大容积行包快运棚车总体设计

大容积行包快运棚车总体设计说明书班级：学号：姓名：目录第一章 绪论 31.1 棚车历史 31.2 行包快运棚车的发展 3第二章 主要技术参数设计 52.1 车型选择 52.2车辆基本尺寸 62.3车辆限界校核 72.4车辆定距校核 82.5商业运行速度120km/h的确定 10第三章 车体主要结构设计 113.1底架 113.2侧墙 113.3端墙 123.4车门组装 123.5车顶 133.6车体内部结构 14第四章 车体钢结构分析计算 154.1车体钢结构的要求 154.2车体载荷及计算工况 16第五章 车钩和缓冲装置 185.1车钩 195.2缓冲器 19第六章 转向架 216.1轮对组成及轴承 226.2侧架组成 226.3摇枕组成 236.4侧架弹性下交叉支撑装置 246.5双作用常接触弹性旁承 246.6中央悬挂系统两级刚度弹簧 256.7心盘磨耗盘 26第七章 制动装置 277.1120型货车空气控制阀 277.2旋压密封式制动缸 287.3KZw-4G型空重车自动调整装置 287.4制动距离校核 29第八章 行包棚车总体参数及结构、外观图 328.1车辆主要技术参数 328.2车辆结构cad图 338.3车辆外观图 33鸣谢 34参考文献 35

