K5轉(zhuǎn)向架培訓(xùn)教材

轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架培訓(xùn)教材中國南車集團(tuán)株洲車輛廠2005年3月一前言

轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架是在我國鐵路大提速和重載戰(zhàn)略下，在部運(yùn)輸局、南車集團(tuán)公司等各級領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心與支持下，由株洲車輛廠和美國原ABC-NACO公司在轉(zhuǎn)K4轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上聯(lián)合開發(fā)的新產(chǎn)品。它的誕生，既引進(jìn)了美國先進(jìn)、成熟技術(shù)，也凝聚了工廠科技人員的智慧和艱辛勞動。第一章概述

提高貨車軸重是提高貨運(yùn)能力最有效的途徑，是世界各國鐵路貨物運(yùn)輸?shù)墓餐l(fā)展趨勢,我國也已將發(fā)展25t軸重四軸貨車納入了鐵路發(fā)展主要技術(shù)政策。而目前我國鐵路主型貨車軸重為21t，嚴(yán)重制約了我國鐵路運(yùn)輸能力的提高。

2001年株洲車輛廠以合資形式引進(jìn)美國擺動式轉(zhuǎn)向架技術(shù)，并和美國原ABC-NACO公司聯(lián)合，成功開發(fā)了適用于中國鐵路的21t軸重的轉(zhuǎn)K4型（擺動式）轉(zhuǎn)向架。隨后為將美國成熟、先進(jìn)的25t軸重?cái)[動式轉(zhuǎn)向架技術(shù)應(yīng)用于中國的25噸軸重轉(zhuǎn)向架上，株洲車輛廠又與美方聯(lián)合設(shè)計(jì)了適應(yīng)中國鐵路的2E軸擺動式轉(zhuǎn)向架（轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架），設(shè)計(jì)工作是在美國原有25噸軸重?cái)[動式轉(zhuǎn)向架及中美聯(lián)合設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

2003年7月株洲車輛廠試制出了樣機(jī)，并按照國標(biāo)及鐵標(biāo)的有關(guān)要求，先后通過了側(cè)架和搖枕的靜強(qiáng)度、壓噸、疲勞試驗(yàn)，搖動座的靜載荷和疲勞試驗(yàn)，彈簧的疲勞試驗(yàn)，側(cè)架、搖枕及彈簧托板的動應(yīng)力測試，彈簧托板的疲勞試驗(yàn)，裝于C76H敞車、C80鋁合金敞車上進(jìn)行了線路動力學(xué)試驗(yàn)(試驗(yàn)最高速度達(dá)到136km/h)和翻車機(jī)試驗(yàn)。2003年9月，鐵道部運(yùn)輸局會同科教司等，在秦皇島通過了2E軸擺動式轉(zhuǎn)向架的技術(shù)審查。審查意見認(rèn)為：“該轉(zhuǎn)向架是引進(jìn)美國成熟的25t軸重swing—motion轉(zhuǎn)向架技術(shù)，并在吸取了轉(zhuǎn)K4轉(zhuǎn)向架運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上研制的25t軸重貨車轉(zhuǎn)向架。裝用該轉(zhuǎn)向架的新型運(yùn)煤敞車能滿足商業(yè)運(yùn)行速度120km／h的要求?！?003年9月鐵道部以運(yùn)裝貨車[2003]326號文批準(zhǔn)和下發(fā)了該轉(zhuǎn)向架審查意見，并正式將該轉(zhuǎn)向架定型為：轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架。2003年10月鐵道部以運(yùn)裝貨車[2003]353號文批復(fù)了該轉(zhuǎn)向架的圖樣和技術(shù)條件。轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架既保持了美國原擺動式轉(zhuǎn)向架的優(yōu)點(diǎn)，又適合中國鐵路貨車運(yùn)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。

轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架

第二章主要用途轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架適用于在標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路上運(yùn)用的載重為70t級的各型鐵路貨車、載重為76t和80t的各型運(yùn)煤專用敞車以及其他總重為100t鐵路專用貨車。

第三章主要特點(diǎn)轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架具有擺動式轉(zhuǎn)向架的主要特點(diǎn)：

