转K7型转向架培训教材

转K7型转向架培训教材南车眉山车辆有限公司2010年2月前言随着我国社会主义市场经济的不断发展，铁路运输行业竞争越来越激烈，这就要求铁路运输向“重载、高速”迈进，以满足货主对铁路货运快捷、重载、安全、可靠等越来越高的要求。大力研制大轴重、高速和性能可靠的新型转向架，在相同条件下，以提高铁路运输能力，适应我国铁路运输发展的需要,具有时代的紧迫性和发展的必然性。由于重载列车的轴重增加了，造成车辆对轨道动、静两个方面较大的作用力。为了减少对轨道的损伤，应研制和改进转向架的结构和性能，减少因增加轴重而对轨道的破坏作用。因此需要在加大轴重的同时降低轮轨间的相互作用，减轻曲线上轮轨间的运行阻力和磨耗，提高综合运输效益。只有这样，通过改善和提高转向架的动力学性能，提高其运用安全性，实现重载和提速来提高铁路运输的经济效益。正是基于此，中国南车集团眉山车辆厂引进了南非先进、成熟的Scheffel转向架技术进行了转K7型转向架的研制，以改善车辆动力学性能和运行品质。为技术培训，南车眉山车辆有限公司编写了《转K7型转向架培训教材》，以供广大车辆制造、检修和运用工作者参考。由于刚进行小批量生产，加之时间、水平有限，不当之处望指正。编者2010年2月转K7转向架培训教材南车眉山车辆有限公司目录前言……………………………………………………………………………………1目录……………………………………………………………………………………2第一章概述……………………………………………………………………………3第二章转K7型转向架………………………………………………………………3第一节主要用途及特点…………………………………………………………4第二节主要性能参数与基本尺寸………………………………………………6第三章结构组成第一节简介………………………………………………………………………7第二节主要组成…………………………………………………………………91、轮对………………………………………………………………………92、侧架组成…………………………………………………………………103、摇枕组成…………………………………………………………………114、橡胶堆……………………………………………………………………125、轮对径向装置……………………………………………………………136、弹性旁承组成……………………………………………………………157、中央弹簧及减振装置……………………………………………………178、基础制动装置……………………………………………………………18第三节转K7型、转K6型转向架技术特征比较………………………………20第四节转K7型转向架的常见故障类型及处理………………………………22第五节零部件明细………………………………………………………………24第四章转K7型转向架部件及总组装第一节部件组装…………………………………………………………………28第二节转向架组装………………………………………………………………37转K7转向架培训教材南车眉山车辆有限公司第一章概述为了满足大秦线开行20，000吨运煤专列的运输需求，适应铁路跨越式发展，南车集团眉山车辆厂根据2004年铁道部科技研究开发计划（项目编号2004J010-B）引进了南非成熟、先进的Scheffel转向架技术并进行了25t轴重副构架转向架的研制，以改善车辆动力学性能和运行品质。自2005年5月以来，共有6辆C80C型敞车（配装25t轴重副构架转向架）在大秦线投入运用考验，1辆C80C型敞车（配装25t轴重副构架转向架）在铁道部科学研究院环行试验线参加“120km/h货车可靠性试验”。2007年8月24日，25t轴重副构架转向架通过铁道部科技司和运输局组织的技术审查，2007年9月，铁道部运输局装备部以运装货车电[2007]2602号电报的形式将25t轴重副构架转向架定型为转K7型转向架。