CW-200K转向架教程

CW-200K转向架长春轨道客车股份有限公司二○○三年十二月•概述•基本结构•组装与调整•运用情况及易出现的问题•重点检修部位及检修方法•1.概述•CW-200K型转向架是在CW-200型转向架的基础上专门为适用于160km/h速度等级发展起来。•CW-200型转向架是我厂在借鉴各国先进转向架基础上，自主研制开发的转向架，在研制过程中得到了铁道科学研究院和各个铁路院校的技术支持。该型转向架经历十余年的研制开发、试制生产、形式试验、正线试验，现已完善成熟，成为我厂主型转向架，按速度级CW-200型转向架分为300km/h、200km/h、160km/h和120km/h四种。•每个速度级的转向架在研究、设计过程中，均进行了如下计算和试验：构架及各种吊座的强度计算和1000万次疲劳试验；转向架动力学性能计算；试验台滚振试验、环行道试验和正线试验及运行考核，使参数更加优化，设计结构更加合理，从而保证了转向架具有优良的性能且方便检修。•CW-200K型转向架为无摇枕结构，取消了传统结构的悬吊件，由大变位空气弹簧直接支撑车体。其中制动盘为两盘，动力学参数按160km/h要求重新进行了优化。设计中尽可能采用无磨耗结构，因此使转向架结构简单、可靠性强、易维修。•2转向架基本结构•CW-200K转向架基本结构为无摇枕、无摇动台、无旁承型式。轴箱定位采用可分离式轴箱转臂定位方式。中央悬挂采用空气弹簧及减振器。牵引方式为单牵引拉杆。基础制动为每轴两制动盘的单元制动方式。转向架主要由构架组成、轴箱定位装置、中央悬挂装置、盘形制动装置及轴温报警装置部分组成。2.1构架组成•构架为H型钢板焊接结构，由两根侧梁和两根横梁组成。侧梁为中间下凹的鱼腹形，由4块钢板组焊成箱形封闭结构。侧梁内部有密封隔板使侧梁内腔成为空气弹簧的附加空气室。横梁采用日本进口无缝钢管，外径为φ165.2mm，壁厚14.3mm。在侧梁上焊有定位座、横向减振器座、高度阀座和防过充装置座等，在横梁上焊有盘形制动吊座，抗侧滚扭杆座、牵引拉杆座等。在构架的焊接过程中所有部件均采用“V”型坡口，以便于机械手操作，钢板材料为16MnR即保证有足够的刚度同时又保证有良好的焊接性。•构架在设计后进行了有限元强度计算，焊接后通过了静强度和1000万次疲劳强度试验。经改进设计的构架既减轻本身的重量又能保障有足够的强度和刚度。构架组成重量约为1435kg。实现了轻量化。2.2.轴箱定位装置•轴箱定位装置采用分体式轴箱结构的无磨耗转臂式轴箱定位，轴箱转臂一端与轴箱体连接,另一端压装定位节点，并通过定位座与构架相连。轴箱定位装置主要包括轮对组成、轴承组、轴箱定位节点、双圈弹簧组和垂向减振器等部分。2.2.1轮对组成•（1）车轴•轴重为16.5t，轴径中心距为2000mm，轴型RD3A1，该轴型标准于2002年由四方所颁布，在此之前出厂的转向架车轴轴型在没有标准可寻的情况下出厂时均刻打“RD3B”，这与后来200km/h三个制动盘车轴轴型相冲突（此后四方所标准中规定三个制动盘车轴轴型为“RD3B”）。•（2）车轮•车轮采用KKD车轮，LM磨耗型踏面。•（3）制动盘•制动盘使用铁科院产品较多，其余还有戚墅堰机车车辆研究所、沈阳铁道制动机厂产品。•轮对组装后需作动平衡试验,允许不平衡值为75g.m，采用去重法对不平衡进行校正。2.2.2定位节点组成•定位节点组成包括定位转轴、定位套，是轮对轴箱与构架的联系纽带，它决定着轮对轴箱相对于构架的定位刚度，并承受两者交变的纵、横向力。定位节点的纵、横向刚度可根据整车的动力学优化及试验进行调整。•定位套从转臂定位孔两端分别压入后用定位轴和盖形螺母锁紧，盖形螺母的拧紧力矩为450～500N.M。2.2.3轴箱弹簧组成•弹簧装置由内、外圈弹簧、弹簧上、下夹板及预压紧螺栓、螺母组成为一体，螺母上开有销孔。弹簧组装高度为300mm，组装后用销子穿入螺母销孔处。