转K4、K5型转向架华东交通大学介绍
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绪论1.简述轨道交通动力的发展。
畜力(人力)→蒸汽机车→电力机车→内燃机车2.简述我国铁道车辆的发展历史及方向。
发展历史:1949—1957年仿制阶段1958—1977年独立设计制造阶段1978—1996年较快发展时期1997—2003迅速发展时期2004年以后跨越式发展发展方向:高速重载。
技术:车体转向架车端连接装置(车钩、缓冲器、风挡)3.世界常用铁路速度等级如何划分的?100-120km/h,常速120-160km/h,中速160-200km/h,准高速(快速)200-400km/h,高速400km/h以上,超高速4.简述日本、德国、法国高速列车概况。
日本:“新干线”指的是日本“在线路的主要区间列车以200km/h以上速度运行的干线铁路”,也即高速铁路,以“子弹列车”闻名。
于1964年10月1日开始通车营运,也是全世界第一条载客营运高速铁路系统。
新干线高速列车已发展了40多年,相继研制开发了100系、100N系、200系、EI(Max系、400系、300系、500系、700系和 E系列等高速列车。
动力分散、轻量化是其显著特点。
德国:ICE 全称为 InterCityExpress,即城际快车。
德国传统铁路营运时速原来就有 200 km/h,1991 年,随着汉诺威-乌兹堡(全长 327 km)和曼海姆-斯图加特(全长 107 km)高速铁路的竣工,ICE 高速列车开始投入商业运营,其最高营运时速可达280 km/h。
法国:TGV是法文单词(Train à Grande Vitesse)的缩写,翻译过来是高速列车的意思。
1971年,法国政府批准修建TGV东南线(巴黎至里昂,全长417公里,其中新建高速铁路389公里),1976年10月正式开工,1983年9月全线建成通车。
动力集中是TGV高速动车组的一大特点。
第一章铁道车辆基本知识1.阐述如下概念有轨车辆:有轨道,不需要操纵运行方向的车辆铁道车辆:指那种必须沿着专设的钢铁轨道运行的车辆。
货车转向架旁承及其演变一、转向架旁承及其背景为了解决载重(车体长度)增加与曲线通过性的矛盾,多轴车采用了转向架技术,过曲线时车辆和转向架允许有相对的转动。
为了过曲线时车辆与转向架发生容易转动,出现了(上、下)心盘和心盘销结构。
图1 转向架和心盘结构示意图为了降低车辆过曲线时的摩擦力矩,出现了心盘结构,但由于车体底部和转向架顶部之间的间隙h的存在,车辆运行过程中会出现车体侧滚,有时会影响车辆的运行安全与乘坐舒适性。
在此背景下,出现了间隙(刚性)旁承,由于h1<h,所以限制了车体的侧滚。
图2间隙旁承示意图二、旁承的演化间隙旁承的出现,解决了车体的侧滚的问题。
但随着列车运行速度的不断提高,转向架蛇形运动、车体摇头加剧,此问题已成了制约铁路提速的一个关键。
1.常接触弹性旁承为了增加车辆直线运行稳定性,抑制车体摇头,设计研发了常接触弹性旁承(图3)。
当车体落放在转向架上后,给予常接触性旁承额定的压缩量,在上下旁承之间产生一定的预压力,当转向架和车体有相对回转或有相对回转的趋势时,在上下旁承的接触面间产生摩擦阻力。
因在同一摇枕上左右旁承上的摩擦阻力方向相反,于是形成了适当的回转阻力矩,有效地抑制转向架蛇形运动和车体摇头。
