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发表于 2009-3-18 20:48:59 | |阅读模式

目前我国铁路货车转向架主要有哪些型号?答:目前我国铁路货车(大型车、机保车除外)转向架型号主要有12种:转9、转8A、转8AG、转8G、转K1、转K2、转K3、转K4、转K5、转K6、2TN、控制型等。
近年生产的新型转向架型号主要有7种:转8G、转K1、转K2、转K3、转K4型、转K5、转K6等。

简述转向架的功能和作用。答:转向架主要有以下5种功能和作用:
(1)承担车辆的自重和载重,并将载荷传递到钢轨上。
(2)通过安装圆形或球形心盘,车体与转向架可相对自由转动,使车辆顺利通过曲线,降低运行阻力。
(3)通过安装弹簧及减振装置以缓和车辆承受的冲击和振动。
(4)通过增加轴数以提高车辆的载重。
(5)转向架是一个独立的结构,易从车下推出,便于检修。





8A型转向架有何主要结构及优点?答:转8A型转向架是一种传统的铸钢三大件式(2个侧架和1个摇枕)转向架,是目前我国的一种主型货车转向架。它主要由轮对及轴承装置、摇枕、侧架、弹簧减振装置、基础制动装置等5部分组成,优点是结构简单、检修方便。

8A型转向架存在的主要结构问题是什么?
答:转8A型转向架是一种传统的铸钢三大件式转向架,存在以下5项主要结构问题:
(1)抗菱刚度低
实测抗菱刚度值仅有1~2MN·m/rad,与理论计算所需的目标值相差较大。转向架抗菱刚度低会导致转向架蛇行失稳临界速度的降低,运用实践表明,装用转8A型转向架的各型货车,重车运行速度约为80km/h、空车运行约为60~70km/h即产生蛇行运动,致使车辆动力学性能恶化。
(2)车体与转向架间的回转阻力矩小
货车车体与转向架之间适当而稳定的回转阻力矩能抑制车体与转向架的摇头蛇行,有利于提高运行平稳性,从而提高车辆的临界速度,而由转向架性能参数测试台实际测定的回转阻力矩值却远小于目标值。
(3)斜楔减振装置减振能力弱
转8A型转向架的减振装置的作用主要是提供垂向阻尼,吸收部分振动能量,减缓垂向振动,以改善车辆的动力学性能。由于转8A型转向架空车弹簧静挠度小,当斜楔和与其配合的磨耗板均磨耗2mm后,其空车相对摩擦系数将减少为0,这就意味着该装置已丧失了减振作用。大量的运用实践证明:随着运行时间的增长,转8A型转向架的性能,特别是空车性能就会愈来愈差。
(4)车体侧滚阻力矩小
转8A型转向架采用间隙旁承,车体由心盘支承。当车体产生大振幅侧滚时,由于旁承间隙的存在,会产生对旁承的打击力,且产生较大的侧滚角,所以侧滚振动也是装用转8A型转向架的货车经常出现的振型。
(5)摇枕弹簧静挠度偏小且疲劳强度差
车辆的运行平稳性和安全性,与弹簧悬挂系统的挠度有关。由于转8A型转向架枕簧采用非精炼弹簧钢,且其表面未经磨光处理,因此其抗疲劳能力差,运用中的摇枕弹簧经常发生断裂现象,危及行车安全。
为何要用交叉支撑转向架和摆式转向架取代转8A型转向架?
答:为适应我国经济发展的需要,铁路已经历了4次大提速,主要干线的客运速度已达到140~160km/h,而转8A型转向架的缺陷使得大部分货车的运行速度仅为70km/h左右,由于我国是客货共线运输,如此低的货运速度将严重制约客车速度的进一步提高,因此采用运行品质良好的转向架是提高货车运行速度的关键。交叉支撑装置转向架和摆式转向架由于具有良好的运行品质而将逐步替代转8A型转向架。
参考《铁路货车交叉支撑转向架》

