K5轉(zhuǎn)向架培訓教材

轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架培訓教材中國南車集團株洲車輛廠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，在部運輸局、南車集團公司等各級領(lǐng)導的關(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，既引進了美國先進、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能力最有效的途徑，是世界各國鐵路貨物運輸?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，嚴重制約了我國鐵路運輸能力的提高。

2001年株洲車輛廠以合資形式引進美國擺動式轉(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、先進的25t軸重擺動式轉(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)計工作是在美國原有25噸軸重擺動式轉(zhuǎn)向架及中美聯(lián)合設(shè)計轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架的成功經(jīng)驗基礎(chǔ)上進行的。

2003年7月株洲車輛廠試制出了樣機，并按照國標及鐵標的有關(guān)要求，先后通過了側(cè)架和搖枕的靜強度、壓噸、疲勞試驗，搖動座的靜載荷和疲勞試驗，彈簧的疲勞試驗，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，裝于C76H敞車、C80鋁合金敞車上進行了線路動力學試驗(試驗最高速度達到136km/h)和翻車機試驗。2003年9月，鐵道部運輸局會同科教司等，在秦皇島通過了2E軸擺動式轉(zhuǎn)向架的技術(shù)審查。審查意見認為：“該轉(zhuǎn)向架是引進美國成熟的25t軸重swing—motion轉(zhuǎn)向架技術(shù)，并在吸取了轉(zhuǎn)K4轉(zhuǎn)向架運用經(jīng)驗的基礎(chǔ)上研制的25t軸重貨車轉(zhuǎn)向架。裝用該轉(zhuǎn)向架的新型運煤敞車能滿足商業(yè)運行速度120km／h的要求?！?003年9月鐵道部以運裝貨車[2003]326號文批準和下發(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月鐵道部以運裝貨車[2003]353號文批復了該轉(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，又適合中國鐵路貨車運用、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)向架適用于在標準軌距鐵路上運用的載重為70t級的各型鐵路貨車、載重為76t和80t的各型運煤專用敞車以及其他總重為100t鐵路專用貨車。

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

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、檢修維護方便等優(yōu)點。

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性能，降低了輪軌間的磨耗，提高了車輛的運行品質(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，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)美國和加拿大運用實踐表明，該轉(zhuǎn)向架運用壽命長，維修工作量小，可運營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《標準軌距鐵路機車車輛限界》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。下面就轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架各部件結(jié)構(gòu)特點作一介紹：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)架組成導框搖動座承載鞍下旁承組成彈簧托板組成斜楔組成導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，與導框搖動座的組合成為擺動機構(gòu)的上擺點，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。鞍面尺寸與進口軸承相匹配,其余按AAR標準設(shè)計制造，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ZT型平頭折頭螺栓緊固在側(cè)架立柱面上，導框搖動座為合金鋼鍛件，用固定塊固定于側(cè)架導框處；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：導框搖動座導框搖動座固定塊側(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公司的標準件，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，采用運裝貨車[2002]11號文批準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。采用運裝貨車[2002]110號文批準的組合式制動梁。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)，當拆下斜楔檢查后再組裝時，應(yīng)裝回原位，不允許換位混裝（更換新斜楔時除外）。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)向架新造時輪徑之差不超過4mm，單個車輪的靜態(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)整墊板進行調(diào)整，調(diào)整墊板的總厚度新造時不得大于12mm，檢修時不得大于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，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，更換時不允許用其他型式的螺栓、螺母代替。13嚴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責。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