机车车辆导论PPT学习教案

1、会计学1机车车辆导论机车车辆导论 我国货车转向架的发展我国货车转向架的发展 第1页/共55页主要转向架的形式21t21t轴重：轴重：转8转8A转8AG转8G转K1、转K2、转K3、转K425t25t轴重：轴重：转K5、转K6、径向转向架160km/h高速货车转向架第2页/共55页2.1 2.1 转转8 8型转向架型转向架 转8型转向架，原名608型，亦称老转8型，是1958年齐齐哈尔车辆工厂参照前苏联的-3-（哈宁）型转向架设计制造的。转向架结构见下图。第3页/共55页转转8 8型转向架型转向架滑动轴承滑动轴承吊挂式制动梁吊挂式制动梁铸造一体下旁承铸造一体下旁承铸造一体下心盘铸造一体下心盘第4

2、页/共55页2.2 2.2 转转8A8A型转向架型转向架 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型转向架改进了设计。1966年通过铁道部鉴定，定名为转8A型，又名新转8。 第5页/共55页转转8A8A型转向架型转向架滚动轴承滚动轴承滑槽式制动梁滑槽式制动梁下旁承盒和旁承铁下旁承盒和旁承铁分体式下心盘分体式下心盘第6页/共55页轴轴承承轮轮对对侧架侧架楔块楔块摇摇枕枕枕簧枕簧基础制动基础制动旁承旁承下心盘下心盘转转8A8A型转型转向架向架第7页/共55页侧侧架架第8页/共55页1.下旁承座下旁承座2.泥心孔泥心孔3.心盘螺栓孔心盘

3、螺栓孔4.固定杠杆支点座固定杠杆支点座5.楔块槽楔块槽6.圆脐子圆脐子7.中心销孔中心销孔8.排水孔排水孔摇摇枕枕第9页/共55页2.3 2.3 转转8AG8AG型转向架型转向架 按照2000年铁路主要技术政策要求，发展120km/h的提速货车，改造转8A型转向架，以适应90km/h运行速度的要求。为了改造既有转8A型转向架，齐车集团公司设计制造了转8AG型转向架。主要是在转8A型转向架基础上，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新结构下拉杆；其它零部件如侧架、摇枕、制动梁、轮对等与转8A型转向

4、架相同。转向架结构见下图。 第10页/共55页 2.4 2.4 转转8G8G型转向架型转向架 由于原转8A型转向架侧架强度储备偏低，同时进行转8AG改造时，侧架斜弦支撑座组装部位结构差别较大，造成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，因此，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。转向架定名为转8G型。转向架结构见下图。第11页/共55页2.5 2.5 转转K1K1型转向架型转向架 转K1型转向架是齐车集团公司自

5、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。 转K1型转向架主要结构特点是：两侧架间安装弹性四连杆机构，连杆从摇枕腹部穿过，四个节点用橡胶锥套与支撑座锥柱连接；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的动作用力产生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。转向架结构见下图。第12页/共55页转转K1K1型转向架型转向架第13页/共55页2.6 2.6 转转K2K2型转向

6、架型转向架关键技术：关键技术：1.侧架弹性下交侧架弹性下交叉支撑装置叉支撑装置2.双作用常接触双作用常接触弹性旁承弹性旁承3.中央悬挂系统中央悬挂系统两级刚度弹簧两级刚度弹簧3.心盘磨耗盘心盘磨耗盘4.耐磨销套耐磨销套第14页/共55页第15页/共55页2.7 2.7 转转K3K3型转向架型转向架 转K3型转向架是株洲车辆工厂吸取欧洲Y25型转向架的优点并结合我国的具体情况设计开发的构架式转向架。采用了整体构架、轴箱一系悬挂、轮对纵横向弹性定位、常接触弹性旁承等技术。整体构架由两个侧梁、一个横梁用16MnQ板材组焊为一体；采用单侧斜楔减振装置，斜楔的摩擦面上加装高分子合成材料的磨耗板，在与斜楔

7、相对的导框座中安装了纵向定位弹簧，导框座、斜楔座为B级钢铸件；基础制动装置装用单侧吊挂式制动梁，高摩合成闸瓦；装用球面心盘。转向架结构见下图。第16页/共55页焊接构架焊接构架转转K3K3型转向架型转向架弹性旁承弹性旁承球面心盘球面心盘单侧吊挂式制动梁单侧吊挂式制动梁轴箱一系悬挂轴箱一系悬挂第17页/共55页2.8 2.8 转转K4K4型转向架型转向架 转K4型转向架是2001年株洲车辆工厂引进美国摆式转向架技术研制开发的。主要由侧架、摇枕、弹簧托板、摇动座、摇动座支承、承载弹簧、减振装置、轮对和轴承、基础制动装置及常接触弹性旁承等组成。采用两级刚度弹簧及变摩擦减振器，斜楔主摩擦面采用合成材料