我国交叉支撑转向架有何主要结构特点?各主要零部件的作用是什么?答:我国铁路交叉支撑转向架是在传统铸钢三大件式转向架的基础上发展起来的,采用了现代新型货车转向架应用的一些新技术、新材料和新工艺,其技术水平和结构性能都比转8A型转向架有较大提高,可适应我国铁路货车提速发展的需要。它具有以下5项主要结构特点:
(1)装用下交叉支撑装置或中交叉支撑装置,提高转向架的抗菱刚度,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架的正位状态,减小车辆在直线和曲线运行时轮对与钢轨的冲击,改善转向架的曲线通过性能,显著减少轮轨磨耗。
(2)装用双作用常接触弹性旁承
装用这种旁承,可有效阻止转向架或车体的摇头运动,增加车体在转向架上的侧滚稳定性。
(3)装用两级刚度弹簧
交叉支撑转向架所采用的两级刚度弹簧为内、外圈弹簧不等高结构,空车时仅外圈弹簧承载,重车时由内、外圈弹簧共同承载。装用内、外圈弹簧高度不同的两级刚度弹簧是提高空车弹簧静挠度的有效措施,不仅可以提高货车转向架的运行平稳性,还可提高转向架对扭曲线路的适应性和脱轨安全性。
(4)装用耐磨心盘磨耗盘
交叉支撑转向架采用经过长期运用考验证明耐磨性能优良、材质为铸模式特种含油尼龙的心盘磨耗盘,完全避免了上、下钢质心盘间的直接磨损,也改善了上、下心盘面的承载匀衡性。
(5)装用耐磨销套
交叉支撑转向架中全部装用耐磨销套,即装用奥-贝球铁衬套和45号钢光圆销,改善了销套磨损,提高了提速货车转向架销套的使用寿命。
以上结构特点,既提高了交叉支撑转向架的动力学性能,又提高了易磨易损件的耐磨性,延长了转向架的检修期限和使用寿命,因此,交叉支撑转向架是一种运行平稳、安全可靠的新型提速货车转向架。
何谓转8AG型转向架?有何结构特点?
答:转8AG型转向架是指装用下交叉支撑装置,侧架采用已安装支撑座的转8A型侧架的新型三大件式货车转向架。铁路货车装用转8AG型转向架后,运行速度可提高到100km/h。
转8AG型转向架是在转8A型转向架基础上加装和换装部分零部件,来提高转向架的运行品质。具体加装和换装的零部件有下列5项:
(1) 在两侧架之间加装弹性下交叉支撑装置,提高转向架的抗菱刚度。
(2) 换装双作用弹性旁承,提高车辆的临界速度。
(3) 换装两级刚度弹簧,提高车辆的空车弹簧静挠度和空车运行品质。
(4) 加装心盘磨耗盘,配套改制上、下心盘,减少心盘磨耗。
(5) 基础制动装置中使用奥-贝球铁衬套和45号钢光圆销,换装中部压扁的下拉杆。

何谓转8G型转向架?有何结构特点?
答:转8G型转向架是指装用下交叉支撑装置,侧架采用已安装支撑座的转8G型侧架的新型三大件式货车转向架。转8G型转向架装用B级钢材质的新结构侧架、支撑座及47Si2Mn2TiB材质的侧架立柱磨耗板和卡入式滑槽磨耗板,加装交叉支撑装置、含油尼龙的心盘磨耗盘、双作用常接触弹性旁承、两级刚度弹簧、奥-贝球铁耐磨衬套。
转8G型转向架是转8A型转向架的更新换代产品,铁路货车装用转8G型转向架,运行速度可以提高到100km/h。
何谓转K2型转向架?有何结构特点?答:转K2型转向架是指装用弹性下交叉支撑装置的三大件货车提速转向架,最高商业运营速度为120km/h。
转K2型转向架属于带变摩擦减振装置的新型铸钢转向架,在两侧架之间安装了弹性下交叉支撑装置,交叉杆从摇枕下面穿过,4个端点用轴向橡胶垫与焊在侧架上的支撑座连接。侧架、摇枕采用B级钢材质铸造。减振装置装用整体式斜楔,摇枕斜楔摩擦面上焊装材质为0Cr18Ni9的磨耗板。基础制动装置为中拉杆结构,车体上拉杆越过摇枕与转向架游动杠杆连接。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。装用双作用常接触弹性旁承。装用材质为T10或47Mn2Si2TiB的卡入式滑槽磨耗板和侧架立柱磨耗板。




