《机车总体结构及设计》03走行部原理及基本结构

12第三章走行部原理及基本结构机车转向架概述机车转向架构架轮对轴箱弹簧悬挂元件减振元件驱动机构基础制动装置3第一节机车转向架概述转向架的任务（作用）：组成：相对廉价制簧区承受重量辅体力（车体、动力装置及辅助装置）；保证黏着传递力；缓和冲击保平稳；通过曲线制动力。456781.构架—转向架的骨架，承受和传递垂直力与水平力。2.弹簧装置—保证车轴载荷均匀分配，缓和线路不平顺对机车的冲击，保证机车的垂向运行平稳性。3.机车底架与转向架的连接装置—传递纵向力（如牵引力或制动力）和水平力（如机车通过曲线时车体产生的离心力等）。当机车通过曲线时，能实现转向架相对于车体的回转运动。4.轮对和轴箱—机车重量经轴箱、轮对直接传递给钢轨。在机车动力装置或制动装置作用下，通过轮对的回转使机车在钢轨上运行。轴箱是联系构架与轮对的活动关节，除保证轮对回转运动外，还能使轮对适应线路条件的变化，相对于构架在上下、左右和前后方向上活动。5.驱动装置—将机车动力装置的牵引功率传递给轮对。对于电传动机车，驱动装置是减速齿轮箱；对于液力传动机车，驱动装置是万向轴和车轴齿轮箱。6.基础制动装置—用压缩空气作用于制动缸鞲鞴产生制动力，经杠杆系统放大若干倍后传递给闸瓦，使其压紧车轮对机车进行制动。主要技术要求：（最佳黏着动力良，轻易接近材质统）保证最佳的黏着条件；良好的动力学性能；自重轻，工艺简单；良好的可接近性；零部件材质统一。11机车转向架分类：12分类方法种类代表车型/标准/特点轴数两轴B0-B0北京、SS5……三轴C0-C0SS3B、DF4……四轴适应重载运输、理论研究速度高速时速200以上普通时速120上下弹簧装置一系悬挂低速机车——调车机车二系悬挂中高速机车轴箱定位有导框定位东风无导框定位其他体转连接有心盘无心盘下面…………对转向架的每个组成部位做详细介绍相对13廉制簧区价第二节机车转向架构架转向架构架一般由左、右两侧粱和一个或几个横梁及安装座组成；构架焊后必须整体退火和整体加工，以消除焊接内应力和保证构架精度141516侧粱——传递力、规定轮对的位置；横梁只有一二中部梁有端梁开口式(H型)构架封闭式构架保证构架水平刚度；保持各轴平行；承托牵引电机。一、转向架构架设计原则：考虑构架与各有关零部件的相互位置；各梁尽可能等强度；各梁尽可能对称；减小应力集中保证强度和刚度；电焊结构注意施工方便；设有机车复位支撑部位17一、转向架构架设计原则：考虑构架与各有关零部件的相互位置；各梁尽可能等强度；各梁尽可能对称；减小应力集中保证强度和刚度；电焊结构注意施工方便；设有机车复位支撑部位位置对称等强度，减小集中便支撑。18二、转向架构架形式：现代机车转向架构架有铸造和焊接两种形式。内燃及电力机车大部分采用焊接构架。19三、SS3B转向架构架组成：2侧粱、2端梁、2中间梁及附加支座；属于什么形式的构架？20技术要求：对角线相差≤2mm焊缝断面尺寸允许差±12mm；构架四角高度差≤5mm侧粱上下面所有安装板、垫板加工后尺寸为10±2mm；构架焊后退火处理，然后整体加工；重要焊缝进行X射线和超声波探伤检查。21四、SS7转向架构架构架试验：构架在铁科院试验台上进行纵向、横向、垂向、制动、抗扭电机动载荷六种载荷下的静强度和疲劳强度试验，试验最大应力低于60MPa；日常运用时，检查构架及各焊缝不许有裂纹；特别注意检查电机前吊座、电机后吊座、各减振器座应无裂纹；构架检修时，检查侧粱中心距，轴距，上、下拉杆座纵向间距，旁承平面度等尺寸，判断构架是否严重变形，视情况进行修复或报废。22五、DF4B转向架构架构架组焊后进行整体退火处理，以消除焊接应力，防止变形。退火温度为500～550℃，在炉内保温三个半小时，然后炉内冷却。当温度降至200℃左右时，出炉置空气中自然冷却。六、DF11转向架构架第三节轮对作用：传递静载荷、产生牵引力；要求：保持正确形状和良好的技术状态，足够的强度，尽可能减轻重量。