09转向架.docx

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1、09-第九章-转向架第九章转向架第一节概述转向架是保障机车安全运行的最关键部件之一，它对机车的安全性、舒适性、牢靠运行及削减对轨道的动作用力、减轻对环境的污染等有着极为重要的作用。它承受车体传来的各种静、动载荷，并传递牵引力、制动力,因此转向架必需有足够的强度，小的轮轨作用力，好的平稳性、稳定性和曲线通过性能，高的粘着利用率，牢靠的牵引制动性能，并尽可能满足标准化,简统化的要求。大秦线货运提速和重载货运沟通传动电力机车转向架就是以满足上述要求为目标开展的.“和谐2”电力机车转向架是:基于法国标准的PRIMA货运机车转向架（22.5吨轴垂）设计:按合间要求以满足轴重、轮径、车轮内侧距和环境等使用

2、要求进展设计:“和谐2电力机车轴重要求是23t25t,转向架按25吨轴重设计。转向架设计、制造承受的标准以EN、U1.C和ISO等国际标准为主，同时也符合GB146.1-83“机车车辆限界”对机车下部限界的要求。转向架主要特性参数:18690kg转向架质量最高运行速度120Wh2600mn1250Dm牵引电机功率1250kW齿轮箱底面距轨面高度212Omm轴距轮径（轮）电机承受抱轴式悬挂方式单个低位牵引杆踏面制动，每转向架有4个制动器，其中1个带停放制动其它构造特性:设有轮缘润滑装置设有撒砂和安全装置(I)齿轮箱上设速度探测器设有接地回流装置转向架主要由如下部分构成：轮对、驱动装置、弹簧悬挂装

3、置、牵引装置、基础制动装置、构架、轮缘润滑装置、转向架管路和附属装置等。图9-1PRIMA机车转向架图92HXD2转向架三维模型HXD2转向架具有下述特点:(2)充分满足客户的使用要求，比方针对客户要求在零下40C机车能够使用的条件和机车实际运营线路状况，提出原材料在零下40匕的低温冲击要求和轴承满足该钱路机车振动条件的要求等；(3)设计过程是在既有成熟产品和技术标准根底上开展，引用的技术标准比较先进、全面.HXD2机车转向架设计是在PRIMA原型车根底上进展适应改进设计，引用的技术标准主要以UIC和EN为主，主要部件都有标准可依，如车轮、车轴、弹簧、橡胶件、轴承、减振器和原材料等都有较具体的

4、标准；产品设计以标准为根底但不局限于满足标准要求，针对客户特别要求提出高于标准的要求.(4)制造过程中必要的试验验证为机车牢靠运行供给保障，零部件主要性能都进展型式试验验证。其次节构架1 构架的作用构架是转向架的主体,是连接转向架其它组成局部的骨架。它不仅承受机车上部全部设备的重量，而且承受和传递机车在运行中产生的各种不同方向和随机运行中常常变化的动作用力。因此，构架是一个受力简单的构造部件。为了保证轮对、牵引装置、悬挂装置及制动装置牢靠的工作，要求构架不仅有足够的强度和刚度，同时应具有较高的位置精度要求，以保证转向架其它组成局部在其上的正确安装.2 构架的组成：构架按25t轴重负荷设计，并且

5、符合UIC615的要求.该转向架构架是一整体构造框架，其包括以下局部：两组焊接构造一样的下凹鱼腹形侧梁,为满足强度要求内设各种筋板。两组端梁，分别焊接在每组侧梁端部，其中一组端梁联接牵引杆.用螺栓安装在构架中间的横梁。该构架装配有焊接座（钢板、铸件或锻件）用于安装转向架附件，还配有加工基准点用于测量转向架使用过程中构架轮距和弯曲程度。转向架构架配有提升设施可用于修理或搬运.2.1 侧梁构架的侧梁一般在条件允许的状况下均承受等强度梁，其截面则依据不同位置的具体受力状况设计为变截面梁体，使梁体各处截面上的应力根本全都。等强度梁虽然外形简单，对制作工艺要求较高，但它具有受力合理、材料利用率高、重量轻