K2型与转8A型转向架各有何优缺点?答:(1)K2型转向架
优点:抗菱刚度好、空车弹簧静挠度大、减振装置减振性能好、车体与转向架间有合适的回转阻力矩,抑制车辆蛇行运动性能好、运行速度较高。
缺点:自重较大、结构较复杂、检修不方便。
2转8A型转向架
优点:自重轻、结构简单、检修方便。
缺点:抗菱刚度不足、空车弹簧静挠度小、减振装置减振性能差、车体与转向架间的回转阻力矩小、车体侧滚阻力矩小、枕簧静挠度偏小且疲劳强度差、抑制车辆蛇行运动性能差、运行速度低。
K2型转向架与转8G型转向架相比有何结构特点?
答:转K2型转向架与转8G型转向架相比,有以下5项结构特点:
(1)摇枕中部侧向开孔,基础制动拉杆从摇枕中部穿过。
(2)交叉支撑装置交叉杆为可分解的上、下交叉杆组成,中部用扣板螺栓组装,交叉杆安全链吊在制动梁上。
(3)侧架立柱磨耗板采用折头螺栓组装紧固,斜楔增大了摩擦面,提高转向架正位能力。
(4)下心盘直径增大到355mm,降低心盘单位面积压力,减少裂纹产生。
(5)基础制动装置制动倍率较小为4,其游动杠杆自由端与铅垂线夹角为50°。
K3型转向架有何主要用途和结构特点?
答:转K3型转向架适用于对运行速度和运行品质要求较高的货车。该转向架借鉴欧洲Y25型转向架技术,采用了整体构架、轴箱一系悬挂、轮对纵横向弹性定位、弹性常接触旁承等先进技术,具有较高的临界速度,在120km/h速度范围内具有优良的运行品质,具有抗菱刚度高、安全可靠、便于通过曲线等优点。
K4型转向架主要有何结构特点?答:其主要特点为:
结构上属于铸钢三大件式转向架,结构简单,车轮均载性好,检修维护方便;
采用类似客车转向架的摇动台摆式机构,,提高了车辆的横向动力学性能,降低了轮轨间的磨耗,提高了车辆的运行品质;
摆动式转向架摇枕挡位置下移,侧滚中心降低,加强对侧滚振动的控制,同时振摆转动中降低,有效地减小了车辆爬轨和脱轨安全性,尤其是对高重心的货车和空车,大大提高了其脱轨安全性。
采用斜楔减振装置、弹性常接触式旁承和新型制动梁,具有耐久性和可靠性。

2TN型转向架主要有何结构特点?
答:2TN型转向架主要有以下4项结构特点:
(1)装用焊接一体式刚性构架,重量较轻,采用轴箱弹簧悬挂,簧下质量小,减小了轮轨间的相互作用力。
(2)装用两级刚度弹簧,提高了空车运行时的平稳性。
(3)装用了变摩擦的利诺尔减振器,同时与两级刚度弹簧结合,摩擦减振性能稳定;轴向与构架间纵向定位无间隙,轮对纵向定位刚度高,提高了运行平稳性。
(4)装用常接触弹性旁承,限制转向架的摇头蛇形运动和车辆的滚摆运动,有利于车辆的运行安全。

简述转K6型转向架主要用途和结构特点。答:转K6型转向架的最高商业运营速度为120km/h,现装用于C76型全钢双浴盆运煤专用敞车;属于带变摩擦减振装置的铸钢三大件式货车转向架。转K6型转向架有下列7项主要结构特点:
(1) 摇枕、侧架材质为B级钢,侧架采用宽导框式结构。
(2)两侧架之间装用下交叉支撑装置,使两个侧架在水平面内实现弹性联结,以达到控制两侧架之间菱形变形的目的,抗菱刚度与常规转向架相比大大提高,从而提高了转向架抗蛇形运动的临界速度。
(3)中央悬挂系统采用二系悬挂。一系悬挂采用改进型轴箱橡胶弹性剪切垫,减轻了簧下质量,改善了轮轨间的作用力;二系悬挂装用带变摩擦减振装置、两级刚度弹簧的中央枕簧悬挂系统,提高了空车弹簧静挠度;改善了车辆运行品质。
(4)采用了双作用常接触弹性旁承,为空、重车提供了合适的回转阻力距,提高了空、重车高速时的运行平稳性。
(5)基础制动装置为中拉杆式单侧闸瓦制动装置,装用了L-A或L-B型组合式制动梁、卡入式滑槽磨耗板。
(6) 装用直径为φ375mm的下心盘和含油尼龙心盘磨耗盘。
(7) 装用25t轴重150×250×160型双列圆锥滚子轴承、RE2A型50钢车轴及新结构轻型铸钢或辗钢车轮。
K1型侧架组成的结构及其主要特点是什么?答:转K1型转向架侧架组成如图1-13所示,由侧架、右支撑座组成、左支撑座组成、立柱磨耗板、滑槽磨耗板组成。主要结构特点是在侧架非滑槽侧三角孔下部组焊左、右支撑座组成,该支撑座组成作为中交叉支撑装置的连接安装座。

1-13 K1型侧架组成
K2型侧架组成的结构及其主要特点是什么?答:转K2型转向架侧架组成如图1-14所示,由侧架、支撑座(1)、支撑座(2)、保持环、立柱磨耗板、滑槽磨耗板组成。主要结构特点是在侧架斜弦杆上组焊支撑座(1)、支撑座(2)作为下交叉支撑装置的连接安装座,侧架采用窄导框式结构,采用了卡入式滑槽磨耗板,侧架立柱磨耗板采用折头螺栓和防松螺母紧固。

