第24期學術討論會轉向架簡介

學術討論會轉向架結構原理及基本部件陳兆瑋轉向架的基本作用及要求（1）增加車輛的載重、長度和容積，提高列車運行速度，滿足鐵路運輸發(fā)展的需求；（2）保證車體可靠地坐落在轉向架上，通過軸承裝置使車輪沿鋼軌的滾動轉化為車體平動；（3）支撐車體，承受并傳遞載荷及作用力，并使軸重均勻分配；（4）保證車輛安全運行；（5）結構要便于安裝彈簧減振裝置，使之具有良好的減振特性；（6）傳遞牽引力和制動力，保證在規(guī)定的距離內停車；（7）與車體之間盡可能減少連接件，并要求結構簡單裝拆方便，以便于單獨制造和檢修。轉向架的組成由于車輛的用途、運行條件等因素，轉向架的類型非常多，但其基本作用和基本組成部分是相同的。一般轉向架可以分成以下幾個部分：1、輪對軸箱裝置2、彈性懸掛裝置3、構架或側架4、基礎制動裝置5、轉向架支撐車體的裝置主要內容：按轉向架的軸數、類型及軸箱定位方式分類按彈簧懸掛裝置分類按垂向載荷的傳遞方式分類轉向架的分類一、按轉向架的軸數、類型及軸箱定位（一）、軸數與類型在各種轉向架上，采用的輪對的數目與類型是有區(qū)別的。按允許軸重，車輛所用的車軸可分為B、C、D、E四種，新型貨車主要采用D、E軸，新型客車主要采用D軸。按軸數分類，轉向架有二軸、三軸和多軸的。（二）、軸箱定位方式1、軸箱定位裝置及軸箱定位

約束輪對與構架之間相對運動的機構，稱為軸箱定位裝置，由于軸箱相對于輪對在前后、左右方向的間隙很小，故約束輪對相對運動的輪對定位通常也稱為軸箱定位。2、對軸箱定位裝置的要求應該在縱向和橫向具有適宜的彈性定位剛度，其值是該裝置主要參數；結構形式應能保證良好地實現彈性定位作用，性能穩(wěn)定，結構簡單可靠，無磨耗或少磨耗。3、軸箱定位裝置結構形式（1）固定定位軸箱與轉向架側架鑄成一體，或是軸箱與側架用螺栓及其其它緊固件連接為一個整體，軸箱與側架之間不能產生任何相對運動。固定定位（2）導框式定位軸箱上有導槽，構架（或側架）的導框插入軸箱的導槽內，這種結構允許軸箱與構架或側架之間在鉛垂方向有較大的相對位移，但在前后、左右方向僅能在允許的間隙范圍內，有相對小的位移。導框式定位軸箱導框（3）干摩擦導柱式定位安裝在構架上的導柱及坐落在彈簧托盤上的支持環(huán)均裝配有磨耗套，車輛上下振動時磨耗套之間是干摩擦。它的定位作用是由于軸箱橡膠墊產生不同方向的剪切變形，實現彈性定位作用。（4）油導筒式定位把安裝在構架上的導柱及坐落在彈簧托盤上的導筒分別做成活塞和油缸的形式。它的定位作用是，構架通過導柱與導筒傳遞縱向力和橫向力，再通過軸箱橡膠墊傳遞給軸箱體，使橡膠墊產生不同方向的剪切變形，實現彈性定位作用。（5）拉板式定位用特制彈簧鋼材制成的薄形定位鋼板，一端與軸箱相連，另一端通過橡膠節(jié)點與構架相連。利用拉板在縱橫向的不同剛度來約束構架與軸箱的相對運動，實現彈性定位。（6）拉桿式定位拉桿兩端分別與構架和軸箱相連，拉桿可以允許軸箱與構架在上下方向有較大的相對位移。拉桿橡膠墊、套分別限制軸箱與構架之間的橫向與縱向的相對位移，實現彈性定位。（7）轉臂式定位又稱彈性鉸定位，定位轉臂一端與圓筒形的軸箱體固結，一端以橡膠彈性節(jié)點與焊在構架上的安裝座相連接。（8）橡膠彈簧定位構架與軸箱之間設有橡膠彈簧，橡膠彈簧在上下方向剛度較小，軸箱相對構架在上下方向有比較大的位移，而它的縱橫向具有適宜的剛度以實現良好的彈性定位。貨車轉向架一、概述1、貨車轉向架的組成及要求一般由輪對軸箱裝置、彈簧減振裝置、構架或側架搖枕、基礎制動裝置組成。對貨車轉向架的一般要求是： 結構簡單；安全可靠；性能良好； 制造成本低；維修方便為了降低制造和檢修成本，要求貨車轉向架具有比較簡單合理的結構，一般只設一系減振裝置。2、轉向架主要結構形式焊接構架式鑄鋼三大件式焊接構架式轉向架鑄鋼三大件式3、我國轉向架的現狀（1）轉8A系列轉向架我國于1958年參考前蘇聯(lián)的貨車轉向架自行設計了轉8系列轉向架。經過60年代的改進設計，該系列轉向架已逐步成為我國的主型貨車轉向架，改造前占我國貨車轉向架總數的75%以上。8A型轉向架結構簡單，制造檢修方便，對線路載荷均衡性好。但是也存在不盡人意之處，雖然經過十幾次中改和小改，但都未能從根本上改善轉8型轉向架的運行品質。（2）控制型轉向架我國的控制型轉向架仿制美國鑄鋼公