组成：车轴、车轮、大齿轮；轮轴间是什么配合？23一、车轴车体：。24轴颈防尘板座轮座齿轮座轴身——弯矩；——扭矩；——组装应力；电机静动载荷；过曲线时的附加弯矩；同一轮对相对滑动时的附加扭矩；线路冲击及机车振动产生的附加载荷。25电传动机车车轴上承受的载荷比较复杂，包括哪些？车轴相关知识点：由于主要的应力都是交变的，所以车轴的折损通常是由疲劳引起的。车轴上直径不同的交接处，均用圆弧过渡，圆弧半径要尽可能的大一些，一般为20～50mm；为了减轻重量，高速机车的车轴采用中空车轴；26二、车轮机车的车轮一般为组合式结构，即车轮由轮心和轮箍两部分组成；优点是轮箍磨耗到限时可更换继续使用，从而节约钢材。高速列车的车轮多采用整体车轮，一方面可以减小车轮质量，另一方面可以防止轮箍和轮心间的“弛缓”而产生事故27组合式结构车轮=轮心+轮箍=轮毂+轮辐+轮辋+扣环281、车轮轮心一般为ZG310-570铸钢件，福板式结构；当速度大于120km/h时，车轮应进行动平衡试验；轮毂上设有一退轮油孔，与轮心内控的油槽相通，是为了便于压装和退轮（降低压装吨位，避免表面拉伤，保证产品质量）；292、轮箍轮箍是用轮箍钢LG65制成，加工后车轮滚动圆直径为1050mm或1250mm；轮对整体加工确保轮箍内侧距为1353±1mm；我国干线电力机车车轮1250mm，左右两侧车轮直径之差不得大于0.5mm；左右两轮缘内侧距为1353（-3～+1）mm。30轮箍与钢轨顶面接触部分成为踏面，踏面与钢轨内侧接触的部分称轮缘，踏面滚动圆直径即为车轮的名义直径；31踏面做成锥度的目的：磨耗均匀延寿命；便于机车过曲线；滑向中心抑摆动。锥形踏面特点：轮缘厚度高度、踏面两段锥度、外侧倒角、R16圆弧倒角。32轮缘的作用：引导曲岔防脱轨；磨耗形踏面优点：延长镟轮公里，减少镟轮切削；允许更高轴重，减少轮缘磨耗。磨耗形踏面的磨耗呈平行磨耗（磨耗时与原来的形状比较接近），锥形踏面呈凹陷状。33三、轮对组装及标识轮心与车轴采用注油压装，过盈量0.28～0.38mm，压装力为100～150t；轮箍与轮心采用热套，加热温度为220～330℃，过盈量为1.25～1.4mm;为了考核轮对各零件的质量，在各零件规定部位均有炉号、顺号、压装力、组装年月、车号、探伤标记、工厂代号、检查员印记等标识。轮对组装过程：压装大齿轮与轮心——压装车轴与轮心——热套轮箍——加工轮缘踏面。34主要内容：轴箱的定义及作用补充轴箱定位知识导框式定位轴箱无导框式定位轴箱机车轴箱新型轴承典型轴箱组装35第四节轴箱增加一张轴箱转向架图片还可以增加一个视频3637上弹簧座挡圈轴箱拉杆压盖端盖轴箱体滚动轴承减振垫下弹簧座弹簧组后盖轴箱装配轴箱的作用1、承受重量传递力：承受车体的重量并传递给轮对；将簧上载荷（包括垂直方向的动载荷）传递给车轴;并将来自轮对的牵引力或制动力传递给构架;传递轮对与构架间的横向作用力；2、连接轮对与构架的活动关节，实现轮对与构架间的垂向和横向运动；3、将轮对和侧架或构架联系在一起，使轮对沿钢轨的滚动转化为车体的平动38承受重量传递力关节运动滚化平要求：良好的润滑性（减少磨耗、将低运行阻力）；良好的密封性。轴箱的形式按定位方式：分为导框式定位轴箱和无导框定位轴箱；按轴承种类：分为滚动轴承轴箱和滑动轴承轴箱；39滚动轴承轴箱具有起动阻力小、维护方便、节油、节省有色金属等优点，所以目前机车上均采用滚动轴承轴箱。40411.车轴2.防尘挡圈3.轴承内圈4.轴承内圈16.轴箱前盖14.防松片13.压板10.11.轴承外圈6.轴箱后盖5.轴箱体12.轴承挡圈1、轴箱定位装置及轴箱定位约束轮对与构架之间相对运动的机构，称为轴箱定位装置，由于轴箱相对于轮对在前后、左右方向的间隙很小，故约束轮对相对运动的轮对定位通常也称为轴箱定位。2、对轴箱定位装置的要求应该在纵向和横向具有适宜的弹性定位刚度，其值是该装置主要参数；结构形式应能保证良好地实现弹性定位作用，性能稳定，结构简单可靠，无磨耗或少磨耗。