貨車轉(zhuǎn)向架（車輛構(gòu)造與檢修課件）

120十二月2023

第一節(jié)轉(zhuǎn)向架簡介1.轉(zhuǎn)向架定義2.轉(zhuǎn)向架作用3.轉(zhuǎn)向架組成220十二月20234.轉(zhuǎn)向架的分類

（1）按軸型B、C、D、E四種。

貨車一般B、D、E三種?？蛙嘋、D兩種。（2）按軸數(shù)

二軸、三軸、多軸（3）按軸箱定位方式軸箱定位裝置：約束輪對與構(gòu)架之間相對運動的機構(gòu)

320十二月2023（3）按軸箱定位方式

1）導(dǎo)框定位2）導(dǎo)柱式彈性定位3）

橡膠彈簧定位4）

轉(zhuǎn)臂式定位5）

板式定位

420十二月2023（4）按彈簧懸掛裝置

1）一系彈簧懸掛

“一系”，指的是車體的振動只經(jīng)過一次彈簧減振裝置

搖枕/軸箱2）二系彈簧懸掛“二系”，指的是車體的振動經(jīng)過兩次彈簧減振裝置

搖枕+軸箱520十二月2023（4）按彈簧懸掛裝置

搖枕懸掛裝置中彈簧的橫向跨距的不同：

內(nèi)側(cè)懸掛：彈簧橫向跨距＜構(gòu)架側(cè)梁縱向中心線距

外側(cè)懸掛：彈簧橫向跨距＞構(gòu)架側(cè)梁縱向中心線距

中心懸掛：彈簧橫向跨距＝構(gòu)架側(cè)梁縱向中心線距620十二月2023（5）按車體與轉(zhuǎn)向架之間載荷傳遞方式

1)心盤集中承載：車體重量通過上心盤傳給下心盤2)非心盤承載：車體重量通過中央彈簧懸掛直接傳遞給構(gòu)架3)心盤部分承載：上述兩種承載方式的結(jié)合。車體重量分別傳遞給心盤和旁承。（6）按轉(zhuǎn)向架中央懸掛裝置的載荷傳遞方式

1）有搖動臺裝置

搖動臺：由搖枕、搖枕彈簧、彈簧托板、吊軸、吊桿共同組成的部分2）無搖動臺裝置

大部分貨車是心盤集中承載的無搖動臺轉(zhuǎn)向架720十二月20235.貨車轉(zhuǎn)向架的一般要求

安全可靠、制造成本低、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便。6.貨車轉(zhuǎn)向架的特點(1)貨車轉(zhuǎn)向架的數(shù)量很大為了降低制造和檢修成本，要求貨車轉(zhuǎn)向架具有比較簡單合理的結(jié)構(gòu)：一般僅設(shè)置一級彈簧裝置；基礎(chǔ)制動裝置通常采用結(jié)構(gòu)簡單的單側(cè)閘瓦制動。(2)貨車的載重量較大

轉(zhuǎn)向架承受的載荷較大，因此貨車轉(zhuǎn)向架一般都做得比較粗大，以保證具有足夠的強度和剛度。

820十二月20237.貨車轉(zhuǎn)向架的主要結(jié)構(gòu)形式(1)三大件轉(zhuǎn)向架

構(gòu)架由2個側(cè)架和1個搖枕組成，所以稱為三大件轉(zhuǎn)向架。(2)構(gòu)架式轉(zhuǎn)向架

構(gòu)架由側(cè)梁和橫梁焊接為一個整體。920十二月20238.兩種形式轉(zhuǎn)向架的對比(1)三大件轉(zhuǎn)向架

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)制造成本低；均載性能好，線路適應(yīng)能力強；缺點：兩側(cè)架通過搖枕和斜楔連接，配合松弛，轉(zhuǎn)向架抗菱剛度小，臨界速度不高。(2)構(gòu)架式轉(zhuǎn)向架

