機車車輛導論PPT教案

1、會計學1機車車輛導論機車車輛導論 我國貨車轉向架的發(fā)展我國貨車轉向架的發(fā)展 第1頁/共55頁主要轉向架的形式21t21t軸重：軸重：轉8轉8A轉8AG轉8G轉K1、轉K2、轉K3、轉K425t25t軸重：軸重：轉K5、轉K6、徑向轉向架160km/h高速貨車轉向架第2頁/共55頁2.1 2.1 轉轉8 8型轉向架型轉向架 轉8型轉向架，原名608型，亦稱老轉8型，是1958年齊齊哈爾車輛工廠參照前蘇聯(lián)的-3-（哈寧）型轉向架設計制造的。轉向架結構見下圖。第3頁/共55頁轉轉8 8型轉向架型轉向架滑動軸承滑動軸承吊掛式制動梁吊掛式制動梁鑄造一體下旁承鑄造一體下旁承鑄造一體下心盤鑄造一體下心盤第4

2、頁/共55頁2.2 2.2 轉轉8A8A型轉向架型轉向架 1964年齊齊哈爾車輛工廠和鐵道部科學研究院等有關單位根據(jù)生產(chǎn)、運用、檢修和科研方面所反映的意見，對轉8型轉向架改進了設計。1966年通過鐵道部鑒定，定名為轉8A型，又名新轉8。 第5頁/共55頁轉轉8A8A型轉向架型轉向架滾動軸承滾動軸承滑槽式制動梁滑槽式制動梁下旁承盒和旁承鐵下旁承盒和旁承鐵分體式下心盤分體式下心盤第6頁/共55頁軸軸承承輪輪對對側架側架楔塊楔塊搖搖枕枕枕簧枕簧基礎制動基礎制動旁承旁承下心盤下心盤轉轉8A8A型轉型轉向架向架第7頁/共55頁側側架架第8頁/共55頁1.下旁承座下旁承座2.泥心孔泥心孔3.心盤螺栓孔心盤

3、螺栓孔4.固定杠桿支點座固定杠桿支點座5.楔塊槽楔塊槽6.圓臍子圓臍子7.中心銷孔中心銷孔8.排水孔排水孔搖搖枕枕第9頁/共55頁2.3 2.3 轉轉8AG8AG型轉向架型轉向架 按照2000年鐵路主要技術政策要求，發(fā)展120km/h的提速貨車，改造轉8A型轉向架，以適應90km/h運行速度的要求。為了改造既有轉8A型轉向架，齊車集團公司設計制造了轉8AG型轉向架。主要是在轉8A型轉向架基礎上，加裝交叉支撐裝置、含油尼龍心盤磨耗盤、雙作用彈性旁承、兩級剛度彈簧；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新結構下拉桿；其它零部件如側架、搖枕、制動梁、輪對等與轉8A型轉向

4、架相同。轉向架結構見下圖。 第10頁/共55頁 2.4 2.4 轉轉8G8G型轉向架型轉向架 由于原轉8A型轉向架側架強度儲備偏低，同時進行轉8AG改造時，側架斜弦支撐座組裝部位結構差別較大，造成支撐座適應不同生產(chǎn)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。交叉支撐裝置、含油尼龍心盤磨耗盤、雙作用彈性旁承、兩級剛度彈簧、下拉桿與轉8AG型轉向架相同，其余主要零部件與轉8A型轉向架相同。轉向架定名為轉8G型。轉向架結構見下圖。第11頁/共55頁2.5 2.5 轉轉K1K1型轉向架型轉向架 轉K1型轉向架是齊車集團公司自

5、行研制開發(fā)的，在兩側架之間安裝了四連桿機構，屬三大件式轉向架。 轉K1型轉向架主要結構特點是：兩側架間安裝彈性四連桿機構，連桿從搖枕腹部穿過，四個節(jié)點用橡膠錐套與支撐座錐柱連接；在側架導框頂面與承載鞍頂面之間安裝八字形橡膠墊，實現(xiàn)輪對的彈性定位，該設計結構可以吸收部分輪軌間的動作用力產(chǎn)生向車體傳遞的振動能量，減小輪軌沖擊對車輛運行平穩(wěn)性的影響，減輕鋼軌和車輪輪緣的磨耗；減振裝置為斜楔式變摩擦減振裝置；中央懸掛系統(tǒng)采用兩級剛度彈簧；上、下心盤之間安裝心盤磨耗盤；采用雙作用彈性旁承。轉向架結構見下圖。第12頁/共55頁轉轉K1K1型轉向架型轉向架第13頁/共55頁2.6 2.6 轉轉K2K2型轉向