绪论主要技术参数设计车型选择适用行包快运棚车的主要技术参数对比：P64A型棚车主要技术参数载重58t每延米重5.08t自重25.5t构造速度100km/h自重系数0.43轨距1435mm轴重21t车辆长度16438mm容量135m³通过最小曲线半径145m比容2.33m³/tP65型行包快运棚车主要技术参数载重40t每延米重4.4t/m自重25.6t最高运行速度120km/h自重系数0.58轨距1435mm容积135m³通过最小曲线半径145m比积3m³/tP65s型行包快运棚车主要技术参数载重40t每延米重4.1t/m自重26.9t最高运行速度120km/h自重系数0.67轨距1435mm容积118m³通过最小曲线半径145m比积3m³/tP65型行包快运棚车属于交通运输领域，铁路运输装备类项目，是中国北车集团齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限责任公司(以下简称齐车公司)为适应铁路货车提速和行包快运需要而开发研制的新产品。齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限公司于2000年完成了P65s型行包快运棚车的研制，该车可以编组在行包专列中，其整体结构类似于P型行包快运棚车，内部分为装货间和押运间2个部分，装货间用来装运行包等货物，押运间供押运人员使用，与其他类型的棚车相比在性能上也有一定的提高，但是减少了一些载重和容积。P65s棚车车体为全钢焊接整体承载结构，由底架、侧墙、端墙、车顶、车门、车窗等部件组成；空气制动机装置采用120型控制阀、KZW-4G型空重车自动调整装置、254mm*254mm旋压密封式制动缸、ST2-250型双向闸瓦间隙自动调整器、高摩合成闸瓦等；人力制动装置采用NSW型卧式制动机；车钩缓冲装置采用C级钢13号上作用车钩及MT-3型缓冲器。采用转K2型转向架。本文设计以P65和P65s型棚车为基础。2.2车辆基本尺寸车辆尺寸参数的选择如下:轴重：是指按车轴型式及在某个运行速度范围内该轴允许负担的并包括轮对自身在内的最大总质量。轴重的选择与线路、桥梁及车辆走行部的设计标准有关。这里将该车的轴重设定为21t。最小曲线半径：指配用某种型式转向架的车辆在战场或厂、段内调车时所能安全通过的最小曲线半径。当车辆在此曲线区段上行驶时不得出现脱轨、倾覆等危及行车安全的事故，也不允许转向架与车体底架或与车下其他悬挂物相碰。该车在正线运行的状况下，最小曲线半径为300m；出厂线运行时，最小曲线半径为150m。构造速度：指除了满足安全及结构强度条件外，还必须满足连续以该速度运行时，车辆有足够良好的运行性能。将该车的构造速度设定为120km/h。轨距：采用标准轨距，即1435mm。车辆定距：指车体支承在前、后两走行部之间的距离，若为带转向架的车辆，车辆定距又可称为转向架中心距。结合我国P65棚车定距，将该车车辆定距设计为11700mm。转向架固定轴距：不论是二轴转向架或是多轴转向架，同一转向架最前位轮轴中心与最后位轮轴中心之间的距离称为转向架固定轴距。该车转向架固定轴距为1750mm。车辆最大高度：指车辆最大高度是指车辆顶部最高点离钢轨水平面之间的距离，该尺寸必须要符合机车车辆限界的要求。该车最大高度为4445mm。车辆长度：该车车体长度为164380mm。车钩高：又称车钩中心线距轨面高度，指车钩钩舌外侧面的中心线至轨面高度。我国标准车钩高为880mm。自重系数：指运送每单位标记载重所需的自重，其数值为车辆自重与标记载重的比值。对于货车而言，这个技术参数是极其重要的参数之一。设定该棚车的自重为26.9t，载重为40t，故自重系数为0.67。其他一些相关参数选择如下：车辆最大宽度/mm约3320车内尺寸(长×宽×高)/mm13622×2790×2855地板面高/mm1130窗口尺寸(高×宽)/mm415×690车门门口尺寸(高×宽)/mm2537×2964车轮直径/mm840载重/t40容积/m31182.3车辆限界校核机车车辆限界是一个和线路中心垂直的极限横断面轮廓。机车、车辆无论是空车或重车，无论是具有最大标准公差的新车还是具有最大标准公差和磨耗程度的旧车，当其停放在水平直线上且无侧向倾斜及偏移时，除电力机车升起的受电弓外，其他任何部分均应容纳在限界轮廓之内，不得超越。图2-1机车车辆上部限界GB146.1-83图2-2机车车辆下部限界通过对车辆限界的校核，该车最大宽度、最大高度等尺寸都符合车辆限界标准GB146.1-83的要求。2.4车辆定距校核车辆在曲线上的静偏移量：图2-3二轴车在曲线上的偏移情况有转向架二轴车车辆在曲线上静偏移量的计算规定按图2-3所示进行计算校核：车端端部偏移量车辆中部偏移量——车辆长度；——车辆定距；——曲率半径为了充分利用限界，希望车辆的即令简化得将=16438，11700带入上式符合设计要求。图2-4有转向架的车辆在曲线上的偏移情况计算车辆最大的偏移量时取车辆通过最小曲率半径300,而对于有转向架的车辆，转向架本身就是一个小的二轴车，转向架心盘处也要向曲线内侧偏移如图2-4，设转向架的固定轴距为，则中部的偏移量为：由于远大于且远大于，略去一些角度引起的偏差，可得四轴车车体中央偏移量为：四轴车车体端部偏移量为：为转向架固定轴距，本次设计参考值为1750，带入上列两式得；算出的偏移量基本相等，满足设计要求，因此车辆的定距是能够满足车辆的设计要求的,能够正常运营。2.5商业运行速度120km/h的确定根据我国铁路货运提速战略的要求，铁路货车的运行速度将逐步提高。目前通用21t轴重货车提速目标是120km/h，新造棚车必将与现有的21t轴重货车混编，其商业运营速度也应定为120km/h，这样既符合我国铁路货车提速的目标，又能与现有车辆相一致，便于运用和管理。

