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文档简介
模块三转向架的认知与检修
项目一认识转向架任务一转向架的作用要求任务二转向架的组成任务三转向架的分类任务一转向架的作用要求
1.货车转向架的发展
(1)二轴车辆铁路运输事业发展的初期,世界各国均采用二轴车辆,车轴直接安装在车体下面,如右图所示:这种二轴车一般比较短小,为便于车辆通过曲线,前后两轴中心线之间距离一般不大10m。二轴车的总重受到车辆容许轴载重的限制,车辆载重量一般不大于20t(B轴)。二轴车辆1一车体2一轮对3一弹簧装置
4一导框5一轴箱随着铁路运输事业的发展,二轴车在载重、长度和容积等多方面都不能满足要求,于是曾出现与二轴车结构相仿的多轴车辆,如右图所示。虽然它能增加载重量,但为能顺利通过小半径曲线,前后两轴的距离仍受限制,不能太大,从而限制车辆长度和容积的增加。另外,车辆通过小半径曲线时,中间轮对相对车体要有较大横向游动量,如右图中下图所示,使得车辆结构复杂,因此这种型式的多轴车没有被推广采用。三轴车辆(2)三轴车辆(3)转向架(四轴车辆)常见的多轴车辆是采用带转向架结构形式的。把两个或几个轮对用专门的构架(侧架)组成的一个小车,称为转向架。车体就是支承在前后两个转向架上。为便于通过曲线,车体与转向架之间可以相对转动。这样,相当于将一个车体坐落在两个小二轴车上(如转向架是二轴式),使车辆的载重量、长度和容积都可以增加,运行品质得以改善,以满足近代铁路运输发展的需要。目前绝大多数车辆都采用转向架的结构形式。2.转向架的作用及要求
(1)车辆上采用转向架是为增加车辆的载重、长度与容积,提高列车运行速度,以满足铁路运输发展的需要;(2)保证在正常运行条件下,车体都能可靠地坐落在转向架上,通过轴承装置使车轮沿钢轨的滚动转化为车体沿线路运行的平动;(3)支承车体,承受并传递从车体至轮对之间或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力。并使轴重均匀分配;
(4)保证车辆安全运行,能灵活地沿直线线路运行及顺利地通过曲线;
2.转向架的作用及要求
(5)转向架的结构要便于弹簧减振装置的安装,使之具有良好的减振特性,以缓和车辆和线路之间的相互作用,减小振动和冲击,减小动应力,提高车辆运行平稳性和安全性;
(6)充分利用轮轨之间的粘着,传递牵引力和制动力,放大制动缸所产生的制动力,使车辆具有良好的制动效果,以保证在规定的距离之内停车;(7)转向架是车辆的—个独立部件。在转向架与车体之间尽可能减少联结件,并要求结构简单,装拆方便,以便于转向架可单独制造和检修。任务二转向架的组成1.轮对轴箱装置2.弹性悬挂装置3.构架或侧架4.基础制动装置5.转向架支承车体的装置1.轮对轴箱装置轮对沿着钢轨滚动,除传递车辆重量外,还传递轮轨之间的各种作用力,其中包括牵引力和制动力。轴箱与轴承装置是联系构架(或侧架)和轮对的活动关节,使轮对的滚动转化为车体沿钢轨的平动。2.弹性悬挂装置为减少线路不平顺和轮对运动对车体的各种动态影响(如垂向振动,横向振动等),转向架在轮对与构架(侧架)之间或构架(侧架)与车体(摇枕)之间,设有弹性悬挂装置。前者称为轴箱悬挂装置(又称第一系悬挂),后者称为摇枕(中央)悬挂装置(又称第二系悬挂)。目前,我国大多数货车转向架只设有摇枕悬挂装置,客车转向架既设有摇枕悬挂装置,又设有轴箱悬挂装置。弹性悬挂装置包括弹簧装置、减振装置和定位装置等。3.构架或侧架构架(侧架)是转向架的基础,它把转向架各零、部件组成一个整体。所以它不仅仅承受、传递各作用力及载荷,而且它的结构、形状和尺寸大小都应满足各零、部件的结构、形状及组装的要求(如应满足制动装置、弹簧减振装置、轴箱定位装置等安装的要求)。4.基础制动装置为使运行中的车辆能在规定的距离范围内停车,必须安装制动装置,其作用是传递和放大制动缸的制动力,使闸瓦与轮对之间产生的转向架的内摩擦力转换为轮轨之间的外摩擦力(即制动力),从而使车辆承受前进方向的阻力,产生制动效果。5.转向架支承车体的装置转向架支承车体的方式(又可称为转向架的承载方式)不同,使得转向架与车体相联结部分的结构及形式也各有所异,但都应满足二个基本要求:安全可靠地支承车体,承载并传递各作用力(如垂向力、振动力等);为使车辆顺利通过曲线,车体与转向架之间应能绕不变的旋转中心相对转动。任务三转向架的分类各种转向架的主要区别在于:转向架的轴数和类型,弹簧悬挂系统的结构和参数,垂向载荷的传递方式,轮对支承方式,轴箱定位方式,制动装置的类型与安装,以及构架、侧架结构等诸方面。
