HXD1型机车转向架悬挂系统研究经典文章
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HX_D1系列机车转向架C6检修技术研究摘要:叙述了HXD1系列机车转向架主要部件的主要技术特点、简化设计、寿命和质量保证期,详细分析了机车转向架的主要运行质量问题,并针对C5检修提出了HXD1系列机车转向架的C6检修原则和建议。
关键词:电力机车;转向架;检修;建议;加强检修过程中的零部件原拆原装要求,以确保转向架零部件的可追溯性以及运行公里数的精确统计;加强检修过程的数据积累和统计分析工作,实现检修数据的共享。
一、HXD1系列机车转向架技术特点和主要参数HXD1系列机车包括HXD1、HXD1C、HXD1B、HXD1D型机车,其中HXD1、HXD1C、HXD1B为货运电力机车,HXD1D为客运电力机车。
HXD1系列机车转向架具有如下共同技术特征:轮盘制动、单轴箱拉杆轮对定位、二系高挠钢弹簧、低位拉杆推挽式牵引装置。
除了轴式有两轴转向架和三轴转向架的区别外,最大的区别体现在驱动装置。
HXD1/HXD1C型机车驱动装置采用滚动抱轴结构、铝合金齿轮箱、小齿轮悬臂内套式和电机传动端轴承齿轮箱油润滑等结构技术;HXD1B型机车驱动装置采用齿轮箱电机一体式结构,小齿轮采用两端轴承支撑,与电机转轴通过薄片联轴器连接,电机与齿轮箱采用抱轴式,齿轮箱体采用球墨铸铁;HXD1D型机车驱动装置采用弹性架悬,承载铝合金齿轮箱结构和六连杆空心轴传动结构。
另外,HXD1系列机车转向架轴箱结构类似,除HXD1D型机车车轮车轴区别较大外,轮对结构也类似。
二、主要部件寿命、质量保证期HXD1系列机车转向架在设计开发阶段已充分考虑了主要部件的使用寿命要求,在零部件选型、结构强度验证、磨损磨耗等方面进行了研究,其主要零部件寿命、质量保证期。
三、HXD1系列机车转向架主要质量问题1.车轮剥离及多边形问题。
和谐型机车由于轴重大、牵引吨位多,运行条件复杂,导致部分区段车轮剥离和车轮失圆严重。
车轮剥离、失圆会导致机车异常振动,降低转向架零部件的使用寿命,情况严重时会造成部件裂损。
网络建设Wang Luo Jian She摘要:轨道交通是我国交通事业发展的重要组成部分,伴随着投资力度逐步增加,轨道车辆的技术水平随之提升。
在轨道车辆设计中,转向架一系悬挂系统作为一项核心技术之一,关乎到轨道车辆的运行安全和稳定。
文章重点阐述分析轨道车辆转向架一系悬挂系统技术,把握技术要点,持续优化和完善,朝着更高层次发展。
关键词:转向架;悬挂系统;轨道车辆;轴箱定位城市化进程持续加快,轨道交通覆盖范围逐步扩大,成为人们交通出行的主要方式之一。
轨道车辆在运行中,由于轮轨作用和不平顺输入,会导致车辆各部件振动位移,轨道黏着性下降,这些问题会直接影响到乘客乘车舒适性。
而车辆振动很大程度上受到转向结构和悬挂系统所影响,为了保证轨道车辆运行稳定、安全,要求悬挂系统技术持续优化创新,具备更强的减振隔振性能。
结合轨道车辆行驶安全要求,深入分析转向架一系悬挂系统技术,便于大范围推广应用。
1轨道车辆转向架一系悬挂系统概述转向架一系悬挂系统是轨道车辆运行稳定的关键所在,一系悬挂是在转向架架构与轴箱之间安装,从降低衰减振动角度包括横向减振器、垂向减振器;从缓冲作用角度,包括锥簧和螺旋钢弹簧;从轴箱/轮对定位角度,包括单拉杆定位装置和转臂定位装置。