優(yōu)點：簧下質(zhì)量較小，輪軌動力作用較低；抗菱剛度大，蛇行運動臨界速度較高。

缺點：構(gòu)架抗扭剛度大，均載性能差一些；生產(chǎn)成本較高1020十二月20239.提高三大件轉(zhuǎn)向架臨界速度的措施(1)增加轉(zhuǎn)向架抗菱剛度1)交叉拉桿2)擺動連接機構(gòu)(2)增加一系定位剛度1)消除導(dǎo)框定位間隙2)增加一系橡膠墊1949-1963年以轉(zhuǎn)8型(608)為代表，多種轉(zhuǎn)向架并存的時期。10、我國貨車轉(zhuǎn)向架的發(fā)展概況總體發(fā)展歷程：1964-1997年自主設(shè)計轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架，２Ｄ軸控制型和２Ｄ軸曲梁型轉(zhuǎn)向架。1998-2003年的技術(shù)引進消化吸收階段。以轉(zhuǎn)8AG,K2，擺動式K4轉(zhuǎn)向架為主。從2003年至今為自主研發(fā)再創(chuàng)新階段。該階段先后研發(fā)了２５ｔ軸重１２０ｋｍｈ的轉(zhuǎn)Ｋ５、轉(zhuǎn)Ｋ６及轉(zhuǎn)Ｋ７型轉(zhuǎn)向架。四次技術(shù)大飛躍：采用滑動軸承，方便制造維修。滾動軸承使用，減少燃軸，熱軸事故。高速，重載并行而上。引進交叉支撐技術(shù)；提速。1320十二月2023★國內(nèi)幾種主要貨車轉(zhuǎn)向架的典型特征：（1）轉(zhuǎn)8系列：三大件式，一級剛度，間隙旁承；（2）轉(zhuǎn)K2、轉(zhuǎn)K6：側(cè)架彈性下交叉支撐裝置、常接觸彈性滾子旁承；（3）轉(zhuǎn)K3：整體構(gòu)架式轉(zhuǎn)向架、軸箱彈簧懸掛裝置、常接觸彈性旁承；（4）轉(zhuǎn)K4、轉(zhuǎn)K5：擺動式轉(zhuǎn)向架、常接觸橡膠彈性旁承。1420十二月2023

第二節(jié)擺動式轉(zhuǎn)向架1520十二月2023屬于三大件式轉(zhuǎn)向架1.轉(zhuǎn)K4轉(zhuǎn)向架引進美國SwingMotion型轉(zhuǎn)向架技術(shù)，由株洲車輛廠改進設(shè)計，

最高運行速度120km/h，軸重21t，自重4.2t。結(jié)構(gòu)特點：（1）在傳統(tǒng)三大件式上增加了彈簧托板，把左右承載彈簧連接在一起。1620十二月2023擺動技術(shù)實現(xiàn)的關(guān)鍵1720十二月2023（2）側(cè)架上端鉸接于承載鞍上，側(cè)架下端鉸接于彈簧托盤端部，形成一個矩形搖動臺。（3）采用彈性常接觸旁承（4）心盤磨耗盤1820十二月2023優(yōu)點：①降低了懸掛系統(tǒng)的橫向剛度②增加了抗菱形剛度③提高了橫向動力學(xué)性能和

臨界速度。④降低了輪軌間磨耗用途：主要用于載重60t級貨車上，目前停產(chǎn)。1920十二月20232.轉(zhuǎn)K5轉(zhuǎn)向架背景：轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架是在我國鐵路大提速和重載戰(zhàn)略下，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,引進了美國先進、成熟技術(shù)。2020十二月2023軸重25t自重≤4.7t最高時速120km/h2120十二月2023特點：（1）是在轉(zhuǎn)K4基礎(chǔ)上研制的25t軸重擺動式轉(zhuǎn)向架，屬于鑄鋼三大件式擺動轉(zhuǎn)向架。（2）承襲了轉(zhuǎn)K4的主要結(jié)構(gòu)形式（3）強度按25T軸重設(shè)計與轉(zhuǎn)K4存在以下不同處：車軸采用E軸、軸距增大、彈簧托板形狀改變、增加搖枕彈簧等，以滿足25t軸重要求。2220十二月2023用途：

2004年開始用于雙層集裝箱平車、C80型鋁合金運煤敞車上裝用了該轉(zhuǎn)向架，目前用于70t級以上貨車。2320十二月2023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搖動座支承搖動座減振彈簧承載彈簧2420十二月2023滾動軸承裝置下旁承組成輪對組成減振裝置彈簧托板組成基礎(chǔ)制動裝置側(cè)架組成SEA1型承載鞍搖枕組成固定杠桿支點座承載彈簧2520十二月2023主要構(gòu)件：

（1）輪對組成：

序號性能參數(shù)轉(zhuǎn)K4轉(zhuǎn)K51軸頸中心距1956mm1981mm2軸型RD2型RE2B型3輪型HDSA型輾鋼車輪或HDZD型鑄鋼車輪HESA型輾鋼車輪或HEZD型鑄鋼車輪4軸承SKF197726353130B型軸承分解圖軸承分解圖2620十二月2023（2）承載鞍結(jié)構(gòu)：鞍頂面為經(jīng)硬化處理的弧面，與導(dǎo)框搖動座組合成為擺動機構(gòu)的上擺點。鞍面尺寸與軸承相匹配。材質(zhì)：C級鋼

