货车转向架(1)

第三章货车转向架第一节我国货车转向架的发展1966年前型式比较多：转1、转2、转3、转4、转5、转6、转6A、转8。1966年后的主型转向架：转8A优点：结构简单、检修方便、对线路适应性好。缺点：抗菱刚度不足、减振系统不耐磨、临界速度低。不适应提速需要，已停止生产。提速转向架：交叉支撑系列有转K1、转K2、转8AG、转8G（铸钢三大件转向架），借鉴美国交叉支撑技术。转K3是借鉴欧洲Y25技术（整体焊接构架）、转K4借鉴美国摆式转向架技术。以上转向架的轴重为21t，运营速度120km/h。提速重载转向架：转K6、转K5，转K6与转K2原理基本相同，转K5与转K4原理基本相同。经过运用考验和多次动力学试验表明，转K6型转向架可有效减少重载列车轮轨之间的磨耗，降低重载运输的运营成本，隔离轮轨间高频振动，改善车辆的垂向动力学性能，提高车辆的运行平稳性，是我国70t级及以上货车主型转向架。1、构架式焊接转向架2、三大件式转向架3、准构架转向架第二节转8A型系列转向架转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。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）改进之处：（1）加装了弹性下交叉支撑装置；（2）采用了双作用弹性旁承；（3）采用两级刚度弹簧；（4）加装心盘磨耗盘；（5）采用奥－贝球铁衬套和配套的45钢圆销。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转K1型、转K2型、转K6型转向架转K6型转向架适用于标准轨距、轴重25t、最高商业运营速度120km/h的各型铁路提速、重载货车。主要特点转K6型转向架系铸钢三大件式货车转向架。一系悬挂采用轴箱弹性剪切垫；二系悬挂采用带变摩擦减振装置的中央枕簧悬挂系统，摇枕弹簧为二级刚度；两侧架之间加装侧架弹性下交叉支撑装置；采用直径为375mm的下心盘，下心盘内设有尼龙心盘磨耗盘；采用JC型双作用常接触弹性旁承；装用25t轴重双列圆锥滚子轴承，采用轻型新结构HEZB型铸钢车轮或HESA型辗钢车轮；基础制动装置为中拉杆式单侧闸瓦制动装置，采用L-A或L-B型组合式制动梁，新型高摩合成闸瓦。主要性能参数轨距1435mm轴重25t轴型RE2A或RE2B自重4.8t最高商业运营速度120km/h通过最小半径(限速)145m基本尺寸固定轴距1830mm车轮直径840mm游动杠杆自由端与铅垂面夹角53°基础制动装置制动倍率4转K6型转向架三维实体图转K6型转向架三维实体爆炸图主要结构1.轮对组成及轴承(1)车轮为HEZB型碳素钢铸钢车轮，同一辆车必须装用同一型号的车轮。(2)RE2A型车轴或RE2B型车轴，材质为LZW50钢。(3)滚动轴承采用SKFTBU150型、FAGTAROL150型滚动轴承或353130A、353130B、353130C等紧凑型滚动轴承。同一轮对必须装用同一型号的轴承。2.轴箱橡胶垫组成转K6型转向架轴箱一系加装了内八字橡胶弹性剪切垫，实现轮对的弹性定位，减小转向架簧下质量，隔离轮轨间高频振动。轴箱橡胶垫组装时，导电铜线在转向架内侧。3.侧架组成侧架组成结构见下图。支撑座通过沿侧架大体中心线上下两条焊缝焊接在侧架上，组装位置必须用专用组焊工装保证，配合面允许打磨修配；立柱磨耗板通过4个折头螺栓与侧架立柱紧固。4.中央悬挂系统转向架摇枕弹簧由6个外圆弹簧（1）、1个外圆弹簧（2）和7个内圆弹簧组成，外圆弹簧（1）比内圆弹簧高23mm，外圆弹簧（2）与内圆弹簧同高。为便于识别，外圆弹簧（2）涂黄色厚浆醇酸漆。5.减振装置转向架减振结构为斜楔式变摩擦减振装置，由侧架立柱磨耗板、组合式斜楔、斜面磨耗板、双卷减振弹簧组成。减振弹簧比枕外圆弹簧(1)高10mm。6.摇枕组成转K6型转向架摇枕由固定杠杆支点座组成、摇枕、下心盘、斜面磨耗板组成，摇枕材质为B级钢，下心盘螺栓为GB31.1-88的M24螺栓（强度等级10.9级），螺母为BY-B、BY-A、FS型防松螺母（强度等级10级）。7.基础制动装置转K6型转向架基础制动装置由左、右组合制动梁、中拉杆、固定杠杆、固定杠杆支点、游动杠杆、高摩合成闸瓦，各种规格的耐磨销套组成。8.侧架弹性下交叉支撑装置下交叉支撑装置由1个下交叉杆、1个上交叉杆、8个橡胶垫、4个双耳垫圈、4个锁紧板、4个紧固螺栓组成。在上、下交叉杆中部焊有上、下夹板，利用2组M12螺栓、螺母、垫圈将夹板紧固，同时把螺母用电焊点固，上、下夹板间有4处塞焊点和两条平焊缝，把上、下交叉杆点固成一个整体。交叉杆三维实体图交叉支撑装置弹性结点三维实体图9.