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2016 NO.05SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 业 技 术作为铁路货车的关键部件,转向架保证着货车运行性能的不断改善。
为适应铁路运输跨越式发展的要求,提升货车装备技术水平,自2003年开始,现中国中车所属长江车辆有限公司、齐齐哈尔轨道交通装备有限公司和眉山车辆有限公司先后设计制造了25t轴重、120km/h的转K5、转K6和转K7型转向架,于2008年末停止生产21t轴重的转向架,在载重70t级及以上货车上全面装用提速重载转向架,使我国铁路货车轴重由21t提升到25t,商业运营速度提高到120km/h,实现了我国货物列车的提速与重载并举。
1 转K5型转向架简介2001年,原株洲车辆厂与美国原ABC-NACO公司联合,以合资形式引进美国摆动式转向架技术,成功开发了适用于中国铁路的21t轴重的转K4型摆动式转向架。
随后为将美国成熟先进的25t 轴重摆动式转向架技术应用于中国的25t轴重货车,在美国原有25t轴重摆动式转向架及中美联合设计转K4型转向架的成功经验基础上,原株洲车辆厂又与美方联合设计了适应我国铁路的2E轴摆动式转向架。
2003年9月原铁道部以运装货车[2003]326号文批准和下发了该转向架的审查意见,并正式将该转向架定型为:转K5型转向架。
2003年10月原铁道部以运装货车[2003]353号文批复了该转向架的图样和技术条件。
转K5型转向架适用于在标准轨距铁路上运用的载重为70t级的各型铁路货车、载重为76t和80t的各型运煤专用敞车以及其他①作者简介:陈春棉(1981—),女,河南渑池人,2004年毕业于中南大学载运工具运用工程专业,工学硕士,讲师,现从事铁道车辆专业的教学研究工作。
DOI:10.16661/ki.1672-3791.2016.05.058重载铁路货车摆动式转向架①陈春棉(湖南铁道职业技术学院 湖南株洲 412001)摘 要:转向架是保证铁路货车运行性能的关键部件,转K5型转向架是株洲车辆工厂在引进美国摆动式转向架的基础上,与美方联合设计的适合于中国铁路的25t轴重转向架,具有良好的动力学性能,能满足我国铁路货车提速重载的需要。
重载铁路货车转向架技术应用及发展趋势摘要：目前，我国转向架技术已经在国际上占据前列地位，技术应用较为广泛，但是原创性基础与一些国家相比还存在差距，因此，要强化铁路货车转向架技术，尤其是重载铁路货车转向架技术。
为了适应铁路运输发展新要求，中国的一些制造企业要逐步成为货车转向架技术引领者，要提升铁路货运能力，满足铁路获取运输增长的需求，突出核心技术发簪，在先进、成熟、经济、适用、可靠基础上，充分利用现有技术成果，实现自主创新，实现重载铁路货车转向架技术的突破。
关键词：铁路货车；转向架技术；应用及趋势转向架是重载铁路货车的关键部件，目前已经发展为40ｔ轴重，载重质量的逐步增加和运行速度提高导致转向架损坏加剧，因此，对于转向架的要求逐步提高。
重载铁路货车转向架要具备低动力、准径向、低磨耗等优良特点，采取增加一系轴箱柔性弹性悬挂、侧架摆动、双作用常接触弹性旁承、非金属磨耗件等技术。
铁路货车转向架技术未来要朝着降噪、轻量化等技术发展。
一、我国铁路货车转向架发展概况（一）国内铁路货车转向架概况上世纪90年代，我国积极引进西方先进技术，加强自主创新，逐步研发出速度120km／h、21t轴重的转K2型、转K1型转K3型和25t轴重的转K6型、转K5型、转K7型转向架。
1998年，装用转K2型转向架的P65型行包快运棚车进行线路动力学试验，最高时速度达138km，创造了当时铁路货车的最高速度。
2003年-2007年，铁道科学研究院环行试验线进行转K2型转向架120km/ｈ的可靠性试验，历时4年，行36万km，验证了转向架“120km/h长跑”动力性能的稳定，为后来的货车采用转K2型转向架的全面提速改造提供了支持。
2005年8月，陇海线进行70t级列车综合性能试验，装用转K6型转向架的70t～80t级货车在120km／h运行条件下对线路桥梁的影响低于速度60km/h、装用转8A型转向架的车辆，验证了转Ｋ6型转向架的低动力性能。
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。
货车转向架主要发展历程
货车转向架的主要发展历程可以追溯到20世纪初。
以下是其
主要发展历程的简要概述：
1. 初期的转向架：早期的货车转向架主要采用简单的机械结构，如悬挂式转向架。
这种转向架通过悬挂来支撑车辆前部，并通过简单的杆件和连杆来实现转向。
2. 液压转向系统的引入：20世纪20年代，液压技术的发展使
得货车转向架的设计更加灵活和稳定。
液压转向系统可以通过液压泵和液压缸来实现转向，提高了操控性和安全性。
