客車轉向架的發(fā)展歷史PPT課件

1、第一章 概 述第一節(jié) 簡介 提高貨車軸重是提高貨運能力最有效的途徑，是世界各國鐵路貨物運輸?shù)墓餐l(fā)展趨勢, , 我國也已將發(fā)展25t25t軸重四軸貨車納入了鐵路發(fā)展主要技術政策。而目前我國鐵路主型貨車軸重為21t21t，嚴重制約了我國鐵路運輸能力的提高。 20012001年株洲車輛廠以合資形式引進美國擺動式轉向架技術，并和美國原ABC-NACOABC-NACO公司聯(lián)合，成功開發(fā)了適用于中國鐵路的21t21t軸重的轉K4K4型（擺動式）轉向架。隨后為將美國成熟、先進的25t25t軸重擺動式轉向架技術應用于中國的2525噸軸重轉向架上，株洲車輛廠又與美方聯(lián)合設計了適應中國鐵路的2E2E軸擺動式轉向

2、架（轉K5K5型轉向架），設計工作是在美國原有2525噸軸重擺動式轉向架及中美聯(lián)合設計轉K4K4型轉向架的成功經(jīng)驗基礎上進行的。 第1頁/共41頁 2003年7月株洲車輛廠試制出了樣機，并按照國標及鐵標的有關要求，先后通過了 側架和搖枕的靜強度、壓噸、疲勞試驗，搖動座的靜載荷和疲勞試驗，彈簧的疲勞試驗，側架、搖枕及彈簧托板的動應力測試，彈簧托板的疲勞試驗， 裝于C76HC76H敞車、C80C80鋁合金敞車上進行了線路動力學試驗( (試驗最高速度達到136km/h)136km/h)和翻車機試驗。 20032003年9 9月，鐵道部運輸局會同科教司等，在秦皇島通過了2E2E軸擺動式轉向架的技術審查

3、。 審查意見認為：“該轉向架是引進美國成熟的25t25t軸重swingswingmotionmotion轉向架技術，并在吸取了轉K4K4轉向架運用經(jīng)驗的基礎上研制的25t25t軸重貨車轉向架。裝用該轉向架的新型運煤敞車能滿足商業(yè)運行速度120km120kmh h的要求?！钡?頁/共41頁 20032003年9 9月鐵道部運裝貨車20033262003326號文批準和下發(fā)了該轉向架審查意見，并正式將該轉向架定型為：轉K5K5型轉向架。20032003年1010月鐵道部運裝貨車20033532003353號文批復了該轉向架的圖樣和技術條件。 轉K5K5型轉向架，既保持了美國原擺動式轉向架的優(yōu)點，又

4、適合中國鐵路貨車運用、檢修、制造的國情，便于在中國推廣，能滿足我國鐵路貨車“提速、重載”的要求，具有較廣闊的發(fā)展前景。 第二節(jié) 主要特點轉K5K5轉向架的主要特點為：（1 1）結構上屬于鑄鋼三大件式轉向架，具有結構簡單、車輪均載性好、檢修維護方便等優(yōu)點。 第3頁/共41頁（2）該轉向架采用了類似于客車轉向架的搖動臺擺式機構，使轉向架橫向具有兩級剛度特性，大大增加了車輛的橫向柔性，提高了車輛的橫向動力學性能，降低了輪軌間的磨耗。（3）提高了車輛脫軌安全性 由于擺動式轉向架搖枕擋位置下移，使側滾中心降低，對側滾振動控制加強，有效地減小了爬軌和脫軌的可能性，尤其是對高重心的貨車，大大提高了其脫軌安全

