《铁道车辆工程》第03章货车转向架

第三章货车转向架概述1.一般要求：结构简单合理，工作安全可靠，运行性能良好，维护检修方便。2.组成：轮对轴箱装置、弹簧减振装置、构架或侧架摇枕、基础制动装置。3.特点：（1）设置一系弹簧装置；（2）安装结构简单的减振装置；（3）采用滚动轴承装置；（4）构架或侧架一般做得比较粗大；（5）一般采用单侧闸瓦制动。4.25t轴重低动力作用转向架的主要三种结构形式1、构架式焊接转向架2、三大件转向架3、准构架转向架第一节转8A型转向架转8型转向架，原名608型，亦称老转8型，是原齐齐哈尔车辆工厂1958年参照前苏联转向架设计、制造的.转8型转向架于1964年停止生产。1964年原齐齐哈尔车辆工厂和铁道部科学研究院等有关单位根据生产、运用、检修和科研方面所反映的意见，对转8型转向架进行了改进设计。改进后的转向架1966年通过铁道部鉴定，定名为转8A型，又名新转8。w与转8型转向架相比，转8A型转向架的固定轴距由1700mm改为1750mm，增大了侧架三角孔；侧架下平面距轨面高度由190mm改为170mm，加大了摇枕端部上平面与侧架上弦杆下平面之间的间隙，方便了枕簧的装卸；枕簧的挠度裕量系数由0.9改为0.7，在保持弹簧静挠度35mm不变的情况下，缩小了弹簧的平均直径，相应缩减了侧架的弹簧承台宽度；摇枕端部与侧架中央方孔的宽度缩小，从而加大了侧架的三角孔；侧架立柱角度由0º改为2.5º，立柱磨耗板厚度由6mm改为10mm，并增加了硬度要求，提高了减振系统减振作用的稳定性；制动梁由吊挂式改为滑槽式；下旁承与摇枕由原来铸成一体改为下旁承盒与摇枕铸为一体，在旁承盒内安装旁承铁，方便了旁承间隙的调整；下心盘用螺栓紧固在摇枕心盘安装面上，方便了车钩高度的调整。特点:三大件式转向架主型货车D轴转向架心盘承载结构简单，检修方便100km/h作用材质、外形：侧架、摇枕均采用ZG230-450碳素钢铸钢件；侧架各部分截面均做成槽形或空心箱形；摇枕为封闭的箱形截面，沿长度方向呈鱼腹形。一、轮对和轴箱装置•RD2型滚动轴承:双列圆锥滚子轴承、承载鞍•RD2型车轴•整体辗钢车轮•允许轴重21t•货车自重和载重总和84t二、侧架和摇枕心盘旁承三、弹簧减振装置四、基础制动装置作用转向架制动倍率：作用于转向架的制动力与制动缸推出力之比受力分析：制动倍率：一般习惯把归入基础制动装置的传动效率中考虑cos2PBBAKcoscos11PBBAPABAKPBAP1cos221BBAPKKncos五、运用情况及改进方向转8A型转向架结构简单，自重轻，强度较大，运行性能较好，因此，成为我国50t～60t货车使用的主型转向架。但多年的运用中也暴露出了一些问题：该转向架抗菱刚度低，重车运行速度约80km／h、空车运行速度约60km／h～70km／h时即可产生蛇行运动；枕簧空车静挠度偏小，减振装置的减振性能不稳定，当斜楔和与其配合的磨耗板磨耗到接近段修限度时，减振装置便丧失了减振作用；与车体之间的回转阻力矩较小，导致车体的低速摇头运动不能得到有效抑制，使车辆的动力学性能变差。改进：外簧弹性定位；增加弹簧静挠度减振斜楔加装耐磨衬板摇枕八字面加工并装磨耗板加装轴箱弹性悬挂转向架菱形变位转8A-G转向架（侧架交叉拉杆转向架）常接触滚子弹性旁承心盘旁承同时承载第二节控制型转向架•运煤专用C63型敞车采用控制型转向架•结构与转8A类似，参数有所不同•主要差别是采用常摩擦减振器第三节多轴转向架•二轴转向架是主型•为了增大载重采用多轴转向架是一种方法，另一方法是提高轴重。•多轴转向架应考虑的问题：各轴均载，曲线通过性能。为实现各轴均载，则必须做到：（1）心盘中心处于构架的对称中心位置；（2）各车轮直径一致，轴箱下支撑面距轨面高度一致；（3）各弹簧的工作高度及自由高度一致；（4）在铅垂载荷作用下，构架为绝对刚体。顺利通过曲线，采取切薄中间轮对轮缘或中间轮对处采用短瓦体轴瓦的措施，以利于通过曲线时减小轮缘磨耗和轮缘力。一、三轴货车转向架应用于载重90吨的凹底平车。二、四轴货车转向架1.Z10型四轴构架式转向架应用于载重210吨的凹底平车。