•内、外圈弹簧材料为60Si2CrVA3.2.4一系垂向减振器•在轴箱转臂和构架间设有垂向油压减振器，安装尺寸为423mm，工作行程为±70mm。该减振器用以有效地控制转向架的垂直振动和点头振动。轴箱减振器主要为进口产品，阻尼系数为15KN.S/m。参数可根据动力学优化进行修正。3.2.5轴端安装•轴承采用SKF短圆柱滚子轴承，外形尺寸130X250X（2X80）轴承润滑脂采用国产铁道车辆Ⅲ型滚动轴承润滑脂。润滑脂的填注量为每轴箱0.7～0.8kg，换脂期为18～24个月。•每个轴的其中一端安装有防滑器测速齿轮其作用主要是将速度信号传到防滑器主机来调整制动力以防止车轮擦伤。•在2003年以后出厂车的转向架每一个轴端安装有轴端接地装置防止轴承发生电蚀。2.3中央悬挂及牵引装置•中央悬挂装置包括空气弹簧、高度阀、压差阀、横向挡、横向减振器、抗蛇行减振器、抗侧滚扭杆、防过充装置及牵引装置等主要部件。3.3.1空气弹簧•空气弹簧是无摇枕转向架的重要部件之一，对空气弹簧的基本要求是：•（1）由于取消了摇枕，车辆通过曲线时需要依靠空气弹簧的水平变位来实现转向功能，这就要求空气弹簧具有足够的水平和扭转变位能力。•（2）应具有稳定的水平方向复原能力，同时在通过曲线时，不会形成过大的回转阻力而使车辆产生较大的侧向力增大车轮和钢轨的磨耗。在直线上运行时又需要较大的回转阻力，以不致因回转阻力过小而使车辆产生蛇形失稳•（3）力求使车辆的垂向和横向自振频率达到1赫兹左右，以保证车辆具有优良的乘座舒适性，但又不因为空气弹簧过分柔软而使车辆产生较大的侧滚振动。•（4）应保证空气弹簧无气状态下，车辆能够安全运行。•空气弹簧主要由以下四部分组成：•(1)上盖板；•(2)空气胶囊；•(3)底座橡胶垫•(4)可变节流阀2.3.2附加空气室、高度控制阀、差压阀和管路•空气弹簧附加空气室由侧梁内室组成，两个附加空气室由管子相通，管路间设有压差阀，防止两侧空簧压差过大影响安全。压差阀压差为1.2Mpa，空气弹簧系统设有高度控制阀，以保证车体在任何静载下与轨面保持相同高度。2.3.3横向止挡•横向挡设在中央牵引座上，与纵向梁的间隙为40mm，其作用主要防止过曲线时转向架与车体的横向位移过大及保证车辆运行时具有良好的横向平稳性。2.3.4横向减振器•横向减振器每侧设1个，分别连在中央牵引座和构架上的减振器座上。其作用保证车辆运行时具有良好的横向平稳性。2.3.5抗蛇行减振器•抗蛇行减振器分别安装与转向架的两侧，一端与构架上的减振器座连接另一端与车体下的减振器座连接。其作用是提高车辆的蛇行运动稳定性和运动平稳性，同时又不降低曲线的通过能力。2.3.6牵引装置•牵引装置采用单拉杆结构，杆身为整体锻件，两端装有相同球形橡胶节点，一端与构架相连，另一端与车辆牵引座连接。•牵引装置在垂向、横向的位移主要由拉杆两端的球形橡胶变形来实现，垂向和横向刚度很小，对中央悬挂系统的振动性能影响很小，具有良好的随动性，牵引装置的纵向刚度由牵引拉杆弹性节点提供。2.3.7抗侧滚扭杆•扭臂一端与转向架构架上的扭杆座连接另一端与车体枕梁下的扭杆座连接。其作用主要是通过抗侧滚扭杆的扭转运动抵消车体的侧滚振动。•抗侧滚扭杆主要由扭杆、扭臂、连杆和支承座等组成。其中扭杆是该装置中最主要的受力件，承受循环扭矩作用。扭杆和扭臂之间采用可靠性很高的圆锥形渐开线花键连结，能够传递较大的扭矩。连杆与扭臂及车体之间的连接均采用自润滑关节轴承，且本身带有防尘密封装置。2.3.8防过充装置•在构架的两外侧，各有一根防过充安全钢丝绳，安全钢丝绳的功能是：当车辆出现异常状态时，即空气弹簧处于过充状态、高度调整阀、压差阀同时处于故障状态时，由安全钢丝绳将车体和构架拉住，限制空气弹簧的高度，保证车辆与限界之间的有效安全距离，从而达到保证车辆的行车安全。2.4基础制动装置•基础制动装置每轴安装2个轴装式制动盘，2个带有间隙调整器的单元制动缸，闸片的材质采用粉末冶金，可满足最高运行速度200km/h的要求。该制动盘与闸片组成的一对摩擦付，具有摩擦系数稳定，导热率高等特点。