同月，配装转K7型转向架的C80B、C70型敞车在济南局沙岭庄——高密区间内顺利完成车辆的空、重车状态的线路动力学试验，在最高运行速度为130km/h时，C80B、C70型敞车各项性能指标都满足GB/T5599-1985《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的要求。第二章转K7型转向架第一节主要用途、原理及特点1.1主要用途转K7型转向架，主要用于大秦线80t级运煤敞车，亦可用于其它70t级铁路货车，并能满足货车120km/h的运行要求。转K7转向架培训教材南车眉山车辆有限公司图1-1转K7型转向架1.2设计原理转K7型转向架是在原三大件转向架的基础上将一个轮对的左右两个承载鞍相连，形成U形副构架。前后两个轮对通过连接杆与两U形副构架销接在一起，从而形成自导向机构。1－轮对轴箱连杆2－轮对自导向拉杆3－轴箱与侧架间的橡胶堆图1-2自导向机构示意图这种结构在转向架通过曲线时，由于前轮对的导向作用，将拉、压力通过连接杆传递到后轮对，再加上一系橡胶堆的存在，使得转向架具有较小的抗弯转K7转向架培训教材南车眉山车辆有限公司刚度，允许转向架轮对在曲线上作径向或八字形位移，但限制菱形位移，提高了系统的稳定性。传统的三大件转向架通过曲线径向转向架通过曲线图1-3通过曲线示意图1.3特点转K7型转向架保留了传统的三大件结构和摩擦减振装置，增加了自导向机构，相对于传统的三大件结构转向架，具有以下优势：1.3.1安装于侧架和轴箱承载鞍之间的橡胶元件起了第一系悬挂的作用，降低了簧下质量，减小了轮对和轨道间的作用力。1.3.2采用轴箱悬挂，并采用变刚度弹簧和合理的摩擦阻力以提高运行品质。1.3.3采用弹性旁承，增加车体与转向架之间的回转阻力矩，以提高转向架蛇行稳定性。1.3.4采用一系弹性橡胶堆，减小转向架的横向悬挂刚度，提高车辆横向平稳性。1.3.5采用轮对径向机构，解决蛇行稳定性和曲线通过性能的矛盾，大幅减少轮轨磨损，也有利于降低牵引能耗和减少环境污染。1.3.6增大转向架的抗菱刚度，提高蛇行运动的临界速度。转K7转向架培训教材南车眉山车辆有限公司第二节主要性能参数与基本尺寸2.1主要性能参数轨距1435mm商业运营速度120km/h轴重25t自重约4.77t轴型RE2B车轮HESA或HEZD车轮踏面LM型可通过最小曲线半径145m转向架中央弹簧垂向总刚度空车4554N/mm重车11734N/mm工作环境温度-40℃～+50℃在检修限度内，符合GB146.1-1983车限-2的要求。强度设计及试验鉴定符合TB/T1335-1996的要求。在检修限度内，商业运营速度为120km/h时，动力学性能应符合GB/T5599-1985的要求。2.2主要基本尺寸心盘面自由高694mm固定轴距1800mm车轮直径840mm旁承中心距1520mm轴颈中心距1981mm下心盘直径375mm下心盘到下旁承顶面距离转K7转向架培训教材南车眉山车辆有限公司自由状态93mm工作状态83mm制动杠杆与车体纵向铅垂面的夹角40°转向架基础制动倍率6第三章结构组成第一节简介转K7型转向架为铸钢三大件式货车转向架。主要由轮对组成、图3-1转K7转向架侧架组成、橡胶堆、摇枕组成、基础制动装置、滚动轴承装置、JC型双作用弹性旁承、轮对径向装置、组合式斜楔等部件组成。一系悬挂采用橡胶堆，相对于轮轴中心线呈斜对称分布，橡胶堆为矩形结构；轮对径向装置由两个U形副构架通过两个连接杆交叉销接组成，U形副构架为铸造结构，包括鞍部和臂部，材质为B+级钢，连接杆整体锻造而成。二系悬挂采用带转K7转向架培训教材南车眉山车辆有限公司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，采用组合式斜楔，斜楔体为贝氏体球墨铸铁，主摩擦板为高分子合成材料；采用直径为375mm的下心盘，下心盘与摇枕的联接采用拉铆钉，下心盘内设有导电式尼龙心盘磨耗盘；装用图3-2转K7型转向架三维爆炸图353130B紧凑型双列圆锥滚子轴承、采用RE2B型50钢车轴及新结构的轻型HESA辗钢车轮或HEZD铸钢车轮；采用JC型双作用弹性旁承；基础制动装置为下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JC型双作用弹性旁承摇枕组成轮对组成基础制动装置轴承侧架组成弹簧U形副构架连接杆橡胶堆转K7转向架培训教材南车眉山车辆有限公司合成闸瓦。