车体主要结构设计该车主要由底架、侧墙、端墙、车顶、车门、车窗、制动装置、转向架、车钩缓冲装置等部分组成，如图3-1。图3-1大容积行包快运棚车总图3.1底架底架主要由中梁、侧梁、端梁、枕梁、大横梁、小横梁、纵向梁等组焊而成。中梁由2根高310mm的乙字型钢组焊而成,材质为09V;侧梁由300mm×87mm×9.5mm槽钢和140mm×58mm×6mm槽钢组焊成鱼腹形结构;枕梁采用双层上盖板的双腹板箱形结构;大横梁采用工字型单腹板结构;在端梁、枕梁、大横梁间设有80mm×65mm×5mm的乙字型压形纵向梁。在底架钢结构上铺设厚30mm的竹压板地板,中部竹地板上还铺设厚5mm的花纹钢板,并设火炉安装孔,3位角部设便器。3.2侧墙侧墙采用板柱式结构,由侧板与侧柱、门柱及上侧梁组焊而成。侧柱采用槽钢,侧板采用厚3mm的钢板压型结构,侧墙背面的凹筋内设有固定内衬板及便器围墙的吊座。每侧侧墙上部设4扇下翻式车窗。图3-2大容积行包快运棚车侧墙3.3端墙端墙由端板与端柱、角柱、上端横梁等组焊而成。端柱在端板外侧,端板为厚4mm耐候钢板,端板内侧加焊用于固定内衬板及便器围墙的螺栓及吊座。图3-3大容积行包快运棚车端墙3.4车门组装采用3m宽对开式拉门,由上门框、下门框、侧框、中立框、门板及门锁等附属件组焊而成。由于原有棚车存在车门刚度较小、开闭不很灵活且滑轮架断裂易导致车门脱落等问题,因此,该车在设计中作了如下改进:(1)车门上框上部安装导向轮,车门下框滑轮内安装滚动轴承,从而增强了车门的开闭灵活性;(2)中立框采用冷弯型钢,侧立框采用100mm×63mm×8mm的角钢,车门板采用厚2mm冷弯波纹板,增大了车门的横向和纵向刚度;(3)车门上框挂在门檐上,形成一个迷宫式结构,既解决了上部防雨问题,又解决了车门安全性问题,即使车门下部滑轮脱离导轨,车门也会挂在门檐上,不会脱落造成行车事故。图3-4大容积行包快运棚车车门结构3.5车顶由于P64等原有棚车的人字形压型车顶的筋内经常存有大量的腐蚀性物质,使棚车顶板腐蚀较快,为克服这一缺点,该车在设计上采用了如下措施:(1)采用圆弧形车顶结构,由顶板与车顶侧梁、车顶弯梁、端弯梁、车顶端板组焊而成,不但能提高车顶的刚度,还可以减少腐蚀性物质在车顶上的积存,可明显地提高车顶的抗腐蚀能力;(2)车顶增加高150mm的乙字形车顶侧梁,充分利用了我国铁路车辆的上部限界,与P64型棚车相比,车辆的容积增大19m3,质量体积由2m3/t提高到2.33m3/t(运行速度100km/h时);(3)车顶弯梁采用帽形的压型件且位于车顶板外侧,车顶弯梁内设有固定内顶板的吊座,车顶内衬板通过帽形压条和组焊于车顶弯梁内的吊座固定在车顶钢结构上,从车内看,车顶无凸出的压条和螺栓,避免了刮货情况的发生。图3-5大容积行包快运棚车车顶结构3.6车体内部结构1.装货间的内部结构：该车的底架上铺设厚30mm竹材层压板地板，地板通过压条和螺栓紧固在底架纵向梁上；端墙、侧墙、间壁墙的装货间一侧加装厚15mmPVC板内衬，内衬板通过压条、螺栓及吊座紧固在端墙、侧墙及间壁墙的钢结构上；车顶内衬板采用厚5mm的PVC板，用压条、螺栓及吊座紧固在车顶钢结构上。内衬板装用PVC板，而不装用惯用的竹材板内衬，是因为PVC板密度比竹材板小得多，而且在外观上也大大优于竹材板，这样不仅可以降低车辆的自重，而且可以改善车内的环境。2．押运间的内部结构及设备配置：押运间的地面铺设厚30mm的竹材层压板地板，地板上面铺有地板革。押运间内部四周的墙面装厚l5mm的PVC内衬板，车顶上装有厚5mm的PVC内衬板。押运间是押运人员在押运途中工作及休息的场所，内部配有必要的设备，在靠间壁墙的角部设有1张单人床铺．可供押运人员休息用；间壁墙上还装有茶桌．用来放置茶杯等物品；在1位侧墙上有供押运人员休息用的活动椅．不用时可以支起以便节省空间；在床铺对面设有便器，方便了工作人员的生活起居；另外在靠端墙一侧备有放置水箱的支架以及灭火器。押运间是运输途中押运人员的工作及生活空间，结构紧凑，布局比较合理。

