第六章 二系悬挂

三．牵引杆装置
牵引杆机构+弹性侧档 ⇒ 牵引销（或心盘） 1. 可传递纵向力（牵引 力或制动力）：由牵 引杆机构承担； 弹性侧档，与 构架侧梁相连 也可传递横向力：由 固定支座，与 弹性侧档承担； 构架侧梁相连 2. 可实现回转（但回转 中间连接杆 中心在一定范围内变 化）； 牵引拉杆 3. 可容许车体相对于转 拐臂 向架横动： 横动量=±（自由间隙 +侧档被压缩量） 牵引杆装置运动原理示意图 =±（15+5）mm。
3.特点 ① 高挠橡胶堆旁承传递全部重量，牵引销传递 纵向力，而横向力由牵引销(弹性侧档)和旁 承共同承担； ② 车体相对于转向架回转时，纵向摩擦减振器 产生摩擦力矩Mf≈1400kgm，而复原力矩Mb 由橡胶旁承产生但很小； ③ 车体与转向架间可相对横动±60mm，且为弹 性横动——可降低轮轨间的侧向动作用力； ④ 车体与转向架间设有横向液压减振器——可 衰减横向振动。
三．中央摆式支承结构
由减振橡胶垫、支承体、复原装置、上锥体、 前后方向 下锥体和垫块等组成
左右方向 车体
转向架
四．复原装置结构
五．摇摆旁承和摩擦旁承结构
六．特点
1. 重量由中央摆式支承和旁承共同承担，其中： 每个中央摆式支承装置承重12t，每个摇摆旁 承承重3.5t，每个摩擦旁承承重3.5t 2. 纵向力由中央摆式支承传递； 3. 横向力的传递过程： 当车体相对于转向架的横向相对位移小于 30mm时，由复原装置和摩擦旁承传递横向 力； 而当车体相对于转向架的横向相对位移达到 30mm时，则由弹性侧档传递横向力；
安装在车体 控制臂（连接杆） 与构架横梁相连
拐臂
扭杆轴
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§5 中央牵引销和“Z”字型牵引拉杆+ 空气弹簧的连接装置
我国引进并合作生产的高速动车组CRH3 、CRH5均采用 中央牵引销和“Z”字型牵引拉杆+空气弹簧作为车 体与转向架间的连接装置。 其中： 空气弹簧作为旁承传递垂向力； 中央牵引销和“Z”字型牵引拉杆配合传递纵向力（牵引 力或制动力）； 横向弹性侧档和空气弹簧共同传递横向力； 垂向液压减振器与空气弹簧配合控制垂向振动； 横向液压减振器控制横向振动； 抗蛇行减振器（纵向水平布置在转向架侧梁外侧）衰 减蛇行运动。
二．形式
1. 有心盘（或牵引销）+ 旁承 ——东风、韶山3型机车 2. 牵引杆装置 + 旁承 ——东风4系列、东风8和东风11型机车 韶山3B型电力机车 3. 中央摆式支承 + 旁承 ——韶山1型电力机车
§2 有心盘(或牵引销)＋旁承的连接装置
心盘（或牵引销）仅传递纵向力和横向力 旁承传递全部重量
单牵引拉杆传递纵向力； 横向弹性侧档与牵引拉杆座侧面配合传递横向力 （横向弹性侧档安装在横梁连接梁的中心线上）。
垂向限位止挡 ～70mm
横向橡胶弹性侧挡 间隙20mm /每侧
横向弹性侧档
中央牵引 拉杆座
相互连接 牵引拉杆
中央牵引拉杆座、牵引拉杆和横向弹性侧档布置
横向减振 器安装座
横向橡胶 弹性侧档
无摩擦式高挠橡胶堆旁承
②牵引销装置 由牵引销、牵引销座、传力框、牵引块、横向止 挡、垫板和尼龙衬套等组成
牵引销
牵引销
尼龙衬套 纵向
牵 引 点 距 轨 面 高 度
750mm
