《铁道车辆构造与检修》 课件 模块3 项目五 认识货车转向架（三）

模块三转向架的认知与检修

项目五认识货车转向架（三）任务一转K3型转向架任务二转K4型转向架任务一转K3型转向架一、转K3型转向架的一般特点二、转K3型转向架的结构三、转K3型转向架主要技术参数四、转K3型转向架组成

一、转K3型转向架的一般特点由整体焊接结构轴箱弹簧悬挂装置弹性常接触式旁承球面心盘二、转K3型转向架的结构三、转K3型转向架主要技术参数

轴型RD2

自重/t4.2

最高运行速度/（km/h）120

基础制动装置制动倍率6.48

固定轴距/mm1800

轴颈中心距/mm1956

旁承中心距/mm1520

空车心盘面到轨面高度/mm658

下心盘直径/mm355

下心盘面到下旁承顶面距离/mm131

制动杠杆与铅垂轴夹角40度四、转K3型转向架组成（一）构架整体构架由2根工字形断面的侧梁、1根箱形断面的横梁、导框座、斜楔座等零部件组焊而成。侧梁由14mm厚上盖板、16mm厚下盖板及14mm厚单腹板等组焊而成。横梁由12mm厚上盖板、14mm厚下盖板及10mm厚双腹板等组成。其横梁、侧梁的板材采用16Mnq高强度低合金钢板，导框座、斜楔座等铸件的材质为B级钢。（二）轴箱弹簧悬挂装置（见下图）1-轴箱；2-外圆弹簧3-球块；4-中圆弹簧5-副磨耗板；6-斜楔体7-主磨耗板；8-橡胶块9-内圆弹簧；10-吊杆。轴箱弹簧悬挂装置轴箱减振系统特点轴箱弹簧悬挂装置在空车、半重车及重车多种情况下都具有良好的动力学性能，采用三级刚度弹簧，外圆弹簧比中圆弹簧高，中圆弹簧比内圆弹簧高。规格尺寸具体为：外圆弹簧材料直径φ32mm，中径φ175mm，自由高274mm；中圆弹簧材料直径φ22mm，中径φ107mm，自由高241mm；内圆弹簧材料直径φ16mm，中径φ62mm，自由高216mm。弹簧材质为60Si2CrVA。采用轴箱单侧斜楔式的变摩擦减振器，斜楔对面的导框座内装有轴箱纵向定位橡胶块，使轮对对构架在纵、横向都具有较合适刚度的弹性定位。（三）弹性旁承（见下图）弹性常接触式旁承采用了钢质圆柱弹簧和钢柱与橡胶硫化一体的弹性挡，旁承磨耗板采用耐磨合成材料。（图5-27中“S”尺寸为转向架落成后应达到26.5±10mm；车体落成后同一旁承两弹簧中心处“S”值的平均值为4~8mm，最小值为2mm，两“S”值之差不大于6mm。）下旁承组成1-下旁承体2-弹簧3-旁承弹性挡4-下旁承摩擦板5-调整板

6-磨耗板（四）心盘

心盘为球面式，上下心盘中装有合成材料耐磨衬垫。（五）轮对组成

轮对为RD2型车轮采用HDS型全加工整体辗钢轮车轴采用50钢轴承采用新结构轴承温度不超过80度的197726型双列圆锥滚子轴承能满足120km/h速度，正常运行中相对温升小于55度。（六）基础制动装置（见下图）基础制动装置采用高摩合成闸瓦、单侧吊式制动梁。制动梁采用整体铸造式端头，并将制动梁安全链改为安全托，使基础制动装置的可靠性、安全性大大提高。其中制动杠杆、固定杠杆支点与转8A型转向架通用。耐磨（贝）衬套及材质为45号钢淬火圆销。1-右滚动制动梁组成2-下拉杆φ40mm×1080mm3-左滚动制动梁组成4-制动梁吊组成5-制动杠杆组成6-407G高摩擦系数合成闸瓦7-制动梁安全托组成基础制动装置（七）主要特点

1．转向架抗菱刚度大，轴箱弹簧一系悬挂，簧下质量轻，采用弹性常接触式旁承。该转向架具有较高的临界速度和低的轮轨动作用力。

2．轴箱的纵向定位由Y25型转向架的一侧刚性定位改为有适当刚度的弹性定位，便于曲线通过，降低了轮轨横向动作用力和轮轨磨耗。

3．心盘、旁承、减振器的主要磨耗板等采用了耐磨材料制作的耐磨件，提高了免检走行公里数，降低了维护检修费用。

4．制动梁采用整体铸造式端头，并将制动梁安全链改为安全托，使制动梁的可靠性、安全性大为提高。任务二转K4型转向架一、转K4型转向架的主要特点二、该转向架的主要技术指标三、结构简介四、摇枕及心盘五、侧架组成及承载鞍六、摇动座、摇动座支承及弹簧托板七、弹性悬挂系统及减振装置八、常接触式弹性旁承九、基础制动装置转K4型转向架三维装配图第二节主要特点该转向架的主要特点为：（1）结构上属于铸钢三大件式转向架，具有结构简单、车轮均载性好、检修维护方便等优点。（2）该转向架采用了类似于客车转向架的摇动台摆式机构，使转向架横向具有两级刚度特性，大大增加了车辆的横向柔性，提高了车辆的横向动力学性能，降低了轮轨间的磨耗，提高了车辆的运行品质。