(一)按转向架的轴数、类型及轴箱定位方式分类
1.轴数与类型在各种转向架上,采用轮对的数目与类型是有区别的。根据铁道部标准(TB450—83),按容许轴重,车辆所用的车轴基本上可分为B、C、D、E四种。车轴直径越粗,容许轴重越大,但最大容许轴重要受线路和桥梁的强度标准的限制。—般货车采用B、D、E三种轴型客车采用C、D两种轴型。随着我国铁路运输的发展,其趋势是除少数特殊用途车辆之外,新型货车主要采用D、E两种轴,新型客车主要采用D轴。按轴数分类:转向架有二轴、三轴和多轴的。
注:转向架的轴数一般是根据车辆总重和每根车轴的容许轴重确定的。例如:采用二E轴转向架的货车每轴容许轴重为25t,因此,其最大重量(自重与载重之和)不能超过4×25=100t。如果超过100t,就需要用三轴或三轴以上的多轴转向架。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,在长大重载货车上采用多轴转向架或转向架群。2.轴箱定位方式
轴箱定位的概念:约束轮对与构架之间相对运动的机构,称为轴箱定位装置,由于轴箱相对于轮对在左右、前后方向的间隙很小,故约束轮对相对运动的轮对定位通常也称为轴箱定位。轴箱定位装置的基本要求是:它应该在纵向和横向具有适宜的弹性定位刚度值,其值是该装置主要参数,它的结构形式应能保证良好地实现弹性定位作用,性能稳定,结构简单可靠,无磨耗或少磨耗,制造检修方便,重量轻,成本低。轴箱定位装置的分类:(1)固定定位(2)导框式定位(3)干摩擦导柱式定位(4)油导筒式定位(5)板式定位(6)拉杆式定位(7)转臂式定位(8)橡胶弹簧定位
固定定位—轴箱与转向架侧架铸成一体,或是轴箱与侧架用螺栓或其它紧固件连接成为一个整体,不能产生任何相对运动。导框式定位—轴箱上有导槽,构架(或侧架)上有导框,导框插入导槽内,这种结构允许在铅垂方向有较大的相对位移,但在纵、横方向仅能在容许的间隙范围之内,有相对小的位移。干摩擦导柱式定位—安装在构架上的导柱插入轴箱弹簧托盘上的支持环,两折均装有磨耗套,上下运动时是干摩擦,它的定位作用是轴箱橡胶垫产生不同方向的剪切变形,实现弹性定位。油导筒式定位—把安装在构架上的轴箱导柱和坐落在轴箱弹簧托盘上的导筒分别做成活塞和油缸形式,其余同干摩擦导柱式定位。
拉板式定位—用特种弹簧钢制成的薄形定位拉板,一端与轴箱连接,一端通过橡胶节点与构架连接。利用拉板在纵、横向的不同刚度实现轴箱的弹性定位。
拉杆式定位—拉杆两端分别与轴箱和构架销接,拉杆中的橡胶垫、套分别限制轴箱与构架间的纵、横向的相对运动,实现弹性定位。
转臂式定位—定位转臂一断与圆筒形的轴箱体固接,另一端以橡胶弹性节点与构架上的安装座连接,通过橡胶弹性节点实现纵、横向不同的弹性定位要求。
橡胶弹簧定位—构架和轴箱之间设有橡胶弹簧,它的纵、横向具有适宜的刚度以实现良好的弹性定位。导框定位装置(货车)双拉板定位装置拉杆定位装置(ICE机车)转臂定位装置(法国Y32等)橡胶定位装置转向架基本知识利诺尔减振器定位装置(Y25,Y37)(二)按弹簧悬挂装置分类1.一系弹簧悬挂如右上图(a)
2.二系弹簧悬挂如右上图(b)3.内侧悬挂如右下图(a)4.外侧悬挂如右下图b)5.中心悬挂
如右下图(c)
弹簧装置的横向跨距(a)内侧悬挂(b)外侧悬挂(c)中心悬挂弹簧悬挂装置(a)一系弹簧悬挂(b)二系弹簧悬挂(三)按垂向载荷的传递方式分类1.车体与转向架之间的载荷传递(1)心盘集中承载(2)非心盘承载(3)心盘部分承载
车体载荷传递方式2.转向架中央(摇枕)悬挂装置的载荷传递(1)具有摇动台装置的转向架(2)无摇动台装置的转向架:又可分非心盘承载和心盘集中承载两种。心盘承载的摇动台装置非心盘承载无摇动台的装置心盘承载无摇动台的装置谢谢模块三转向架的认知与检修
项目二弹簧的认知与检修
任务一弹簧的作用、分类及主要特性