车体钢结构分析计算4.1车体钢结构的要求车体设计的总方针是保证使用、方便检修、兼顾制造、在可能的条件下注意美观和舒适。对于货车棚车车体钢结构强度的要求：1.端墙的强度要求：A．端墙墙板采用模板或平钢板时，端柱不少于两根，其中心线之间的距离应小于车辆内宽的0.25倍。全部端柱的截面模数总和除以车体内高应不小于120cm/m。B．端墙墙板采用压筋钢板或平钢板加横带（压型杆件），而无端柱时，压筋或横带（包括上端梁）的截面模数的总和除以断墙面积（内侧），其数值不应小于45cm/m。C．端墙两角柱截面模数的总和除以车高，在棚车采用木墙板或平钢板结构是，应不小于30cm/m；采用压筋钢板或平钢板加横带的结构是，应不小于40cm/m。2.侧柱的强度要求：侧柱除了应按所装散粒货物的侧压力进行强度校核外，还应满足如下要求：棚车一侧全部侧柱的截面模数总和除以侧墙全长数值不应小于30cm/m。侧柱的板厚不小于4mm。3.车顶弯梁的强度要求：棚车车顶所有弯梁的截面模数的总和除以车顶水平投影面积，其数值应不小于6cm/m。4.承载金属包板的强度要求：车体的承载金属包板，不论是平板还是压筋板，应不小于下列厚度：端板：4mm（上部）-5mm（下部）侧板：2.5mm（上部）-4mm（下部）地板：6mm顶板：2mm在计算货车车体钢结构的梁、柱、压筋和横带等杆板组合构件的截面模数是应包括与该杆件相连并参加承载的一部分平钢板，其每侧宽度取为平钢板本身厚度的20倍。4.2车体载荷及计算工况1.棚车车体的载荷。作用在车体上的载荷按照TB/T1335的规定作出选取如下：第一工况:纵向拉伸力取1125kN;压缩力取1400kN。该力分别沿车钩中心线作用十车辆两端的前、后从板座上。这种力产生的应力与垂向总载荷、侧向力、扭转载荷等所产生的应力相加，其和不得大十第一工况的许用应力。第二工况:纵向压缩力取2250kN，该力有两种作用方式:(一).沿车钩中心线作用十车辆两端的后从板座上(二).沿车钩中心线作用十车辆一端的后从板座上，而为车辆及其所载货物的惯性力所平衡。惯性力的大小按如下公式计算:N=2250式中N——车体总重产生的惯性力，kN。由这两种作用方式产生的应力分别与垂向载荷所产生的应力相加，其和不得大十第二工况的许用应力。因转向架采用常接触弹性旁承，扭转载荷施加在车体斜对角的两个旁承上。旁承上施加的集中载荷用以下的公式计算:M=(F+F)b2式中F、F——分别为斜对角的两个旁承上的集中载荷;b——两个旁承的横向间距，b=1520mm;Mo——扭转载荷，为40N·m。一般取F=F，由上述公式可得F=F=26.32kN大容积行包快运棚车满载时车辆总重为40t，车体部分的重量以26.9t计，由以下公式：N=2250可得车体总重产生的惯性力：N=1513.1kN。垂向总载荷Q为971.6kN。大容积行包快运棚车采用的是钢地板，垂向总载荷扣除车体自重后以平均节点力的形式施加到地板面上，车体自重以体积力的形式加到车体上，由软件自动计算。以均布载荷的方式施加垂向载荷是一种近似加载方式，这与车体静强度试验采用的加载方式相同。2.计算工况。有限元计算时按以下几种计算工况进行计算:刚度工况:垂向静载荷;强度工况1:垂向总载荷+扭转载荷+侧向力+1125kN纵向拉伸力;强度工况2:垂向总载荷+扭转载荷+侧向力+1400kN纵向压缩力;强度工况3:垂向静载荷+2250kN纵向压缩力(第一种作用方式);强度工况4:垂向静载荷+2250kN纵向压缩力(第二种作用方式);3.强度和刚度评定标准。刚度标准采用底架承载的敞车、平车的刚度标准评定标准，即中梁和侧梁的挠跨比应不超过1/900;强度标准。