补充知识一、轴箱定位方式二、轴箱定位装置结构形式（1）固定定位轴箱与转向架侧架铸成一体，或是轴箱与侧架用螺栓及其其它紧固件连接为一个整体，轴箱与侧架之间不能产生任何相对运动。固定定位（2）导框式定位轴箱上有导槽，构架（或侧架）的导框插入轴箱的导槽内，这种结构允许轴箱与构架或侧架之间在铅垂方向有较大的相对位移，但在前后、左右方向仅能在允许的间隙范围内，有相对小的位移。导框式定位轴箱导框（3）干摩擦导柱式定位安装在构架上的导柱及坐落在弹簧托盘上的支持环均装配有磨耗套，车辆上下振动时磨耗套之间是干摩擦。它的定位作用是由于轴箱橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹性定位作用。46（4）油导筒式定位把安装在构架上的导柱及坐落在弹簧托盘上的导筒分别做成活塞和油缸的形式。它的定位作用是，构架通过导柱与导筒传递纵向力和横向力，再通过轴箱橡胶垫传递给轴箱体，使橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹性定位作用。（5）拉板式定位用特制弹簧钢材制成的薄形定位钢板，一端与轴箱相连，另一端通过橡胶节点与构架相连。利用拉板在纵横向的不同刚度来约束构架与轴箱的相对运动，实现弹性定位。（6）拉杆式定位拉杆两端分别与构架和轴箱相连，拉杆可以允许轴箱与构架在上下方向有较大的相对位移。拉杆橡胶垫、套分别限制轴箱与构架之间的横向与纵向的相对位移，实现弹性定位。（7）转臂式定位又称弹性铰定位，定位转臂一端与圆筒形的轴箱体固结，一端以橡胶弹性节点与焊在构架上的安装座相连接。（8）橡胶弹簧定位构架与轴箱之间设有橡胶弹簧，橡胶弹簧在上下方向刚度较小，轴箱相对构架在上下方向有比较大的位移，而它的纵横向具有适宜的刚度以实现良好的弹性定位。一、导框式定位轴箱导框焊接在构架上，轴箱上导槽与构架上导框相配合形成导框定位。乘务人员应定期向轴箱与导框之间浇注车用机油。52二、拉杆定位轴箱531一长拉杆；2一连杆体；3一短拉杆；4一橡胶端垫；5一端盖；6一止块。5455二、拉杆式定位轴箱拉杆定位轴箱是指箱体通过左右两根具有不同高度且带橡胶元件的轴箱拉杆与构架相连，从而形成双扭动式结构；国内主型机车都采用独立悬挂式弹性定位拉杆式结构；拉杆式定位轴箱主要由轴箱体、前端盖、后端盖、四列向心短圆柱轴承和缓冲支承装置等组成；轴箱拉杆由拉杆体、长芯轴、短芯轴、橡胶圈、橡胶垫、卡环及端盖组成；56芯轴两端与拉杆座的配合处制成梯形截面，具有1：10的斜度，拉杆座也相应的制成梯形槽；芯轴与梯形槽底面间隙留有1～4mm间隙，不致使螺栓受到剪切力;轴承内圈与车轴轴颈过盈配合，轴承外圈与箱体采用动配合（防止偏磨）；内圈与防尘圈都采用油预热套装；在转向架前、后两端轴的轴箱中，在轴挡与外盖之间设有缓冲支承装置，橡胶堆的允许压缩量为5mm；中间轴不设橡胶支承，轴端与轴挡间留有12mm的间隙。——为了控制轮对的蛇形，便于机车通过曲线，以及缓和机车经过道岔、进入曲线时产生的轮对对钢轨的横向冲击。57三、导柱定位轴箱SS7、SS7D型电力机车的轴箱与转向架之间没有相对摩擦，轴箱由轴箱体、轴承、牵引导柱三部分组成；58牵引导柱组装由牵引导柱、导框（或者连接板）、橡胶套、内套、轴套和螺母等组成59四、机车轴箱新型轴承新型轴箱轴承型号为：552732QT和752732QT(一、三位);552732QT和652732QT(中间轴箱用)技术特点：P97优点：结构简化、拆装方便、便于制造维修和降低机车制造成本。五、SS3B轴箱组装SS3B型轴箱组装采用独立悬挂弹性定位拉杆形式结构，主要由前后盖、轴箱体、密封环和短圆柱滚子轴承、接地棒、挡板等组成。前后盖、轴箱体均为ZG230-450铸件；轴承：能同时承受轴向力和径向力的单列向心圆柱滚子轴承；内552732QKT，外752732QKT(一、三位轴箱,单边横动