5、性。（4）該轉向架具有高的耐久性和可靠性 經(jīng)美國和加拿大運用實踐表明，該轉向架運用壽命長，維修工作量小，可運營160萬公里免檢修。 第4頁/共41頁 第三節(jié) 主要性能參數(shù)與基本尺寸 主要性能參數(shù)：軸重 25t自重 4.7t最高運行速度 120km/h軌距 1435mm輪型及 HEZB或HESA 輪徑 840mm 車輪踏面形狀 LM磨耗型踏面軸型 RE2A型軸承 TBU150或TAROL150 基礎制動杠桿傾角50基礎制動裝置制動倍率4 第5頁/共41頁 轉向架中央懸掛彈簧垂向總剛度空車垂向剛度3682 N/mm重車垂向剛度10727 N/mm心盤允許載荷443.94kN通過最小曲線半徑145m

6、工作環(huán)境溫度 -4050 限界：符合GB146.1-83標準軌距鐵路機車車 輛限界車限-2的要求。第6頁/共41頁主要基本尺寸：固定軸距 1800mm軸頸中心距 1981mm旁承中心距 1520mm下心盤直徑 375mm下心盤面（含心盤襯墊）距軌面自由高 710710mm下心盤面至彈性旁承頂面距離（自由高） 83mm側架上平面距軌面高 765mm側架下平面距軌面高 160mm第7頁/共41頁第二章 結構組成第一節(jié) 簡介 轉K5型轉向架類似于傳統(tǒng)鑄造三大件式轉向架，主要由輪對和軸承裝置、搖枕組成、側架組成、彈性懸掛系統(tǒng)及減振裝置、基礎制動裝置、常接觸式彈性旁承等組成，見圖所示，但該型轉向架采用了

7、獨特的彈簧托板、搖動座等結構，使之具有更好的橫向性能及其它優(yōu)點。 第8頁/共41頁轉K5型擺動式轉向架主要結構示意圖第9頁/共41頁轉K5型轉向架分解圖搖枕組成側架組成承載鞍下旁承組成彈簧托板組成斜楔組成RE2A型輪對搖動座兩級剛度彈簧基礎制動裝置橫跨梁組成第10頁/共41頁 輪對和軸承裝置與目前線路上運用的轉K6K6型轉向架具有相同結構，但要求單個車輪的靜態(tài)不平衡力矩不大于125g.m125g.m。 下面就轉K5K5型轉向架各部件與傳統(tǒng)三大件式轉向架不同結構特點及檢查要點作一介紹。第二節(jié) 搖枕組成 搖枕組成由搖枕、心盤磨耗盤、下心盤、八字面磨耗板、托架組成及固定杠桿支點座組成等構成。 為了便

8、于與轉K6K6型轉向架互換，設計了直徑為375mm375mm下心盤。第11頁/共41頁 采用了和轉K6K6轉向架相同材質的改性尼龍心盤磨耗盤。 為減輕自重，搖枕通過有限元計算和結構優(yōu)化，材質用AAR AAR M201 BM201 B級鋼。搖枕下部鑄出兩塊三角形擋，其與彈簧托板上的擋板配合，限定了搖枕的最大橫向位移（擺動加橫移共為32mm32mm），防止搖枕串出，起到安全擋的作用, ,托架組成防止上拉桿接觸搖枕面。( (見下圖) )心盤磨耗盤下心盤搖枕八字面磨耗板托架組成固定杠桿支點座第12頁/共41頁第三節(jié) 側架組成及承載鞍 側架組成有立柱磨耗板、側架滑槽磨耗板、側架、導框搖動座等, ,見下圖

9、所示。導框搖動座側架滑槽磨耗板立柱磨耗板導框搖動座固定塊側架 側架材質為B B級鋼，側架立柱磨耗板與側架滑槽磨耗板材質均為47Mn2Si2TiB47Mn2Si2TiB或4545號鋼，側架立柱磨耗板用兩個SFTSFT平頭折頭螺栓緊固與側架立柱面上，導框搖動座為合金鋼鍛件，用固定片固定于側架導框處；側架立柱磨耗板、SFTSFT平頭折頭螺栓及防松螺母均與轉K4K4轉向架通用。 第13頁/共41頁 側架滑槽磨耗板為壓型件，分左右，材質為47Mn2Si2TiB47Mn2Si2TiB。 側架材質采用AAR M201 BAAR M201 B級鋼，其中央方框下弦桿處，不再是轉8A8A側架一樣，作為彈簧承臺，而