（3）提高了车辆脱轨安全性由于摆动式转向架摇枕挡位置下移，使侧滚中心降低，对侧滚振动控制加强，有效地减小了爬轨和脱轨的可能性，尤其是对高重心的货车，大大提高了其脱轨安全性。

控制侧滚示意图

（4）该转向架具有高的耐久性和可靠性经美国和加拿大运用实践表明，该转向架运用寿命长，维修工作量小。

TTX公司运行10年(64万Km),20年(128万Km),CSX公司运行20年（128万Km），罗得罗拉公司运行9.5年(运行120万Km)，加拿大国铁运行15年(运行240万Km)后进行分解检查，各部件磨耗都在允许限度内，车轮轮缘磨耗较传统转向架减少近50%，判定运行160万公里免维修运营（加拿大国铁认为可以240万公里免维修运营）。第三节主要性能参数与基本尺寸

主要性能参数：

轴重

21t

自重

≤4.2t

最高运行速度

120km/h

轨距

1435mm

轮型及轮径

HDS型Φ840mm

车轮踏面形状

LM磨耗型踏面

轴型

RD2型

轴承

SKF197726

基础制动杠杆倾角

40°

基础制动装置制动倍率

6.48

转向架中央悬挂弹簧垂向总刚度 空车垂向刚度

3470N/mm

重车垂向刚度

8960N/mm

心盘允许载荷

371.42kN

通过最小曲线半径

100m

工作环境温度

±40℃

限界：符合GB146.1-83《标准轨距铁路机车车辆限界》车限-2的要求。主要基本尺寸：

固定轴距 1750mm

轴颈中心距 1956mm

旁承中心距 1520mm

下心盘直径 ø308/ø355mm

下心盘面（含心盘衬垫）距轨面自由高 703mm

下心盘面至弹性旁承顶面距离（自由高） 71mm

侧架上平面距轨面高 743mm

侧架下平面距轨面高 165mm第二章结构组成第一节简介

转K4型转向架类似于传统铸造三大件式转向架，主要由轮对和轴承装置、摇枕、侧架、弹性悬挂系统及减振装置、基础制动装置、常接触式弹性旁承等组成，见图所示，但该型转向架采用了独特的弹簧托板、摇动座等结构，使之具有更好的横向性能及其它优点。

侧架侧架、承载鞍、导框摇动座组装放大图侧架、弹簧托板、摇动座、摇动座支承装配放大图摇动座支承弹簧托板承载弹簧摇动座立柱磨耗板导框摇动座承载鞍斜楔摇枕心盘磨耗盘下旁承下心盘摇枕八字面磨耗板摇枕挡放大图减振弹簧常接触弹性旁承摇枕组成SFT螺栓、螺母挡键承载内、外弹簧减振内、外弹簧侧架组成中心销心盘磨耗盘弹簧托板组成摇动座支承承载鞍轮对与轴承基础制动装置斜楔组成摇动座摆动机构侧架导框摇动座承载鞍摇动座摇动座支承转向架分解图

轮对和轴承装置与目前线路上运用的转8G型、转K2型、转K3型转向架具有相同结构，但要求单个车轮的静态不平衡力矩不大于125g.m。

下面就转K4型转向架各部件与传统三大件式转向架（以转8A为参照）不同结构特点作一介绍。

第二节摇枕及心盘

为了便于与现有货车上心盘匹配，设计了直径为φ355mm和φ308mm两种下心盘，但两种下心盘与摇枕上的螺栓孔位置相同。采用了和转K2、转8G转向架相同尺寸的改性尼龙心盘磨耗盘。为减轻自重，摇枕通过有限元计算和结构优化，材质用AARM201B级钢。（见下图）心盘磨耗盘磨耗板固定杠杆支点座组成下心盘摇枕摇枕下部铸出两块三角形挡，其与弹簧托板上的挡块配合，限定了摇枕的最大横向位移（摆动加横移共为±32mm），防止摇枕串出，起到安全挡的作用。八字面磨耗板材质为0Cr18Ni9，与摇枕组焊后，用1mm塞尺塞入磨耗板与铸面之间，深度不得超过12mm。