司的Ride-Control型轉向架，主要安裝于原齊齊哈爾車輛廠為大秦線生產的C63型運煤專用敞車上，該轉向架為鑄鋼三大件式轉向架。經大秦線試驗和運用考驗，表明其各項性能均明顯優(yōu)于轉8A型轉向架，但由于檢修困難、空重車減振力不能兼顧等因素，制約了其進一步推廣應用。（3）2TN型轉向架該轉向架系1988年從波蘭引進的Y25型貨車轉向架，主要用在大秦線的C61Y型運煤敞車上。該轉向架為焊接構架式轉向架。該轉向架克服了三大件式轉向架抗菱性能差的缺陷。（4）轉k1、轉k2、K3、K4、K5、K6、K7

轉k2適用于標準軌距、軸重21t、最高運行速度為120km/h的各型鐵路貨車。轉K3主要用于快運集裝箱平車、小汽車平車、快運行包車、運鮮活物的家禽車、保溫車以及其他對運行速度和運行品質要求高的貨車。采用整體焊接構架。

K4擺動式轉向架，結構上屬于鑄鋼三大件式轉向架。轉K5型轉向架

是在轉K4基礎上研制的25t軸重擺動式轉向架

轉K6型轉向架是目前國內主型25t軸重貨車轉向架，采用鑄鋼三大件式結構。（5）研制160km/h快速貨車轉向架

主要內容：轉8A型轉向架轉8AG型轉向架轉8G型轉向架第二節(jié)轉8A系列轉向架一、轉8A型轉向架（一）概述轉8A型轉向架屬三大件式轉向架，結構簡單，該轉向架為我國60年代產品，最高運行速度為120km/h，而實際平均運行速度僅在70km/h~80km/h，距離我國目前貨車提速目標100km/h~120km/h相差甚遠。換裝轉k2前，我國貨車約67萬輛，其中75%以上裝備轉8A型轉向架，因此貨車轉向架已嚴重制約著當時我國鐵路貨車的提速。（二）結構組成轉8A由軸承，輪對、側架、楔塊、搖枕、枕簧、滑槽式基礎制動裝置、旁承及下心盤等主要零部件組成。1、輪對和軸承裝置采用標準RD2型滾動軸承、RD2型車軸和整體輾鋼輪。2、側架和搖枕轉8A型轉向架的構架由兩個獨立的側架與一搖枕組成。每一側架聯(lián)系前后兩個輪對一側的軸箱，左右兩個側架之間在中央部分用橫向放置的搖枕聯(lián)系起來。（1）側架組成為了合理利用材料，減輕側架自重，側架各部分截面做成槽形或空心箱形。其它結構特點如圖：導框式軸箱定位側架中部方形孔安裝搖枕和搖枕彈簧側架楔塊擋保證搖枕和側架連在一起彈簧承臺，上有固定彈簧的圓臍子三角形檢查孔便于檢修并減輕自重選配法提高兩側架導框中心距離的精度（三）彈簧減振裝置轉8A型轉向架采用一系中央懸掛，每臺轉向架有兩套彈簧減振裝置，每套有7組雙卷螺旋彈簧和兩塊三角形楔塊組成。彈簧布置摩擦楔塊的結構