6、等突出优点，因此得到了广泛应用.该侧梁为下凹鱼腹形箱型梁体，其上盖板上有二系簧座、吊座、摇头止挡座等，下盖板上有一系簧座、拉杆座（一）、拉杆座（二）、一系止挡座等，侧梁内侧有横梁止挡座、制动器安装座等。侧梁上盖板厚为16mm,下盖板厚为20mm,内、外立板厚为12mm,在梁体内的适当部位设置厚度为12mm的钢板作为内部筋板。梁体截面尺寸为：中部高度为451mm,端部高度为248mm,梁体主宽为301mm,总长为4655un.2.2 端梁端梁选用箱型梁体，上盖板厚均为1611m,下盖板厚为2(o为了便于实现低位牵引的布置，由于牵引端端梁与牵引装置相连而实行了补强措施，牵引端梁选用鱼腹形箱型梁体，

7、并且上盖板厚为20mm,下盖板厚为20三,端梁和牵引潮梁内外立板均为14mm,内部设置厚度为14三的筋板，以提高梁体的抗扭刚度.2.3横梁构架横梁具有增加构架的整体性，提高构架的整体抗变形力量和抗扭刚度等$要作用。构架横梁承受变截面箱形构造，其上设有电机支座、安全止挡座，横向减振器座。下方两端与侧梁用螺栓相连，上方两端起横向止挡作用。上、下盖板厚12,内外立板厚为12三,内部筋板厚为12三u梁体高为564三,中部宽为201mm,长为1844.图93构架3 材料：该构架承受S500WC钢板和铸钢件，以便优化构架构造。对这些零件原材料的根本通用要求是碳当量和在零下40C时依据欧洲标准试验的低温冲击

8、要求,以保证获得最正确的焊接演量和满足低温使用要求。S500MC是高屈服强度钢板，钢板承受四辐轧制机热轧制.3.1 主要化学成分（铸造）c最大Si%最大Mn%最大P%最大S%最大0.100.401.700.0250.012钢板的碳当量:必需WO.40.3.2 机械性能（纵向）要在交付状态下，对钢板进展如下试验:屈服强度REH%最终抗拉度Mpa延长率（至少）折弯（与轧制方向的垂直）8e16mmW560W1611m骼e-6716WeWa=(16mm160m25mm0mm25m0a=30三厚度2最小500MPa最小480MPa19%17%16mm钢板必需在交付状态下进展更比V形槽冲击试验KV-20C

9、YOC纵向40J34J横向27J20J4 主要技术参数外形尺寸二系圆弹簧中心距2023mm4655mmX2826M1.X93011n轴距2600mm构架总重3170kg5 构架试验为了验证转向架构架设计进展试验台试验，静态和动态试验主要基于UIC515-4和615-4中推举的试验条件，静态超常载荷下的试验是为了检验车辆在最大超常载荷累积作用下该构造不会产生永久变形（屈服）.工作教荷下的动态试验是为了检验该构造能满足30年寿命的设计标准。如在UIC标准中推举的，车辆运行时，在典型载荷叠加工况下的疲乏应力必密符合母材和焊接接头处所用材料的许用应力.试验依据UIC515-4和615-4中定义的步骤进

10、展。6主要技术特点在构架的设计方面，主体构造承受了高强度钢板焊接构造，钢板和铸件充分考虑了焊接工艺方面的要求。承受有限元法进展计算分析，确保构架在正常荷栽下不会消灭永久变形，使构架满足UIC615-4的要求。在构架的制造方面，主要饵缝承受机械手进展焊接，在构架组焊完成后，对构架各梁体对接焊缝进展无损检测。构架焊接后依据标准NFF01-810进展应力消退退火，退火温度为590C,焊接构架在精加工作业之后进展抛丸处理，然后承受双涂层系统用醇酸树脂漆进展防腐保护。第三节悬挂装置转向架悬挂装置依据所处位置的不同分为一系悬挂装置与二系悬挂装置。在轴箱与构架之间设置的为一系悬挂装置，在车体与转向架之间设置