横 梁
横向
横 梁
牵引块
传力框
60mm 横向止档(橡胶)
60mm
转 向 架 横 梁
纵向 垫板 60mm 横向止档
牵引销装置结构示意图
二．韶山3型电力机车（与ND4内燃机车相同）
1. 位置
车体
前旁承
后旁承
构架
60mm 60mm
车体
牵引销装置
纵向摩擦减振器
横向减振器
韶山3型电力机车车体与转向架间的连接装置 ——牵引销装置+弹性旁承 结构示意图
2.结构 ①旁承 旁承——无摩擦式 高挠橡胶堆旁承 由2块端板、7块隔 板和橡胶硫化成一 个整体
§3 牵引杆装置＋旁承的连接装置
——东风4系列内燃机车（韶山3B机车与DF4相同）
一．位置
拉杆座 车体
拉杆
旁承
构架
连接杆
拐臂 弹性侧档
15＋5
东风4型内燃机车车体与转向架间的连接装置 ——牵引杆机构+弹性旁承 结构示意图
• 牵引杆机构简图
二．旁承——平面摩擦式弹性旁承
由4块橡胶垫、球头 杆、球头座、上摩擦 板、下摩擦板和旁承 座等组成。 其中：上摩擦板材料 为MC尼龙，下摩擦 板材料为45#钢。 该旁承无复原力矩即 Mb=0，但可产生摩擦 力矩Mf ≈ 1900～ 3800kgm
空气弹簧 辅助风缸
车体枕梁
CRH5二系悬挂 “Z”字型牵引拉杆
转向架与车体（上枕梁） 之间通过“Z”字型牵引拉杆 与牵引中心销配合传递纵 向力。两个纵向拉杆一端 与构架（横梁）相连，另 一端与控制杆相连，而控 制杆通过中心销与车体 （上枕梁）销接。在纵向 拉杆和控制杆的各节点有 橡胶/金属套，其刚度已根 据Pendolino的经验和不同 的列车/轨道工况进行了优 化。
CRH1的渐进式横向侧档
渐进式机械横向侧档安装在与车架相固结的横向减振器安 装架的内侧，它与横梁连接梁的外侧面配合来阻止转向架 相对于车体的横向运动，传递转向架和车体间的横向力。
Secondary suspension 二系悬挂 横向减震器安装架 Secondary suspension 二系悬挂
拉杆座， 与车体底 架相连
回转中心
(15+5)
±
牵引杆装置结构图
§4 摆式支承装置＋旁承的连接装置
——韶山1型电力机车
一．位置
(如图示)
车体
二．组成
由中央支 承、复原 装置、旁 承和侧档 等组成
摇摆旁承
30±2mm
中央摆式支承
构架
摩擦旁承
弹性侧档
30±2mm
复原弹簧
韶山1型电力机车车体与转向架间的连接装置 ——中央摆式支承装置+旁承 结构示意图
CRH5 动力转向架
驱动装置 枕梁 动力轮对
构架
轴箱 二系悬挂 基础制 动装置 一系悬挂
非动力 轮对
横向减振器
CRH5二系悬挂系统
——两套抗侧滚扭杆装 置； 牵引中心销+“Z”字型 牵引杆装置
抗蛇行 减振器 垂向减振器 抗侧滚扭杆
垂向减振器 吊索
“Z”字形牵 引杆装置 横向弹 性侧挡
枕梁结构及与转向架 连接部件的安装
牵引拉杆
牵引拉杆和橡胶弹性侧档
牵引拉杆（转向架已翻过来）
CRH1动车 转向架
空气弹簧 二系垂向 液压减振器 4、构架
抗侧滚 扭杆装置 牵引拉杆
6、驱动装置
横向 液压减振器
高度调整装置 1、驱动轮对 5、二系悬挂 抗蛇行减振器 横向弹性侧挡 7、盘形制动装置 （基础制动装置） 牵引电动机 3、一系悬挂 2、轴箱
Lateral damper 横向减震器
