HXN5B型內(nèi)燃調(diào)車機(jī)車轉(zhuǎn)向架探究

1、hxn5b型內(nèi)燃調(diào)車機(jī)車轉(zhuǎn)向架探究【摘要】簡(jiǎn)要介紹了 hxn5b型內(nèi)燃調(diào)車機(jī)車轉(zhuǎn)向架 的設(shè)計(jì)、主要技術(shù)參數(shù)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。【關(guān)鍵詞】hxn5b型；內(nèi)燃機(jī)車；技術(shù)參數(shù)；調(diào)車機(jī)車 轉(zhuǎn)向架1調(diào)機(jī)轉(zhuǎn)向架研發(fā)背景隨著近幾年來(lái)主要干線和諧型大功率機(jī)車的大量投入 運(yùn)用，牽引定數(shù)不斷提髙，而各路網(wǎng)性和區(qū)域性編組站調(diào)車 機(jī)車牽引能力不相匹配的問(wèn)題日益凸顯。同時(shí)，既有調(diào)車機(jī) 車運(yùn)用年限普遍較長(zhǎng)，各路局對(duì)于大功率內(nèi)燃調(diào)車機(jī)車的需 求日益迫切。為此，南車戚墅堰機(jī)車有限公司基于引進(jìn)的干 線大功率交流傳動(dòng)機(jī)車的技術(shù)平臺(tái)，研發(fā)滿足要求的大功率 交流傳動(dòng)調(diào)車機(jī)車。2轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)目標(biāo)根據(jù)對(duì)武漢局轄內(nèi)武漢北車站、西安局轄內(nèi)新豐鎮(zhèn)車 站

2、、北京局轄內(nèi)豐臺(tái)西站、沈陽(yáng)局轄內(nèi)蘇家屯站的調(diào)車作業(yè) 的調(diào)研，調(diào)車機(jī)車（轉(zhuǎn)向架）目前主要存在以下問(wèn)題：（1） 調(diào)車機(jī)車的功率與干線牽引定數(shù)不匹配導(dǎo)致列車解、編時(shí)間 長(zhǎng)；（2）機(jī)車空轉(zhuǎn)打滑頻繁車輪踏面、鋼軌磨損嚴(yán)重，使用 壽命短，更換周期短；（3）調(diào)車機(jī)車轉(zhuǎn)向架的下部限界不能 滿足調(diào)車機(jī)車車輪全磨耗狀態(tài)下峰作業(yè)時(shí)順利通過(guò)車輛減 速器，縮短了車輪的使用壽命，造成了車輪使用的極大浪費(fèi); (4)調(diào)車場(chǎng)曲線和岔道多，調(diào)車機(jī)車輪緣磨耗大。此次轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是解決目前調(diào)車轉(zhuǎn)向架存在 的以上問(wèn)題。3轉(zhuǎn)向架解決方案3. 1調(diào)車機(jī)車的功率與干線牽引定數(shù)不匹配導(dǎo)致列車 解、編時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題解決方案機(jī)車配置相應(yīng)功率的

3、柴油機(jī)，機(jī)車軸重設(shè)計(jì)為25t,轉(zhuǎn) 向架每軸輸出起動(dòng)力93. 3kn,持續(xù)力90kno轉(zhuǎn)向架輪軸、 牽引齒輪等部件強(qiáng)度按此參數(shù)要求設(shè)計(jì)?？紤]到調(diào)機(jī)重載頻 繁起停同時(shí)工作速度低的特點(diǎn)，釆用電機(jī)齒輪軸方案改善齒 輪應(yīng)力狀況，提高齒輪使用壽命；同時(shí)電機(jī)輸出端軸承采用 脂潤(rùn)滑方案，以適應(yīng)調(diào)機(jī)工作速度低的特點(diǎn)。3.2機(jī)車空轉(zhuǎn)打滑頻繁車輪踏面、鋼軌磨損嚴(yán)重，使用 壽命短的問(wèn)題解決方案轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)之初就考慮最大可能減小機(jī)車軸重轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn) 向架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)兼顧軸重轉(zhuǎn)移使機(jī)車的最大軸重轉(zhuǎn)移控 制在6%以內(nèi)；同時(shí)按軸重轉(zhuǎn)移計(jì)算的結(jié)果加入微機(jī)智能控 制，使每軸按不同牽引力下的軸重轉(zhuǎn)移量分別進(jìn)行功率補(bǔ) 償。再加裝撒砂系統(tǒng)后