6、架型轉向架關鍵技術：關鍵技術：1.側架彈性下交側架彈性下交叉支撐裝置叉支撐裝置2.雙作用常接觸雙作用常接觸彈性旁承彈性旁承3.中央懸掛系統(tǒng)中央懸掛系統(tǒng)兩級剛度彈簧兩級剛度彈簧3.心盤磨耗盤心盤磨耗盤4.耐磨銷套耐磨銷套第14頁/共55頁第15頁/共55頁2.7 2.7 轉轉K3K3型轉向架型轉向架 轉K3型轉向架是株洲車輛工廠吸取歐洲Y25型轉向架的優(yōu)點并結合我國的具體情況設計開發(fā)的構架式轉向架。采用了整體構架、軸箱一系懸掛、輪對縱橫向彈性定位、常接觸彈性旁承等技術。整體構架由兩個側梁、一個橫梁用16MnQ板材組焊為一體；采用單側斜楔減振裝置，斜楔的摩擦面上加裝高分子合成材料的磨耗板，在與斜楔

7、相對的導框座中安裝了縱向定位彈簧，導框座、斜楔座為B級鋼鑄件；基礎制動裝置裝用單側吊掛式制動梁，高摩合成閘瓦；裝用球面心盤。轉向架結構見下圖。第16頁/共55頁焊接構架焊接構架轉轉K3K3型轉向架型轉向架彈性旁承彈性旁承球面心盤球面心盤單側吊掛式制動梁單側吊掛式制動梁軸箱一系懸掛軸箱一系懸掛第17頁/共55頁2.8 2.8 轉轉K4K4型轉向架型轉向架 轉K4型轉向架是2001年株洲車輛工廠引進美國擺式轉向架技術研制開發(fā)的。主要由側架、搖枕、彈簧托板、搖動座、搖動座支承、承載彈簧、減振裝置、輪對和軸承、基礎制動裝置及常接觸彈性旁承等組成。采用兩級剛度彈簧及變摩擦減振器，斜楔主摩擦面采用合成材料

8、；基礎制動裝置采用高磷鑄鐵閘瓦或高摩合成閘瓦，L-C型組合制動梁。轉向架結構見下圖。第18頁/共55頁轉轉K4K4型轉向架型轉向架主要特點：主要特點：為擺動式（為擺動式（Swing Motion）轉向架）轉向架第19頁/共55頁第20頁/共55頁第21頁/共55頁 2.9 2.9 轉轉K5K5型轉向架型轉向架 轉K5型轉向架是采用擺式轉向架技術研制開發(fā)的。主要部件側架、搖枕、彈簧托板、搖動座、搖動座支承、彈簧、減振裝置、輪對、軸承等的結構設計同轉K4型轉向架的相應部件，強度按25t軸重設計。轉向架結構見下圖。第22頁/共55頁轉轉K5K5型轉向架型轉向架特點：特點：為為2E軸擺動式轉向架軸擺動

9、式轉向架第23頁/共55頁搖 枕 組成彈簧托板組成斜 楔 組成搖動座搖動座支撐下旁承組成側 架 組成承載鞍導 框 搖 動座第24頁/共55頁導框搖動座固定塊側架滑槽磨耗板側架立柱磨耗板導框搖動座第25頁/共55頁托架組成固定杠桿支點座下心盤心盤磨耗盤斜面磨耗板第26頁/共55頁搖動座搖動座支承彈簧托板第27頁/共55頁2.10 2.10 轉轉K6K6型轉向架型轉向架 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(xiàn)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，有效地減輕了車輪的輪緣磨耗；減小轉向架