1結(jié)構(gòu)上屬于鑄鋼三大件式轉(zhuǎn)向架，具有結(jié)構(gòu)簡單、車輪均載性好、檢修維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

2該轉(zhuǎn)向架采用了類似于客車轉(zhuǎn)向架的搖動臺擺式機(jī)構(gòu)，使轉(zhuǎn)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(xué)性能，降低了輪軌間的磨耗，提高了車輛的運(yùn)行品質(zhì)。

3提高了車輛脫軌安全性由于擺動式轉(zhuǎn)向架搖枕擋位置下移，使側(cè)滾中心降低，對側(cè)滾振動控制加強(qiáng)，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性。4該轉(zhuǎn)向架具有高的耐久性和可靠性經(jīng)美國和加拿大運(yùn)用實(shí)踐表明，該轉(zhuǎn)向架運(yùn)用壽命長，維修工作量小，可運(yùn)營160萬公里免檢修。

第四章主要性能參數(shù)主要性能參數(shù)：軸重 25t

自重 ≤4.7t

商業(yè)運(yùn)行速度 120km/h

軌距 1435mm

輪型HEZB或HESA

輪徑 Φ840mm

車輪踏面形狀 LM磨耗型踏面軸型 RE2B型軸承 353130A、353130B或353130C型基礎(chǔ)制動裝置制動倍率4心盤允許載荷 443.94kN通過最小曲線半徑 145m限界：符合GB146.1-83《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車車輛限界》車限-2的要求。第五章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 703mm

下心盤面至彈性旁承頂面距離（自由高） 83mm

側(cè)架上平面距軌面高 765mm

側(cè)架下平面距軌面高 160mm第六章主要結(jié)構(gòu)第一節(jié)簡介轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)類似于轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架，主要由輪對和軸承裝置、搖枕、側(cè)架、彈性懸掛系統(tǒng)及減振裝置、基礎(chǔ)制動裝置、常接觸式彈性旁承及橫跨梁等組成，見下圖所示，該型轉(zhuǎn)向架也采用了獨(dú)特的彈簧托板、搖動座等結(jié)構(gòu)，使之具有更好的橫向性能及其它優(yōu)點(diǎn)。下面就轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架各部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)作一介紹：轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架

轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架懸掛系統(tǒng)分解圖搖枕組成側(cè)架組成導(dǎo)框搖動座承載鞍下旁承組成彈簧托板組成斜楔組成導(dǎo)框搖動座搖動座減振彈簧承載彈簧第二節(jié)主要部件1輪對與軸承采用RE2B型輪對和353130A、353130B或353130C緊湊型滾動軸承型，車輪為新結(jié)構(gòu)輕型鑄鋼車輪（HEZB）或輾鋼車輪（HESA），車軸為RE2B車軸。如下圖所示：2承載鞍承載鞍的結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)K4轉(zhuǎn)向架承載鞍類似，鞍頂面為經(jīng)硬化處理的弧面，與導(dǎo)框搖動座的組合成為擺動機(jī)構(gòu)的上擺點(diǎn)，使側(cè)架象吊桿一樣，具有擺動的功能，提高車輛的橫向性能。鞍面尺寸與進(jìn)口軸承相匹配,其余按AAR標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造，材質(zhì)為C級鋼。如下圖所示：3側(cè)架組成側(cè)架材質(zhì)為B級鋼，側(cè)架立柱磨耗板材質(zhì)為45鋼，側(cè)架滑槽磨耗板材質(zhì)均為47Mn2Si2TiB或T10鋼，側(cè)架立柱磨耗板用兩個(gè)ZT型平頭折頭螺栓緊固在側(cè)架立柱面上，導(dǎo)框搖動座為合金鋼鍛件，用固定塊固定于側(cè)架導(dǎo)框處；側(cè)架立柱磨耗板、ZT型平頭折頭螺栓及防松螺母均與轉(zhuǎn)K4轉(zhuǎn)向架通用。如下圖所示：導(dǎo)框搖動座導(dǎo)框搖動座固定塊側(cè)架滑槽磨耗板側(cè)架立柱磨耗板側(cè)架側(cè)架組成ZT型平頭折頭螺栓4搖枕組成搖枕和下心盤材質(zhì)均為B級鋼，下心盤直徑為375mm，內(nèi)有材質(zhì)為含油尼龍的心盤磨耗盤，心盤螺母采用10級BY—A24或BY-B24防松螺母，配套螺栓采用GB31.1-88規(guī)定的螺栓，螺栓強(qiáng)度為10.9級。搖枕八字面采用不銹鋼磨耗板，材質(zhì)為0Cr18Ni9，與轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架磨耗板通用。

