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1、轉(zhuǎn)向架的分類 由于轉(zhuǎn)向架的用途不同,運行條件差異,對轉(zhuǎn)向架的性能、結(jié)構(gòu)、參數(shù)和采用的
材料及工藝等提出的了不同要求, 從而出現(xiàn)了多種不同的轉(zhuǎn)向架, 各種轉(zhuǎn)向架主
要的區(qū)別在于:所用車軸的類型和數(shù)目、軸箱定位的方式、彈簧裝置的型式、載
荷傳遞的方式等。
2.1.1 按軸箱定位方式分
約束輪對與軸箱之間相對運動的機(jī)構(gòu)稱為軸箱定位裝置,它對轉(zhuǎn)向架的
橫向動力性能、 抑制蛇形運動具有決定性作用。 軸箱定位裝置在縱向和橫向要求
具有適當(dāng)?shù)膹椥远ㄎ粍偠戎担?從而避免車輛在運行速度范圍內(nèi)蛇形運動失穩(wěn), 保
證在曲線運行時具有良好導(dǎo)向性能, 減輕輪緣與鋼軌的磨耗和噪聲, 確保行車安
全和平穩(wěn)
2、性。
按軸箱定位方式分
1 拉板式定位 書 69 頁 4-1 圖
用特種彈簧鋼材制成的薄片定位拉板其一端于軸箱連接, 另一端通過橡膠節(jié)點于
構(gòu)架相連, 利用拉板在縱、 橫向的不同剛度來約束構(gòu)架與軸箱的相對運動, 以實
現(xiàn)彈性定位。拉板山下彎曲剛度小,對軸箱構(gòu)架上下方向的相對位移約束很小。
2 拉桿式定位 書 69 頁 4-2 圖
拉桿的兩端分別于構(gòu)架和軸箱銷接, 拉桿兩端的橡膠墊、 套分別限制軸箱和構(gòu)架
之間的橫向與縱向的相對位移, 實現(xiàn)彈性定位。 拉干允許軸箱與構(gòu)架在上下方向
有相對較大的位移。
3 轉(zhuǎn)臂式定位 書 69 頁 4-3
轉(zhuǎn)臂式定位又稱彈性鉸為定位, 定位轉(zhuǎn)
3、臂的一端與圓筒型軸箱體固接, 另一端
以橡膠彈性節(jié)點于構(gòu)架上安裝座相連接。 彈性節(jié)點允許軸箱于構(gòu)架在上下方向有
較大的位移, 彈性節(jié)點內(nèi)的橡膠件設(shè)計成使軸向在縱向和橫向具優(yōu)勢一統(tǒng)的定位
的剛度要求。
4 式橡膠彈簧定位 69 頁 4-4
在構(gòu)架與軸箱之間裝設(shè)壓剪型層疊式橡膠彈簧, 其垂向剛度較小, 使軸箱相對于
構(gòu)架有較大的上、下方向位移,而它的縱、橫向有適宜的剛度,以實現(xiàn)良好的定
位。
5 干摩擦是導(dǎo)柱定位
安裝在構(gòu)架的導(dǎo)柱及坐落在軸箱彈簧托盤上的支持環(huán)均裝有磨耗套, 導(dǎo)柱插入支
持環(huán),當(dāng)構(gòu)架與軸箱 之間發(fā)生上、下運動時,兩磨耗套產(chǎn)生干摩擦,它的定位
作用是通過導(dǎo)柱與支
4、持環(huán)傳遞縱向力和橫向力, 再通過軸箱橡膠墊產(chǎn)生不同方向
的剪切變形,實現(xiàn)彈性定位作用。
(2) 按彈簧懸掛方式分
1 一系彈簧懸掛
在車體與輪對之間, 只設(shè)有一系彈簧減振裝置, 它可以設(shè)在車體與構(gòu)架間, 也可
以設(shè)在輪對與構(gòu)架之間。
二系彈簧懸掛
在車體與輪對之間設(shè)有二系彈簧減振裝置, 即在車體與構(gòu)架之間設(shè)有彈簧減振裝
置, 在構(gòu)架與輪對之間設(shè)軸箱彈簧減振裝置兩者互相串聯(lián)使車體振動經(jīng)歷兩次彈
簧減振的衰減
( 3) 搖振彈簧的橫向跨度分
轉(zhuǎn)向架中, 搖枕彈簧橫向跨距地大小對于車體的傾覆穩(wěn)定性影響顯著, 增大跨距
可增加車體抗傾覆的復(fù)原力矩, 提高車體在彈簧上的的穩(wěn)定性,
5、 根據(jù)搖枕懸掛裝
置中彈簧橫向跨距的不同可分為,
1 內(nèi)測懸掛, 搖枕彈簧橫向跨距的小于構(gòu)架兩側(cè)梁縱向中心線的距離, 稱內(nèi)側(cè)懸