10、是一腔形結構，用以安裝搖動座支承及搖動座，見圖示。 側架搖動座支承搖動座第14頁/共41頁 側架中央方框下弦桿處，不再是轉8A側架一樣，作為彈簧承臺，而是一腔形結構，用以安裝搖動座支承及搖動座。其導框處也不是轉8A側架的圓臺結構，而是一腔形結構，用以安裝導框搖動座，導框搖動座兩側可用不同厚度的墊片塞緊，再將固定塊焊固，使導框搖動座定位于側架導框頂部腔內(nèi)。見圖示。 導框搖動座底面為圓弧形，承載鞍頂面也是圓弧形，兩圓弧形成滾動副，使側架象吊桿一樣，具有擺動的功能，提高車輛的橫向性能。側架導框搖動座固定塊墊片第15頁/共41頁 承載鞍導框搖動座第16頁/共41頁 承載鞍的鞍頂面為經(jīng)硬化處理的圓弧面，

11、與導框搖動座組合成為擺動機構的上擺點，使側架象吊桿一樣，具有擺動的功能，提高了車輛的橫向性能。鞍面尺寸與進口軸承相匹配, ,其余按AARAAR標準設計制造，材質為C C級鋼。 為便于線路檢修時更換制動梁，將側架滑槽磨耗板上翼板與側架立柱間斷開，以保證在不拆卸輪對時制動梁可從該缺口處取出。制動梁從該缺口取出第17頁/共41頁第四節(jié) 搖動座、搖動座支承及彈簧托板 搖動座與彈簧托板用折頭螺栓、防松螺母緊固，彈簧懸掛系統(tǒng)坐落在彈簧托板上。搖動座支承坐落在側架中央方框下弦桿的腔形結構中，搖動座與搖動座支承的接觸面為圓弧形結構，兩圓弧形成滾動副，使側架具有擺動的功能。 搖動座、搖動座支承、彈簧托板的外形結

12、構見圖所示。 搖動座支承搖動座彈簧托板組成擋板第18頁/共41頁搖動座第19頁/共41頁第五節(jié) 彈性懸掛系統(tǒng)及減振裝置 每側彈性懸掛系統(tǒng)及減振裝置由兩個斜鍥組成、兩組減振內(nèi)圓彈簧、兩組減振外圓彈簧、六組承載內(nèi)圓彈簧、六組承載外圓彈簧組成，見圖所示。 減振彈簧為兩級剛度，減振內(nèi)圓彈簧簧條直徑為17mm,自由高232mm，減振外圓彈簧簧條直徑為21mm,自由高282mm；承載彈簧也為兩級剛度，承載內(nèi)圓彈簧簧條直徑為20mm,自由高234mm，承載外圓彈簧簧條直徑為24mm,自由高269mm；這樣使空車、重車分別對應不同的空、重兩級剛度，空車和重車都有優(yōu)良的動力性能。 減振彈簧承載彈簧第20頁/共4

13、1頁 斜鍥由材質為針狀鑄鐵的斜鍥體及材質為高分子復合材料的磨擦板組成，卸換方便,見圖所示。 磨擦板斜鍥體第21頁/共41頁 第六節(jié) 常接觸式彈性旁承下旁承組成 下旁承組成采用與轉K4K4轉向架通用的常接觸橡膠彈性旁承，下旁承組成由旁承體組成、調整墊板、縱向鎖緊斜鐵組成 ，其中旁承體組成又由旁承體上部、旁承體下部、錐套形橡膠層、鉚釘、旁承摩擦板等組成一個整體 。 第22頁/共41頁1112141512313常接觸式橡膠彈性旁承外形組成見圖所示 如上圖所示，彈性旁承由旁承體組成1 1、調整墊板2 2、縱向鎖緊斜鐵3 3組成。其中旁承體組成1 1又由旁承體上部1111、旁承體下部1212、錐套形橡膠