一系悬挂系统的应用,可以实现作用力的纵向、横向和垂向传递分散,纵向力为车辆纵向牵引力,横向力有曲线通过车轮导向力,垂向力则是刨除轮对带轴箱后其他的车重[1]。
一系悬挂系统需要具备承受不同方向作用力冲击的能力,为了保障轨道车辆行驶安全,通过一系垂向减振器,起到转向架垂向、摇摆振动衰减的功能,保障轮对平行,减少零部件振动对车辆行驶安全的不良影响。
另外,要注重相关参数合理配置和设计,提升转向架一系悬挂系统动力学性能。
2一系悬挂系统选型分析2.1弹簧选型弹簧是一系悬挂系统的核心的零部件,类型多样丰富,有锥簧、螺旋钢弹簧、人字簧等等。
螺旋钢弹簧静态、动态刚度变化小,稳定性良好,温度条件所带来的影响较小,成本低、寿命长,优势较为鲜明,在实际应用中较为广泛。
HXD1(DJ4)型机车转向架介绍主要技术参数轴重(t)25转向架总重(kg) 20060电机重量(k)g 2450单轴簧下重量(kg) 4572.5牵引电机悬挂方式抱轴悬挂轴距(mm)2800轨距(mm)1435转向架中心距(mm)8900轮对左右轴箱中心线间距(mm)2100二系支承点横向间离(mm)2100牵引方式中间斜拉杆推挽式电机功率(kW)1225牵引点距轨面高度(mm) 240最大启动牵引力kN(每轴)95传动方式交流电机、滚动抱轴承齿轮传动比 106/17轮径mm 1250最大运用速度km/h 120一系悬挂方式钢弹簧+单轴箱拉杆+垂向减振器一系弹簧静扰度mm 38二系悬挂方式钢弹簧+垂向减振器+水平减振器二系弹簧静扰度mm 103基础制动方式轮盘制动单元(带蓄能)限界满足GB146.1-83-1B限界满足GB146.1-83-1B2、主要结构特点hxd2机车转向架主要由轮对、传动装置、轴箱、构架、悬挂装置、牵引装置撒砂装置、轮缘润滑装置、弹性止挡、整体起吊、空气管路以及辅助装置组成。
2.1 悬挂装置。
重载牵引机车转向架悬挂系统是保证机车安全运行的关键结构参数,它是由一二系弹簧、减振器及轴箱定位组成。
DJ4机车转向架悬挂结构的第一个特点是二系采用高扰弹簧,第二个特点是轴箱采用单侧轴箱拉杆定位。
轴箱拉杆两端采用球形橡胶关节。
通过调整一、二系弹簧调整垫可实现机车从23t轴重为25t轴重电机一端采用抱轴悬挂,另一端采用摆杆弹性悬挂在构架上(见图),电机悬挂采用了防脱落装置(通过安装在构架牵引梁上的安全托来实现)。
2.2 轮对轴箱DJ4机车转向架车轮采用整体碾钢车轮,材料为ER8;在车轮两侧装有制动盘,制动盘与车轮之间通过螺栓连接;车轮踏面采用符合TB/T449的JM3磨耗型踏面。
车轴轴颈直径160mm,轮座直径252mm,轴身直径240mm设计满足EN13104标准;车轴轮座采用喷钼处理;车轴材料为EA4T。
铁路货车转向架中央悬挂系统设计浅析摘要:文章结合多年转向架研发经验,介绍了铁路货车转向架中央悬挂系统的空间选择、弹簧组布置、计算经验和设计理念。
关键词:铁路货车;转向架;悬挂系统转向架作为铁路货车的核心部件,对铁路货车的运行性能起决定性作用,而转向架的性能很大程度上取决于其中央悬挂系统。
因此,悬挂系统的设计是转向架设计者首要考虑的问题。
一般步骤是先确定好空间,再设计弹簧组排布方案,最后计算出弹簧组,当然这三个步骤也会相互影响,通常需要交叉进行。
1 设计目标一个好的中央悬挂系统应具备有以下特征:①满足车辆轴重、速度等性能要求,达到平稳性、稳定性、安全性指标。