任务二钢弹簧的结构及检修
任务三橡胶弹簧
任务四空气弹簧
一
、弹簧的作用铁道车辆弹簧装置的作用主要体现在两个方面:
1.使车辆的质量及载荷比较均衡地传递给各轮轴,并使车辆在静载状况下(包括空、重车),两端的车钩距轨面高度应满足“铁路技术管理规程”规定的要求,以保证车辆的正常连挂;2.缓和因线路的不平顺、轨缝、道岔、钢轨磨耗和不均匀下沉,以及因车轮擦伤、车轮不圆、轴颈偏心等原因引起车辆的振动和冲击。任务一弹簧的作用、分类及主要特性二、弹簧的分类弹簧按其材质可分为以下三类:(一)钢质弹簧(二)橡胶弹簧(三)空气弹簧三、弹簧的主要特性参数
弹簧的主要特性参数包括:
1.弹簧负荷;
2.弹簧挠度(f);
3.弹簧刚度(K):
4.弹簧柔度(i);
5.弹簧挠度裕量;
6.挠度裕量系数。
(一)弹簧负荷
弹簧承受的外力,称为弹簧负荷或载荷,亦称荷重,单位为N。弹簧负荷通常有以下两种:(1)工作负荷(P):又叫做常用负荷。它是弹簧在工作过程中承受的负荷,也是制造弹簧时进行弹力性能试验的负荷。
(2)极限负荷(PS或Pmax):又叫试验负荷或最大负荷。它是对应于弹簧材料屈服极限的负荷,也是试验弹簧时所用的最大负荷。
(二)弹簧挠度(f)
弹簧挠度(f)是弹簧的重要参数之一,可分为静、动挠挠度两种。所谓静挠度指在静载荷的作用下,弹簧所产生的弹性变形量。所谓动挠度指车辆在运行中,在动载荷的作用下,弹簧所产生的附加弹性变形量。弹簧挠度的计算公式为:
f=Ho-Hp
式中f——弹簧挠度(mm);
Ho——弹簧自由高度(mm);
Hp——弹簧负荷高度(mm)。
(三)弹簧刚度(K)
弹簧受压缩时单位长度(cm)所需要的荷重(N),叫做弹簧刚度(N/cm),用符号K表示。刚度表示弹簧的强弱,平常说某弹簧的硬或软,就是指弹簧的刚度大或小,其表达方式为:
K=P/f式中P—弹簧产生挠度f时所用的载荷(N)。
(四)弹簧柔度(i)
刚度的倒数就是弹簧柔度。也就是说,弹簧在某一单位荷重(N)作用下的变形量(cm/N)。柔度表示弹簧的柔软性,柔度越大,刚度越小。其表达式为:
i=1/K=f/P
(五)弹簧挠度裕量与裕量系数
弹簧挠度裕量:在最大计算载荷下弹簧的挠度与其静挠度之差。挠度裕量系数:弹簧挠度裕量与弹簧静挠度之比值。四、弹簧挠力图
弹簧的特性可用弹簧挠力图表示,设纵坐标表示弹簧承受的载荷P,横坐标表示其挠度f。弹簧挠力图(a)线性弹簧特性;(b)分段线性弹簧特性;(c)非线性弹簧特性。
线性弹簧特性
上图(a)表示力与挠度呈线性关系,即弹簧刚度为常量。螺旋圆弹簧的特性就是如此。分段线性弹簧特性
上图(b)表示力与挠度呈分段线性关系,属于非线性弹簧,又称准线性。图(b)曲线1,刚度特性为“先软后硬”,如一些重载货车上采用的两级弹簧的特性就是这样情况。
非线性弹簧特性
上图(c)表示力与挠度呈曲线关系,即刚度随着载荷的变化而变化。为非线性特性。图(c)中曲线1的刚度,随载荷增加而逐渐增大,如车辆上采用的一些橡胶弹簧,横向缓冲器的特性就是属于这种特性。在车辆悬挂系统中,为了减小振动,控制振动位移在一定范围内,不能使用图中曲线2的特性弹簧。
一、钢弹簧的结构钢质弹簧主要包括:(一)叠板弹簧;(二)
螺旋弹簧;(三)环弹簧;(四)
抗侧滚扭杆。任务二钢弹簧的结构及检修
叠板弹簧由一组长短不等的钢板重叠而成,其受力近似等强度梁。簧板的中央用钢箍加热套上,待冷却后紧密的将钢板组成一体。按其结构形状可分为弓形、椭圆形等(车辆上常用的是椭圆弹簧)。(一)叠板弹簧叠板弹簧结构形狀(a)弓形弹簧;(b)椭圆弹簧。
弹簧呈螺旋狀,有圆柱形和圆锥形。在铁路车辆上通常采用簧条截面为圆形的圆柱压缩螺旋弹簧,故又称圆簧。(二)螺旋弹簧
双卷螺旋弹簧1-外层簧;2-內层簧。
由多个具有锥面配合的弹性环组成的弹簧叫做环形弹簧,简称环弹簧。(三)环弹簧环形弹簧1-外环簧;2-內环簧;3-半面环簧。
环弹簧的缓冲原理:內环的外面和外环的内面都做成V形锥面,组装时,要求有一定的初压缩力,以保证环弹簧锥面间的密贴配合。当环弹簧受力压缩时,由于內、外环为锥面配合,受力后外环扩张,內环缩小,产生轴向弹性变形,起到缓冲作用。与此同时,内、外环锥面间有相对滑动,因摩擦而做功,从而使部分冲击能量变为摩擦功而消失。当外力去除后,各內、外环由于弹力而复原,此时同样也要消耗部分冲击能量。(三)环弹簧组合弹簧