14、層1313、鉚釘1414、旁承摩擦板1515等組成一個整體。 第23頁/共41頁主要特點主要特點（1） 結構簡單緊湊，安裝方便。 由于旁承體組成通過橡膠將旁承體上部與旁承體下部硫化在一起，再通過鉚釘將旁承摩擦板鉚接成一個整體，結構簡單緊湊。 （2）檢測、調整旁承壓縮量方便。 旁承體上部底面與旁承體下部頂面的間距（18mm）的變化量即為旁承壓縮量，檢測方便、準確。旁承壓縮量不符要求時，可取出旁承體組成加入適當厚度的調整墊板達到，然后插入縱向鎖緊斜鐵即可，操作方便。 第24頁/共41頁（3） 縱向無間隙、無磨耗。 采用縱向鎖緊斜鐵消除了旁承體下部與旁承盒之間的縱向間隙，采用錐套橡膠將旁承體上部與旁

15、承體下部硫化在一起消除了旁承體上、下部的間隙，實現(xiàn)了彈性旁承在縱向無間隙、無磨耗的條件下工作，可穩(wěn)定地保持旁承抑制蛇行運動、提高臨界速度的功能，并消除了旁承與旁承盒之間的磨耗，提高旁承的使用壽命，降低維護成本。 （4）可靠性較好。可靠性較好。 目前橡膠彈性旁承在國內(nèi)外有較多使用，如美國的Stcki旁承。在橡膠件制造質量有保證時，該，該旁承有較高可靠性?？煽啃浴?第25頁/共41頁 第七節(jié) 基礎制動裝置基礎制動裝置各部件組成見圖所示。 基礎制動裝置為中穿拉桿形式，采用運裝貨車200211200211號文批準的新型高摩合成閘瓦，采用奧貝球鐵耐磨銷套及相應圓銷，固定杠桿與固定杠桿支點座之間用鏈蹄環(huán)聯(lián)

16、接，以利于側架、搖枕的擺動。采用運裝貨車20021102002110號文批準的組合式制動梁，但制動梁安全鏈增加一個鏈環(huán)12124545。組合式制動梁中拉桿固定杠桿鏈蹄環(huán)游動杠桿新型高摩合成閘瓦第26頁/共41頁第八節(jié) 橫跨梁組成 橫跨梁為505050503 3方鋼管壓型件，中間焊有不銹鋼磨耗板，兩端分別落在橫跨梁托上，橫跨梁托焊在側架上。 橫跨梁磨耗板橫跨梁托（2 2）橫跨梁托（1 1）第27頁/共41頁第三章 組裝程序 轉K5K5型轉向架裝配的裝配過程與轉K4K4型轉向架基本相同。裝配過程如下：1.1. 將彈簧托板置于轉K5型轉向架組裝胎的支撐塊上，將搖枕置于彈簧托板上，使彈簧托板相對于搖枕

17、校正，升起彈簧托板。2 2 裝配前須確保導框搖動座安裝在側架導框張口的軸箱承臺內(nèi)，滑槽磨耗板安裝在側架制動梁滑槽內(nèi)。3. 3. 將搖動座支承置入側架底部專門鑄造的凹陷部位內(nèi)，搖動座支承應緊貼側架，支承在其所置入的凹陷部位內(nèi)不應搖動，搖動座支承的封閉端應處在朝導框的位置。第28頁/共41頁4. 將搖動座置入側架內(nèi)，校準搖動座兩端，使之置于搖動座支承凹陷面內(nèi)，再將搖動座朝側架一側傾斜至不能動為止，然后利用搖動座搖動量檢查樣板檢查搖動座搖動量是否合適。（使用樣板的通端時，樣板應該接觸側架外側壁，反之，使用樣板的止端時，樣板不應接觸側架外側壁。） 第29頁/共41頁5. 將兩側架吊起并通過中央方框將其