8、；基础制动装置采用高磷铸铁闸瓦或高摩合成闸瓦，L-C型组合制动梁。转向架结构见下图。第18页/共55页转转K4K4型转向架型转向架主要特点：主要特点：为摆动式（为摆动式（Swing Motion）转向架）转向架第19页/共55页第20页/共55页第21页/共55页 2.9 2.9 转转K5K5型转向架型转向架 转K5型转向架是采用摆式转向架技术研制开发的。主要部件侧架、摇枕、弹簧托板、摇动座、摇动座支承、弹簧、减振装置、轮对、轴承等的结构设计同转K4型转向架的相应部件，强度按25t轴重设计。转向架结构见下图。第22页/共55页转转K5K5型转向架型转向架特点：特点：为为2E轴摆动式转向架轴摆动

9、式转向架第23页/共55页摇 枕 组成弹簧托板组成斜 楔 组成摇动座摇动座支撑下旁承组成侧 架 组成承载鞍导 框 摇 动座第24页/共55页导框摇动座固定块侧架滑槽磨耗板侧架立柱磨耗板导框摇动座第25页/共55页托架组成固定杠杆支点座下心盘心盘磨耗盘斜面磨耗板第26页/共55页摇动座摇动座支承弹簧托板第27页/共55页2.10 2.10 转转K6K6型转向架型转向架 转K6型转向架具有侧架交叉支撑转向架所具有的技术优点，同时一系悬挂采用轴箱弹性剪切垫，实现轮对的弹性约束，车辆在直线运行时轮对始终保持正位，通过曲线时轮对有径向趋势，改善了车辆的曲线通过性能，有效地减轻了车轮的轮缘磨耗；减小转向架

10、簧下质量，实现了轮轨之间的低动力作用，有效地减少了重载列车轮轨之间的磨耗，降低了重载运输的运营成本；隔离轮轨间高频振动，改善了车辆的垂向动力学性能，提高了车辆的运行平稳性。转向架结构见下图。第28页/共55页转转K6K6型转向架型转向架第29页/共55页转转K6K6型转向架关键技术型转向架关键技术轴箱橡胶垫 实现轮对的弹性定位，隔离轮轨间高频振动，减小轮轨作用力，降低轮轨磨耗。 缓和轮轨冲击，有利于提高侧架等零部件的疲劳寿命。侧架弹性下交叉支撑装置 采用侧架弹性下交叉支撑装置，用以提高转向架的抗菱刚度，从而提高转向架的蛇行失稳临界速度、提高货车直线运行的稳定性。同时，交叉支撑装置可有效保持转向

11、架的正位状态，从而减小了车辆在直线和曲线运行时轮对与钢轨的冲角，改善转向架的曲线通过性能，显著减少轮轨磨耗。第30页/共55页JC型双作用弹性旁承 货车运行速度的提高，要求采用常接触弹性旁承增大转向架与车体之间的回转阻尼，以有效抑制转向架与车体的摇头蛇行运动，同时约束车体侧滚振动，提高货车在较高速度运行时的平稳性和稳定性。两级刚度弹簧 提高弹簧静挠度不仅可以提高货车转向架的运行平稳性，而且还可以提高转向架对扭曲线路的适应性和脱轨安全性。采用内、外枕簧不同高度的两级刚度弹簧是提高空车弹簧静挠度的有效措施，即在空车时弹簧具有较小的刚度，使空车弹簧静挠度提高，而在重车时弹簧具有较大的刚度，以承受重车

12、的载荷。第31页/共55页JCJC型双作用弹性旁承型双作用弹性旁承第32页/共55页2.12 160km/h2.12 160km/h高速货车转向架高速货车转向架 2003年齐车公司开发研制了160km/h高速货车转向架，在西南交大的滚振试验台上，最高试验速度为270km/h。该转向架配棚车车体在北京局管内创造了时速180 km/h的中国货车第一运行速度。结构见下图。第33页/共55页第34页/共55页2 2 国外有代表性的货车转向架国外有代表性的货车转向架 20世纪70年代以来，许多国家积极发展高速铁路，取得巨大成功，如法国TGV、德国ICE、日本新干线等。为充分利用高速线路和适应快速货物运输

13、的需要，一些国家研制出了多种形式的高速货车转向架。比较成功的有法国的Y37型、德国的DRRS型、美国的Swing Motion型、瑞典的SJ型、英国的TF25型转向架等，这些转向架能够满足120160km/h速度运行，其中，法国的Y37型转向架最高试验速度达到了281.8 km/h，创造了货车运行速度的世界记录。 第35页/共55页2.1 2.1 焊接构架式转向架焊接构架式转向架法国法国Y25Y25型转向架型转向架 Y25型转向架是法国国铁于20世纪60年代开发研制的一种焊接构架、一系螺旋钢弹簧加单侧顶柱式减振器、轴箱定位时速120km/h的货车转向架。 Y25型转向架由于轮对采用刚性定位，曲

