车辆转向架分类.doc

转向架的分类由于转向架的用途不同，运行条件差异，对转向架的性能、结构、参数和采用的材料及工艺等提出的了不同要求，从而出现了多种不同的转向架，各种转向架主要的区别在于：所用车轴的类型和数目、轴箱定位的方式、弹簧装置的型式、载荷传递的方式等。2.1.1 按轴箱定位方式分 约束轮对与轴箱之间相对运动的机构称为轴箱定位装置，它对转向架的横向动力性能、抑制蛇形运动具有决定性作用。轴箱定位装置在纵向和横向要求具有适当的弹性定位刚度值，从而避免车辆在运行速度范围内蛇形运动失稳，保证在曲线运行时具有良好导向性能，减轻轮缘与钢轨的磨耗和噪声，确保行车安全和平稳性。按轴箱定位方式分1 拉板式定位 书69页4-1图用特种弹簧钢材制成的薄片定位拉板其一端于轴箱连接，另一端通过橡胶节点于构架相连，利用拉板在纵、横向的不同刚度来约束构架与轴箱的相对运动，以实现弹性定位。拉板山下弯曲刚度小，对轴箱构架上下方向的相对位移约束很小。2 拉杆式定位 书69页4-2图拉杆的两端分别于构架和轴箱销接，拉杆两端的橡胶垫、套分别限制轴箱和构架之间的横向与纵向的相对位移，实现弹性定位。拉干允许轴箱与构架在上下方向有相对较大的位移。3 转臂式定位 书69页4-3转臂式定位又称弹性铰为定位，定位转臂的一端与圆筒型轴箱体固接，另一端以橡胶弹性节点于构架上安装座相连接。弹性节点允许轴箱于构架在上下方向有较大的位移，弹性节点内的橡胶件设计成使轴向在纵向和横向具优势一统的定位的刚度要求。4 式橡胶弹簧定位 69页4-4在构架与轴箱之间装设压剪型层叠式橡胶弹簧，其垂向刚度较小，使轴箱相对于构架有较大的上、下方向位移，而它的纵、横向有适宜的刚度，以实现良好的定位。5干摩擦是导柱定位安装在构架的导柱及坐落在轴箱弹簧托盘上的支持环均装有磨耗套，导柱插入支持环，当构架与轴箱之间发生上、下运动时，两磨耗套产生干摩擦，它的定位作用是通过导柱与支持环传递纵向力和横向力，再通过轴箱橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹性定位作用。(2)按弹簧悬挂方式分1一系弹簧悬挂在车体与轮对之间，只设有一系弹簧减振装置，它可以设在车体与构架间，也可以设在轮对与构架之间。二系弹簧悬挂在车体与轮对之间设有二系弹簧减振装置，即在车体与构架之间设有弹簧减振装置，在构架与轮对之间设轴箱弹簧减振装置两者互相串联使车体振动经历两次弹簧减振的衰减（3）摇振弹簧的横向跨度分转向架中，摇枕弹簧横向跨距地大小对于车体的倾覆稳定性影响显著，增大跨距可增加车体抗倾覆的复原力矩，提高车体在弹簧上的的稳定性，根据摇枕悬挂装置中弹簧横向跨距的不同可分为，1 内测悬挂，摇枕弹簧横向跨距的小于构架两侧梁纵向中心线的距离，称内侧悬挂转向架，2 外侧悬挂，摇枕弹簧横向跨距的大于构架两侧梁纵向中心线的距离，称外侧悬挂转向架，3 中心悬挂，摇枕弹簧横向跨距的等于构架两侧梁纵向中心线的距离，称中心悬挂转向架，（4）按车体与转向架之间的载荷的传递方式1心盘集中承载车体上的全部重量通过前后两个上下心盘分别传递给前后转向架的两个下心盘。如图4-8a2非心盘集中承载车体上的全部重量通过弹簧悬挂直接传递给转向架，或者通过弹簧悬挂装置与构架之间装设的旁承装置传递如图4-8b3心盘部分承载车体上的重量按一定的比例分配，分别传递给心盘和旁承，使之共同承载如图4-8c(五)铰接式车体与转向架的连接方式1具有双排球型转盘的铰接转向架两相邻的车体一端之于内盘，另一端之于外盘，转动盘通过摇枕弹簧与构架相连，构架坐落在轮对的两轴箱弹簧上。