4、，這樣就可以使機(jī)車發(fā)揮最大的牽引 能力。3.3調(diào)車機(jī)車轉(zhuǎn)向架的下部限界不能滿足調(diào)車機(jī)車車輪全磨耗狀態(tài)下峰作業(yè)時(shí)順利通過(guò)車輛減速器問(wèn)題的解決方若采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)車2 1050輪徑，轉(zhuǎn)向架牽引齒輪 下部的空間在車輪還未達(dá)到全磨耗狀態(tài)時(shí)就已經(jīng)超過(guò)限界的要求。所以，該調(diào)車轉(zhuǎn)向架 采用4)1250的車輪，同時(shí)由此造成機(jī)車上部尺寸超限界的 問(wèn)題通過(guò)改進(jìn)車體、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)來(lái)解決。3.4調(diào)車場(chǎng)曲線和岔道多，調(diào)車機(jī)車輪緣磨耗大的問(wèn)題解決方案轉(zhuǎn)向架采用單側(cè)拉桿軸箱定位方式、一系大撓度鋼簧和二系三點(diǎn)橡膠堆支撐結(jié)構(gòu)的方案，隨后利用simpack軟件建 模進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)性能仿真計(jì)算，進(jìn)一步確定合理的懸掛橫向 剛度及減振器的

5、阻尼參數(shù)。最終設(shè)計(jì)了兩種不同橫向剛度的 軸箱拉桿進(jìn)行整車動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)后確定使用橫向剛度值為 0. 612kn/nim的拉桿機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能最優(yōu)。4轉(zhuǎn)向架總體布置hxn5b型內(nèi)燃調(diào)車機(jī)車轉(zhuǎn)向架由構(gòu)架、牽引裝置、輪對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、一二系懸掛裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、附件裝配等組成。轉(zhuǎn)向架軸距為1850mm,軸重為25t,牽引電機(jī)為滾動(dòng)軸承抱軸懸掛，順置布置。軸箱采用獨(dú)立作用式彈簧承載、 單側(cè)拉桿定位結(jié)構(gòu)，二系懸掛采用三點(diǎn)橡膠堆承載結(jié)構(gòu)，牽 引裝置采用中心銷機(jī)構(gòu)，基礎(chǔ)制動(dòng)裝置采用有閘瓦間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的獨(dú)立作用式單元制動(dòng)器，為了提髙機(jī)車的動(dòng)力學(xué) 性能，在軸箱與構(gòu)架間設(shè)有一系垂向油壓減振器，在構(gòu)架與 車架間設(shè)有二系橫向減振器。如圖1所示。1 構(gòu)架；2 輪對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置；3二系懸掛裝置；4 牽引裝置；5 系懸掛裝置；6基礎(chǔ)制動(dòng)裝置；7附件 裝配圖1 hxn5b型內(nèi)燃調(diào)車機(jī)車轉(zhuǎn)向架總圖4. 1轉(zhuǎn)向架主要技術(shù)參數(shù)軸式：co co最高速度（km/h）:100固定軸距（mm）：2x1850使用軌距（mm）：1435輪對(duì)內(nèi)側(cè)距（mm）：1353兩轉(zhuǎn)向架中心距（mm）：12580每軸簧下重量（t）：4. 97車輪滾動(dòng)圓直徑（mm）：1250/1200/1150 （新/半磨耗/全磨耗）通過(guò)最小曲線半徑（m）：100 （速度不大于5km/h）5結(jié)束語(yǔ)調(diào)車