《转向架K5型》PPT课件

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2001年株洲车辆厂以合资形式引进美国摆动式转向架 技术,并和美国原ABC-NACO公司联合,成功开发了适用于 中国铁路的21t轴重的转K4型(摆动式)转向架。随后为将 美国成熟、先进的25t轴重摆动式转向架技术应用于中国的 25吨轴重转向架上,株洲车辆厂又与美方联合设计了适应 中国铁路的2E轴摆动式转向架(转K5型转向架),设计工 作是在美国原有25吨轴重摆动式转向架及中美联合设计转 K4型转向架的成功经验基础上进行的。
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转K5型摆动式转向架主要结构示意图
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侧架组成
摇枕组成
斜楔组成 基础制动装置
下旁承组成 承载鞍 横跨梁组成
RE2A型轮对
两级刚度弹簧
弹簧托板组成
摇动座
转K5型转向架分解图
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轮对和轴承装置与目前线路上运用的转K6型转向 架具有相同结构,但要求单个车轮的静态不平衡力矩 不大于125g.m。
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如上图所示,弹性旁承由旁承体组成1、调整垫板2、纵 向锁紧斜铁3组成。其中旁承体组成1又由旁承体上部11、旁承 体下部12、锥套形橡胶层13、铆钉14、旁承摩擦板15等组成一 个整体。
பைடு நூலகம்
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主要特点
(1) 结构简单紧凑,安装方便。 由于旁承体组成通过橡胶将旁承体上部与旁 承体下部硫化在一起,再通过铆钉将旁承摩擦板 铆接成一个整体,结构简单紧凑。 (2)检测、调整旁承压缩量方便。 旁承体上部底面与旁承体下部顶面的间距( 18mm)的变化量即为旁承压缩量,检测方便、准 确。旁承压缩量不符要求时,可取出旁承体组成 加入适当厚度的调整垫板达到,然后插入纵向锁 紧斜铁即可,操作方便。
主要性能参数:
轴重 自重 最高运行速度 轨距 轮型及 轮径 车轮踏面形状 轴型 轴承 基础制动杠杆倾角 基础制动装置制动倍率
25t ≤4.7t 120km/h 1435mm HEZB或HESA Φ840mm LM磨耗型踏面 RE2A型 TBU150或TAROL150 50° 4
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转向架中央悬挂弹簧垂向总刚度
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(3) 纵向无间隙、无磨耗。 采用纵向锁紧斜铁消除了旁承体下部与旁承盒 之间的纵向间隙,采用锥套橡胶将旁承体上部与旁 承体下部硫化在一起消除了旁承体上、下部的间隙 ,实现了弹性旁承在纵向无间隙、无磨耗的条件下 工作,可稳定地保持旁承抑制蛇行运动、提高临界 速度的功能,并消除了旁承与旁承盒之间的磨耗, 提高旁承的使用寿命,降低维护成本。 (4)可靠性较好。 目前橡胶弹性旁承在国内外有较多使用,如美 国的Stcki旁承。在橡胶件制造质量有保证时,该旁 承有较高可靠性。
托架组成 ---
摇枕
第三节 侧架组成及承载鞍
侧架组成有立柱磨耗板、侧架滑槽磨耗板、侧架、 导框摇动座等,见下图所示。
导框摇动座
导框摇动座固定块
侧架滑槽磨耗板
立柱磨耗板
侧架
侧架材质为B级钢,侧架立柱磨耗板与侧架滑槽磨 耗板材质均为47Mn2Si2TiB或45号钢,侧架立柱磨耗板 用两个SFT平头折头螺栓紧固与侧架立柱面上,导框摇 动座为合金钢锻件,用固定片固定于侧架导框处;侧架 立柱磨耗板、SFT平头折头螺栓及防松螺母均与转K4转 向架通用。
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2003年9月铁道部运装货车[2003]326号文批准和下发 了该转向架审查意见,并正式将该转向架定型为:转K5型 转向架。2003年10月铁道部运装货车[2003]353号文批复了 该转向架的图样和技术条件。
转K5型转向架,既保持了美国原摆动式转向架的优点, 又适合中国铁路货车运用、检修、制造的国情,便于在中 国推广,能满足我国铁路货车“提速、重载”的要求,具 有较广阔的发展前景。
为减轻自重,摇枕通过有限元计算和结构优化,材 质用AAR M201 B级钢。摇枕下部铸出两块三角形挡, 其与弹簧托板上的挡板配合,限定了摇枕的最大横向位 移(摆动加横移共为±32mm),防止摇枕串出,起到安 全挡的作用,托架组成防止上拉杆接触摇枕面。(见下图)
下心盘 固定杠杆支点座
心盘磨耗盘
八字面磨耗板
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第七节 基础制动装置
基础制动装置各部件组成见图所示。
固定杠杆
链蹄环
游动杠杆
中拉杆
组合式制动梁 新型高摩合成闸瓦