3. 动力转向架的出现：20世纪60年代，随着发动机的普及和
电气系统的改进，动力转向架开始出现。
这些转向架通过电动机或液压泵来提供动力，使得转向更加轻松和精确。
4. 电子转向系统的发展：21世纪初，随着电子技术的飞速发展，电子转向系统开始应用于货车转向架中。
电子转向系统通过传感器、控制电路和电动机来实现转向，精度更高，响应速度更快。
5. 自动驾驶技术的应用：近年来，随着自动驾驶技术的成熟和应用，货车转向架也开始融入其中。
自动驾驶货车可以通过借助传感器、激光雷达和智能控制系统来实现自主转向，提高了驾驶的安全性和效率。
总的来说，货车转向架的发展经历了从简单的机械结构到液压、
动力和电子控制的演变。
随着技术的不断进步，货车转向架在操控性、舒适性和安全性方面都得到了显著的提升。
2. 货车转向架的特点：(1) 货车转向架的数量很大(2) 货车的载重量较大1. 货车转向架的一般要求：3. 货车转向架的主要结构形式:(2) 构架式转向架(1) 三大件转向架4. 两种结构形式转向架的对比优点：缺点：优点：缺点：5. 提高三大件转向架临界速度的措施(1) 增加转向架抗菱刚度(2) 增加一系定位刚度特点：Z8A(1) Z8A 的轮对和轴箱装置(2)侧架和摇枕侧架：货车转向架前后轮对中心线应保持平行，否则容易产生轮缘磨耗。
为此，要求同一转向架左右两侧的导框中心距差不能超过2mm 。
摇枕：枕铸造完成后便于清泥。
动，便于车辆通过曲线。
双作用弹性旁承旁承的种类(3)基础制动装置转向架制动倍率：受力分析：制动倍率：一般习惯把归入基础制动装置的传动效率中考虑。
所以制动倍率为：对于A=408mm, B=182mm, 可得：αcos 2P B B A K +=ααcos cos 11P BB A P A B A K +=+=P BA P =1αcos 221BB A P K K n +=+=αcos BB A n +=2(4) 弹簧减振装置(5)三大件转向架菱形变位抗菱刚度的测试：(6)运用情况及改进方向主要问题：改进措施：44-52mm)；2. 控制型转向架ride control bogie¾我国运煤C 63型敞车采用控制型转向架；¾结构与转8A类似，参数有所不同，主要差别是采用常摩擦减振器，空重车减振摩擦力相同，但相对摩擦系数不相同(空车0.119，重车0.026)；¾斜楔加宽，抗菱刚度有所提高。
3. 交叉拉杆式三大件转向架(Barber)交叉拉杆的工作原理：交叉拉杆简化模型4. 摆动式货车转向架(swing motion bogie)摆式转向架工作原理：¾相对于Z8A主要释放了侧滚自由度(用弧面接触代替平面接触)；¾增加了弹簧托板及摇动台；¾增加了导框摇动台；¾弹簧托板具有抗菱形变位的能力；¾摆式悬挂的横向刚度小，有利于提高稳定性和平稳性；¾两级刚度兼顾了空车和重车性能；¾把摇枕挡设计在弹簧托板上，作用点高度降低，可降低轮重减载。
货车转K7型转向架介绍为了满足大秦线开行20000吨运煤专列的运输需求，适应铁路跨越式发展，南车集团眉山车辆厂根据2004年铁道部科技研究开发计划（项目编号2004J010-B）引进了南非成熟、先进的Scheffel转向架技术并进行了25t轴重副构架转向架的研制，以改善车辆动力学性能和运行品质。
自2005年5月以来,共有6辆C80型敞车（配装25t轴重副构架转向架）在大秦线投入运用考验，1辆C80c型敞车（配装25t轴重副构架转向架）在铁道部科学研究院环行试验线参加“120km/h货车可靠性试验”。
2007年8月24日，25t轴重副构架转向架通过铁道部科技司和运输局组织的技术审查，2007年9月，铁道部运输局装备部以运装货车电 2007 2602号电报的形式将25t轴重副构架转向架定型为转K7型转向架。
同月，配装转K7型转向架的C80B、C70型敞车在济南局沙岭庄——高密区间内顺利完成车辆的空、重车状态的线路动力学试验，在最高运行速度为130km/h时，C80B、C70型敞车各项性能指标都满足GB/T5599-1985《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的要求。
主要基本尺寸心盘面自由高 694mm固定轴距 1800mm 车轮直径 840mm 旁承中心距 1520mm轴颈中心距 1981mm下心盘直径 375mm下心盘到下旁承顶面距离自由状态 93mm工作状态 83mm制动杠杆与车体纵向铅垂面的夹角40°转向架基础制动倍率 6主要性能参数轨距 1435mm商业运营速度 120km/h轴重 25t自重约4.77t轴型 RE2B车轮 HESA或HEZD车轮踏面 LM 型可通过最小曲线半径 145m转向架中央弹簧垂向总刚度空车 4554N/mm重车 11734N/mm工作环境温度 -40℃～+50℃在检修限度内，符合GB146.1-1983车限-2的要求。
强度设计及试验鉴定符合TB/T1335-1996的要求。