搖枕下部鑄出兩塊三角形擋，其與彈簧托板上的擋塊配合，限定搖枕的最大橫向位移（擺動加橫移共為±32mm），防止搖枕串出，起到安全擋的作用。如下圖所示：心盤磨耗盤下心盤搖枕八字面磨耗板搖枕組成固定杠桿支點(diǎn)座托架組成5彈簧托板、搖動座與搖動座支承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(cè)架中央方框下弦桿的腔形結(jié)構(gòu)中，搖動座與搖動座支承的接觸面為圓弧形結(jié)構(gòu)，兩圓弧形成滾動副，使側(cè)架具有擺動的功能。彈簧托板為高強(qiáng)度鋼壓型件，板厚為10mm。

彈簧托板搖動座與搖動座支承均沿用ABC-NACO公司的標(biāo)準(zhǔn)件，搖動座為E級鋼鑄件，搖動座支承為合金鋼鍛件，且搖動座支承、折頭螺栓及防松螺母與轉(zhuǎn)K4轉(zhuǎn)向架通用。如下圖所示：搖動座支承搖動座6彈簧懸掛系統(tǒng)及減振裝置每側(cè)彈性懸掛系統(tǒng)及減振裝置由兩個(gè)斜鍥組成、兩組減振彈簧、六組承載彈簧組成。減振彈簧與承載彈簧均為兩級剛度，使空車、重車分別對應(yīng)不同的空、重兩級剛度，空車和重車都有優(yōu)良的動力性能。斜鍥由材質(zhì)為奧貝球墨鑄鐵的斜鍥體及材質(zhì)為高分子復(fù)合材料的主磨擦板組成，如圖所示。減振內(nèi)、外圓彈簧和斜楔組成均與轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架通用。

承載內(nèi)圓彈簧減振外圓彈簧主磨擦板斜鍥體減振內(nèi)圓彈簧承載外圓彈簧7基礎(chǔ)制動裝置基礎(chǔ)制動裝置為中穿拉桿形式，采用運(yùn)裝貨車[2002]11號文批準(zhǔn)的新型高摩合成閘瓦。采用奧貝球鐵耐磨銷套及相應(yīng)圓銷，固定杠桿與固定杠桿支點(diǎn)座之間用鏈蹄環(huán)聯(lián)接，以利于側(cè)架、搖枕的擺動。采用運(yùn)裝貨車[2002]110號文批準(zhǔn)的組合式制動梁。制動梁新型高摩合成閘瓦游動杠桿中拉桿固定杠桿鏈蹄環(huán)基礎(chǔ)制動裝置滑塊磨耗套8下旁承組成下旁承采用與轉(zhuǎn)K4轉(zhuǎn)向架通用的常接觸橡膠彈性旁承，下旁承由旁承體組成、調(diào)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(gè)整體。如下圖所示：縱向鎖緊斜鐵調(diào)整墊板旁承體下部旁承體上部錐套形橡膠層旁承摩擦板9橫跨梁組成橫跨梁為50×50×3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(cè)架上。如下圖所示：橫跨梁磨耗板橫跨梁托（2）橫跨梁托（1）10轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架與轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架通用零部件匯總表圖號名稱圖號名稱ZCZ53-00-01擋鍵ZCZ53-20-13導(dǎo)框搖動座固定塊ZCZ53-00-06搖動座支承ZCZ53-30-01減振內(nèi)圓彈簧ZCP200-00-07側(cè)架立柱磨耗板ZCZ53-30-02減振外圓彈簧ZCP200-00-08ZT型圓柱折頭螺栓ZCP201-00-00斜楔組成ZCP200-00-09SFT型防松螺母ZCP200-00-10ZT型平頭折頭螺栓ZCZ53-40-02磨耗板ZCP200-00-11SFT型防松螺母ZCP307A-00-00L-C型右制動梁組成（取消下拉桿安全吊）ZCP204B-00-00下旁承組成ZCP308A-00-00L-C型左制動梁組成（取消下拉桿安全吊）