基础制动装置为中穿拉杆形式,采用运装货车[2002]11 号文批准的新型高摩合成闸瓦,采用奥贝球铁耐磨销套及相 应圆销,固定杠杆与固定杠杆支点座之间用链蹄环联接,以 利于侧架、摇枕的摆动。采用运装货车[2002]110号文批准 的组合式制动梁,但制动梁安全链增加一个链环12×45。
2003年9月,铁道部运输局会同科教司等,在秦皇岛通过 了2E轴摆动式转向架的技术审查。
审查意见认为:“该转向架是引进美国成熟的25t轴重 swing—motion转向架技术,并在吸取了转K4转向架运用经验 的基础上研制的25t轴重货车转向架。装用该转向架的新型运 煤敞车能满足商业运行速度120km/h的要求。”
弹簧承台,而是一腔形结构,用以安装摇动座支承及摇动
座。其导框处也不是转8A侧架的圆台结构,而是一腔形结
构,用以安装导框摇动座,导框摇动座两侧可用不同厚度
的垫片塞紧,再将固定块焊固,使导框摇动座定位于侧架
导框顶部腔
内。见图示。 侧架 导框摇
动座底面为
垫片
圆弧形,承
载鞍顶面也
是圆弧形,两
固定块
导框摇动座
转K5型转向架 培训教材
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目录
第一章 概述
第一节 简介 第二节 主要特点 第三节 主要性能参数与基本尺寸
第二章 结构组成
第一节 简介 第二节 摇枕组成 第三节 侧架组成及承载鞍 第四节 摇动座、摇动座支承及弹簧托板 第五节 弹性悬挂系统及减振装置 第六节 常接触式弹性旁承 第七节 基础制动装置 第八节 横跨梁组成
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侧架滑槽磨耗板为压型件,分左右,材质为 47Mn2Si2TiB。
侧架材质采用AAR M201 B级钢,其中央方框下 弦杆处,不再是转8A侧架一样,作为弹簧承台,而是 一腔形结构,用以安装摇动座支承及摇动座,见图示。
摇动座
侧架 摇动座支承
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侧架中央方框下弦杆处,不再是转8A侧架一样,作为
第三章 组装程序 第四章 组装技术要求 第五章 主要易损件及其磨耗限度、质量保证期
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第一章 概 述
第一节 简介
提高货车轴重是提高货运能力最有效的途径,是世界 各国铁路货物运输的共同发展趋势, 我国也已将发展25t轴 重四轴货车纳入了铁路发展主要技术政策。而目前我国铁 路主型货车轴重为21t,严重制约了我国铁路运输能力的提 高。
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2003年7月株洲车辆厂试制出了样机,并按照国标及铁标 的有关要求,先后通过了
侧架和摇枕的静强度、压吨、疲劳试验,摇动座的静载 荷和疲劳试验,弹簧的疲劳试验,侧架、摇枕及弹簧托板的 动应力测试,弹簧托板的疲劳试验, 装于C76H敞车、C80铝 合金敞车上进行了线路动力学试验(试验最高速度达到 136km/h)和翻车机试验。
下面就转K5型转向架各部件与传统三大件式转向 架不同结构特点及检查要点作一介绍。
第二节 摇枕组成
摇枕组成由摇枕、心盘磨耗盘、下心盘、八字面 磨耗板、托架组成及固定杠杆支点座组成等构成。
为 了 便 于 与 转 K6 型 转 向 架 互 换 , 设 计 了 直 径 为 φ375mm下心盘。
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采用了和转K6转向架相同材质的改性尼龙心盘磨耗 盘。
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第八节 横跨梁组成
横跨梁为50×50×3方钢管压型件,中间焊有不 锈钢磨耗板,两端分别落在横跨梁托上,横跨梁托焊 在侧架上。
横跨梁
磨耗板
横跨梁托(1) ---
横跨梁托(2)
第三章 组装程序
转K5型转向架装配的装配过程与转K4型转向架基本 相同。装配过程如下: 1. 将弹簧托板置于转K5型转向架组装胎的支撑块上, 将摇枕置于弹簧托板上,使弹簧托板相对于摇枕校正, 升起弹簧托板。 2. 装配前须确保导框摇动座安装在侧架导框张口的轴 箱承台内,滑槽磨耗板安装在侧架制动梁滑槽内。 3. 将摇动座支承置入侧架底部专门铸造的凹陷部位内, 摇动座支承应紧贴侧架,支承在其所置入的凹陷部位内 不应摇动,摇动座支承的封闭端应处在朝导框的位置。
下心盘直径
ø375mm
下心盘面(含心盘衬垫)距轨面自由高 710mm
下心盘面至弹性旁承顶面距离(自由高) 83mm
侧架上平面距轨面高
765mm
侧架下平面距轨面高
160mm
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第二章 结构组成
第一节 简介
转K5型转向架类似于传统铸造三大件式转向架,主要由轮 对和轴承装置、摇枕组成、侧架组成、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,见图所示,但 该型转向架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。