②空间排布紧凑、合理,安装和检修方便。
③弹簧组可靠性高、制作工艺性好,对材料性能利用充分。
2 空间选择中央悬挂弹簧组主要放置在侧架中央方框中,考虑到重量、限界和转向架的结构特点,留给悬挂系统的设计空间通常非常有限,如果将悬挂系统的放置空间想象成一个立方体(如图1所示)。
那么只要合理计算出立方体的长宽高,就能够选定悬挂系统的设计空间。
2.1 高度的选择高度H的计算分两个步骤,首先算出侧架中央方框的高度H1(如图2示)。
公式:H1=P-A-B-C。
其中:P为侧架顶部距轨面高:有时设计输入已规定该值,如果没有规定,需综合考虑车体枕梁位置、旁承全压缩行程以及中央悬挂全压缩行程确定。
A为侧架底部距轨面高:该值需考虑侧架下部限界、车轮最大磨耗量以及从车轮至侧架底部各关联尺寸的公差。
B为中央方框下弦杆高:该值取决于侧架强度设计需求,通常随轴重增加而相应加大,可参考同轴重的转向架侧架。
C为中央方框上弦杆高:该值取决于侧架强度设计需求,通常随轴重增加而相应加大,可参考同轴重的转向架侧架。
然后计算出设计空间的高度H(如图3所示)。
公式:H=H1-S-H2-D2-D1。
其中:S为摇枕顶面与中央方框顶部的间隙:在组装弹簧组时,摇枕端部穿过中央方框后会被抬到最高位置,因圆弧的存在将产生间隙。
大功率机车转向架悬挂系统结构及技术特点李茂春;李冠军【摘要】详细介绍了HXd1C型大功率机车转向架悬挂系统的结构及技术特点,对一系悬挂、二系悬挂、牵引装置以及电机悬挂的一些先进技术和结构进行了分析.【期刊名称】《铁道机车车辆》【年(卷),期】2011(031)001【总页数】3页(P76-78)【关键词】大功率机车;转向架;悬挂系统;结构;技术特点【作者】李茂春;李冠军【作者单位】中国南车集团株洲电力机车有限公司,湖南株洲,412001;中国南车集团株洲电力机车有限公司,湖南株洲,412001【正文语种】中文【中图分类】U260.331+.7南车株洲电力机车有限公司先后研制了HXD1、HXD1B和HXD1C 3种大功率交流传动电力机车车型。
其中,HXD1型机车是8轴大功率交流传动机车,HXD1B型和HXD1C型则是南车株洲电力机车有限公司完全自主研制的6轴大功率交流传动机车。
在转向架悬挂系统方面HXD1B和HXD1C很好的继承并发展了HXD1型机车的悬挂系统,成功的将一些先进技术从2轴转向架移植到了3轴转向架上。
本文所指的悬挂系统主要包含一系悬挂装置、二系悬挂装置、电机悬挂装置及牵引装置。
以HXD1C型大功率机车的悬挂系统为例,对悬挂系统的结构及其技术特点进行分析。
1 一系悬挂装置HXD1C型大功率机车转向架一系悬挂结构借鉴了高速动力转向架的悬挂结构(见图1),采用单轴箱拉杆结构,结构简单,技术成熟,且在我国已有较广泛的运用。
图1 一系悬挂装置单轴箱拉杆定位的一系悬挂装置,纵向刚度主要由轴箱拉杆提供,垂向和横向刚度主要有一系钢弹簧提供,其纵横向刚度相对独立。
由于横向刚度基本由一系钢弹簧提供,为达到预定横向刚度,一系钢弹簧有效圈数一般较少,且簧圈中径较大。
簧圈中径的增大导致弹簧工作应力也较大,这对一系钢弹簧提出了较高的要求,不过现在的弹簧材料和制造工艺能使弹簧满足要求,因此这种结构得以广泛应用。
单轴箱拉杆结构解决了一系纵、横向刚度匹配难的问题,保证机车的动力学性能。