转K2型转向架结构特点和目前运用

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第 1 页 总概括 现转K2型转向架已成为我国货车主型转向架 为了适应铁路跨越式发展需求,货物列车也向着高速、重载的方向发展。为改善货车转向架的性能,我国不仅从国外引进了一批性能较为先进的转向架,而且将国外先进技术与我国的实际情况相结合,进行了大量的研究、试验工作,取得了较大的成果,一批新型提速转向架应运而生,如转K1、K2型转向架及采用整体刚性构架的转K3型转向架、摆动式的转K4型转向架,装配在70T货车的转K5、K6型转向架。它们都在减少重载列车轮轨之间的磨耗、降低重载运输的成本、隔离轮轨间的高频振动、改善车辆的垂向振动力学性能、提高车辆运行的平稳性都具有不可比拟的。在诸多的新型提速转向架中,K2型转向架,性能较为稳定,运行状态良好,商业运行速度为120km/h,基本满足了目前我国铁路提速的需要。从2005年起,各货车修理厂及全路车辆段已对转8A型转向架进行全面改造,现转K2型转向架已成为铁路货车的主型转向架。

转K2转向架研制经过 1997年月12月5日,铁道部组织美国SCT标准转向架公司在北京召开了交叉支撑转向架技术交流会,白伟森先生向中国铁路专家介绍了Barbers-2-hd转向架的侧架弹性交叉支撑技术,从而拉开了中国研究制交叉支撑转向架技术的序幕。 1998年2月,按照原中国铁路机车车辆工业集团公司的安排,由齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限公司组织对美国Barber对交叉支撑转向架技术进行现场考察,齐车公司派员进行21T、25T轴重下交叉支撑转向架联合设计。 1998年8月,完成了25T轴重下交叉支撑转向架(即转K6型转向架)样机试制,同年9月,在齐齐哈尔通过了线路动力学试验。 1998年12月,转K2型转向架分别装在P65型行包快运棚车和L18型 粮食漏斗车上,并通过了线路的动力学试验,1999年1月通过了铁道部组织的召开的P65型行包快运棚车技术审查,共安排生产2000辆P65型行包快运棚车,标志我国120km/h提速货车的诞生。1999年以来,全路共生产装用转K2型转向架的铁路货车约10万辆,其中,P65型行包快运棚车3300辆,P64AK、P64GK、C64K、L18等型提速货车约10万辆。 第 2 页

从2000年开始,陆续对敞车、棚车、平车、罐车、漏斗车等各型21T轴重货车上推广使用转K2型转向架,3月进行小批量换装转K2型转向架的提速改造;2005年开始在各货车修理厂用全路各车辆段进行全面改造,现已改造完成20万辆,从而成为现铁路货车运用中的主型转向架。自先期投入运用的P65型行包快运棚车运营已达7年,经过了一次厂修。最高运行速度120km/h,年平均走行30万公里,运行平稳、状态良好,经受住了提速的考验,保证了铁路运输安全。

转K2型转向架的优越性 转K2型转向架适用于标准轨距,轴重21T,最高商业运行速度为120km/h的各型铁路提速重载货车,其主要零部件的强度、刚度满足TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规定》的要求,符合动力学性能GB/T5599-1985《铁道车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》,各主要磨耗件的寿命比转8A型转向架提高了2.5倍以上,相对转8A型转向架具有以下优越式: (1)转K2型转向架改善了转向架的动力学性能,在高速运行时有具有良好的稳定性。 (2)它装用了弹性交叉支撑装置提高转向架的抗菱刚度,有效地抑制了蛇行运动的影响,确保了车辆临界运行速度的平稳性。 (3)采用了双作用常接触式弹性旁承,增大了转向架与车体的之间的回转阻尼,以有效的抑制转向架与车体的摇头、蛇行运动,同时约束了车体的侧滚振动,提高货车在重载行运速度的平稳性。 (4)中央悬挂系统采用二级刚度弹簧,改善斜锲减振器的受力状态,既能保证在空车时弹簧具有较小的刚度,即提高了空车弹簧静挠度,又使重车具有较大的刚度,以承受重车的载荷。 (5)大幅度减少车轮踏面的剥离和磨损以及轮磨耗,延长了轮对的使用的寿命。

转K2型、转8A型转向架主要技术特征对比表

主要技术特征 转K2转向架 转8A转向架 第 3 页

轨距 1435mm 1435mm 轴重 21t 21t 自重 4.2t 4.0t 商业运行速度 120km/h 80km/h

轴型 RD2 RD2 轴承型式 352226或SKF197726(提速轴承 352226或197726 轮型 HDS或HDSA碾钢轮或HDZC铸钢轮 HD、HDS、HDSA碾钢轮或HDZ、HDZB、HDZC铸钢轮 承载鞍 窄型;B级钢 宽型;ZG230-450或B级钢 侧架 适应窄型承载鞍;B级钢 适应宽型承载鞍;ZG230-450或B级钢 摇枕 适应宽斜锲槽;B级钢中部有开孔 适应窄斜锲槽;ZG230-450或B级钢 下心盘 1.下心盘直径355mm 2.采用盘型尼龙磨耗盘 1. 下心盘直径305mm 2. 上、下心盘间金属摩擦 下旁承 采用双作用长接触滚子旁承,滚子放在旁承座内 旁承块式间隙旁承

侧架交叉支撑方式

1.下交叉支撑方式,中部上、下盖板先用螺栓紧固 2.端部紧固零件包括;交叉杆端头、轴向橡胶垫、锁紧板、紧固螺栓、花形防松片等 3.两侧架间实现交叉弹性连接 4.转向架抗菱刚度大 1.两个侧架独立工作 2.转向架抗菱刚度小

