电压为23～25V，多层焊接应严格控制层间温度，第一层冷却后方可进行第二层的焊接；后层焊前必须去除氧化皮和熔渣等；焊后焊缝需高出上表面2～3mm，便于打磨。（5）对焊补部位进行打磨，先粗磨再研磨，研磨时注意不得伤及安装座的非焊补区域，打磨后焊补区域与周边加工面齐平。（6）焊补修复后进行修复的部位表面进行磁粉探伤检查，要求无缺陷性磁粉聚集现象。（7）焊补修复后进行构架相关尺寸检测，须符合检修规程及制造技术条件的要求，电机安装座宽度符合图纸尺寸要求，螺纹孔通止规检测须保证合格。

存在损伤的牵引电机安装座焊补修复后的状态

如下：

图4修复后的状态

4总结

构架牵引电机安装座、制动夹钳安装座位置，由于组装时不需要作防腐蚀处理，所以检修过程中经常发现该部位的锈蚀，绝大多数为表面浮锈，用砂纸可以擦拭干净，偶有较深锈蚀但也不影响使用，类似该构架电机吊座损伤情况罕见，这也说明在复杂的运行环境中，同时满足一定条件情况下，转向架构架各吊座可能会发生严重的腐蚀损伤。所以在检修过程中，需要不断积累数据，通过数据比对，分析出损伤的原因，避免类似损伤的再次发生。

作者简介：赵言贵（1979-），男，山东烟台人，南车青岛四方机车车辆股份有限公司高级工程师，在读工程硕士，研究方向：高速动车组检修。

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