图1-14 转K2型侧架组成



交叉支撑装置主要有何作用?答:采用交叉支撑装置主要是用来提高转向架的抗菱刚度,减少轮对与转向架构架之间的蛇行运动,提高转向架的蛇行失稳临界速度;同时它可有效地保持转向架在运行中的正位状态,改善转向架的运行性能,减少轮轨之间的磨耗。
8AG、转8G型交叉支撑装置有何结构特点?答:转8AG、转8G型交叉支撑装置为下交叉支撑装置,主要由1个交叉支撑组成,8个轴向橡胶垫,4个锁紧板,4个端头螺栓,4个双耳防松垫圈、4个标志板组成,其中端头螺栓强度为10.9级。
交叉支撑组成呈交叉状态从摇枕下部穿过,在端部通过轴向橡胶垫组成、端头螺栓、锁紧板、双耳防松垫圈与焊在侧架上的支撑座连接。端头螺栓紧固力矩为675~700N.m。交叉支撑组成通过轴向橡胶垫、端头螺栓等零部件与支撑座连接,使两侧架在水平面内实现弹性连接,实现控制两侧架之间的剪切和菱形变形的目的。

8AG、转8G、转K2型轴向橡胶垫主要结构和技术原理是什么?
答:转8AG、转8G、转K2型轴向橡胶垫结构相同,由铁件(1)、铁心、铁件(2)、胶层组成,如图1-17所示。轴向橡胶垫是侧架弹性交叉支撑装置中的弹性元件,它主要是在侧架和交叉支撑装置之间起弹性连接作用,同时通过合适的轴向刚度设计提供转向架适当的抗菱刚度。因此其刚度特性应进行严格控制,并防止大的蠕变或永久变形。
1-17 8AG、转8G、转K2型轴向橡胶垫
采用双作用常接触弹性旁承组成有何优点?
答:双作用常接触弹性旁承组成将单滚子旁承与常接触弹性旁承结合起来,以实现两者的优势,满足货车不断提高运行速度和改善动力学性能的要求。它通过预压缩弹性旁承体,在上旁承及下旁承磨耗板间产生压力,当上下心盘相对回转时,即当转向架相对于车体有一个回转的趋势后,旁承处将产生水平方向的摩擦阻力,增大车体相对于转向架的回转阻力矩,以提高车辆蛇行失稳临界速度和运行平稳性。当车体相对摇枕侧滚时,弹性旁承体将起约束作用,防止上下心盘的翘离。当车体在上心盘上侧滚引起弹性旁承压缩过大,上旁承将压靠滚子,防止车体侧滚过大并减少回转阻力的过分提高。
双作用常接触弹性旁承组成可有效解决哪些问题?答:双作用常接触弹性旁承由于上、下旁承面处于常接触状态而产生相互摩擦,为提高旁承磨耗板的耐磨性,与之配合的上旁承摩擦面及旁承座前后内侧面必须加工抛光,不得存在铸造或切削毛面。其组成可有效地解决快速运行条件下轻载车辆或空车状态下的车体摇头、侧滚、蛇行失稳控制问题;重载状态下车辆运行平稳性和改善转向架的曲线通过性能。

提速转向架为何采用两级刚度弹簧?答:由于空重车的簧上质量相差较大,而转8A型转向架的弹簧刚度数值是唯一的且数值较大,空车时弹簧静挠度较小,对空车的运行平稳性有着很大的影响且易造成空车脱轨现象。两级刚度弹簧由高度不等的内、外圆弹簧构成,采用两级刚度弹簧后,作用在转向架上的载荷较小(空车)时,仅有外圈弹簧承载,弹簧刚度较小,弹簧的静挠度得到了提高;当作用在弹簧上的载荷较大(重车)时,内、外弹簧同时承载,弹簧刚度较大。这种结构由于在空车时的弹簧刚度小,静挠度大,空车时垂向平稳性得到提高,能够提高空车运行时的平稳性,且不影响重车时的运行品质。采用两级刚度弹簧,既能满足空车的使用性能,又能保证重车的运用要求。
K3型转向架采用轴箱弹簧悬挂装置有何优点?
答:轴箱弹簧悬挂装置在空车、半重车及重车多种情况下都具有良好的动力学性能,采用三级刚度弹簧(自由高分别为274mm241mm216mm),外圆比中圆弹簧高,中圆比内圆弹簧高,,弹簧材质为60Si2CrVA。采用轴箱单侧斜楔式的变摩擦减振器,斜楔对面的导框座内装有轴箱纵向定位橡胶块,使轮对对构架纵横向都具有较合适刚度的弹性定位。

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