二、轉8AG

為了改造既有轉8A型轉向架，齊齊哈爾鐵路車輛(集團)有限責任公司設計制造了轉8AG型轉向架即在轉8A型轉向架的基礎上：加裝了交叉支撐裝置含油尼龍心盤磨耗盤雙作用彈性旁承兩級剛度彈，為適應兩級剛度彈簧,將搖枕彈簧定位圓臍適當加高為適應交叉支撐裝置,采用了新結構下拉桿其他零部件如側架、搖枕、制動梁、輪對等與轉8A型轉向架相同。

轉8AG與轉8A(括弧內參數)主要技術參數比較空車重車抗菱剛度/(MN·m·rad-1)8.2(1.14)10.2(2.14)抗剪剛度/(MN·m-1)1.77(0.535)5.6(1.09)回轉阻力矩/(kN·m)7.3(2.16)15.18(6.32)彈簧撓度/mm12(7.2)45(35)磨耗到限相對摩擦系數0.056(0)0.057(0.059)

轉8AG型轉向架共計改造了約2萬臺，改造后的轉向架可滿足商業(yè)運營速度90km/h的要求。三、轉8G

由于轉8A型轉向架側架強度儲備偏低，同時進行轉8AG改造時，側架交叉支撐座組裝部位結構差別較大，造成支撐座適應不同生產廠家的側架難度較大，支撐座結構復雜，焊接的可靠性較差。因此在轉8AG型轉向架基礎上重新優(yōu)化設計了B級鋼材質的新結構側架，其它結構與轉8AG相同。轉8G型轉向架至今已裝車約2.3萬臺。但是由于轉8G型轉向架不能適應鐵路運輸的需要，現已停止生產。主要內容：K2型轉向架K3型轉向架K4型轉向架第三節(jié)提速貨車轉向架一、轉K2型轉向架

轉K2型轉向架是1998年齊車公司采用美國標準車輛轉向架公司(SCT)的側架交叉支撐技術開發(fā)研制而成的，屬于鑄鋼三大件式轉向架。相對轉8A的改動：大直徑下心盤心盤磨耗盤兩級彈簧剛度交叉支撐裝置常接觸彈性旁承裝置窄承載鞍提速輪對基礎制動裝置采用了奧－貝球鐵襯套和45號鋼光圓銷主要內容：轉K5型轉向架轉K6型轉向架轉K7型轉向架第四節(jié)重載貨車轉向架二、轉K5型轉向架主要特點K5轉向架是在轉K4基礎上研制的25t軸重擺動式轉向架，屬于鑄鋼三大件式擺動轉向架。承襲了轉K4的主要結構形式，其主要部件與轉K4型轉向架相，其彈簧托板由轉K4的平直型改為下凹型強度按25t軸重設計

2004年開始用于雙層集裝箱平車、C80型鋁合金運煤敞車上裝用了該轉向架，目前用于70t級以上貨車。三、轉K6型轉向架1、主要特點轉K6型轉向架是采用下交叉支撐裝置的鑄鋼三大件式轉向架一系懸掛采用軸箱彈性剪切墊二系懸掛采用帶變摩擦減振裝置的中央枕簧懸掛系統(tǒng)，搖枕彈簧為二級剛度兩側架之間加裝側架彈性下交叉支撐裝置采用直徑為375mm的下心盤，安裝含油尼龍心盤磨耗盤采用雙作用彈性旁承基礎制動裝置為中拉桿式單側閘瓦制動，采用L-B型組合式制動梁、新型高摩合成閘瓦