第三节侧架组成及承载鞍

侧架组成有侧架立柱磨耗板、侧架、导框摇动座等，见图所示。

侧架立柱磨耗板材质为47Mn2Si2TiB，用折头螺栓、防松螺母将其紧固于侧架上。（2003年以前生产的转K4，侧架立柱磨耗板材质为45钢，同时将立柱磨耗板与侧架上下连接部位施以焊接，2003年以后取消焊接。）侧架立柱磨耗板侧架导框摇动座侧架滑槽磨耗板侧架滑槽磨耗板为压型件，分左右，材质为47Mn2Si2TiB。

侧架中央方框下弦杆处，不再是转8A侧架一样，作为弹簧承台，而是一腔形结构，用以安装摇动座支承及摇动座。侧架摇动座支承摇动座导框处也不是转8A侧架的圆台结构，而是一腔形结构，用以安装导框摇动座，导框摇动座两侧可用不同厚度的垫片塞紧，再将固定块焊固，使导框摇动座定位于侧架导框顶部腔内。见图示。导框摇动座底面为圆弧形，承载鞍顶面也是圆弧形，两圆弧形成滚动副，使侧架象吊杆一样，具有摆动的功能，提高车辆的横向性能。侧架固定块垫片导框摇动座

2003年9月份以前生产的侧架其滑槽磨耗板上翼板与侧架立柱联为一体，为线路检修时便于更换制动梁，将侧架滑槽磨耗板上翼板与侧架立柱间断开，同时将滑槽以上部分腹板向内缩8mm，以保证制动梁可从该缺口处取出。

改前此处联成一体改后此处断开此处腹板向内缩进8mm导框摇动座底面为圆弧形，承载鞍顶面也是圆弧形，两圆弧面形成滚动副，使侧架象吊杆一样，具有摆动的功能，提高了车辆的横向性能。承载鞍的鞍顶面为经硬化处理的圆弧面，与导框摇动座组合成为摆动机构的上摆点，使侧架象吊杆一样，具有摆动的功能，提高了车辆的横向性能。鞍面尺寸与进口轴承相匹配,其余按AAR标准设计制造，材质为C级钢。第四节摇动座、摇动座支承及弹簧托板摇动座与弹簧托板用折头螺栓、防松螺母紧固，弹簧悬挂系统坐落在弹簧托板上。摇动座支承坐落在侧架中央方框下弦杆的腔形结构中，摇动座与摇动座支承的接触面为圆弧形结构，两圆弧形成滚动副，使侧架具有摆动的功能。摇动座、摇动座支承、弹簧托板的外形结构见图所示。

SFT型折头螺栓和防松螺母摇动座支承摇动座弹簧托板组成挡板垫板筋板脐突第五节弹性悬挂系统及减振装置

每侧弹性悬挂系统及减振装置由两个斜锲组成、两组减振内圆弹簧、两组减振外圆弹簧、四组承载内圆弹簧、四组承载外圆弹簧组成，见图所示。减振内、外圆弹簧承载内、外圆弹簧斜楔组成减振弹簧为两级刚度，减振内圆弹簧簧条直径为17mm,自由高232mm，减振外圆弹簧簧条直径为21mm,自由高275mm；承载弹簧也为两级刚度，承载内圆弹簧簧条直径为20mm,自由高232mm，承载外圆弹簧簧条直径为24mm,自由高269mm；这样使空车、重车分别对应不同的空、重两级刚度，空车和重车都有优良的动力性能。

斜锲由材质为贝氏体球墨铸铁（注：2003年9月份以前为针状铸铁）的斜锲体及材质为高分子复合材料的主摩擦板组成，部分由美国进口斜锲，其复合材料主磨擦板与针状铸铁斜锲体粘接，国产斜锲采用摩擦板嵌入斜锲体的组合结构，卸换方便。

斜锲体主摩擦板垫圈

第六节常接触式弹性旁承一、常接触式钢弹簧弹性旁承外形组成见图所示。

钢弹簧弹性旁承三维图

由图可见，弹性旁承主要由下旁承体、下旁承弹簧、下旁承弹簧座、橡胶块、磨耗板1、磨耗板2、调整板等组成。该型旁承结构可消除旁承纵向间隙，保持稳定的旁承回转摩擦阻力矩，有效抑制转向架蛇行运动，提高临界速度。工作位压缩量10mm，最大压缩量15mm。

弹性旁承平面图1112141512313

如上图所示，弹性旁承由旁承体组成1、调整垫板2、纵向锁紧斜铁3组成。其中旁承体组成1又由旁承体上部11、旁承体下部12、锥套形橡胶层13、铆钉14、旁承摩擦板15等组成一个整体。二、橡胶弹性旁承工作位压缩量10mm，最大压缩量14mm主要特点（1）结构简单紧凑，安装方便。由于旁承体组成通过橡胶将旁承体上部与旁承体下部硫化在一起，再通过铆钉将旁承摩擦板铆接成一个整体，结构简单紧凑。（2）检测、调