双作用常接触弹性旁承转K6型转向架采用了JC型双作用弹性旁承，增加转向架与车体之间的回转阻力矩，提高转向架高速运行稳定性。JC型双作用弹性旁承由弹性旁承体、旁承磨耗板、旁承座、滚子、滚子轴、调整垫板、垫片等零部件组成。旁承磨耗板顶面距滚子顶面距离14+2-1（1）应用弹簧与橡胶复合弹性旁承体新技术。增加车体与转向架间的回转阻尼，有效抑制转向架与车体的摇头蛇行运动和车体侧滚振动，从而解决了空、重车回转阻力难以协调的技术难题，进一步提高了车辆的临界速度，有效保证车辆运行性能的稳定。（2）端部无磨耗弹性定位技术。弹性旁承端部采用无磨耗弹性定位设计，设置适宜的刚度等性能参数，解决了旁承端磨后车辆动力学性能衰减问题，从而确保车辆运行性能的稳定和旁承使用可靠性。（3）应用纵向滚动限位技术可在车辆通过小半径曲线时有效控制回转阻力矩在适当范围内，提高车辆的曲线通过性能，满足提高车辆运行性能的需要。第四节转K4、K5型转向架转K5型转向架是在我国铁路大提速和重载战略下，由株洲车辆厂和美国原ABC-NACO公司在转K4转向架的基础上联合开发的新产品,引进了美国先进、成熟技术。转K5型转向架适用于在标准轨距铁路上运用的载重为70t级的各型铁路货车、载重为76t和80t的各型运煤专用敞车以及其他总重为100t铁路专用货车。主要性能参数主要性能参数：轴重25t自重≤4.7t商业运行速度120km/h轨距1435mm轮径Φ840mm车轮踏面形状LM磨耗型踏面轴型RE2B型轴承353130A、353130B或353130C型基础制动装置制动倍率4通过最小曲线半径145m限界：符合GB146.1-83《标准轨距铁路机车车辆限界》车限-2的要求。主要基本尺寸固定轴距1800mm下心盘直径ø375mm下心盘面（含心盘衬垫）距轨面自由高703mm下心盘面至弹性旁承顶面距离（自由高）83mm转K5型转向架转K5型转向架具有摆动式转向架的主要特点：（1）结构上属于铸钢三大件式转向架，具有结构简单、车轮均载性好、检修维护方便等优点。（2）该转向架采用了类似于客车转向架的摇动台摆式机构，使转向架横向具有两级刚度特性，大大增加了车辆的横向柔性，提高了车辆的横向动力学性能，降低了轮轨间的磨耗，提高了车辆的运行品质。（3）提高了车辆脱轨安全性。由于摆动式转向架摇枕位置下移，使侧滚中心降低，对侧滚振动控制加强，有效地减小了爬轨和脱轨的可能性，尤其是对高重心的货车，大大提高了其脱轨安全性。（4）该转向架具有高的耐久性和可靠性。经美国和加拿大运用实践表明，该转向架运用寿命长，维修工作量小，可运营160万公里免检修。转K5型转向架结构类似于转K4型转向架，主要由轮对和轴承装置、摇枕、侧架、弹性悬挂系统及减振装置、基础制动装置、常接触式弹性旁承等组成，见下图所示，该型转向架也采用了独特的弹簧托板、摇动座等结构，使之具有更好的横向性能及其它优点。下面就转K5型转向架各部件结构特点作一介绍：转K5型转向架转K5型转向架悬挂系统分解图摇枕组成侧架组成导框摇动座承载鞍下旁承组成弹簧托板组成斜楔组成导框摇动座摇动座减振弹簧承载弹簧1.轮对与轴承采用RE2B型轮对和353130A、353130B或353130C紧凑型滚动轴承，车轮为新结构轻型铸钢车轮（HEZB）或辗钢车轮（HESA），车轴为RE2B车轴。如下图所示：2.承载鞍承载鞍的结构与转K4转向架承载鞍类似，鞍顶面为经硬化处理的弧面，与导框摇动座的组合成为摆动机构的上摆点，使侧架象吊杆一样，具有摆动的功能，提高车辆的横向性能。鞍面尺寸与进口轴承相匹配,其余按AAR标准设计制造，材质为C级钢。如下图所示：3.侧架组成侧架材质为B级钢，侧架立柱磨耗板材质为45钢，侧架滑槽磨耗板材质均为47Mn2Si2TiB或T10钢，侧架立柱磨耗板用两个ZT型平头折头螺栓紧固在侧架立柱面上，导框摇动座为合金钢锻件，用固定块固定于侧架导框处；侧架立柱磨耗板、ZT型平头折头螺栓及防松螺母均与转K4转向架通用。如下图所示：导框摇动座导框摇动座固定块侧架滑槽磨耗板侧架立柱磨耗板侧架侧架组成ZT型平头折头螺栓4.摇枕组成摇枕和下心盘材质均为B级钢，下心盘直径为375mm，内有材质为含油尼龙的心盘磨耗盘，心盘螺母采用10级BY—A24或BY-B24防松螺母，配套螺栓采用GB31.1-88规定的螺栓，螺栓强度为10.9级。摇枕八字面采用不锈钢磨耗板，材质为0Cr18Ni9，与转K4型转向架磨耗板通用。摇枕下部铸出两块三角形挡，其与弹簧托板上的挡块配合，限定摇枕的最大横向位移（摆动加横移共为±32mm），防止摇枕串出，起到安全挡的作用。如下图所示：心盘磨耗盘下心盘摇枕八字面磨耗板摇枕组成固定杠杆支点座5.弹簧托板、摇动座与摇动座支承