垂直载荷由转盘经摇枕摇枕弹簧构架轴箱弹簧轮对。纵向牵引与冲击力通过内外转盘传递，通过曲线时，相邻两车体可绕转盘彼此回转。2具有球心盘的铰接转向架两相邻车体端部通过球型心盘相互搭接，球心盘座固定于振梁之上摇枕梁摇枕弹簧座落在构架之上构架通过轴箱弹簧与轮对连接。3 TGV高速列车的雅克比铰接转向架列车的中间一端为支撑端，另一端为铰接端。支撑端车体端墙的两侧设空气弹簧承台，中央设有下球心盘座，车体载荷经弹簧承台至空气弹簧。再到构架，相邻铰接端车体端墙的中央设置上球心盘，搭接于相邻车体支撑端的下心盘上，车体的一半重量经球心传至支撑端，两车之间的的纵向力也通过心盘传递。所以中间车体呈三点支撑。铁道车辆转向架的分类一 按转向架的轴数、类型及轴箱定位方式分类由于车辆用途运行条件差异，制造维修方法的制约和经济条件等具体因素的影响，对转向架的性能结构参数和采用的材料及工艺等要求就要差别，因而出现了多种形式的转向架。我国国内目前使用的客车转向架、货车转向架就有几十种，各种转向架主要区别于转向架的轴数和类型，弹簧悬挂系统的结构与参数，垂向载荷的传递方式，轮对支撑方式，轴向定位方式，基础制动装置的类型安装，以及构架、侧架结构形式等诸多方面。一按转向架的轴数、类型、及轴箱定位方式分类（一）轴数与类型车辆所用的轴型基本上可分为B、C、D、E、F、G六种。轴直径越粗，容许轴重越大，但是大容许轴重要受线路和桥梁的强度标准的限制，一般货车采用B、D、E、F、G五种轴型，客车采用C、D两种轴型，随着我国铁路的发展，其趋势是发展重载和快速运输，因此新型货车主要运用E型轴新型客车主要运用D型轴按轴数分类，转向架有二轴、三轴和多轴，转向架的轴数一般根据车辆总重和每根车轴容许的轴重确定，我国大多数客货车采用二轴转向架，一些大吨位货车及公务车等采用三轴转向架，在长大重载货车上用多轴转向架或转向架群。（二）轴向定位方式1固定定位：轴箱与转向架铸成一体，或是轴箱与侧架用螺栓及其他紧固件连接成为一个整体，使得轴箱和侧架之间不能任何相对运动，2-3a图2导框式定位：轴向上有导槽，构架上有导框，构架的导框插入轴箱的导槽内，这种结构可以容许轴箱与构架之间沿着在垂向有较大的相对位移，但在前后、左右方向仅能在容许的范围内，有相对较小的位移。2-3b图3干摩擦导柱式定位：安装在构架上的导柱及坐落在轴向弹簧托板上的支持环均装有磨耗套，导柱插入支持环，发生上下运动，两磨耗套之间是干摩擦。它的作用原理是轴箱橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹性定位作用。2-3c图4油导筒式定位：把安装在构架上的轴箱导柱和坐落在轴向弹簧托板上的导筒分别做成油缸和活塞的形式，导柱插入导筒，导柱上下移动时，油液可进出导柱的内腔，产生减振作用，它的作用原理是，当构架与轴箱之间产生水平方向的相对运动时，利用导柱与导筒传递纵向力和横向力，再通过轴箱橡胶垫传递轴箱体，使橡胶垫产生不同方向剪切变形，实现弹性定位作用，5 拉板是定位：用特种弹簧材料制成的薄型定位片，一端与轴箱连接，另一端通过橡胶节点与构架连接，利用拉板在纵横方向的不同刚度来约束构架与轴箱的相对运动，以实现弹性定位，拉板上下弯曲变形刚度小，对轴箱与构架上下方向的相对位移约束很小。