图3 常接触弹性旁承示意图a)转K4旁承b)转K5旁承图4 转向架常接触旁承2.双作用常接触弹性旁承通过上下旁承之间的摩擦力矩,常接触弹性旁承可有效地抑制转向架蛇形运动和车体摇头,但当车体向一侧倾斜时,可能导致倾斜的旁承压缩量过大,从而影响车辆的安全性指标。
双作用常接触型弹性旁承既起到了常接触弹性旁承的作用,又起到了间隙旁承的作用,故称为“双作用”。
由于常接触式弹性旁承上下旁承之间无间隙而又有接触弹性,也增加了车体在转向架上的侧滚稳定性。
同时,为了防止货车曲线运行时车体发生过大倾角,采用刚性滚子来限制弹性旁承的压缩量。
一旦上旁承压靠滚子,不仅车体侧倾角受到限制,而且由于滚子的滚动而不致增大回转阻力矩,影响曲线通过性能。
转K1和转K2的区别转K1型转向架:指装用4个轴箱一系八字形橡胶剪切垫和侧架中交叉支撑装置的三大件货车提速转向架,最高运行速度为120km/h。
转K1转向架属于带变摩擦减振装置的新型铸钢转向架,在两侧架间安装了弹性中交叉支撑机构,交叉杆从摇枕腹部穿过,4个端点用橡胶锥套与支撑座连接。
在侧架导框顶面与承载鞍顶面之间安装八字形橡胶垫,实现轮对的弹性定位。
侧架、摇枕采用B级钢材质铸造,减振装置为整体式斜楔结构,中央悬挂系统采用两级刚度弹簧,上、下心盘之间安装心盘磨耗盘,采用双作用常接触弹性旁承,基础制动装置采用下拉杆结构,采用高摩合成闸瓦。
转K2型转向架:指装用弹性下交叉支撑装置的三大件货车提速转向架,最高商业运营速度为120km/h。
转K2型转向架属于带变摩擦减振装置的新型铸钢转向架,在两侧架之间安装了弹性下交叉支撑装置,交叉杆从摇枕下面穿过,4个端点用轴向橡胶垫与焊在侧架上的支撑座连接。
侧架、摇枕采用B级钢材质铸造。
减振装置装用整体式斜楔,摇枕斜楔摩擦面上焊装材质为0Cr18Ni9的磨耗板。
基础制动装置为中拉杆结构,车体上拉杆越过摇枕与转向架游动杠杆连接。
中央悬挂系统采用两级刚度弹簧,上、下心盘之间安装心盘磨耗盘。
装用双作用常接触弹性旁承。
装用材质为T10或47Mn2Si2TiB的卡入式滑槽磨耗板和侧架立柱磨耗板。
交叉支撑装置的作用:采用交叉支撑装置主要是用来提高转向架的抗菱刚度,减少轮对与转向架构架之间的蛇行运动,提高转向架的蛇行失稳临界速度;同时它可有效地保持转向架在运行中的正位状态,改善转向架的运行性能,减少轮轨之间的磨耗。
转K1型交叉支撑装置主要结构特点:转K1型中交叉支撑装置由支撑杆组成(1)、支撑杆组成(2)、4个橡胶锥套、4个上垫组成、4个双耳垫圈、4个紧固螺母组成。
支撑杆组成(1)和支撑杆组成(2)呈交叉状态从摇枕腹腔穿过,其端部通过橡胶锥套与焊在侧架上的锥柱连接,在橡胶锥套上部安装上垫组成和双耳垫圈,把紧固螺母旋在锥柱螺杆上,再用扭力扳手把螺母拧紧,最后把双耳垫圈的两个止耳撬起,使其贴靠在螺母的侧面上,以防止紧固螺母松动。
货车转向架一、货车转向架定义及其作用:货车的走行部分称之为货车转向架,车体重量支承其上并可与车体相互转动,其作用是承受和传递车辆在规定速度范围内安全地在直线和曲线区段上运行。
二、货车转向架有哪些主要技术要求、关键技术及发展趋势1、为实现货车转向架的承载、运行、减振、转向和制动等功能,对转向架的主要技术要求是:(1)、能承受车体和货物的重量,具有足够的强度和刚度;(2)、能传递牵引力,车辆在钢轨上按规定速度正常运行;(3)、转向架相对车体能灵活回转,确保通过曲线和侧线的灵活性;(4)、能缓和及减轻车辆振动,具有良好运行品质;(5)、能实施有效制动功能,实现列车的调速和停车等。
