铁路货车转向架
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我国铁路货车转向架介绍
一、货车转向架的一般要求:
结构简单
成本低
运用、维修方便
安全、可靠
承载能力强(轴重大、空重车质量差大)
二、货车转向架的组成:
轮对轴箱装置
弹簧减振装置
侧架、摇枕或构架
基础制动装置
心盘、旁承
三、货车转向架的基本模式:
按构架结构分:三大件式、整体构架式
按轴型分:C轴、D轴、E轴、F轴、G轴等
按轴数分:两轴、三轴、多轴
按承载结构分:心盘承载、心盘和旁承联合承载、全旁承承载
四、我国货车转向架的发展及类型
解放初期的Z1…Z6等--Z8--Z8A--Z8AG--Z8G--ZK1、ZK2、ZK3、ZK4、ZK5、ZK6、ZK7
建国初期使用的转向架大都是拱板式转向架,拱板转向架重量轻、制造成本低,但其结构形式落后、强度低、零部件多,螺栓多、检修不便,且大都使用年限较长,零部件损坏多、事故多,不能适应铁路运输的要求。
参照遗留转2型设计制造载重30t车用转1型转向架(B轴)和载重50t车用的转3型转向架(D轴),参照同类转向架设计制造载重50t车用转4型转向架(D轴)和载重60t车用转5型转向架(E轴)。
因铸造能力不足,建国初也生产一批拱板式转向架,包括载重30t车转15型转向架(B轴)、载重40t的转16型转向架(C轴)和载重50t的转17型转向架(D轴)。
为了提高运行性能、增加载重、方便制造和检修,原机车车辆工业管理局参照MT-50型转向架(即后来进口的转7型)设计了转6型转向架,1955年试制,1956年正式投产。由于它不能通过机械化驼峰,1965年修改设计了转6型和新转6型,转6型转向架采用铸钢摇枕和铸钢侧架,圆弧形摇枕档,导框式轴向定位,枕簧由四组双圈圆簧和一组合簧组成。采用吊挂式弓形制动梁。该型制动梁结构简单、制造和检修方便,运行效能较老的无减震器的转向架要好。但由于弹簧静挠度小、叠板弹簧的摩擦性能不稳定,不能适应高速运行的要求,运用中轴瓦端磨也比较严重,1966年停止生产。
建国初期货车转向架基本采用滑动轴承,60年代开始装用滚动轴承,70年代开始大量装用滚动轴承,滑动轴承逐渐淘汰。
(一)转8系列货车转向架
转8
1958年齐齐哈尔车辆工厂参照前苏联哈宁型转向架设计制造转8型转向架(与其同类型的有转11型转向架),原名608型,亦称老转8型。该转向架采用了导框式铸钢侧架和导框式轴箱以及下心盘、下旁承、摇枕档和摇枕铸钢一体的铸钢摇枕。枕簧为七组双圈圆簧,有较大的弹簧静挠度。装有摩擦力与载荷成比例的锲型摩擦减震器,吊挂式制动梁。转8型转向架结构简单,运行性能较好。但因固定轴距小,侧架三角孔小,不便于闸瓦的检查和更
换;弹簧承台面太大,铸造困难,车钩高度和旁承间隙不便调整等原因,已于1964年停止生产。
新转8(又称转8A)
1964年,齐齐哈尔车辆工厂和铁道部科学研究院等有关单位根据生产、运用、检修和科研方面所反映的意见,对转8型转向架进行了改进设计。改进后的转向架1966年通过铁道部鉴定,定名为转8A型,又名新转8。结构简单,自重轻,强度较大,运行性能较好,成为我国50t-60t货车使用的主型转向架。转向架构造速度100km/h,抗菱刚度低,重车运行速度约80 km/h、空车运行速度约60 km/h-70 km/h时即可产生蛇行运动,枕簧空车静挠度偏小,减振装置的减振性能不稳定,当斜楔和与其配合的磨耗板磨耗到接近段修限度时,减振装置便丧失了减振作用,与车体之间的回转阻力矩较小,导致车体的低速摇头运动不能得到有效抑制,使车辆的动力学性能变差。2001年8月全路停止生产转8A型转向架时,各型货车上总共装用近50万台(当时货车总数55万台)。经过大量试验与各种修改,证明转8A三大件式转向架无法提速。
转8AG
齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限责任公司设计制造转8AG型转向架,在转8A基础上加装交叉支撑装置、含油尼龙心盘磨耗盘、双作用弹性旁承、两级刚度弹簧,为适应两级刚度弹簧,将摇枕弹簧定位圆脐适当加高,为适应交叉支撑装置,采用了新结构下拉杆,其他零部件与转8A相同。交叉支撑装置大大提高转向架抗菱刚度和抗剪刚度,双作用弹性旁承约束车体侧滚运动,提高转向架与车体间回转阻力矩,两级刚度弹簧提高转向架空车弹簧静挠度,使
空车磨耗到段修限度时转向架还能够保证有一定的相对摩擦因数,解决减振系统失效问题。共计改造约2万台,改造后可满足商业运营速度90 km/h要求。
转8G
转8A侧架强度储备偏低,转8AG改造时,侧架斜弦支撑座组装部位结构差别较大,支撑座适应不同生产厂家的侧架难度较大,支撑座结构复杂,焊接的可靠性较差。转8G型转向架是在转8AG型转向架基础上重新优化设计了B级钢材质的新结构侧架。交叉支撑装置、含油尼龙心盘磨耗盘、双作用弹性旁承、两级刚度弹簧、下拉杆与转8AG型转向架相同,其余主要零部件与转8A型转向架相同。。转8G装车约2.3万台,现已停止生产。
转8B
转8B是转8G的衍生产品,开始时并没有转8B这一型号,转8AG和转8G经过运用后发现并不能达到时速100公里的要求和其它质量问题,后来对其进行完善改造,完善后的
转8B和转8AB运营速度达到每小时120公里。经完善改造后的车辆车型编码后加注字母“T”。
(二)21t轴重提速货车转向架
转K1
转K1型转向架是齐车公司经过9年的试验改进工作自行研制开发的,在两侧架之间安装了四连杆机构,属三大件式转向架。1994年装于C64型敞车并进行了2年的运用考验,实践证明车辆运行平稳,轮缘磨耗轻微。线路动力学试验表明,该转向架各项动力学性能指标满足GB/T5599一1985《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的要求,能够适应提速货车120km/h的运用要求。两侧架间安装弹性四连杆机构,连杆从摇枕腹部穿过,4个节点用橡胶锥套与支撑座锥柱连接,四连杆机构提高了转向架的抗菱、抗剪刚度,提高了转向架的运行平稳性和稳定性,改善了曲线通过性能;在侧架导框顶面与承载鞍顶面之间安装八字形橡胶垫,实现轮对的弹性定位,该设计结构可以吸收部分轮轨间动作用力产生的向车体传递的振动能量,减小轮轨冲击对车辆运行平稳性的影响,减轻钢轨和车轮轮缘的磨耗。减振装置为斜楔式变摩擦减振装置,中央悬挂系统采用两级刚度弹簧,上下心盘之间安装心盘磨耗盘;采用双作用弹性旁承。该型转向架在澳大利亚铁路上运行的最高速度为115
km/h,用户评价装用运行平稳,噪声小,轮缘磨耗轻微,检修成本低。