轉K6型轉向架具有側架交叉支撐轉向架所具有的技術優(yōu)點，同時一系懸掛采用軸箱彈性剪切墊實現輪對的彈性約束，車輛在直線運行時輪對始終保持正位。通過曲線時輪對有徑向趨勢，改善了車輛的曲線通過性能，有效地減輕了輪緣磨耗；減小轉向架簧下質量。實現了輪軌之間的低動力作用。有效地減少了重載列車輪軌之間的磨耗，降低了重載運輸的運營成本；隔離輪軌間高頻振動；改善了車輛的垂向動力學性能。提高了車輛的運行平穩(wěn)性。二、徑向轉向架1、徑向轉向架是解決穩(wěn)定性和曲線通過能力的有效措施橫向穩(wěn)定性要求：曲線通過能力要求：2、徑向轉向架的分類自導向轉向架迫導向轉向架二、轉K7轉向架

為了滿足大秦線開行2萬噸運煤專列的運輸需求，2004年南車集團眉山車輛廠引進了南非成熟、先進的Scheffel轉向架技術基礎上研制了25t軸重副構架轉向架，2007年9月定型為轉K7型轉向架。設計原理轉K7型轉向架是在原三大件轉向架的基礎上將一個輪對的左右兩個承載鞍相連，形成U形副構架。通過連接桿與把U形副構架銷接在一起，從而形成自導向機構。副構架自導向轉向架自導向機構提高蛇行運動穩(wěn)定性的同時改善了曲線通過能力一系懸掛采用多層橡膠-金屬剪切墊，實現輪對地彈性定位，減輕了簧下質量，降低了輪軌之間的動作用力，從而提高了車輛運行品質?？焖儇涇囖D向架方案客車轉向架一、客車轉向架的發(fā)展歷史

我國鐵路客車從20世紀50年代的21型客車發(fā)展到如今的25型客車?？蛙囎罡哌\行速度從50年代的100km/h逐步提高到120km/h、160km/h直至200km/h，目前客車最高試驗速度達到321.5km/h?？蛙囘\行速度之所以能不斷提高，關鍵在于技術先進、參數匹配、性能優(yōu)良、運用安全可靠的客車轉向架。1、20世紀50年代101、102、103型裝備在21型客車上的導框式轉向架，構造速度100km/h。2、22型客車相對應的轉向架有202型、206型、209型等

202轉向架是四方廠為22型客車生產的無導框C軸轉向架，構造速度為120km/h，自1959年起制造。它采用鑄鋼H型構架，導柱式軸箱定位裝置，搖動臺式搖枕彈簧懸掛裝置，兩系圓彈簧，搖枕彈簧加油壓減振器，吊掛式閘瓦基礎制動等。

70年代，四方廠研制了U型結構的206轉向架，浦鎮(zhèn)廠研制了H型構架的209轉向架。3、25A、25G、25B型客車相對應的轉向架有209T型、209G型、209PK型、206P型、206G型等

206轉向架采用側部中梁下凹的U型構架，干摩擦導柱式軸箱定位裝置，帶橫向拉桿的小搖動臺式搖枕彈簧懸掛裝置，雙片吊環(huán)式單節(jié)長搖枕吊桿，外側懸掛以及吊掛式閘瓦基礎制動裝置等。結構可靠，運行平穩(wěn)，磨損少，檢修方便，1993年開始在中央懸掛部分加裝橫向油壓減振器，加裝兩端具有彈性節(jié)點的縱向牽引拉桿，形成206G轉向架；后加裝盤型制動裝置，形成206P轉向架。