掛轉(zhuǎn)向架,
2 外側(cè)懸掛, 搖枕彈簧橫向跨距的大于構(gòu)架兩側(cè)梁縱向中心線的距離, 稱外側(cè)懸
掛轉(zhuǎn)向架,
3 中心懸掛, 搖枕彈簧橫向跨距的等于構(gòu)架兩側(cè)梁縱向中心線的距離, 稱中心懸
掛轉(zhuǎn)向架,
( 4)按車體與轉(zhuǎn)向架之間的載荷的傳遞方式
1 心盤集中承載
車體上的全部重量通過前后兩個上下心盤分別傳遞給前后轉(zhuǎn)向架的兩個下心盤。
如圖 4-8a
2 非心盤集中承載
車體上的全部重量通過彈簧懸掛直接傳遞給轉(zhuǎn)向架, 或者通過彈簧懸掛裝置與構(gòu)
架之間裝
6、設(shè)的旁承裝置傳遞如圖 4-8b
3 心盤部分承載
車體上的重量按一定的比例分配,分別傳遞給心盤和旁承,使之共同承載如圖
4-8c
( 五 ) 鉸接式車體與轉(zhuǎn)向架的連接方式
1 具有雙排球型轉(zhuǎn)盤的鉸接轉(zhuǎn)向架
兩相鄰的車體一端之于內(nèi)盤, 另一端之于外盤, 轉(zhuǎn)動盤通過搖枕彈簧與構(gòu)架相連,
構(gòu)架坐落在輪對的兩軸箱彈簧上。垂直載荷由轉(zhuǎn)盤經(jīng)搖枕-搖枕彈簧-構(gòu)架f軸 箱彈簧f輪對??v向牽引與沖擊力通過內(nèi)外轉(zhuǎn)盤傳遞,通過曲線時,相鄰兩車體 可繞轉(zhuǎn)盤彼此回轉(zhuǎn)。
2 具有球心盤的鉸接轉(zhuǎn)向架
兩相鄰車體端部通過球型心盤相互搭接,球心盤座固定于振梁之上搖枕梁搖
枕彈簧座落在構(gòu)架之上構(gòu)架通過軸箱彈簧
7、與輪對連接。
3 TGV高速列車的雅克比較接轉(zhuǎn)向架
列車的中間一端為支撐端,另一端為鉸接端。支撐端車體端墻的兩側(cè)設(shè)空氣
彈簧承臺,中央設(shè)有下球心盤座,車體載荷經(jīng)彈簧承臺至空氣彈簧。再到構(gòu)架,
相鄰鉸接端車體端墻的中央設(shè)置上球心盤,搭接于相鄰車體支撐端的下心盤上,
車體的一半重量經(jīng)球心傳至支撐端, 兩車之間的的縱向力也通過心盤傳遞。 所以
中間車體呈三點支撐。
鐵道車輛轉(zhuǎn)向架的分類
一 按轉(zhuǎn)向架的軸數(shù)、類型及軸箱定位方式分類
由于車輛用途運行條件差異,制造維修方法的制約和經(jīng)濟(jì)條件等具體因素的影
響, 對轉(zhuǎn)向架的性能結(jié)構(gòu)參數(shù)和采用的材料及工藝等要求就要差別, 因而出現(xiàn)了
多種
8、形式的轉(zhuǎn)向架。我國國內(nèi)目前使用的客車轉(zhuǎn)向架、貨車轉(zhuǎn)向架就有幾十種,
各種轉(zhuǎn)向架主要區(qū)別于轉(zhuǎn)向架的軸數(shù)和類型, 彈簧懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù), 垂向
載荷的傳遞方式,輪對支撐方式,軸向定位方式,基礎(chǔ)制動裝置的類型安裝,以
及構(gòu)架、側(cè)架結(jié)構(gòu)形式等諸多方面。
一按轉(zhuǎn)向架的軸數(shù)、類型、及軸箱定位方式分類
(一)軸數(shù)與類型
車輛所用的軸型基本上可分為 B、C、D E、F、G六種。軸直徑越粗,容許軸重
越大,但是大容許軸重要受線路和橋梁的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的限制,一般貨車采用 B、 D、
E、F、G五種軸型,客車采用 G D兩種軸型,隨著我國鐵路的發(fā)展,其趨勢是
發(fā)展重載和快速運輸,因此新型貨車主要運
9、用 E 型軸
新型客車主要運用D型軸按軸數(shù)分類,轉(zhuǎn)向架有二軸、三軸和多軸,轉(zhuǎn)向架的軸
數(shù)一般根據(jù)車輛總重和每根車軸容許的軸重確定, 我國大多數(shù)客貨車采用二軸轉(zhuǎn)