组合使用的弹簧,可多个、多种弹簧组合在一起:有的串联使用,有的并联使用,有的同类弹簧使用,有的异形弹簧组合。
多个弹簧的组合
1-叠板弹簧2-螺旋弹簧3-弹簧夹板4-螺栓5-垫环6-端垫
抗侧滚扭杆装置的作用:高速车辆为了改善垂向动力学性能,克服转向架的二系弹簧刚度较低而导致车辆在运动中的侧滚幅度加大的缺点,从而增加舒适度,在转向架中增设了抗侧滚扭杆装置。(四)抗侧滚扭杆
连杆扭臂抗侧滚扭杆关节轴承支撑座抗侧滚扭杆和部件
抗侧滚扭杆装置的结构特点:
(1)扭杆与扭臂的连接采用圆锥直齿渐开线花键连接及外加防松垫圈和圆螺母紧固,该连接能使扭杆与扭臂之间紧密无间隙,连杆便于安装与拆卸。
(四)抗侧滚扭杆
(2)在支承座中采用了自润滑聚四氟纤维关节轴承,避免了因扭杆弯曲而影响轴承的使用寿命。
(四)抗侧滚扭杆
(3)连杆与扭臂及连杆与连杆座的连接均采用自润滑聚四氟纤维杆端关节轴承。
(4)连杆采用单杆可调结构,安装时只须调节1根可调连杆的长度即可使平衡位置时扭杆不受扭矩的作用。(四)抗侧滚扭杆
抗侧滚扭杆装置的设置位置:抗侧滚扭杆装置的作用特性,确定它应设置在空气弹簧(中央弹簧)的上、下支承部分之间。因转向架结构形式不同,它可以设置在:摇枕与弹簧托梁之间,如设有摇动台装置的209HS型和CW-2C型客车转向架;摇枕与构架之间,如采用无摇动台装置的206KP型和SW-160型客车转向架;在车体与构架之间,如无心盘,无旁承,无摇动台装置的高速客车转向架。(四)抗侧滚扭杆
抗侧滚扭杆装置的工作原理:当车体发生侧滚时,一根连杆向上运动,另一根连杆向下运动,这时带动扭臂的一头分别向上和向下运动即作用于扭杆一个力矩,使得扭杆发生扭转变形,其扭杆产生的反力矩抵抗车体侧滚,从而改善车体侧滚性能。如下图所示。(四)抗侧滚扭杆
抗侧滚扭杆装置的主要性能要求:(1)应具有前述的作用特点和适宜的抗侧滚扭转刚度,同时应具有能适应空气弹簧(中央弹簧)上、下支承两部分之间相对运动的随动性。(2)在垂向、横向及纵向的三个方向上,均应尽量减小对中央悬挂装置刚度的影响。(3)扭杆与转臂之间应有足够大的刚度。(4)应注意防止车辆高频振动的传递。(四)抗侧滚扭杆
圆弹簧的故障形式主要包括:(一)
裂纹和折损(二)
弹簧衰弱(三)
腐蚀及磨耗二、圆弹簧的故障形式及检修要求
裂纹和折损的位置:圆弹簧的裂纹和折损易发生在弹簧两端的1.5~2圈内,裂纹一般自簧条内侧开始。这是因为弹簧受扭转和剪切的最大合成应力产生在簧条截面内侧边缘。此外,当弹簧受冲击载荷作用时,支持圈及其附近又首当其冲,这些情况都使此处最易发生折损。裂纹和折损的原因:主要是在运用中经受大的冲击,超载或偏载过大,超出了弹簧的负荷能力所致;其次是由于在弹簧制造或修理时,未能达到工艺要求所引起;另外,在检修和更换弹簧时,过多地用力锤击造成伤痕也是一个重要原因。发现裂纹和折损的弹簧应予更换。(一)裂纹和折损
弹簧经过长期运用,特别是经过多次修理之后,弹簧易产生自由高降低的现象称为弹簧衰弱。
弹簧衰弱的主要原因:由于在长期使用中,弹簧承受超载和偏载,负荷过大;或因弹簧腐蚀,磨耗后使截面积减小,成为最薄弱的一环;由于多次修理进行加热,造成弹簧表面氧化和严重脱碳,从而降低了弹簧材质的强度极限。货车要求圆弹簧自由高低于规定下限时更换。客车圆弹簧自由高度低于基本尺寸3mm时调修。处理方法:重新进行热处理。(二)弹簧衰弱
圆弹簧的腐蚀主要表现在簧条直径减小。产生腐蚀的原因主要是氧化腐蚀;其次是由于弹簧在多次修理时因加热,弹簧表面产生氧化皮脱落而造成。圆弹簧的磨耗主要发生在弹簧上、下两端支承面处。这主要由于弹簧在载荷作用下发生转动摩擦所造成。货车段修规程规定圆弹簧圆钢直径腐蚀、磨耗超过原型8%时应予更换。客车段修规程规定圆弹簧圆钢直径腐蚀、磨耗超过原型10%时应予更换。圆弹簧支承圈不足5/8圈时应予更换。(三)腐蚀及磨耗
客车转向架圆簧组装要求如下:1.摇枕圆簧外圈自由高同侧相差不得超过5mm,同一转向架不得超过8mm。2.轴箱圆簧自由高同一轴箱相差不得超过4mm,同一转向架不得超过6mm。3.组装时同组弹簧內、外圈旋向须相反。4.安装夹板螺栓时须给油并加5×40的开口销。5.摇枕弹簧组装后高度须符合图纸规定。三、客车转向架圆簧组装要求