11、的为二系悬挂装置.转向架悬挂装置的性能打算着机车如下的动力学性能：“运行稳定性；/舒适性；/走行安全性；/曲线通过性能.1 一系悬挂装置1.1 构造一系悬挂装置承受独立的轴箱弹簧悬挂构造，每个轴箱有两个螺旋弹簧承载，在每组弹簧的上方置有绝缘垫，轴箱两侧还各安装有一个在三向不同刚度的轴箱拉杆定位装置，机车运行时，轴箱拉杆起到传递牵引力、制动力和横向力的作用，另外为了到达衰减振动和吸取振动能量的目的，配置了一系垂向减振器，见图9.3.1.在轴箱处设有垂向限位装置。垂向运动被限制在两止挡之间。HXD2电力机车轴重要求是23t25t,23t25t转向架在一系悬挂装置的区分是有无轴重调整垫，通过转变轴重

12、调整垫而适应不同的轴重的要求。图9-4一系悬挂装置三维示意图(含轴箱体局部)1.2 各部件性能及作用1.2.1 一系悬挂弹簧一系悬挂弹簧是符合欧洲标准EN13298中B类弹簧，末端的定义方式为ISO2162-2标准中的D型，具体见图9-5.卷制弹簧所用的钢材等级符合EN10089的规定。硬度、拉伸载荷以及冲击韧性等机械性能符合EN13298标准中的规定。用于制造弹簧的圆钢应进展加工，绕制前圆钢外表的粗糙度Ra不得大于1.6回.弹簧承受一次加热成型，从而获得较小的脱碳层，来提高其疲乏强度。弹簧组装高度的调整：弹簧带有一个调整垫片，可调整总高度，来保证在额定载荷F作用下其高度为2751mm,每个弹

13、簧均与相应的调整室配对。A一系悬挂弹簧的性能及各项指标：(1) 轴向刚度7.847X105N/m(2) 弹簧自由高度325mm,(3) 弹簧压并高度227mm,(4) 弹簧在FA下的高度270mmo为获得好的动力学性能，在弹簧制造时应标明横向自由偏移方向，保证在组装弹簧时能按图纸的要求进展。一系悬挂横向自由偏移方向的标明方法：在弹簧下方第一个有效圈上绕上两圈电气类型的放带，来标明横向自由偏移方向。为保证良好的动力学性能在安装时应保证弹簧的横向自由偏移方向符合图纸的要求。图9-5一系悬挂弹簧三维图1.2.2 一系垂向减振器一系垂向减振器是符合欧洲标准EN13802,具体见图9-6.一系垂向减振器

14、及其吊耳的设置均依据运用条件与运用周期进展了设置,各项试验均依据实际测得的线路状况而进展.一系垂向减振器的性能及各项指标：(1)减振器运用环境要求-最高温度+70C-最低温度-40*C(2)公称载荷和速度-公称速度0.3m/s-公称栽荷7500N(3)最大载荷和速度一最大速度1m/s-最大载荷18000N(4)公称F-v特性见图9-7.吊耳性能及各项指标：(1)静态刚度：一轴向：4.2kNmm.(2)最大载荷和变形：一最大轴向载荷：18000N；一最大偏转角：2.(3)使用的全部材料应满足法国标准NFFI6IO1.的B类和NFFI6102中所提出的要求。一系正向减振器Fn=7500N-0.3m

15、is000501OS02303Q35040M000Q6SQ7Q75QS0S5090V(ms)图9-7一系垂向减振器公称F-v特性1.2.3 轴箱拉杆轴箱拉杆由轴箱拉杆体与通过肯定的预压力压装在端部的两个轴箱拉杆椽胶关节构成。见图9-8.轴箱拉杆橡胶关节是由配方橡胶经肯定工艺硫化在芯轴上，其试验方法、内容等符合欧洲标准EN13913.轴箱拉杆橡胶关节的各项性能指标是在装有该类型一系悬挂装置的机车上进展在线测量数据进展分析得出的，具体如下：(1)径向静刚度：径向静刚度：164.5kN/mm,(2)轴向静刚度：轴向静刚度：57kN/mm.对于轴箱拉杆橡胶关节使用的全部材料应满足法国标准NFFI6IO1.的B类和NFFI6102中所提出的