具体结构及名称见图。1轮对组成2侧架组成3橡胶堆4摇枕组成5基础制动装置6滚动轴承装置7弹性旁承组成8轮对径向装置图3-3转K7型转向架主要结构第二节主要组成及技术要求2.1轮对采用RE2B型50钢车轴及符合铁标规定的新结构轻型HESA辗钢车轮或HEZD型铸钢车轮，装有353130B紧凑型双列圆锥滚子轴承。转K7转向架培训教材南车眉山车辆有限公司图3-4轮对组成2.1.1轮对组成符合TB/T1010《车辆用轮对类型及尺寸》的要求。2.1.2车轮为符合TB/T2817《铁道车辆用辗钢整体车轮技术条件》的HESA型辗钢全加工车轮或符合TB/T1013《碳素钢铸钢车轮技术条件》的HEZD型碳素钢铸钢车轮，车轮进行静平衡测试，最大残余不平衡值不大于125g·m，同一辆车必须装用同一型号的车轮。2.1.3车轴几何尺寸符合SYST256-00-00-00图样要求的RE2B型车轴，材质为LZW。2.1.4滚动轴承采用353130B紧凑型滚动轴承。同一轮对必须装同型号的轴承。2.1.5轴承压装后，进行转速不低于200r/min、时间不少于5min的磨合。轴承转动时不应有异音。磨合后轴承温升不应升于40℃。2.2侧架组成车轮车轴滚动轴承装置转K7转向架培训教材南车眉山车辆有限公司侧架为B+级钢铸造。侧架中央铸有弹簧托盘，以保证承载弹簧组、变摩擦减振器的安装，取消了传统三大件转向架侧架两端处的导框结构，而设计为方形平台，便于安装橡胶堆（见图3-5所示）。图3-5侧架组成左、右滑槽磨耗板为卡入式，方便检修；侧架立柱磨耗板通过拉铆钉与侧架立柱紧固。侧架两立柱面不允许出现倒八字。立柱磨耗板与侧架立柱面紧固后用0.8mm塞尺测量，插入深度不得超过13mm。侧架立柱磨耗板组装后，套环圈与侧架立柱背面铸件表面缝隙用0.4mm塞尺检查，在270°范围内，0.4mm塞尺不能插入。日常维护：观察图示中红色箭头部位有无裂纹出现；各磨耗板是否磨耗到限。2.3摇枕组成摇枕为B+级钢铸造。摇枕结构与现有三大件转向架的摇枕结构基本相似，摇枕两侧开有4个对称的方孔，用以连接杆的安装。下心盘直径为375mm心盘。摇枕组成由摇枕、下心盘、斜面磨耗板、固定杠杆支点座等零部件导框止挡橡胶堆外支承面橡胶堆内支承面支承面A部导框A部立柱磨耗板滑槽磨耗板转K7转向架培训教材南车眉山车辆有限公司组成。图3-6摇枕组成斜楔摩擦面磨耗板与摇枕焊接后用0.8mm塞尺检查，插入深度不得大于13mm。日常维护：观察图示中红色箭头部位有无裂纹出现；磨耗板是否磨耗到限。2.4橡胶堆橡胶堆由金属和橡胶硫化而成，橡胶堆为矩形结构，顶板上有两个定位销，底板上有两个定位销，定位销直径均为30mm。在组装时，导电铜绞线靠近侧架内侧。橡胶堆的纵向和横向刚度是不相同的，组装时有人字形的沿车轴中心线，即横向方向（见图3-7所示）。橡胶堆的作用：中央方孔固定杠杆支点座八字面磨耗板下心盘旁承盒侧面工艺孔顶部工艺孔外止挡内止挡转K7转向架培训教材南车眉山车辆有限公司图3-7橡胶堆2.4.1采用橡胶堆也可大大改善车轮踏面磨耗状况；2.4.2采用橡胶堆实现了轮对的弹性定位，减少转向架簧下质量，隔离轮轨间高频振动，降低对轨道的冲击，改善轮轨之间的磨耗。2.4.3采用橡胶堆缓和轮轨冲击，同时有利于提高转向架侧架等零部件的疲劳寿命。日常维护：观察图示中各层橡胶有无开裂，允许有不超过铁运〔2002〕72号文件中规定限度的龟裂。2.5轮对径向装置轮对径向装置的结构如图3-8所示，主要由左、右2个U形副构架通过2个连接杆组成通过圆销连接而成；为防圆销脱落，在圆销下部安装有开口销；在每个鞍座上部分别装有2个副构架磨耗板，通过调整垫板和开口销固定。左、右副构架