车钩和缓冲装置车钩缓冲装置是车辆的重要组成部分，它具有下列三个作用：(1)使机车和车辆或车辆和车辆相互连挂；(2)传递牵引力和冲击力；(3)缓和冲击。为了提高运输效率，保证行车安全，车钩缓冲装置应具有连挂方便、开钩灵活、锁钩可靠、缓和冲击性能好、适应高速度运行和车辆载重能力不断提高的需要等特点。随着车钩缓冲装置结构性能不断完善，车辆运行的平稳性得到了进一步的提高，使得货物列车可以不致因车辆的纵向作用力而损坏货物，旅客列车也能尽量减少旅客旅行中的疲劳；同时，还可以延长车辆的使用寿命。车钩缓冲装置由车钩、缓冲器、钩尾框、钩尾扁销、钩尾扁销螺栓及从板等附属配件组成，它装于车辆的两端。一般车辆的车钩缓冲装置的组成如图5-1所示。车钩7和钩尾框3通过钩尾扁销4组成一个整体，在钩尾框内安装有前从板4、缓冲器2和后从板7(有的缓冲器不需要后从板)。车钩是用来实现连挂车辆和传递牵引力及冲击力的；缓冲器则是用来减少并缓和列车冲撞时产生的动力作用的；从板及钩尾框是传递纵向力作用的零件。在车辆的运行中，车钩缓冲装置主要承受的是纵向作用的牵引力和冲击力。承受牵引力时，力的传递顺序是：由车钩—钩尾扁销—钩尾框—后从扳—缓冲器—前从板—前从板座—牵引梁。图5-1车钩缓冲装置的组成1—车钩；2—缓冲器；3—钩尾框；4—钩尾扁销；5—钩尾扁销螺栓；6—前从板；7—后从板承受冲击力时，力的传递顺序是：由车钩—前从板—缓冲器—后从板—后从板座—牵引梁。通过上面的分析可以知道，车钩缓冲装置无论承受牵引力或冲击力，都是经过缓冲器传给底架牵引梁的。这样，就有可能使车辆运行中的纵向作用力得到缓和和削减，改善车辆运行品质。5.1车钩货车车钩根据其开启方式的不同，可分为上作用式和下作用式两种，一般以上作用式为主。对于平车及设有端门的敞车，为了便于装卸货大多采用下作用式车钩。本次设计的P65型车车钩选用13号上作用式车钩。13号车钩的强度较大(静拉力可达260吨)、适合大吨位货车使用。其钩身及钩尾长为540毫米，钩耳孔呈椭固形。另外，在钩耳上铸有护销缘，这样可以改善钩舌销的受力状态，减少折损。在钩头下锁销孔的后方设有下锁销座，钩尾销孔为长圆形。13号车钩由钩体、钩舌、钩舌销、钩锁铁、钩舌推铁、上锁销(下锁销)等零件组成。如图5-2所示。图5-213号车钩的构造5.2缓冲器缓冲器的作用是缓和并衰减列车在起动、制动及调车作业时产生的冲击力。这些冲击力的全部或一部分被缓冲器吸收，从而改善了车辆之间的纵向受力状态，提高了车辆运行的平稳性，延长了车辆的使用寿命。它还可以减少货物的损坏及增加旅客旅行的舒适感。我国现用的缓冲器，根据其作用性能可大体分为四种类型，即弹簧式、摩擦式、弹簧摩擦式及摩擦橡胶式。弹簧式缓冲器是利用弹簧的压缩来缓和冲击力的，在其复原时，能量便全部放出，所以它只能缓和冲击力，而不能吸收冲击能量；摩擦式缓冲器则是利用金属物体的摩擦来衰减冲击力，使车辆的纵向作用力得到缓和的；橡胶式缓冲器是利用橡胶分子间的内摩擦及金属片的弹性变形来缓和冲击并消耗冲击能量的。本次设计选用MT-3型缓冲器。MT-2、MT-3型缓冲器的出现，是为了适应我国大秦线开行6000t至10000t重载单元列车，主要干线开行5000t级重载列车，以及发展25t轴重大型货车的需要而研制和开发的新一代大容量通用货车缓冲器。其实参照美国AAR-901E标准批准的Mark-50型缓冲器的结构所研制的一种弹簧摩擦式缓冲器。MT-2与MT-3型结构和外形尺寸完全相同。MT-3型容量为45kJ，可用于一般的通用货车。该型缓冲器由摩擦金属弹性元件组成，其结构如图5-3所示。图5-3MT-3型缓冲器结构1-箱体、2-销子、3-外固定板、4-动板、5-中心楔块、6-铜条、7-楔块、8-固定斜板、9-复原弹簧、10-弹簧座、11-角弹簧座、12-外弹簧座、13-内弹簧座、14-角弹簧当缓冲器受冲击时，中心楔块5与楔块7沿着固定斜板8滑动，同时夹紧动板4。当楔块移动到一定距离后与动板4一起移动，这时动板4、固定斜板8和外固定板3构成另一组摩擦部分，消耗吸收一部分动能，并共同推动弹簧座10压缩内、外弹簧12、13的角弹簧14，讲一部分冲击动能转变为弹簧的位能。当缓冲器卸载时，复原弹簧9借助弹力使中心楔块5复位，防止卡滞。