由于摆动式转向架摇枕挡位置下移,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。
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第三节 主要性能参数与基本尺寸
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4. 将摇动座置入侧架内,校准摇动座两端,使之置于 摇动座支承凹陷面内,再将摇动座朝侧架一侧倾斜至不 能动为止,然后利用摇动座摇动量检查样板检查摇动座 摇动量是否合适。(使用样板的通端时,样板应该接触 侧架外侧壁,反之,使用样板的止端时,样板不应接触 侧架外侧壁。)
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5. 将两侧架吊起并通过中央方框将其分别挂在摇枕两端 头上,落下弹簧托板,摇动座的圆脐须落入弹簧托板各孔 内,弹簧托板上的螺栓孔与摇动座上的螺栓孔须相配。
空车垂向刚度
3682 N/mm
重车垂向刚度
10727 N/mm
心盘允许载荷
443.94kN
通过最小曲线半径 工作环境温度
145m -40℃~50℃
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。
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主要基本尺寸:
固定轴距
1800mm
轴颈中心距
1981mm
旁承中心距
1520mm
斜锲体
磨擦板
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第六节 常接触式弹性旁承
下旁承组成 下旁承组成采用与转K4转向架通用的常接触橡胶
弹性旁承,下旁承组成由旁承体组成、调整垫板、纵 向锁紧斜铁组成 ,其中旁承体组成又由旁承体上部、 旁承体下部、锥套形橡胶层、铆钉、旁承摩擦板等组 成一个整体 。
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常接触式橡胶弹性旁承外形组成见图所示
圆弧形成滚动副,使
侧架象吊杆一样,具有摆动的功能,提高车辆的横向性能。
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导框摇动座 承载鞍
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承载鞍的鞍顶面为经硬化处理的圆弧面,与导 框摇动座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,提高了车辆的横向性能。 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。
第二节 主要特点
转K5转向架的主要特点为: (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。
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(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。 (3)提高了车辆脱轨安全性
为便于线路检修时更换制动梁,将侧架滑槽磨 耗板上翼板与侧架立柱间断开,以保证在不拆卸轮 对时制动梁可从该缺口处取出。
制动梁从该缺口取出
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第四节 摇动座、摇动座支承及弹簧托板
摇动座与弹簧托板用折头螺栓、防松螺母紧固,弹簧悬 挂系统坐落在弹簧托板上。摇动座支承坐落在侧架中央方框 下弦杆的腔形结构中,摇动座与摇动座支承的接触面为圆弧 形结构,两圆弧形成滚动副,使侧架具有摆动的功能。
摇动座、摇动座支承、弹簧托板的外形结构见图所示。
摇动座
摇动座支承
弹簧托板组成
挡板
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摇动座
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第五节 弹性悬挂系统及减振装置
每侧弹性悬挂系统及减振装置由两个斜锲组成、两组减
振内圆弹簧、两组减振外圆弹簧、六组承载内圆弹簧、六组
承载外圆弹簧组成,见图
所示。
减振弹簧
承载弹簧
减振弹簧为两级刚度,
减振内圆弹簧簧条直径为
17mm,自由高232mm,减
振外圆弹簧簧条直径为
21mm,自由高282mm;承载弹簧也为两级刚度,承载内圆弹 簧簧条直径为20mm,自由高234mm,承载外圆弹簧簧条直径 为24mm,自由高269mm;这样使空车、重车分别对应不同的 空、重两级刚度,空车和重车都有优良的动力性能。
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斜锲由材质为针状铸铁的斜锲体及材质为高分子 复合材料的磨擦板组成,卸换方便,见图所示。
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