向架, 一些大噸位貨車及公務(wù)車等采用三軸轉(zhuǎn)向架, 在長大重載貨車上用多軸轉(zhuǎn)
向架或轉(zhuǎn)向架群。
(二)軸向定位方式
1 固定定位:軸箱與轉(zhuǎn)向架鑄成一體,或是軸箱與側(cè)架用螺栓及其他緊固件連接
成為一個整體,使得軸箱和側(cè)架之間不能任何相對運動, 2-3a 圖
2 導(dǎo)框式定位:軸向上有導(dǎo)槽,構(gòu)架上有導(dǎo)框,構(gòu)架的導(dǎo)框插入軸箱的導(dǎo)槽內(nèi),
這種結(jié)構(gòu)可以容許軸箱與構(gòu)架之間沿著在垂向有較大的相對位移, 但在前后、 左
右方向僅能在容許
10、的范圍內(nèi),有相對較小的位移。 2-3b 圖
3 干摩擦導(dǎo)柱式定位: 安裝在構(gòu)架上的導(dǎo)柱及坐落在軸向彈簧托板上的支持環(huán)均
裝有磨耗套,導(dǎo)柱插入支持環(huán),發(fā)生上下運動,兩磨耗套之間是干摩擦。它的作
用原理是軸箱橡膠墊產(chǎn)生不同方向的剪切變形,實現(xiàn)彈性定位作用。 2-3c 圖
4 油導(dǎo)筒式定位: 把安裝在構(gòu)架上的軸箱導(dǎo)柱和坐落在軸向彈簧托板上的導(dǎo)筒分
別做成油缸和活塞的形式, 導(dǎo)柱插入導(dǎo)筒, 導(dǎo)柱上下移動時, 油液可進(jìn)出導(dǎo)柱的
內(nèi)腔, 產(chǎn)生減振作用, 它的作用原理是, 當(dāng)構(gòu)架與軸箱之間產(chǎn)生水平方向的相對
運動時,利用導(dǎo)柱與導(dǎo)筒傳遞縱向力和橫向力,再通過軸箱橡膠墊傳遞軸箱體,
使橡膠墊產(chǎn)生
11、不同方向剪切變形,實現(xiàn)彈性定位作用,
5 拉板是定位: 用特種彈簧材料制成的薄型定位片, 一端與軸箱連接, 另一端通
過橡膠節(jié)點與構(gòu)架連接, 利用拉板在縱橫方向的不同剛度來約束構(gòu)架與軸箱的相
對運動, 以實現(xiàn)彈性定位, 拉板上下彎曲變形剛度小, 對軸箱與構(gòu)架上下方向的
相對位移約束很小。 2-3e 圖
6 拉桿式定位:拉桿兩端分別與構(gòu)架和軸箱銷連接,拉桿可以容許軸箱與構(gòu)架在
上下方向有較大相對位移, 拉桿中的橡膠墊、 套分別限制軸箱與構(gòu)架之間的橫向
與縱向的相對位移實現(xiàn)彈性定位。 2-3f 圖
7 轉(zhuǎn)臂式定位:定位轉(zhuǎn)臂一端與圓筒型軸箱體固接,另一端以橡膠彈性節(jié)點與焊
在構(gòu)架上
12、安裝座相連接。橡膠彈性節(jié)點容許軸箱相對構(gòu)架有較大的上下方向位
移。 但它里邊的橡膠件使軸箱縱向與橫向位移的定位剛度有所不同, 以適應(yīng)縱橫
兩個方向的不同彈性定位剛度要求 2-3g 圖
8 橡膠彈簧定位:構(gòu)架與軸箱之間設(shè)有橡膠彈簧,這種相對構(gòu)架在上下方向有比
較大的位移,而它的縱橫方向具有適宜的剛度一實現(xiàn)良好的彈性定位。 2-3h 圖
二 按彈簧懸掛方式分類
1 一系彈簧懸掛:在采用一系懸掛的車輛上,從車體至輪對之間只設(shè)有一系彈簧
減振裝置, 2-4a 圖,所謂“一系” ,一般是指車體的振動只經(jīng)過一次彈簧減振裝
置實施減振, 該裝置在轉(zhuǎn)向架中設(shè)置的位置, 有的是設(shè)置在車體與構(gòu)架之
13、間, 有
的設(shè)置在構(gòu)架與輪對軸箱之間, 采用一系彈簧懸掛, 轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)比較簡單, 便于
檢修、制造、成本比較低。
2 二系彈簧懸掛: 在采用二系彈簧懸掛的車輛上從車體至輪對之間設(shè)有二系彈簧
減振裝置 2-4b 圖 轉(zhuǎn)向架中同時有搖振彈簧減震裝置和軸箱彈簧減振裝置,使
車體的振動經(jīng)歷二次彈簧減震裝置衰減。