2-3e图6拉杆式定位：拉杆两端分别与构架和轴箱销连接，拉杆可以容许轴箱与构架在上下方向有较大相对位移，拉杆中的橡胶垫、套分别限制轴箱与构架之间的横向与纵向的相对位移实现弹性定位。2-3f图7转臂式定位：定位转臂一端与圆筒型轴箱体固接，另一端以橡胶弹性节点与焊在构架上安装座相连接。橡胶弹性节点容许轴箱相对构架有较大的上下方向位移。但它里边的橡胶件使轴箱纵向与横向位移的定位刚度有所不同，以适应纵横两个方向的不同弹性定位刚度要求2-3g图8橡胶弹簧定位：构架与轴箱之间设有橡胶弹簧，这种相对构架在上下方向有比较大的位移，而它的纵横方向具有适宜的刚度一实现良好的弹性定位。2-3h图二 按弹簧悬挂方式分类1一系弹簧悬挂：在采用一系悬挂的车辆上，从车体至轮对之间只设有一系弹簧减振装置，2-4a图，所谓“一系”，一般是指车体的振动只经过一次弹簧减振装置实施减振，该装置在转向架中设置的位置，有的是设置在车体与构架之间，有的设置在构架与轮对轴箱之间，采用一系弹簧悬挂，转向架结构比较简单，便于检修、制造、成本比较低。2二系弹簧悬挂：在采用二系弹簧悬挂的车辆上从车体至轮对之间设有二系弹簧减振装置 2-4b图 转向架中同时有摇振弹簧减震装置和轴箱弹簧减振装置，使车体的振动经历二次弹簧减震装置衰减。三 按垂向载荷的传递方式分类一）车体与转向架之间衔接部分的结构形式，要相互吻合而组成一个整体。显然，他与载荷的传递方式密切相关，按不同的载荷配及载荷的作用点可分为以下几种，1心盘集中承载：车体上的上的全部重量通过前后两个上心盘分别传递给前后转向架的两个下盘，图2-6a2非心盘承载：该种型式的转向架没有心盘装置虽然有的转向架还有类似新盘的装置存在，但它仅作为传递纵向力及转动中心之用，而车体上的全部重量通过中央弹簧悬挂装置与构架之间安装有旁承装置时，对这种转向架又称为旁承承载，2-6b图3心盘部分承载：这种承载方式的结构是上述两种承载方式结构的组合，即车体上的重量按一定比例分配，分别传递给心盘与旁承，使之共同承载。图2-6c目前我国货车主要采用这种承载形式，二）转向架中央弹簧悬挂装置的载荷传递1具有摇动台装置的转向架：图2-7车体通过心盘支撑在摇枕上，摇枕两端支撑在摇枕弹簧的上支撑面，摇枕弹簧下支撑面坐落在弹簧托板上，弹簧托板通过吊轴、吊杆与吊销悬挂在构架上，这样，摇枕，摇枕弹簧、弹簧托板、吊轴与吊杆连同车体，在侧向力作用下，可做类似钟摆的摆动，使之相对构架产生左右摆动，转向架中可以横向摆动的部分叫做摇动台装置，它具有横向弹性特性，这种结构的载荷传递特点是心盘承载后通过摇动台将载荷传递给转向架。2无摇动台装置的转向架：（1）非心盘承载装置的转向架。图2-8，车体直接通过中央弹簧将载荷传递给构架，没有摇动台装置。车体的左右摇动位移，以及车辆通过曲线时转向架与车体之间的转动位移均是依靠中央弹簧的横向纵向弹性变形来实现这种结构的特点是无需心盘承载中央弹簧不仅须有良好的垂向弹性，还具有良好的横向弹性特性。为此，一般采用的弹簧是空气弹簧或高圆螺旋弹簧，由于它的结构简单，在新型高速转向架得到应用。（2）心盘集中或部分承载的无摇动台转向架。图2-9车体通过心盘或旁承坐落在摇枕上，摇枕两端坐落在左右摇枕弹簧上，左右摇枕弹簧又直接坐落构架的两个侧梁上，这种转向架设有摇枕弹簧装置，但无摇动台结构，三大件式的转向架都是这种承载方式。(3)车体通过心盘或旁承支撑在构架上，构架直接坐落在轴箱弹簧上