转向架本设计要求构造速度为120km/h，我们以转K2为设计标准，来选用该车的转向架。转K2是装用变摩擦减振装置的铸钢三大件式转向架。摇枕、侧架采用B级钢铸造；中央悬挂系统采用两级刚度弹簧，减振弹簧高于摇枕弹簧；在两侧架间加装了侧架弹性下交叉支撑装置；采用双作用常接触弹性旁承；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。其结构如图。图6-1转K2型转向架结构图图6-2转K2型转向架三维实体图转K2型转向架主要参数及尺寸:轨距1435mm轴重21t轴型自重商业运营速度120km/h通过最小曲线半径100m工作环境温度℃(合成材料件满足一50℃一十150℃要求)轴距1750mm旁承中心距l520mm下心盘面直径355mm下心盘面（含心盘磨耗盘）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734mm侧架下平面至轨面高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限界：符合GB14611-83《标准轨距铁路机车车辆限界》车限-1B的要求转向架强度：符合TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》动力学性能指标：符合GB5599-85《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》6.1轮对组成及轴承采用HDS或HDSA辗钢轮或HDzC铸钢轮，型LZW50钢车轴，采用352226或SKFl97726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。6.2侧架组成转K2型转向架侧架组成结构见图6-3所示。支撑座通过沿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；侧架立柱磨耗板通过两个折头螺栓与侧架立枝紧固。图6-3转K2型转向架侧架组成减振装置由侧架立柱磨耗板、斜楔、摇枕斜面磨耗板以及双卷减振簧组成。图6-4减振装置6.3摇枕组成转K2型转向架摇枕组成见图6-5，由固定杠杆支点座组成、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GB31．1—88的M22螺栓(强度等级10．9级)，螺母为BY—B、BY—A、FS型防松螺母(强度等级10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。图6-5转K2型转向架摇枕组成基础制动装置由左右组合式制动梁中拉杆组成(分1位和2位)，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。图6-6转K2型转向架基础制动装置三维实体图6.4侧架弹性下交叉支撑装置采用侧架弹性下交叉支撑装置(见图6—7)，用以提高转向架的抗菱刚度，从而提高转向架的蛇行失稳临界速度，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，改善转向架的曲线通过性能，显著减少轮轨磨耗。图6-7转K2型转向架弹性下交叉支撑装置6.5双作用常接触弹性旁承货车运行速度的提高，要求采用常接触弹性旁承增大转向架与车体之间的回转阻尼，以有效抑制转向架与车体的摇头和蛇行运动，同时约束车体侧滚振动．提高货车在较高速度运行时的平稳性和稳定性。常接触弹性旁承(见图6—8)，由于上下旁承之间无间隙而又有接触弹性，也增加了车体在转向架上的侧滚稳定性。同时，为了防止货车曲线运行时车体发生过大倾角，采用刚性滚子来限制弹性旁承的压缩量。一旦上旁承板压靠滚子，不仅车体侧倾角受到限制，而且由于滚子的滚动而不至增大回转阻力矩，影响曲线通过性能。图6-8双作用常接触弹性旁承6.6中央悬挂系统两级刚度弹簧采用内、外枕簧不同高度的两级刚度弹簧是提高空车弹簧静挠度的有效措施，即在空车时弹簧具有较小的刚度，使空车弹簧静挠度提高，而在重车时弹簧具有较大的刚度，以承受重车的载荷，这样可使货车转向架的空、重车弹簧静挠度都在合理范围内，见图6-9。图6-9两级刚度弹簧6.7心盘磨耗盘货车上、下心盘的磨耗是货车运用中的惯性问题，其检修工作量较大，且检修质量的好坏直接威胁行车的安全。为了减少货车上、下心盘的磨损，在转K2型转向架中采用了经过长期应用考验证明耐磨性能优良的心盘磨耗盘，材质为铸模式特种含油尼龙。该心盘磨耗盘介于上、下心盘之间，上、下心盘的平面和圆周部分都被含油尼龙心盘磨耗盘隔离，这就完全避免了上、下钢质心盘问的直接磨损，也改善了上、下心盘面的承载匀衡性。经运用试验，这种含油尼龙心盘磨耗盘运用5—6年后磨耗轻微，深受现场欢迎。因此采用含油尼龙心盘磨耗盘可以有效提高上、下心盘的使用寿命。图6-10含油尼龙心盘磨耗盘采用以上技术后，既提高了转K2型转向架的动力学性能，又提高了易磨易损件的耐磨性，延长了转向架的检修期限和使用寿命，因此，转K2型转向架是一种运行平稳、安全可靠、方便检修的新型提速货车转向架。