18、分別掛在搖枕兩端頭上，落下彈簧托板，搖動座的圓臍須落入彈簧托板各孔內(nèi)，彈簧托板上的螺栓孔與搖動座上的螺栓孔須相配。 第30頁/共41頁6. 用折頭螺栓防松螺母聯(lián)接搖動座和彈簧托板，并用專用風動或液壓扳手將其緊固，直至折頭螺栓的頭部擰斷為止。 第31頁/共41頁 7. 放入最里面的兩組承載彈簧，承載內(nèi)簧底部應套在從搖動座經(jīng)過彈簧托板伸出的圓臍上。8. 將斜楔組成安裝到位并將減振彈簧組裝入斜楔底部的平臺下。9. 安裝剩余的四組承載彈簧。10. 將構架從組裝胎下吊下，放在普通平臺上由側架下弦桿支承轉向架重量，使搖枕落到彈簧上。11. 目檢，確保所有的彈簧正確地安裝到位。12. 安裝基礎制動裝置，并在

19、側架導框內(nèi)掛上承載鞍。第32頁/共41頁13. 組裝后的構架整體吊裝落到輪對上，安裝擋鍵、心盤磨耗盤、橫跨梁和下旁承。 第33頁/共41頁轉向架分解時，按相反程序進行。經(jīng)過上述組裝工序后，轉向架落成完畢。第34頁/共41頁 第四章 組裝技術要求 1. 同一轉向架承載彈簧、減振彈簧的外簧自由高之差不得超過3mm，內(nèi)簧自由高之差不大于2mm，不符時須選配彈簧。2. 同一輪對車輪直徑之差不超過1mm，同一轉向架輪徑之差不超過4mm。3. 同一轉向架兩側架固定軸距之差不大于2mm（選用同一鏟豆的側架）。4. 基礎制動裝置應符合TB/T2429之規(guī)定。5. 轉向架落成后，下心盤面（含心盤磨耗盤）距軌面自

20、由高710 mm，心盤載荷為65.8kN時，心盤面高（含心盤磨耗盤）為687 mm。 6. 轉向架落成后，斜楔主摩擦板與側架立柱磨耗板之間應接觸良好，不允許有垂向貫通間隙，其局部間隙不得超過1.5mm，深度不得大于10mm。 100100第35頁/共41頁7. 承載鞍與側架導框之間的間隙，縱向為1.57.5 mm，橫向為1218 mm。8. 擋鍵與軸承的最小間隙不小于2 mm。9. 應通過GB146.83標準軌距機車車輛限界。10. 彈簧托板裝車前應檢查搖動座擺動角度,檢測方法為：將搖動座支承及搖動座放入側架后,將搖動座朝側架一側傾斜至不能動為止，然后用搖動量檢查樣板檢查擺動角大小是否合格。 11. 搖枕下部的搖枕擋與彈簧托板擋板間的最小橫向間隙不得小于13mm。 12. 心盤面（含心盤磨耗盤）到下旁承頂面自由高 831mm。 第36頁/共41頁13. 制動梁兩端部滑塊磨耗套與側架滑槽磨耗板的搭接量不小于40mm，滑塊磨耗套端面與滑槽磨耗板內(nèi)壁的橫向總間隙不小于10 mm。14. 橫跨梁托按圖紙要求焊裝在側架上，轉向架組裝后，兩橫跨梁托工作面平行度不得大于2mm。 搖動座搖動座支承側架樣板卡在此位樣板卡不能在此位通端止端搖動座擺動量檢查第37頁/共41頁第五章主要易損件及其磨耗限度、質量保證期 主要易損易耗件及各磨耗部分磨耗限