三 按垂向載荷的傳遞方式分類
一) 車體與轉(zhuǎn)向架之間銜接部分的結(jié)構(gòu)形式, 要相互吻合而組成一個整體。 顯然,
他與載荷的傳遞方式密切相關(guān),按不同的載荷配及載荷的作用點可分為以下幾
種,
1 心盤集中承載: 車體上的上的全部重量通過前后兩個上心盤分別傳遞給前后轉(zhuǎn)
向架的兩個
14、下盤,圖 2-6a
2 非心盤承載: 該種型式的轉(zhuǎn)向架沒有心盤裝置雖然有的轉(zhuǎn)向架還有類似新盤的
裝置存在, 但它僅作為傳遞縱向力及轉(zhuǎn)動中心之用, 而車體上的全部重量通過中
央彈簧懸掛裝置與構(gòu)架之間安裝有旁承裝置時,對這種轉(zhuǎn)向架又稱為旁承承載,
2-6b 圖
3 心盤部分承載:這種承載方式的結(jié)構(gòu)是上述兩種承載方式結(jié)構(gòu)的組合,即車體
上的重量按一定比例分配,分別傳遞給心盤與旁承,使之共同承載。圖 2-6c 目
前我國貨車主要采用這種承載形式,
二)轉(zhuǎn)向架中央彈簧懸掛裝置的載荷傳遞
1 具有搖動臺裝置的轉(zhuǎn)向架:圖 2-7 車體通過心盤支撐在搖枕上,搖枕兩端支撐
在搖枕彈簧的上支撐
15、面, 搖枕彈簧下支撐面坐落在彈簧托板上, 彈簧托板通過吊
軸、吊桿與吊銷懸掛在構(gòu)架上,這樣,搖枕,搖枕彈簧、彈簧托板、吊軸與吊桿
連同車體, 在側(cè)向力作用下 , 可做類似鐘擺的擺動, 使之相對構(gòu)架產(chǎn)生左右擺
動, 轉(zhuǎn)向架中可以橫向擺動的部分叫做搖動臺裝置, 它具有橫向彈性特性, 這種
結(jié)構(gòu)的載荷傳遞特點是心盤承載后通過搖動臺將載荷傳遞給轉(zhuǎn)向架。
2 無搖動臺裝置的轉(zhuǎn)向架: ( 1)非心盤承載裝置的轉(zhuǎn)向架。圖 2-8,車體直接通
過中央彈簧將載荷傳遞給構(gòu)架, 沒有搖動臺裝置。 車體的左右搖動位移, 以及車
輛通過曲線時轉(zhuǎn)向架與車體之間的轉(zhuǎn)動位移均是依靠中央彈簧的橫向縱向彈性
變形
16、來實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)的特點是無需心盤承載中央彈簧不僅須有良好的垂向彈性,
還具有良好的橫向彈性特性。 為此, 一般采用的彈簧是空氣彈簧或高圓螺旋彈簧,
由于它的結(jié)構(gòu)簡單,在新型高速轉(zhuǎn)向架得到應(yīng)用。( 2)心盤集中或部分承載的
無搖動臺轉(zhuǎn)向架。 圖 2-9 車體通過心盤或旁承坐落在搖枕上, 搖枕兩端坐落在左
右搖枕彈簧上, 左右搖枕彈簧又直接坐落構(gòu)架的兩個側(cè)梁上, 這種轉(zhuǎn)向架設(shè)有搖
枕彈簧裝置,但無搖動臺結(jié)構(gòu),三大件式的轉(zhuǎn)向架都是這種承載方式。 (3) 車體
通過心盤或旁承支撐在構(gòu)架上, 構(gòu)架直接坐落在軸箱彈簧上車體與構(gòu)架之間沒有
彈簧減振裝置,圖 2-10 ,整體焊接構(gòu)架貨車轉(zhuǎn)向架采用這種結(jié)構(gòu)方式。
三)構(gòu)架與輪對軸箱之間的載荷傳遞方式
1 轉(zhuǎn)向架側(cè)架直接置于輪對軸箱上,無軸箱彈簧裝置。圖 2-9
2 轉(zhuǎn)向架的每側(cè)有一個縱向布置的、 較長的均衡梁, 均衡梁兩端之于連個軸箱上,
均衡梁上有均衡梁彈簧及彈簧座,轉(zhuǎn)向架構(gòu)架支懸于均衡梁彈簧上,圖 2-11a
3 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架由軸箱頂部的彈簧支撐, 2-11b
4 每個軸箱左右兩側(cè)鑄有彈簧托盤 , 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架由彈簧托板上的軸箱彈簧支撐。
圖 2-11c