14、线通过能力较差，轮缘磨耗大，不适宜在曲线较多、半径较小的线路上运行。 目前，Y25型转向架已形成系列产品，有多种型号，在欧洲国家约有80%以上的货车采用Y25系列转向架。结构见下图。 第36页/共55页球面心盘球面心盘常接触弹性旁承常接触弹性旁承双侧闸瓦制动双侧闸瓦制动轴箱螺旋钢弹簧轴箱螺旋钢弹簧单侧顶柱式利诺尔摩擦减振器单侧顶柱式利诺尔摩擦减振器焊接构架焊接构架第37页/共55页法国法国Y25Y25型转向架型转向架单侧顶柱式利诺尔摩擦减振器单侧顶柱式利诺尔摩擦减振器双侧闸瓦制动双侧闸瓦制动焊接构架焊接构架轴箱螺旋钢弹簧轴箱螺旋钢弹簧第38页/共55页法国法国Y37Y37型转向架型转向架 为提

15、高货车的运行速度和开行快速货运专列，法国国铁于20世纪80年代在Y25和Y30型转向架的基础上开发研制成功了一种适用于时速160km/h的Y37型货车转向架。 法国铁路（SNCF）第一批共生产了300辆装有Y37型转向架的快运集装箱平车。近年来，又对其进行了不断改进，1997年，Y37型转向架线路试验的最高速度达到281.8 km/h，创下了货车运行速度新的世界记录。结构见下图。 第39页/共55页德国德国DB-661DB-661型转向架型转向架 DB-661型转向架是德国联邦铁路（DB）于60年代开发研制成功的一种采用焊接构架和一系板簧轴箱定位的货车转向架，德国联邦铁路又相继开发了DB-68

16、4和DB-665等货车转向架。DB-665型转向架首次采用了具有两级非线性刚度特性曲线的板簧和梯形链式吊杆。这种结构形式一方面满足了空重车特点的需要，另一方面使轴箱有纵向6mm、横向23mm的移动量，以保证车辆有较好的曲线通过性能和运行平稳性。装用DB-665型转向架的货车在德国有近万辆，运行效果良好，已成为德国联邦铁路（DB）标准型货车转向架。结构见下图。 第40页/共55页常接触弹性旁承常接触弹性旁承板弹簧板弹簧链式吊杆链式吊杆球面心盘球面心盘焊接构架焊接构架德国德国DB-661DB-661型转向架型转向架第41页/共55页焊接构架焊接构架链式吊杆链式吊杆板弹簧板弹簧德国德国DB-661D

17、B-661型转向架型转向架第42页/共55页德国德国DRRSDRRS型转向架型转向架 为满足德国联邦铁路夜间在ICE高速铁路上开行快速货车的需要，德国TALBOT机车车辆厂于80年代末研制成功一种采用焊接构架、轴箱橡胶弹簧悬挂和单侧顶柱式摩擦减振器定位的货车转向架。 DRRS型转向架有2种基本结构形式，运行速度为120km/h时采用双侧踏面制动；运行速度为160km/h时采用盘形制动，每轴上安装3个制动盘单元。 1991年，在德国ICE高速线上，DRRS型转向架曾创下了当时时速230km/h的货车运行速度世界记录。结构见下图。 第43页/共55页英国英国TF25TF25型转向架型转向架 TF2

18、5型转向架是英国研制的整体构架式货车转向架。轴箱悬挂采用了类似客车转向架的结构，如轴箱顶弹簧悬挂、一系液压减振器、转臂式轴箱定位装置等。 TF25型转向架的结构突破了传统货车转向架的基本框架，借用了许多客车转向架的结构，有利于改善转向架的动力学性能。由于悬挂装置无磨耗，减少了转向架的维修工作量和维修成本。 目前，TF25型转向架已开始在集装箱平车、自卸车等货车上得到应用。结构见下图。 第44页/共55页2.3 2.3 径向转向架径向转向架定义：车辆通过曲线时，所有轮对都有趋于曲线径向位置的能力的转向架，称为径向转向架。分类：根据导向原理不同，可分为自导向径向转向架和迫导向径向转向架两种。优点：便于车辆通过曲线，减少轮轨磨耗、噪音和环境污染，提高安全性。第45页/共55页径向转向架的基本原理径向转向架的基本原理第46页/共55页迫导向径向转向架迫导向径向转向架 迫导向径向转向架的导向原理是当进入曲线运行时，车体与转向架间必然产生相对的回转运动，因而产生一个相对偏转的角度。这个偏转角度与轮对进入径向位置所要求的相对转向架构架的偏转角度是成正比例的。因此可以用杠杆系统或液压系统将这两种偏转运动联系起来，使轮对产生相应的偏转而保持在曲线的径向位置上。 代表的转