2.5轴温报警装置•在构架侧梁外侧安装有轴温报警装置的接线盒和连接线，温度传感头安装在轴箱体上，用来检测车辆运行过程中轴箱内部温度的变化，一旦轴箱内部的温度高于外界温度40℃，车上报警器立即发出警报，此时必须立即停车进行检查，排除故障并进行彻底修复后方可继续运行。3转向架的组装、调整及分解•转向架的组装与调整分两部分转向架本身的组装与调整和落车的组装与调整。•3.1转向架的组装调整•轴箱弹簧的组装要求•轴箱弹簧根据自重试验高度选配，同一转向架高度差不大于4mm，同一轮对及同一侧高度差不大于2mm。•轮对的组装要求•同一轮对上车轮滚动圆直径之差不大于0.3mm。同一转向架及同一车辆上不大于1mm。动平衡值不大于0.735N.M。•轮对与构架的组装要求•a.转向架两侧固定轴距之差不大于1mm，对角线之差不大于1.5mm。•b.调整同一轮对上两车轮外侧面分别与构架上定位块的间隙差不大于2mm。•转向架四角高的调整•调整四角高时应在转向架上加载相当于车辆自重的载荷，此时测量构架定位块下表面距轨面的高度437.5（+4、-4），四角高差不大于4mm，如满足不了要求可调整轴簧下调整垫的厚度。3.2落车组装调整•空气簧高度调整•落车调整后空气簧高度为210（+2，-2）（充气状态），同一转向架两空气簧高度差不大于2。调整时可测量空气簧上表面距构架上基准块距离150（+2，-2）。如空气簧下加调整垫时再加上调整垫的厚度。•高度阀调整杆的调整•调整时将垂直杆上的两处螺母松开转动阀杆即可调整阀杆的高度，当空气簧充气后达到所要求的高度，水平杆处于水平位置时可拧紧垂直杆两处的螺母。•车钩钩高的调整•旋轮后满足不了钩高要求时可优先考虑在轴箱簧下加垫簧下最多可加20mm，簧上可加5mm如果仍满足不了钩高时可在空气簧下加垫调整，加垫厚度不允许超过20mm。•空簧下调整垫的厚度为5mm，当加两个垫时两个垫之间应点焊在一起。•横向止挡的调整•位于牵引支座上的横向止挡与构架纵向梁之间的间隙为40（+2，-2）如满足不了要求时可通过纵向梁处加调整垫调整。•轴箱减振器处钩子的调整•此处要求钩子的上表面与转臂弹簧托盘的下表面之间的间隙应大于30mm，如满足不了要求时可在钩子上安装表面加垫。•其它要求•落车前将牵引支座组成与车体相联，再将车体落于转向架上。•由于转臂和箍为整体组装后加工，因此更换时须整体更换，不允许只更换其中一件。•单车调车时空气弹簧必需按规定要求充风。•作修程时构架除垢、除锈不允许采用水煮以防构架内腔防腐层被破坏。3.3转向架的分解•转向架的分解分为转向架与车体的分解和转向架本身的分解•转向架与车体的分解•该型转向架由于结构原因，车体与构架间接口较多，当分离车体与转向架时,以下部件均需拆开：•（1）抗侧滚扭杆•（2）牵引拉杆•（3）横向减振器•（4）防过充装置•（5）高度阀调整杆•（6）抗蛇行减振器•（7）相关的电器连线和制动管路•转向架的分解•（1）构架组成与轴箱定位装置的分解•将构架定位座节点下方锁紧板处螺栓分解。•将轴箱减振器下端螺栓分解。•将吊勾处螺栓分解。•上述项目完成后即可起吊构架组成。•（2）轴箱定位装置的分解•将转臂和箍连接处的4个螺栓分解即可将转臂、箍和轮对组成分离。•注：①.分解时转臂、箍和弹簧应作标记恢复时按原位恢复。•②分解时对各处所加调整垫数量应作好记录以便按原样恢复．4CW-200K转向架的运用情况及易发生的问题4.1运用情况•CW-200K转向架自2001年10月首次批量装备上海局上海高质车以来，目前已装备了165辆快速车，含盖8个路局。其中上海至北京豪华高档列车、上海至南京城际双层列车、专运处高包车及昆明双客等均采用CW-200K转向架。•4.2易发生的问题•通过CW-200K转向架两年多的实际运行及兰州段A2修，上海段A2及A3修的情况看。该转向架总体运用情况良好。我公司设计及售后服务人员对运用中的CW-200K型转向架进行过多次调研及跟踪服务，用