10、簧下質量，實現(xiàn)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?shù)倪\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。轉向架結構見下圖。第28頁/共55頁轉轉K6K6型轉向架型轉向架第29頁/共55頁轉轉K6K6型轉向架關鍵技術型轉向架關鍵技術軸箱橡膠墊 實現(xiàn)輪對的彈性定位，隔離輪軌間高頻振動，減小輪軌作用力，降低輪軌磨耗。 緩和輪軌沖擊，有利于提高側架等零部件的疲勞壽命。側架彈性下交叉支撐裝置 采用側架彈性下交叉支撐裝置，用以提高轉向架的抗菱剛度，從而提高轉向架的蛇行失穩(wěn)臨界速度、提高貨車直線運行的穩(wěn)定性。同時，交叉支撐裝置可有效保持轉向

11、架的正位狀態(tài)，從而減小了車輛在直線和曲線運行時輪對與鋼軌的沖角，改善轉向架的曲線通過性能，顯著減少輪軌磨耗。第30頁/共55頁JC型雙作用彈性旁承 貨車運行速度的提高，要求采用常接觸彈性旁承增大轉向架與車體之間的回轉阻尼，以有效抑制轉向架與車體的搖頭蛇行運動，同時約束車體側滾振動，提高貨車在較高速度運行時的平穩(wěn)性和穩(wěn)定性。兩級剛度彈簧 提高彈簧靜撓度不僅可以提高貨車轉向架的運行平穩(wěn)性，而且還可以提高轉向架對扭曲線路的適應性和脫軌安全性。采用內(nèi)、外枕簧不同高度的兩級剛度彈簧是提高空車彈簧靜撓度的有效措施，即在空車時彈簧具有較小的剛度，使空車彈簧靜撓度提高，而在重車時彈簧具有較大的剛度，以承受重車

12、的載荷。第31頁/共55頁JCJC型雙作用彈性旁承型雙作用彈性旁承第32頁/共55頁2.12 160km/h2.12 160km/h高速貨車轉向架高速貨車轉向架 2003年齊車公司開發(fā)研制了160km/h高速貨車轉向架，在西南交大的滾振試驗臺上，最高試驗速度為270km/h。該轉向架配棚車車體在北京局管內(nèi)創(chuàng)造了時速180 km/h的中國貨車第一運行速度。結構見下圖。第33頁/共55頁第34頁/共55頁2 2 國外有代表性的貨車轉向架國外有代表性的貨車轉向架 20世紀70年代以來，許多國家積極發(fā)展高速鐵路，取得巨大成功，如法國TGV、德國ICE、日本新干線等。為充分利用高速線路和適應快速貨物運輸

13、的需要，一些國家研制出了多種形式的高速貨車轉向架。比較成功的有法國的Y37型、德國的DRRS型、美國的Swing Motion型、瑞典的SJ型、英國的TF25型轉向架等，這些轉向架能夠滿足120160km/h速度運行，其中，法國的Y37型轉向架最高試驗速度達到了281.8 km/h，創(chuàng)造了貨車運行速度的世界記錄。 第35頁/共55頁2.1 2.1 焊接構架式轉向架焊接構架式轉向架法國法國Y25Y25型轉向架型轉向架 Y25型轉向架是法國國鐵于20世紀60年代開發(fā)研制的一種焊接構架、一系螺旋鋼彈簧加單側頂柱式減振器、軸箱定位時速120km/h的貨車轉向架。 Y25型轉向架由于輪對采用剛性定位，曲

14、線通過能力較差，輪緣磨耗大，不適宜在曲線較多、半徑較小的線路上運行。 目前，Y25型轉向架已形成系列產(chǎn)品，有多種型號，在歐洲國家約有80%以上的貨車采用Y25系列轉向架。結構見下圖。 第36頁/共55頁球面心盤球面心盤常接觸彈性旁承常接觸彈性旁承雙側閘瓦制動雙側閘瓦制動軸箱螺旋鋼彈簧軸箱螺旋鋼彈簧單側頂柱式利諾爾摩擦減振器單側頂柱式利諾爾摩擦減振器焊接構架焊接構架第37頁/共55頁法國法國Y25Y25型轉向架型轉向架單側頂柱式利諾爾摩擦減振器單側頂柱式利諾爾摩擦減振器雙側閘瓦制動雙側閘瓦制動焊接構架焊接構架軸箱螺旋鋼彈簧軸箱螺旋鋼彈簧第38頁/共55頁法國法國Y37Y37型轉向架型轉向架 為提