制动装置空气制动机装置采用120型控制阀、KZW-4G型空重车自动调整装置、254mmx254mm旋压密封式制动缸、ST2-250型双向闸瓦间隙自动调整器、高摩合成闸瓦等；人力制动装置采用NSW型卧式制动机。7.1120型货车空气控制阀120阀由中间体、主阀、半自动缓解阀和紧急阀等四部分组成：(1)中间体。120阀的中间体与103阀的中间体作用相同，是用来安装主阀和紧急阀，并用四个M20的螺栓和螺母将整个阀吊装在车辆底架上。还起连通列车主管、副风缸、制动缸、加速缓解风缸与主阀，紧急阀的各个气路的作用。(2)主阀。主阀（包括缓解阀）控制着充气、缓解、制动、保压等作用，是控制阀组成中最主要的部分。它由作用部、减速部、局减阀，加速缓解阀和紧急二段阀等五个部分组成。主阀体设计为方形，外形较美观，加工时也便于装夹，为自动化生产提供了方便条件。

(3)半自动缓解阀。半自动缓解阀（以下简称缓解阀）的功用是手动排出制动缸的压力空气，使制动机缓解，也可以使副风缸、加速缓解风缸等的压力空气全部排出。

(4)紧急阀。紧急阀的作用是在紧急制动时加快列车管的排气（紧急局减作用），使紧急制动的作用可靠，提高紧急制动灵敏度和紧急制动波速。120阀性能参数：(1)列车管压力500kPa，能适用于600kPa。