轴箱弹簧组成：两级刚度弹簧2.包板式四E轴转向架应用于450吨（后降为350吨）的钳夹式货车。三、五轴货车转向架应用于150吨的落下孔车。第四节国外货车转向架发展简介一、Y25型转向架法国研制的，现为欧盟标准货车转向架。Y25型转向架特点：1、焊接一体式刚性构架，簧下质量小2、采用两级刚度弹簧3、采用利诺尔减振器4、采用弹性旁承二、交叉拉杆式三大件转向架北美等国使用，为了提高三大件转向架性能三、摆动式货车转向架美国研制，可提高三大件转向架性能，最高速度可达到160km/h。摆动式货车转向架的特点：•具有摆式吊悬挂，增加横向运动，小的横向刚度；•增加了侧滚控制特性，提高了车辆抗侧滚的稳定性；•取消了摇枕挡，侧向力由弹簧托板传给侧架；•两级长行程的枕簧，空重车特性好；•加耐磨低合金钢衬垫。四、径向转向架稳定性：要求轴箱定位刚度适当大曲线通过：要求轴箱定位刚度适当小径向转向架：解决稳定性和曲线通过的矛盾径向转向架：自导向转向架:轮轨蠕滑力导向迫导向转向架：利用通过曲线时车体和转向架的相对运动，强迫轮对处于径向位置。第五节快速货车转向架研制主要措施一、H型焊接构架二、径向转向架和摆式转向架三、弹性常接触旁承四、增大弹簧静挠度和采用两级刚度弹簧第六节我国目前货车转向架进展主要内容:提速货车转向架的可靠性研究重载货车转向架的开发研制快速货车转向架的开发研制转8A型转向架：通用货车主型转向架提速货车转向架的可靠性研究在一段时间内，提速货车转向架仍然是我国铁路货物运输的主型转向架，因此加强提速转向架摇枕、侧架、焊接构架、交叉支撑装置、弹簧托板、摇动座、制动梁等关键零部件的可靠性研究非常必要。同时还应对弹簧、斜楔、磨耗板、橡胶件等小部件进行可靠性研究，提高其使用寿命，保证提速转向架长期运行中动力学性能的稳定性，确保铁路货物运输的安全。重载货车转向架的开发研制在重载运输方面，增加车辆单车载重是提高运输效率的重要途径之一。美国铁路约65%的货车采用F轴(轴重29.8t)，部分采用G轴(轴重35.7t)澳大利亚重载线路的轴重已经提高到35t巴西卡拉齐斯重载铁路的轴重已经达到33t南非重载铁路轴重已经达到26t(窄轨)瑞典重载铁路已将轴重由25t提高到34t俄罗斯已普遍采用了23.5t轴重，并正在将货车轴重提高到27t要根本解决我国铁路货运紧张的局面，开发研制大轴重货车转向架以全面实现铁路的重运输是解决问题的有效办法。就我国现有货车转向架技术而言，已经具备了推广25t轴重转向架应用范围的条件。在新造货车中减少21t轴重货车的数量，增加25t轴重货车的产量，逐步过渡到新造全部为25t轴重货车同时研制开发30t一35t轴重的低轮轨作用力货车转向架，以满足货运专线开行万吨列车的需要。快速货车转向架的开发研制在货车快运方面，欧洲的铁路快运货车积极借鉴高速列车的成功经验，快运货车的速度一般在120km/h-160km/h，以集装箱运输、小汽车运输、家用电器、鲜活物品等附加值高的货物为主。欧洲典型的高速货车转向架有法国的丫25、Y37，德国的DB-661、MRS，英国的TF25等。其中Y37和DRRS可以满足160km/h及以上速度的运用要求，也被称为高速货车转向架，所采用的技术发展趋势越来越客车化。就发展我国的快速货车转向架而言在设计结构和性能上已经有了突破，但还应进一步结合高速客车转向架的成熟技术，参考国外高速货车转向架的成功经验，进一步优化和完善液压减振技术、盘形制动技术、防滑技术等的设计方案，保证配套技术的可靠性。结合高速客车转向架的运用经验，优化构架、摇枕、轴箱悬挂装置、中央悬挂装置等的结构设计，提高部件的疲劳可靠性，使时速160km货车转向架尽快形成生产能力，早日投入快速货运专线中使用。转K1型、转K2型转向架铸钢三大件转向架，侧架中、下交叉拉杆转K3型转向架整体焊接构架，轴箱弹簧悬挂装置、弹性常接触旁承、球面心盘。转K4型转向架引进美国SwingMotion型转向架转8G型、转8G型转向架转8A三大件转向架基础上改造转K5、转K6型转向架25t轴重转向架