承載鞍改進過程大圓弧(R250mm)改進后S無識別標(biāo)記識別標(biāo)記A識別標(biāo)記A1小圓弧(R80mm)2720十二月2023（3）側(cè)架組成側(cè)架材質(zhì)：AARB+級鋼側(cè)架立柱磨耗板材質(zhì)為45鋼，用兩個ZT型平頭折頭螺栓及防松螺母緊固在側(cè)架立柱面上。側(cè)架滑槽磨耗板材質(zhì)為T10鋼。導(dǎo)框搖動座為合金鋼鍛件，兩側(cè)以墊片對中正位，下部焊裝導(dǎo)框搖動座固定塊防止其脫落。

轉(zhuǎn)K4、轉(zhuǎn)K5通用的零部件有：

側(cè)架立柱磨耗板、平頭折頭螺栓及防松螺母、導(dǎo)框搖動座固定塊2820十二月2023側(cè)架側(cè)架滑槽磨耗板導(dǎo)框搖動座導(dǎo)框搖動座固定塊側(cè)架立柱磨耗板墊片ZT型平頭折頭螺栓轉(zhuǎn)K5側(cè)架2920十二月2023目前，線路上運行的導(dǎo)框搖動座有以下幾種形式：現(xiàn)用方案,識別標(biāo)記為“A1”,δ值降低2mm大圓弧方案，無識別標(biāo)記，段修時底部須加工凹槽加工部位改進后δ小圓弧方案,識別標(biāo)記“A”，段修時配裝階梯型固定塊+3020十二月2023（4）搖枕組成：搖枕材質(zhì)：AARB+級鋼下心盤材質(zhì)均為B級鋼，直徑為φ375mm。心盤磨耗盤：材質(zhì)為尼龍搖枕八字面不銹鋼磨耗板：材質(zhì)為0Cr18Ni9。心盤螺母采用10級BY-A或BY-B防松螺母，配套螺栓采用GB/Ｔ31.1-88規(guī)定的10.9級螺栓。3120十二月2023托架組成固定杠桿支點座八字面磨耗板下心盤轉(zhuǎn)K5搖枕3220十二月2023與傳統(tǒng)搖枕的不同之處：

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。3320十二月2023轉(zhuǎn)K5型彈簧托板組成搖動座支承搖動座3420十二月2023（5）彈簧托板組成、搖動座和搖動座支承轉(zhuǎn)向架通過采用彈簧托板連接兩側(cè)架，使轉(zhuǎn)向架正位及橫向性能得到有效的控制，提高了曲線和直線上的性能，降低車輛的輪軌動作用力，減少鋼軌磨耗和對路基的損壞，轉(zhuǎn)向架能更好地適應(yīng)重載、提速的要求。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圓弧形接觸面形成滾動副，成為擺動機構(gòu)下擺點，搖動座與側(cè)架中央承臺兩邊的凸臺限制側(cè)架的橫向擺動量為左右各3°，實現(xiàn)側(cè)架擺動功能。3520十二月2023彈簧托板由轉(zhuǎn)K4的平直型改為下凹型。板厚為10mm。自2003年投入運用以來，未出現(xiàn)裂紋情況。搖動座與搖動座支承均沿用美國原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。3620十二月2023（6）彈簧及減振裝置

中央懸掛系統(tǒng)彈簧包括2組減振彈簧、6組承載彈簧采用內(nèi)、外枕簧不同高度的兩級剛度彈簧，在空車時彈簧具有較小的剛度，提高空車彈簧靜撓度；在重車時彈簧具有較大的剛度，以承受重車的載荷，可使貨車轉(zhuǎn)向架的空、重車彈簧靜撓度都在合理范圍內(nèi)；3720十二月2023組合式斜楔斜鍥體材質(zhì)為貝氏體球墨鑄鐵或針狀馬氏體；斜楔體主磨擦板3820十二月2023（7）基礎(chǔ)制動裝置序號性能參數(shù)轉(zhuǎn)K4轉(zhuǎn)K51基礎(chǔ)制動拉桿形式下拉桿中拉桿2上拉桿不通過搖枕上方通過搖枕上方3固定杠桿與支點座的連接五眼鐵鏈蹄環(huán)4適應(yīng)搖枕、側(cè)架擺動球套鏈蹄環(huán)5基礎(chǔ)制動倍率6.4846基礎(chǔ)制動杠桿傾角40°50°7杠桿尺寸182×408固定杠桿：148×296游動杠桿：196×3923920十二月2023

轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動裝置滑塊磨耗套固定杠桿固定杠桿支點游動杠桿中拉桿新型高摩合成閘瓦組合式制動梁4020十二月2023（8）橫跨梁組成為50mm×50mm×3mm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。轉(zhuǎn)K5用橫跨梁組成圖號：ZCHZ56-90-00橫跨梁托(1)橫跨梁托(2)磨耗板4120十二月2023（9）下旁承組成采用常接觸橡膠彈性旁承，主要作用是在運行中提供轉(zhuǎn)向架相對于車體的回轉(zhuǎn)力矩，以抑制車體的蛇行運動，約束車體側(cè)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。圖號ZCP204D-00-00

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4220十二月2023

第三節(jié)交叉支撐式轉(zhuǎn)向架4320十二月2023屬于三大件式轉(zhuǎn)向架1.轉(zhuǎn)K2轉(zhuǎn)向架

由齊齊哈爾車輛廠1998年研制的貨車提速轉(zhuǎn)向架，為新型鑄鋼三大件結(jié)構(gòu)，最高運行速度120km/h，軸重21t,自重4.2t結(jié)構(gòu)特點：（1）在傳統(tǒng)三大件式上加裝彈性交叉桿支撐裝置。

4420十二月2023a.增加轉(zhuǎn)向架抗菱剛度，提高貨車直線運行穩(wěn)定性。b.有效保持轉(zhuǎn)向架正位狀態(tài)，改善轉(zhuǎn)向架曲線通過性能，顯著降低車輪輪緣磨耗。（2）具有傳統(tǒng)三大件式結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、對扭曲線路適應(yīng)能力強的特點，同時具有一定的恢復(fù)正位能力。（3）采用D軸輪對，21t軸重，是我國載重60T級貨車的主型轉(zhuǎn)向架。2008年起，已經(jīng)全面停止新造。4520十二月2023（4）采用雙作用常接觸彈性旁承（5）采用兩級剛度彈簧（6）加裝心盤磨耗盤（7）主要摩擦副均采用耐磨件（8）一系為剛性導(dǎo)框定位4620十二月20234720十二月20234820十二月20232.轉(zhuǎn)K6轉(zhuǎn)向架由齊齊哈爾車輛廠在轉(zhuǎn)k2的基礎(chǔ)上改進而來，屬于鑄鋼三大件式貨車轉(zhuǎn)向架，適用于標(biāo)準(zhǔn)軌距、軸重25t、最高商業(yè)運營速度120km/h的各型鐵路提速、重載貨車。結(jié)構(gòu)特點：（1）一系懸掛采用軸箱橡膠墊.（2）二系懸掛采用帶變摩擦減振裝置的中央枕簧懸掛系統(tǒng)，搖枕彈簧為二級剛度（3）兩側(cè)架之間加裝側(cè)架彈性下交叉支撐裝置（4）采用直徑為375mm的下心盤，安裝含油尼龍心盤磨耗盤（5）采用雙作用常接觸彈性旁承

4920十二月20235020十二月20235120十二月20235220十二月2023

第四節(jié)徑向轉(zhuǎn)向架徑向轉(zhuǎn)向架的研究目的：

穩(wěn)定性：要求軸箱定位剛度適當(dāng)大

曲線通過：要求軸箱定位剛度適當(dāng)小

徑向轉(zhuǎn)向架：解決穩(wěn)定性和曲線通過的矛盾

徑向轉(zhuǎn)向架的種類：

自導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架（self-steering):

(利用輪軌蠕滑力導(dǎo)向)

迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架（forced-steering)：

(利用通過曲線時車體和轉(zhuǎn)向架相對運動來強迫輪對處于徑向位置）5320十二月20231.轉(zhuǎn)K7轉(zhuǎn)向架是在原三大件轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上將一個輪對的左右兩個承載鞍相連，形成U形副構(gòu)架。通過連接桿與把U形副構(gòu)架銷接在一起，從而形成自導(dǎo)向機構(gòu)。5420十二月2023主要特點：（1）自導(dǎo)向機構(gòu)提高蛇行運動穩(wěn)定性的同時改善了曲線通過能力（2）一系懸掛采用多層橡膠-金屬剪切墊，實現(xiàn)輪對的彈性定位，