轮对与侧架连接方式 窄承载鞍,间隙与干摩擦约束 宽承载鞍,间隙与干摩擦约束 摩檫减振器型式与材质 1.变摩擦减振装置,针状铸铁斜锲T10刚热处理立柱磨耗板 2.摇枕八字面焊装不锈钢磨耗板 3.减振簧高于枕簧 1.变摩擦减振装置,贝铁斜锲,45号钢热处理立柱磨耗板 2.焊装摇枕八字面磨耗板 3.减振簧与枕簧等高 中央悬挂系统 两级刚度 一级刚度

基础制动装置 1.采用高磨闸瓦 2.采用中拉杆式基础制动 3.采用槽钢弓形制动梁或新型组合式制动梁 4.制动倍率:4 1.采用高磷闸瓦或高摩闸瓦 2.采用下拉杆式基础制动装置 3.采用槽钢弓形制动梁 4.制动倍率:6.5

K2转向架的主要结构 转K2型转向架是装用变摩擦减振装置的铸钢三大件式 转向架。摇枕、侧架均采用B第 4 页

级钢弹簧;中央悬挂系统采用两级刚度弹簧;减振弹簧高于摇枕弹簧;在两侧架间加装了弹性下交叉支撑装置;采用双作用弹性旁承;采用提速双列圆锥滚子轴承及提速车轮;车轮踏面形状采用LM型磨耗型踏面;加装含油尼龙心盘磨耗盘;基础制动装置采用组合式制动梁,锻造中拉杆,各组成部件见三维实体爆炸图。

转K2型转向架三维实体爆炸图1-1.

第一节 主要参数与结构参数 轨距 1435mm 轴重 21t 轴型 RD2 自重 →≤4.2t 商业运行速度 120km/h 通过最小曲线半径 100m

中央弹簧 交叉支撑装置 摇枕组减振装置 侧架组成

轮对组基础制动装 弹性旁承 第 5 页

工作环境温度 +40℃ 固定轴距 1750mm 旁承中心距 1520mm 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度 743mm 侧架下平面至轨面高度 165mm 车轮直径 840mm 游动杠杆与车体纵向铅垂面的夹角 50 基础制动装置制动倍率 4

转K2型转向架二维示意图 第 6 页 第二节 转K2型转向架的具体结构 5.2.1 轮对组成及轴承:采用HDS或HDSA碾钢轮或HDZC铸钢轮RD2型LZW50钢车轴,采用352226X2-2RZ或SKF197726 提速轴承,为了保证转向架在吊运过程中轮对不与转向架分离,在侧架导框里侧安装挡键。 5.2.2 侧架组成:支撑座通过侧架大体中心线上下两条焊缝焊接在侧架上,组装位置必须用专用组焊工装保证,配合面允许打磨修配;左、右滑槽磨耗板为卡入式;侧架立柱磨第 7 页

耗板通过两个折头螺栓与侧架立柱紧固。具体有以下部件:侧架,支撑座,保持环,左、右滑槽磨耗板,磨耗板支撑座,折头螺栓。 5.2.3 中央悬挂系统:由10个外圈弹簧,10个内弹簧,4组双卷减振弹簧组成。 5.2.4 减振装置:由侧架立柱磨耗板,斜锲,摇枕斜面磨耗板以及双卷减振弹簧组成。 5.2.5 摇枕组成:由固定杠杆支座组成,托架组成,摇枕,下心盘,斜面磨耗板组成摇枕材质为B级钢,下心盘螺栓为BY-B、BY-A、FS型防松螺母(强度10.9级),因上拉条越过摇枕上平面,为防止上拉条磨摇枕上平面安装托架组成。 5.2.6 基础制动装置:由左、右组合式制动梁,中拉杆组成,固定杠杆,固定杠杆支点,游动杠杆,高摩合成闸瓦,各种规格的耐磨销套组成。 中拉杆采用整体锻造结构,夹板每端设三孔,配合固定杠杆支点调整闸调器L值。 衬套材质为奥-贝球铁耐磨衬套,圆销为45号钢淬火圆销。 5.2.7 侧架弹性下交叉支撑装置:由1个下交叉杆,1个上交叉杆,8个橡胶垫,4个双耳垫圈,4个锁紧板,4个标志板及4个紧固螺栓组成。 在上、下交叉杆中部焊有上、下夹板,利用2组M12螺栓、螺母、垫圈将夹板紧固,同时把螺母用电焊点固,上、下夹板间有4处塞焊点和两条平焊缝,把上、下交叉杆点固成一个整体。 5.2.8 横跨梁:因空重车自动调整装置的需要,在2位转向架上安装横跨梁。横跨梁由左横跨梁托,横跨梁组成,右横跨梁托,调整板,跨梁吊座组成。 5.2.9 双作用常接触弹性旁承:双作用长接触弹性旁承由旁承座,弹性旁承体,旁承磨耗板,滚子,调整垫板,垫板,垫片等组成。

第三节 K2型转向架的关键技术 5.3.1 侧架弹性下交叉支撑装置 采用侧架弹性下交叉支撑装置,用以提高转向架的抗菱刚度,从而提高转向架的蛇行失稳能力,提高转向架的临界运行速度,提高货车直线运行的稳定性。同时,交叉支撑装置可以有效保持转向架的正位状态,从而减小了车辆在直线和曲线运行时轮对与钢轨的冲角,改善转向架的曲通过性能,显著减少轮轨磨耗。 5.3.2 双作用常接触弹性旁承

货车运行速度的提高,要求采用长接触弹性旁承增大转向架与车体之间的回转阻尼,