第七章使用與維護(hù)1應(yīng)裝用經(jīng)檢查合格的零部件，同一轉(zhuǎn)向架不得裝用異型零部件。2轉(zhuǎn)向架不得用堿水煮洗。3搖枕和側(cè)架應(yīng)始終用于同一轉(zhuǎn)向架，不得混裝（更換新件時(shí)除外）。4為保證斜楔與側(cè)架立柱磨耗板、搖枕八字面磨耗板處于良好的磨合狀態(tài)，當(dāng)拆下斜楔檢查后再組裝時(shí)，應(yīng)裝回原位，不允許換位混裝（更換新斜楔時(shí)除外）。5擋鍵與軸承外圈的間隙不得小于2mm。

6同一輪對車輪直徑之差不超過1mm，同一轉(zhuǎn)向架新造時(shí)輪徑之差不超過4mm，單個(gè)車輪的靜態(tài)不平衡力矩不大于1.226N·m(125g·m)

。7同一轉(zhuǎn)向架兩側(cè)架固定軸距之差不大于2mm（選用同一鏟豆的側(cè)架）。8同一轉(zhuǎn)向架承載彈簧、減振彈簧的外簧自由高之差新造時(shí)分別不得超過3mm,內(nèi)簧自由高之差不得超過2mm，須選配使用。彈簧落位后，應(yīng)檢查承載內(nèi)簧必須落入搖動座的定位臍中，不允許產(chǎn)生卡阻。9彈性旁承的壓縮量為9±1mm；可用搖枕旁承盒內(nèi)不同厚度的調(diào)整墊板進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整墊板的總厚度新造時(shí)不得大于12mm，檢修時(shí)不得大于25mm，總數(shù)均不得多于3塊；壓縮量可通過測量旁承體上部與旁承體下部的間隙測得

。

10各圓銷表面等轉(zhuǎn)動磨擦部份應(yīng)涂適量潤滑脂。但斜鍥主磨耗板與側(cè)架立柱磨耗板間、軸承外圈與承載鞍內(nèi)鞍面間、承載鞍與側(cè)架導(dǎo)框間、上下心盤間、上下旁承間、滑塊磨耗套與滑槽磨耗板間、承載鞍頂面與導(dǎo)框搖動座間、搖動座與搖動座支承間均不得涂抹潤滑脂。且安裝心盤磨耗盤時(shí)，須將下心盤內(nèi)的雜物清除干凈。

11連接彈簧托板與搖動座、側(cè)架與側(cè)架立柱磨耗板的折頭螺栓、防松螺母為特制一次性防松螺栓、螺母，正常使用過程中不允許拆解，更換時(shí)不允許用其他型式的螺栓、螺母代替。13嚴(yán)禁電流通過滾動軸承。

第八章檢修周期及質(zhì)量保證期1檢修周期：廠修8年，段修2年，取消輔修。

2質(zhì)量保證期

2.1鑄鋼搖枕、側(cè)架使用壽命為25年，整個(gè)使用壽命期內(nèi)，在正常使用條件下，因鑄造內(nèi)部缺陷引起的事故由制造工廠負(fù)責(zé)。2.2正常使用條件下，配件制造質(zhì)量保證內(nèi)容和保證期限見表8-1序號配件名稱保證內(nèi)容保證期限備注1搖枕、側(cè)架、無裂損、鑄造缺陷不超限8年

2搖動座無裂損、磨耗不超限、鑄造缺陷不超限8年

3彈簧托板無裂損8年

4下心盤無裂損、磨耗不超限8年

5組