15、高貨車的運行速度和開行快速貨運專列，法國國鐵于20世紀80年代在Y25和Y30型轉向架的基礎上開發(fā)研制成功了一種適用于時速160km/h的Y37型貨車轉向架。 法國鐵路（SNCF）第一批共生產(chǎn)了300輛裝有Y37型轉向架的快運集裝箱平車。近年來，又對其進行了不斷改進，1997年，Y37型轉向架線路試驗的最高速度達到281.8 km/h，創(chuàng)下了貨車運行速度新的世界記錄。結構見下圖。 第39頁/共55頁德國德國DB-661DB-661型轉向架型轉向架 DB-661型轉向架是德國聯(lián)邦鐵路（DB）于60年代開發(fā)研制成功的一種采用焊接構架和一系板簧軸箱定位的貨車轉向架，德國聯(lián)邦鐵路又相繼開發(fā)了DB-68

16、4和DB-665等貨車轉向架。DB-665型轉向架首次采用了具有兩級非線性剛度特性曲線的板簧和梯形鏈式吊桿。這種結構形式一方面滿足了空重車特點的需要，另一方面使軸箱有縱向6mm、橫向23mm的移動量，以保證車輛有較好的曲線通過性能和運行平穩(wěn)性。裝用DB-665型轉向架的貨車在德國有近萬輛，運行效果良好，已成為德國聯(lián)邦鐵路（DB）標準型貨車轉向架。結構見下圖。 第40頁/共55頁常接觸彈性旁承常接觸彈性旁承板彈簧板彈簧鏈式吊桿鏈式吊桿球面心盤球面心盤焊接構架焊接構架德國德國DB-661DB-661型轉向架型轉向架第41頁/共55頁焊接構架焊接構架鏈式吊桿鏈式吊桿板彈簧板彈簧德國德國DB-661D

17、B-661型轉向架型轉向架第42頁/共55頁德國德國DRRSDRRS型轉向架型轉向架 為滿足德國聯(lián)邦鐵路夜間在ICE高速鐵路上開行快速貨車的需要，德國TALBOT機車車輛廠于80年代末研制成功一種采用焊接構架、軸箱橡膠彈簧懸掛和單側頂柱式摩擦減振器定位的貨車轉向架。 DRRS型轉向架有2種基本結構形式，運行速度為120km/h時采用雙側踏面制動；運行速度為160km/h時采用盤形制動，每軸上安裝3個制動盤單元。 1991年，在德國ICE高速線上，DRRS型轉向架曾創(chuàng)下了當時時速230km/h的貨車運行速度世界記錄。結構見下圖。 第43頁/共55頁英國英國TF25TF25型轉向架型轉向架 TF2

18、5型轉向架是英國研制的整體構架式貨車轉向架。軸箱懸掛采用了類似客車轉向架的結構，如軸箱頂彈簧懸掛、一系液壓減振器、轉臂式軸箱定位裝置等。 TF25型轉向架的結構突破了傳統(tǒng)貨車轉向架的基本框架，借用了許多客車轉向架的結構，有利于改善轉向架的動力學性能。由于懸掛裝置無磨耗，減少了轉向架的維修工作量和維修成本。 目前，TF25型轉向架已開始在集裝箱平車、自卸車等貨車上得到應用。結構見下圖。 第44頁/共55頁2.3 2.3 徑向轉向架徑向轉向架定義：車輛通過曲線時，所有輪對都有趨于曲線徑向位置的能力的轉向架，稱為徑向轉向架。分類：根據(jù)導向原理不同，可分為自導向徑向轉向架和迫導向徑向轉向架兩種。優(yōu)點：便于車輛通過曲線，減少輪軌磨耗、噪音和環(huán)境污染，提高安全性。第45頁/共55頁徑向轉向架的基本原理徑向轉向架的基本原理第46頁/共55頁迫導向徑向轉向架迫導向徑向轉向架 迫導向徑向轉向架的導向原理是當進入曲線運行時，車體與轉向架間必然產(chǎn)生相對的回轉運動，因而產(chǎn)生一個相對偏轉的角度。這個偏轉角度與輪對進入徑向位置所要求的相對轉向架構架的偏轉角度是成正比例的。因此可以用杠桿系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)將這兩種偏轉運動聯(lián)系起來，使輪對產(chǎn)生相應的偏轉而保持在曲線的徑向位置上。 代表的轉向架： Devine-ScalesDev