1.经过热修的钢弹簧要按图纸规定的最大试验载荷压缩不少于三次,再压缩时不应有永久变形。2.不作热修的圆弹簧以常用荷重进行试验,符合规定要求。
四、圆弹簧的压力试验
抗侧滚扭杆检修要求如下:1.列检作业时应检查销轴上的开口销是否脱落;连杆及支承座螺母是否松动。2.段修时应将扭杆拆下,分解扭杆座,清洗并加润滑脂。3.段修时,连杆应拆除并更换橡胶密封圈,清洗轴承。4.段修时扭杆应进行电磁探伤,检查是否有裂纹。5.厂修时除进行1~3项,还要检查轴承径向间隙,当间隙大于0.15mm时,更换轴承或连杆。五、抗侧滚扭杆检修要求
一、铁道车辆上采用橡胶元件的优、缺点二、橡胶弹簧的用途三、各种类型的橡胶弹簧四、橡胶元件设计时的注意事项
任务三橡胶弹簧
1.可以自由确定形状,使各个方向的刚度根据设计要求确定。利用橡胶的三维特性可同时承受多向载荷,以便于简化结构;
2.可避免金属件之间的磨耗,安装、拆卸简便,并无无需润滑,故有利于维修,降低成本;
3.可减轻自重;
4.具有较高内阻,对高频振动的减振以及隔音性有良良好的效果;
5.弹性模量比金属小得多,可以得到较大的弹性变形,容易实现预想的良好的非线性特性。
6.主要是耐高温,耐低温和耐油性能比金属弹簧差,使用时间长易老化,而且性能离散度大,同批产品的性能差别可达10%。
一、铁道车辆上采用橡胶元件的优、缺点二、橡胶弹簧的用途
车辆上橡胶元件主要用于弹簧装置和定位装置。此外车体与摇枕、摇枕与构架、轴箱与构架、弹簧支承面等金属件接触部位之间,常采用橡胶衬垫、衬套、止挡等橡胶元件。第七章轴箱定位型式任尊松三、各种类型的橡胶弹簧橡胶弹簧(a)直柱形橡胶弹簧;(b)带圆角的圆柱形橡胶弹簧;
(c)、(d)、(e)衬套式橡胶弹簧。
1.橡胶元件具有特殊的蠕变特性。这种特性通常称为时效蠕变或弹性滞后现象。因此,橡胶的动刚度比静刚度大,其增大的倍率与动载荷的频率和振幅有关,一般要增大10%~40%。
2.橡胶元件的性能(弹性、强度)受温度影响较大。当温度变化后这些性能也随之改变。因此,当温度在-30℃~+70℃时,设计的橡胶元件可根据不同使用温度,选用不同材质的橡胶,使之具有比较稳定的弹性特性,以满足运用要求。
3.橡胶具有体积几乎不变的特性,既几乎是不可压缩的。它的弹性变形是由于形状改变所致,因此,必须保证橡胶元件形状改变的可能性。四、橡胶元件设计时的注意事项
4.橡胶的散热性能不好,故不能把橡胶元件制成很大的整块,需要时应做成多层形状,中间夹以金属板,以增强散热性。
5.橡胶元件的疲劳损坏,主要由于应力集中处产生的裂纹,橡胶和金属粘合处发生的剥离以及在压缩时侧面产生的褶皱现象等逐渐发展造成的,所以,设计是应特别注意防止出现这些现象。
6.橡胶变形受载荷形式影响较大,承受剪切载荷时橡胶变形最大而承受压缩载荷时其变形最小,因此,承受剪切变形的橡胶弹簧承载能力小而柔度大,承受压缩变形的橡胶弹簧承载能力大柔度小,受拉伸的橡胶弹簧则很少使用。四、橡胶元件设计时的注意事项
一、空气弹簧装置的应用及特点
二、空气弹簧的结构三、空气弹簧装置系统的组成四、空气弹簧的检修要求
五、空气弹簧的试验
任务四空气弹簧
空气弹簧装置的主要优、缺点:
1.空气弹簧的刚度可选择低值,以降低车辆的自振频率。
2.空气弹簧具有非线性特性,可以根据车辆振动性能的需要设计成具有比较理想的弹性特性曲线。
3.空气弹簧的刚度随载荷而改变,从而保持空、重车时车体的自振频率几乎相等,使空、重车不同状态的运行平稳性接近。
4.空气弹簧和高度控制阀并用时,可按车体在不同静载荷下,保持车辆地板面距轨面的高度不变。
5.同一空气弹簧可以同时承受三维方向的载荷。
6.在空气弹簧本体和附加空气室之间装设有适宜的节流孔,可以代替垂向安装的液压减振器。
7.空气弹簧具有良好的吸收高频振动和隔音性能。
8.由于它的附件(如高度控制阀、差压阀)较多,使成本较高,并增加了维护与检修的工作量。一、空气弹簧装置的应用及特点
二、空气弹簧的结构
空气弹簧大体上可分为囊式和膜式两类。囊式可分为单曲的、双曲的和多曲的等形式。膜式可分为约束膜式、自由膜式等形式。双曲囊式空气弹簧结构图
双曲囊式空气弹簧