2、货车转向架的关键技术主要是提高货车的动力性能及延长零部件使用寿命的技术,分别为:(1)、提高铸钢三大件式(转向架的)抗菱钢度,以提高转向蛇行失稳的临界速度;(2)、降低轮轨作用力,减少轮轨磨耗,采用径向转向架技术是主要措施之一;(3)、增大横向柔度,缓和横振动的运行平稳性和安全性;(4)、采用两级刚度弹簧,提高空车的运行平稳性和脱轨安全性;(5)、选用技术成熟的关键零部件,如常接触弹性旁承、用新型耐磨材料制造耐磨斜楔、摩擦副、耐磨心盘磨耗盘以及耐磨销套等,以提高各易磨损部件的耐磨性和使用寿命,延长检修周期等;(6)、进一步提高轮轴的结构强度和疲劳寿命。
3、货车转向架的发展趋势是提高运行速度、发展重载运输大轴重转向架。
三、货车转向架的及几个常用术语1、构造速度:是指设计时允许其正常运行的最高速度。
如转8A构造速度100~120Km/h(实际有空车70 Km/h重80 Km/h之说);转8AB、8B、K2、K6构造速度120Km/h。
2、轴重:是指允许在钢轨上每轮对分摊到的车辆总重(车辆总重=自重+载重)3、固定轴距:是同一转向架上最前位轮轴中心线和最后轮轴中心线间的距离。
(K2:1750;K6:1830)四、货车转向架分类1、按轴重分:B轴、C轴、D轴、E轴、F轴、G轴转向架2、按轨距分:标准轨距和米轨两大类转向架3、按轴数分:2轴、3轴、4轴、5轴及多轴转向架4、按减振器型式分:变摩擦减振器和常摩擦减振器转向架5、按轴承型式分:滑动轴承和滚动轴承转向架6、按转向架结构主要特点分:拱板板式、铸钢摇枕侧架三大件式、H形构架轴箱弹簧式、交叉支撑型、摆动式、径向转向架7、按速度级分类:提速转向架、非提速转向架五、转向架发展简述我国铁路货车在建国前主要靠进口美、日30t拱板型为主(即现在的转15、转16型),有少量的30t及40t铸钢转向架(转1、转2型),都是三大件结构。
转K4型转向架转K4型转向架是2001年株洲车辆工厂引进美国摆式转向架技术研制开发的。
主要由侧架、摇枕、弹簧托板、摇动座、摇动座支承、承载弹簧、减振装置、轮对和轴承、基础制动装置及常接触弹性旁承等组成。
采用两级刚度弹簧及变摩擦减振器,斜楔主摩擦面采用合成材料;基础制动装置采用高磷铸铁闸瓦或高摩合成闸瓦,L-C型组合制动梁。
转K5型转向架转K5型转向架三维图.转K5型转向架悬挂系统分解图.转K6型转向架转K6型转向架具有侧架交叉支撑转向架所具有的技术优点,同时一系悬挂采用轴箱弹性剪切垫,实现轮对的弹性约束,车辆在直线运行时轮对始终保持正位,通过曲线时轮对有径向趋势,改善了车辆的曲线通过性能,有效地减轻了车轮的轮缘磨耗;减小转向架簧下质量,实现了轮轨之间的低动力作用,有效地减少了重载列车轮轨之间的磨耗,降低了重载运输的运营成本;隔离轮轨间高频振动,改善了车辆的垂向动力学性能,提高了车辆的运行平图稳性图转K6型转向架三维实体图.转K6型转向架三维实体爆炸图.j转K6型转向架货车转向架的对比转K2转向架1.主要结构特点转k2转向架装用变摩擦减震装置的铸钢三大件式转向架。
摇枕、侧架采用B级钢铸造;中央悬挂系统采用两级刚度弹簧,减震弹簧高于摇枕弹簧;在两侧架间加装了侧架弹性交叉支撑装置;采用了双作用常接触式弹性旁承;采用了提速双列圆锥滚子轴承及提速车轮;车轮踏面形状采用了LM型磨耗型踏面;加装了含油尼龙心盘磨耗盘;基础制动装置采用了组合式制动梁、锻造中拉杆。