(2)具有充气、减速充气、缓解、加速缓解、常用制动、保压、紧急制动等作用。

(3)采用直接作用方式二压力机构。

(4)与空重车阀配套组成空、重车的无级调整，与球芯折角塞门、密封式制动缸、双向闸瓦自动调整器、高摩擦系数合成闸瓦等高新技术配套使用。能满足最高时速为80km、长度1500m，重量10000t的重载货物列车及最高时速为100km的快运货物列车在规定距离内停车的要求。紧急制动波速达到250m/s以上，常用制动波速不小于180m/s，缓解波速不小于150m/s。

(5)能与JZ-7、26-L、ET-6、DK-1等机车制动机匹配，适应机车制动机压力保持操纵要求。

(6)设有半自动缓解阀。

(7)适应环境温度范围为-50℃～70℃；可在解冻库零上110℃、3小时高温解冻后，恢复常温后保持原有工作性能；低温性能为在-50℃的环境温度下保持48小时后，在-50℃的低温下，保持原有工作性能。

(8)性能和作用能与国内现有货车阀无条件混编，与客车阀按规定进行混编。7.2旋压密封式制动缸包括有组成气缸的缸体和前盖，在缸体内安装有可轴向往复移动的活塞，活塞上固定有活塞杆，活塞杆延伸穿出前盖上的孔，在孔内侧固定有弹簧座，套装在活塞杆外的缓解弹簧安装在弹簧座和活塞之间，活塞杆内安装有可在活塞杆内轴向移动的推杆，推杆的自由端与制动杆系连接，在活塞杆的自由端固定有卡销，卡销上固定有弹簧挡圈，在推杆的尾端固定有挡销，挡销上固定有弹簧托，在弹簧挡圈和弹簧托之间安装有复原弹簧。本实用新型旋压密封式制动缸有利于保证闸瓦与车轮的正常间隙，解决了组合式制动梁闸瓦回复难的问题，同时预防了闸瓦的自行加力，并且造价较低、作用可靠，故障率低。图7-1旋压密封式制动缸7.3KZw-4G型空重车自动调整装置KZw一4G型空重车自动调整装置是在铁科院机辆所研制的KZw一4型空重车自动调整装置基础上的改进产品。该装置安装在货车上取代手动空重车转换机构。它能根据车辆载重，在一定范围内自动无级地调整制动缸的压力，从而有效地改善车辆的制动性能，使车辆从空车至重车的不同载重状态下的制动率变化范围大大缩小，各车辆的制动率比较均匀。可减少混编列车在制动时车辆之间的纵向冲击力;省去人工扳动空重车手柄的繁重劳动;避免因人为错调、漏调空重车手柄而造成重车制动力不足或空车制动力过大，从而可大大减少擦轮事故，减少车轮消耗及车辆维修工作量;保证行车安全，提高运输效率，降低运输成本，具有显著的经济效益和社会效益。图7-2KZw一4G型货车空重车自动调整装置作用原理1—触头；2—复位弹簧；3—支架；4—抑制盘；5—调压弹簧；6—复原弹簧；7—触杆；8—中间体：9—模板；10—推杆；11—显示牌；12—显示弹簧；13—显示活塞；14—限压阀活塞；15—限压阀夹芯阀；16—压力弹簧；17—传感阀活塞；18—传感阀夹芯阀；19—夹芯阀弹簧。7.4制动距离校核根据2004年7月铁道部发布的《铁路主要技术政策》规定,货物列车紧急制动距离如下：对于本次设计的货物列车而言，其运行速度为120km/h，采用21t轴重转向架，所以制动距离不能超过1100m。机车选用型电力机车一台，列车编组40辆，列车管定压为500kPa，机车计算重量P=138t。车辆自重25.6t，载重40t,120型制动机，列车初速为120km/h。查表《运用中的中国铁路机车、车辆每辆车的换算闸瓦压力（KN）》（如图7-3）得到内燃机车的换算闸瓦压力为650KN，当列车管定压为500kPa时，120型制动机，重车位高磨合成闸片的换算闸瓦压力为250KN