Lateral damper 横向减震器 Progressive lateral stop 渐进式横向侧档
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Anti-roll bar /抗侧滚扭杆
为了限制车体的侧滚运动，每个转向架配备了一套抗侧滚 扭杆装置。这包含使用橡胶套管安装在转向架构架横梁底 部的扭转轴。在转向架每一侧的扭转轴控制臂（连接杆） 通过联结销连接到车体。
控制杆（平衡杆） 牵引（纵向）拉杆
中心销孔
3. 摩擦力矩Mf和复原力矩Mb的作用 ① 在直线上，Mf可用以衰减蛇行振动，而Mb 用以控制蛇行产生； ② 在曲线上（或进曲线时），机车必须克服 Mb+ Mf ，故设计时必须选择合适的Mb和 Mf ； ③ 出曲线时，力矩Mb- Mf 可使转向架与车体 恢复原位； ④ 现代机车上，一般取Mb=0，但Mf 对衰减 蛇行振动有利，故通常保留，但当使用抗 蛇行减振器来衰减蛇行时，可取消Mf。
一．东风型机车
车体
旁承
心盘
旁承
心盘
Ф2730
东风型内燃机车车体与转向架间的连接装置 ——心盘+刚性旁承 结构示意图
1. 位置 四个刚性旁承布 置在与心盘同一 转向架 圆心、直径为 φ2730mm的圆周 上，且滚子轴线 与半径间的夹角 β=5°。
2. 结构
复原力Fb
复原力Fb
3. 特点 ①刚性旁承传递全部重量，而心盘传递全部纵 向力和横向力； ②车体与转向架有相对回转时，旁承会产生较 大的摩擦力矩Mf和复原力矩Mb： Mf≈1500kgm；Mb≈1800kgm； ③车体与构架间不能横动（因上、下心盘间在 水平面内无间隙）。
第六章 机车车体与转向架间 的连接装置（二系悬挂）
§1 §2 §3 §4 概述 有心盘（或牵引销）＋旁承的连接装置 牵引杆装置＋旁承的连接装置 摆式支承装置＋旁承的连接装置
§1 概述
一．作用
1. 传力——包括：垂向力，纵向力和横向力 2. 均重——通过合理的旁承数量和布置来保 持轴重均匀分配 3. 安定——保证静态时转向架的稳定（转向 架依靠一系悬挂不能保持稳定，必须通过 旁承的数量配合来满足稳定的要求） 4. 允许横动——使转向架与车体间实现横向 弹性连接 5. 容许相互回转——即转向架相对于车体回 转，以满足转向要求
4. 复原装置产生复原力矩，复原弹簧刚度 k=100kg/mm； 5. 摩擦旁承产生摩擦力矩Mf； 6. 车体与构架间可弹性横动±30mm。
§4 牵引拉杆+空气弹簧的连接装置
我国引进并合作生产的高速动车组CRH1和CRH2 均采用单牵引拉杆+空气弹簧作为车体与转向 架间的连接装置。 其中： 空气弹簧作为旁承传递垂向力； 单牵引拉杆传递纵向力（牵引力或制动力）； 横向弹性侧档和空气弹簧共同传递横向力； 横向液压减振器控制横向振动； 抗蛇行减振器（纵向水平布置在转向架侧梁外 侧）衰减蛇行运动。
CRH2动车转向架
——无垂向减振器和抗侧 横向液压减振器 滚扭杆装置
横向弹性侧档
牵引拉杆座
为什么不要抗 侧滚扭杆？
空气弹簧பைடு நூலகம்6. 驱动装置 牵引电动机
牵引拉杆
4. 构架
7. 基础制动装置 （盘形制动装置） 1. 驱动轮对 3. 一系悬挂
5.二系悬挂 高度调整阀 2. 轴箱 抗蛇行减振器
中央牵引拉杆座及拉杆组成