209轉向架是浦鎮(zhèn)廠在205轉向架的基礎上研制的，于1975年開始批量生產。它采用H型構架，導柱式軸箱定位裝置，搖動臺式搖枕彈簧懸掛裝置，長吊桿，構架外側懸掛，兩高圓彈簧，搖枕彈簧帶油壓減振器，吊掛式閘瓦基礎制動裝置等。1980年后，又生產了具有彈性定位套的軸箱定位結構和牽引拉桿裝置的209T轉向架。在此基礎上，還生產了采用盤型制動的209P轉向架。

在209T轉向架的基礎上，浦鎮(zhèn)廠又開發(fā)了供雙層客車使用的209PK轉向架，其構造速度為160km/h。主要有以下方面的改進：采用盤型制動和單元制動缸，取消踏面制動；設空重調整閥；采用空氣彈簧和高度調整閥；安裝抗側滾扭桿；保留了搖動臺結構。4、25Z型準高速客車及25K型快速客車相對應的轉向架有CW-2型、206KP型、209HS型，SW-160型等

CW-2轉向架采用的是：構架、搖枕為焊接結構；裝用轉臂軸箱定位裝置和控制桿；全旁承支重；中央懸掛為有搖動臺結構；設帶橡膠套的中心銷軸牽引拉桿橫向擋，橫向拉桿，橫向油壓減振器，抗側滾扭桿；軸箱懸掛系統(tǒng)設設垂直油壓減振器；基礎制動裝置為單元盤型制動，設電子防滑器；廣泛采用橡膠元件，改善隔振，隔音性能，減小磨耗。206KP，206WP轉向架是四方廠為廣深線準高速客車和發(fā)電車設計的轉向架，二者除中央懸掛部分和構架側梁局部不同外（206WP中央懸掛為無搖動臺高圓簧外側懸掛，206KP則為空氣彈簧，并加裝抗側滾扭桿），其他部分完全相同其構架，搖枕均為焊接結構，U型側梁，采用單轉臂式軸箱定位，采用盤型制動和踏面復合制動。

209HS（HS指HighSpeed）轉向架是浦鎮(zhèn)廠在209PK轉向架的基礎上研制的，構造速度為160km/h，主要有以下改進：軸箱定位結構由彈性摩擦套定位改成無磨耗的橡膠堆定位；搖動臺吊桿端部由銷孔結構改為無磨耗彈性吊桿結構；改心盤支重為全旁承支重；取消空氣彈簧阻尼孔，加裝垂直油壓減振器；軸箱懸掛系統(tǒng)加裝垂直油壓減振器；采用鋼板焊接型構架以減輕自重；加裝電子防滑器等。

四方廠還在206KP，206WP轉向架的基礎上研制了適用于160-200km/h的SW-160轉向架，它主要有以下特點：構架由兩片U型壓型梁改為四塊鋼板拼焊結構；軸距由2400mm增加到2560mm；采用空氣彈簧；空氣彈簧橫向間距由1956mm增加到2300mm，以改善車輛抗側滾性能。

5、與25T型提速客車相對應的CW-200K型、SW-220K型6、時速200km以上動車組對應的CW200、SW200、PW200、CW-300、SW-300

在這一階段，長客廠生產了我國第一臺CW-200型無搖枕轉向架。其構架采用四塊鋼板拼焊，橫梁采用無縫鋼管，與側梁連通作為附加空氣室，中央懸掛采用無搖枕的空氣彈簧懸掛，采用抗蛇行油壓減振器，單拉桿牽引，設兩個橫向油壓減振器和抗側滾裝置，其軸箱為轉臂式無磨耗定位，并使用油壓減振器，基礎制動為每軸3個盤的軸盤式盤型制動裝置。此后，長客廠又開發(fā)了CW-200KD，CW-300等型號的無搖枕轉向架。

SW-200轉向架結構與SW-160轉向架基本相同，優(yōu)化了一系，二系懸掛系數；采用軸盤式基礎制動裝置，適用于200km/h的高速列車。該轉向