机车转向架新技术专题讲座

径向转向架技术
自20世纪60年代末轮轨蠕滑理论有了突破性的进展以来，
机车车辆径向转向架的发展是轮轨蠕滑理论在曲线通过领域 应用的重要成果。
在通过曲线时，转向架轮对可自行朝曲线半径方向调整的转
向架—径向转向架
径向转向架可分为自导向、迫导向两大类： 自导向径向转向架
转向架内前后两轮对通过导向杆、刚性或弹性相互连接，相 互作用。利用轮轨间的纵向蠕滑力，使前后两轮对接近或占 据径向位置，利于曲线通过。
径向转向架技术
普通转向架与径向转向架
机车轮对定位的纵向刚度很大，这
是为了传递纵向的牵引力所必须的。 因此，转向架内的几根车轴总是保 持平行，即使进入曲线也是如此。 图1为普通三轴转向架通过曲线的 情况，第1轴的车轮平面与轮轨接 触点轨道切线的夹角称为前轴的冲 角。由于冲角的存在，增大了轮轨 间的横向作用力、使车轮易于爬轨， 而且使轮缘和轨侧磨耗增加。
4、电传动技术发展趋势
1）交流传动技术是发展趋势
异步型交流传动技术是当今铁路电力牵引传动系统 的核心技术，但随着稀土永磁材料技术的突破和普 及，采用新型稀土永磁材料钴、钐制成的交流同步 永磁电机将对交流异步鼠笼电机产生严重挑战。
2）模块化设计、制造技术使内燃、电力机车 生产平台通用
如庞巴迪的TRAXX平台， TRAXX DE内燃机车有 70％的部件与TRAXX AC电力机车相同。
图2 径向三轴转向架 通过曲线的情况
径向转向架技术
车辆径向转向架
车辆径向转向架结构及作用相对比较简单，其在 70年代初便开始出现并陆续投入运用，目前已有 不少国家将其作为货车转向架的一种重要形式。
机车径向转向架 对机车径向转向架来说，轴箱纵向定位装置已不
能用来传递牵引力了，而要另外增加一套牵引装 置，称为牵引与导向功能的分离。
据和命令。带有专家系统的运行诊断装置不仅提高
了机车的利用率，也降低了维修费用。
1、国外现代电力机车主要技术特征
径向转向架的采用提高了粘着利用率、降低了轮轨
磨耗，显著改善了机车的运行品质和稳定性。
良好的可靠性、可维护性及经济性。
由于减少了磨耗件的种类及数量，提高了无故障运 行的公里数。国外运用表明，在相同条件下，交流
径向转向架技术
机车径向转向架
基于上述原因，机车径向转向架比较复杂，机车 径向转向架的实际应用比车辆的晚了10多年。
轴重调整垫，通
过改变轴重调整 垫而适应不同的 轴重的要求。
HXD2型机车转向架简介
轮对
每组轮对由车 轴、车轮、抱轴 承箱装配、左轴 箱、右轴箱和标 牌等组成 。
HXD2型机车转向架简介
轴箱 轴箱通过轴箱拉杆与构架连接， 轴箱拉杆两端配有弹性部件， 可容许轮对和构架之间相对位 移。轴箱轴承为全密封型圆锥 滚子轴承 。
戚墅堰—美国GE公司合作，研制HXN5
ห้องสมุดไป่ตู้
3、我国新型交流传动电力机车基本情况
HXD1：轴功率1200KW 2(B0–B0) 9600/10000KW 架控 HXD2：轴功率1200KW 2(B0–B0) 9600/10000KW 轴控 HXD3：轴功率1200KW C0–C0 7200KW 轴控 HXD3B：轴功率1600KW C0–C0 9600KW 轴控 HXN3：6000马力 电喷 C0–C0 4474KW 架控 HXN5：6000马力 电喷 C0–C0 4474KW 轴控
径向转向架可分为自导向、迫导向两大类：
迫导向径向转向架
利用车辆通过曲线时转向架与车体间的相对转角，通过杠杆系 统的作用，迫使轮对占据径向位置。 迫导向径向转向架在转向架与车体之间增加了杠杆系统的联系， 结构较复杂，给换修转向架增加了麻烦。自导向径向转向架所 增添的机构全在转向架上，结构相对简单，发展较快，各国采 用较多。
HXD3机车总体布置
HXD1转向架
HXD2转向架
HXD3转向架
HXD2型机车转向架简介
一系悬挂
23t/25t转 向架在一系悬 挂装置的区别 是有无轴重调 整垫，通过改 变轴重调整垫 而适应不同的 轴重要求。
HXD2型机车转向架简介
二系悬挂
23t/25t转向 架在二系悬挂装 置的区别是有无
1、国外现代电力机车主要技术特征
高速、大功率化，单轴功率1600～1800KW。
货运机车大轴重、大牵引力，单轴起动牵引力
≥90KN，全部采用交流传动技术。交流传动技术日 臻完善，已达到了炉火纯青的地步。
分布式微机控制系统日趋成熟，各分散的总线站贴
近所要控制的设备，并通过光纤或双绞电缆传递数
4、电传动技术发展趋势
3）双动力通用机车适应性更强
所谓双动力机车是指一台机车上同时设置牵引变压
器和柴油发电机组。
庞巴迪研制的第一台双动力机车已在北美地区使用，
2011年将交付46台双动力通用机车在北美地区投入
运营。
5、各型HXD机车总体布置特点
均采用中间走廊方式 600~700（走廊宽度:mm） 均采用独立通风方式 侧墙、侧墙、侧顶盖 均采用单司机驾驶舱
图1 普通三轴转向架 通过曲线的情况
径向转向架技术
普通转向架与径向转向架
图2为径向三轴转向架通过曲线的
情况，前轴和后轴都向曲线半径 方向偏斜而占据径向位置，使冲 角为零。冲角为零的好处是减少 了轮缘的磨耗，减小了轮轨横向 作用力，减小了车轮爬轨的危险 性，减少了踏面与轨面间的滑动， 从而改善曲线上机车的粘着性能。
各型轴箱免维护行程： HXD1 HXD2 HXD3 120万KM 100万KM 30～40万KM
HXD2型机车转向架简介
牵引电机及
驱动装置
采用抱轴驱 动，主要由电 机、抱轴箱、 传动齿轮箱等 组成。传动轴 承采用滚动抱 轴承
HXD2型机车转向架简介
基础制动装置
HXD1、HXD3均采用轮盘式制动方式
传动电力机车维修费用仅为相控电力机车的1/3，每
年的运营费用仅为相控电力机车70％左右。
2、我国新型交流传动电力机车技术合作
株洲电力机车厂—西门子合作，研制HXD1 大同机车厂—阿尔斯通合作，研制HXD2
大连—东芝公司合作，研制HXD3
大连—庞巴迪合作，研制HXD3B
大连—美国EMD公司合作，研制HXN3