2.主要参数及尺寸轨距 1435mm 商业运行速度120km/h轴重 21t 通过最小曲线半径 100m轴型 RD2 工作环境温度±40℃自重≤4.2t旁承中心距1520mm固定轴距1750mm 下心盘面直径355mm下心盘面至弹性旁承顶面距离 (自由状态) 71mm(工作状态) 62mm侧架上平面至轨面高 743mm侧架下平面至轨面高 165mm车轮直径 840mm游动杠杆与车体纵向铅垂面的夹角 50°基础制动装置的制动倍率 43.K2转向架新技术①侧架弹性下交叉支撑装置提高转向架的抗菱刚度,从而提高转向架的蛇行失稳临界速度,提高货车直线运行的稳定性。
转 K4 型转向架承载鞍与侧架导框纵向间隙探讨摘要:转K4转向架检修过程中经常出现承载鞍与侧架导框前后间隙之和不合格的情况,对车辆的运行存在较大的质量安全风险。
关键字:转向架、承载鞍、侧架、纵向间隙引言:根据《铁路货车厂修规程》(技术规章编号:TG/CL110-2018)表5-16“转向架检修限度表”规定,转K4型转向架承载鞍与导框前后间隙之和的原形为1.5mm~5.5mm,厂修限度为1.5mm~5.5mm。
但在对转向架检测中过程中发现部分转K4型转向架承载鞍与导框前后间隙之和大于5.5mm,不符合标准要求,存在较大的质量安全隐患,本文将对K4型转向架承载鞍与侧架导框前后间隙之和大于5.5mm产生的原因进行探讨和分析。
1.故障情况对现场20辆份的厂修转K4型转向架落成后承载鞍与侧架导框前后间隙之和进行统计(见表1)。
表1:厂修转K4型转向架落成后承载鞍与侧架导框前后间隙之和统计表间隙之和从表1可以看出,厂修转K4型转向架落成后承载鞍与侧架导框前后间隙之和超过5.5mm达到了40%,且最大间隙为7mm。
2.厂修转K4型转向架落成后承载鞍与侧架导框前后间隙之和过限尺寸链分析。
影响承载鞍与侧架导框前后间隙的两个是2个因素,分别是侧架导框的尺寸、承载鞍承载鞍导框底面尺寸。
2.1 2005年8月5日以前生产的侧架导框原形尺寸为184+2.5 -0.5mm,2005年8月5日改图后侧架导框原形尺寸为184+1.5 -0.5mm(图纸号ZCZ53-20-01AGC),由《铁路货车厂修规程》(铁总机辆【2018】203号)(以下简称“厂修规程”)规定,侧架使用时间满25年报废(没有考虑缺陷报废),目前运行的车辆中还存在导框尺寸为184+2.5 -0.5mm的侧架。
依据《厂修规程》侧架导框两侧摩擦面单侧磨耗(含局部磨耗)深度不大于2mm,导框内侧磨耗之和不大于3mm。
2.2 对检修后的侧架导框和承载鞍进行计算(1)侧架导框原形尺寸为184+2.5 -0.5mm时,检修后侧架导框尺寸L1:L1min=184-0.5=183.5 mm ①L1max=184+2.5+3=189.5 mm ②(2)侧架导框原形尺寸为184+1.5 -0.5mm时,检修后侧架导框尺寸L2:L2min=184-0.5=183.5mm ③L2max=184+1.5+3=188.5mm ④(3)承载鞍导框底面尺寸原形为182mm,图纸尺寸为182 0 -2mm,依据《厂修规程》两侧局部磨耗之和不大于4mm,检修后承载鞍导框底面尺寸L3:L3min=182-2-4=176mm ⑤L3max=182+0=182mm ⑥2.3 承载鞍相对于侧架导框的最大间隙计算。