1-上盖板;2-气嘴;3-紧定螺钉;4-钢丝圈;
5-法兰盘;6-橡胶囊;7-中腰环钢丝圈;8-下盖板。约束膜式空气弹簧结构图
约束膜式空气弹簧
1-外筒;2-內筒;3-橡胶囊。自由膜式空气弹簧结构图自由膜式空气弹簧1-上盖板;2-橡胶垫;3-下盖板;4-橡胶囊。三、空气弹簧装置系统的组成(如下图)空气弹簧装置系统1-列车主风管;2-支管;3-截断塞门;4-止回阀;5-贮风缸;6-连结软管;7-高度控制阀;8-空气弹簧;9-差压阀;10-附加空气室。
空气弹簧装置的整个系统主要是由空气弹簧本体、附加空气室、高度控制阀、差压阀及滤尘器等组成。
空气弹簧所需要的压力空气,由列车制动主管1经T形支管2,截断塞门3,滤尘止回阀4进入空气弹簧贮风缸5,再经纵贯车底的空气弹簧主管向两端转向架上的空气弹簧供气。转向架上的空气弹簧管路与其主管用连接软管6接通,压力空气再经高度控制阀7进入附加空气室10和空气弹簧本体8。空气弹簧装置的工作过程
我国铁路客车全部采用自由膜式空气弹簧,其中SYS600A型空气弹簧,是我国铁路装车数量最多的一种空气弹簧,它主要由上盖、橡胶囊、下座、橡胶堆和可调阻尼节流阀等组成。SYS型空气弹簧SYS600A型空气弹簧SYS600型空气弹簧1.螺钉紧固密封方式,较可靠,但结构复杂,组装麻烦,且重量重;2.下座为刚性支承结构,不利于进一步改善空气弹簧悬挂的振动性能;3.下座钢筒内设有橡胶堆,可以在空气弹簧无气状态时保证车辆具有一定的运行品质;4.设有可调阻尼节流阀,可在较宽的振动频率范围内提供适中的减振阻尼。SYS600型空气弹簧结构特点1.全压力自密封方式,因而结构简单,组装维修方便,重量轻;2.下座为橡胶堆结构,以实现弹性支承,可以通过有效利用橡胶堆的剪切与弯曲变形而降低空气弹簧的横向刚度,并可在空气弹簧无气状态时,保证车辆具有一定的运行品质;3.设有可调阻尼节流阀,可在较宽的振动频率范围内提供适中的减振阻尼。SYS600A型空气弹簧结构特点1.空气弹簧上盖与摇枕间胶垫破损老化时更换。锥形密封胶圈裂纹、缺损、失效时更换。胶囊老化、龟裂、破损漏气时更换。
2.上盖裂纹时分解焊修,加工平整,弯曲变形影响安装和密封时更换。胶囊安装座、扣环须光滑、平整、清洁。组装螺栓丝扣部分不得与胶囊接触。
3.底座裂纹时焊修并加工平整,漏泄分解时,内侧须涂刷防锈漆。
4.橡胶支持座脱胶时更换,节流阀作用不良时更换。
5.经分解检修的空气弹簧均须按进行风压试验须符合要求。
四、空气弹簧的检修要求
空气弹簧的试验包括:
(一)气密性试验(二)垂向静特性试验
(三)横向静特性试验(四)耐压强度试验(五)疲劳寿命试验五、空气弹簧的试验
将空气弹簧保持在标准高度,充入0.5MPa的气压后,放入充满水的槽内保压10分钟,不得有气泡出现。(二)垂向静特性试验
将空气弹簧保持在标准高度,分别充入0.1、0.2、0.3、0.4和0.5MPa的气压,在每种压力下,测定+30mm~-30mm垂向行程内的载荷和位移关系,由此确定空气弹簧的垂向刚度。(三)横向静特性试验
将空气弹簧保持在标准高度,分别充入0.1、0.2、0.3、0.4和0.5MPa的气压,在每种压力下,测定+30mm~-30mm横向行程内的载荷和位移关系,由此确定空气弹簧的横向刚度。
(一)气密性试验
将空气弹簧保持在标准高度,充入高压水,使其内压慢慢上升至2MPa,若未发生破坏则认为该空气弹簧具有足够的耐压强度。(五)疲劳寿命试验将空气弹簧保持在标准高度,充入0.5MPa的气压后,使其处在+30mm~-30mm的垂向和横向行程内,以频率1~3Hz进行振动,当垂向和横向振动次数分别达到106和2×105后检查,其外观不得出现泄漏、剥离和异常变形等现象。
(四)耐压强度试验谢谢模块三转向架的认知与检修
项目三高度控制阀、差压阀的认知与检修
任务一高度控制阀任务二差压阀一、高度控制阀的作用二、高度控制阀的分类三、高度控制阀的组成四、高度控制阀的工作原理五、高度控制阀的主要特性及参数六、高度控制阀的使用注意事项七、高度控制阀的检修任务一高度控制阀
高度控制阀的主要作用:维持车体在不同静载荷下都与轨面保持一定的高度;在直线上运行时,车辆在正常的振动情况下不发生进、排气作用;在车辆通过曲线时,由于车体的倾斜,使得转向架左右两侧的高度控制阀分别产生进、排气的不同作用,从而减少车辆的倾斜。一、高度控制阀的作用高度控制阀一般可分为:
机械式和电磁式;按组成的不同可分为:
有延时机构和无延时机构;按引起高度控制阀产生进、排气作用的传动方式可分为:
直顶式和杠杆式。二、高度控制阀的分类
高度控制阀一般是由高度控制机构、进排气机构和延时机构等部分组成。
三、高度控制阀的组成高度控制阀组成
高度控制机构一般是由杆件组成的。按传动方式不同,可分为直顶式和杠杆式。直顶式是由高度控制阀的接触杆直接把空气弹簧高度(即车体距轨面高度)的变化情况(幅值和频率)传递给进排气机构和延时机构。杠杆式是把空气弹簧高度变化情况,通过杠杆机构,将空气弹簧的大位移(振幅)转换成小位移,再传递给进排气机构和延时机构。直顶式比杠杆式减少了一套杠杆传动机构,使结构简单,并克服了杠杆传动中销套连接产生的误差,但对其安装的垂直度要求比较严格。
高度控制机构
进排气机构一般是由几组阀门组成,而阀门的开启或关闭受到高度控制机构和延时机构的控制。延时机构延时机构一般是由缓冲弹簧和阻尼减振器组成,该机构使得车辆运行时,空气弹簧在正常的振动情况下,即空气弹簧高度(幅度)虽有变化,但不发生进、排气作用。此时仅仅是该机构的缓冲弹簧伸缩变形,而进排气阀并不作用。但是,当振动的频率低于某一值时,进排气阀工作,使空气弹簧进、排气,为此,需选取适宜的缓冲弹簧刚度和减振器阻尼值。这样,就可实现车辆运行时在正常振动中,空气弹簧不进气或不排气,而当静载荷变化或车辆通过曲线时空气弹簧要充气或排气的要求。
进排气机构
由于车体静载荷的增加(或减小),空气弹簧被压缩(或伸长)使空气弹簧高度降低(或增高)。随之,车体距轨面高度发生改变,这样,高度控制机构使进、排气机构工作,向空气弹簧充气(或排气),当空气弹簧内压与所承受的静载荷相平衡时,空气弹簧恢复到原来高度,高度控制机构停止工作,进、排气机构处于关闭状态,充气(或排气)停止。四、高度控制阀的工作原理
截止频率:为保证在直线运行时,车辆在正常振动过程中,空气弹簧不发生充、排气作用,要求高度控制阀工作的频率必须低于车辆的垂直低主振频率,称为截止频率。一般该值为1HZ左右。只有车辆高度变化的频率低于该值时高度控制阀才充、排气。对于高速车辆,因弹簧悬挂装置的刚度非常柔软,则要求较低的截止频率。无感区:
为避免车辆载荷发生微小变化而高度控制阀就发生充、排气作用,以及为安装高度控制阀必然存在的高度差确定所允许的适宜值,需要该阀有无感区,在无感区高度变化的范围内,高度控制阀不发生充、排气作用。一般无感区约为土4mm。五、高度控制阀的主要特性及参数
延迟时间:高度控制阀设有延时机构,目的是使高度控制阀具有“截止频率”和“无感区”的性能。为此需要有确定的延迟时间,一般为1s左右。充、排气时间:设有该参数值是为保证转向架左右高度控制阀充气快慢尽可能一致,以减小空气弹簧承载的不均衡性,并保证在规定的时间内,空气弹簧的充、排气量的多少,符合所规定的要求。所以,它是保证高度控制阀充、排气的快慢符合规定要求的特性参数。五、高度控制阀的主要特性及参数
供风风压:要求列车供风的风压符合高度控制阀正常工作所需的数值,铁道车辆列车管风压一般为0.6MPa。
检修期:为保证高度控制阀的正常工作,减少维修量,延长使用寿命,保证质量,要规定无检修期。五、高度控制阀的主要特性及参数
运输、搬运时必须小心谨慎;连杆在停止回转时,禁止施加过度外力;在阀体装配时,用两个M10的螺栓认真紧固,并检查螺栓是否妨害连杆的动作;安装时,认真清扫管道部分,消除管道内部的尘屑;正确安装管道方向;安装管道时,阀体上的进、排气阀体不能转动;连杆套筒应尽量垂直安装;螺帽、盖之类及其他元件无特殊必要,不得随便变动改制。六、高度控制阀的使用注意事项
高度控制阀的检修包括:
◆空气泄漏检查;
◆油泄漏检查;
◆油面检查;
◆高度调整阀动作检查;
◆高度调整阀性能试验。七、高度控制阀的检修
管道部分的空气泄漏检查:检查方法:可采用肥皂水和听排气的方法。泄露原因:可能是管道螺母紧固不好。排气孔处空气泄漏检查:
一般情况下,可以达到排气孔完全不发生泄漏现象。但即使是在正常情况下,略微泄漏是可能的,如果产生较大泄漏时,应按下列各点检查:
①车辆是否位于不平坦区;
②连杆套筒的长度是否调整得适当;
③管道是否安装正确。如以上均正确,仍然有泄漏时,应考虑高度阀是否异常。空气泄漏检查
检查方法:确认阀体的盖子、缸体盖、排气孔等处有无油液泄漏。
泄露原因:可能是紧固不良,或密封材料有损伤,或密封材料老化,应及时进行处理。油泄漏检查
油面通常在指定面(进、排气阀中心)士5mm处。如果从外表看不到油泄漏,可不需特别检查。(1)油液不足,性能受影响,耐久性也会降低。此时按指定规格(硅油10mm2/s)补充加油,绝对禁止使用代用油脂。(2)油量过多,因为膨胀对油产生压缩,对性能亦会产生影响。另外,对检查其他工作也带来不利因素。油面检查
连杆一端从套筒往外伸长经过一定时间后,车体会发生上升或下降现象,连杆恢复水平后,车体的动作即停止,进、排气阀的动作则无异常。但是,如果连杆处于倾斜状态而停止进、排气,空气弹簧伸长到极限,可能发生事故,因此必须特别注意。高度调整阀必须3年进行一次分解检查,更换受损元件,重新组装试验。高度调整阀动作检查
高度调整阀性能试验是在三阀试验台上进行。主要检查无感带区域(不灵敏区域)、作用延迟时间和压力空气流量。高度调整阀性能试验
任务二差压阀一、差压阀的作用二、差压阀差压值的选择三、差压阀的检修四、差压阀的试验
差压阀是保证一个转向架两侧空气弹簧的内压之差,不能超过为保证行车安全规定的某一定值,若超出时,则差压阀自动沟通左右两侧的空气弹簧,使压差维持在该定值以下。所以差压阀在空气弹簧悬挂系统装置中起保证安全的作用。
一、差压阀的作用
在由四个空气弹簧直接支承于车体的车辆悬挂系统中,即使是车辆的几何尺寸、重量等都为对称的参数及结构,空气弹簧的内压也往往不是均衡的,即当车辆斜对角两处的空气弹簧内压增大时,而另一对角两处的空气弹簧内压将减小。把这种斜对角之间内压不均衡状况称为“对角压差”。该状态下各空气弹簧上的承载也是斜对称形的。对角压差
在实际运用过程中,由于各种原因使得静止或运行中的转向架的左右两侧空气弹簧内压力有区别。当不采用差压阀时,其压差可达0.1~0.l5MPa左右。这会使转向架两侧的垂直载荷很不均衡,使减载侧抵抗脱轨的能力明显降低。为保证车辆平稳、安全的运行,防止脱轨,必须在空气弹簧悬挂系统中设有差压阀。设置差压阀的原因差压阀结构图
当左右两侧空簧压差小于某一定值时(一般为≤0.08MPa)左右两个阀都处于关闭状态,左右两个空簧均不相通。若左边空簧压力增高,并超过该定值时,即阀中下室空气压力大于上室空气压力,左阀的弹簧受压缩,打开阀门,使压力空气从左边流向右边。反之,上室压力高时,右阀弹簧压缩,打开阀门,使压力空气从右边流向左边,由于差压阀的这种安全作用,使得空气弹簧的承载符合安全要求。差压阀的作用过程
在选择差压阀的差压值时,应注意以下几点:
1.在转向架左右两则空气弹簧为均载条件下,车辆正常运行时,该压差值应不影响由于车辆振动所引起的空气弹簧内压变化的值。
2.差压阀的差压值应高于车辆在曲线(包括过渡曲线)上运行时,仅是由于车体两侧增减载的载荷变化,使左右两个空气弹簧内压变化的压差值(包括高度控制阀的充、排气作用)不均衡。
3.在上述两个要求的允许条件下,尽量取较小的压差值,使各空气弹簧承载不会发生过分的不均衡,以提高车辆的运行平稳性和抗脱轨性能。
4.当转向架一侧空气弹簧发生破裂事故时,另一侧空气弹簧内压不能过高,并仍使车辆能以较低速安全运行,以便于事故的处理。二、差压阀差压值的选择
一般差压阀的压差值取为0.08~0.12MPa。在取值时应根据车型的结构形式、载重、车体重心高度、运行条件、运行速度以及采用空气弹簧和高度控制阀的形式等因素考虑确定。二、差压阀差压值的选择
差压阀检修时,须从车上拆下并分解。
1.单向阀在体内能自由滑动。
2.阀体周围如果发生锈痕,应用油清洗洁净,禁止用人工锉,机加工方法除锈。
3.单向阀的橡胶座损坏时,应更换新品。
4.弹簧生锈,变形,弹性降低时,应更换新品。
5.重新组装时,各零件须清洗洁净,仔细装配。
6.组装后按规定试验。三、差压阀的检修
差压阀的试验主要包括:气密性试验;压差值试验:压差值试验主要是检验两个单向阀的开启是否符合规定。四、差压阀的试验谢谢模块三转向架的认知与检修
项目四减振装置的认知与检修
(一)减振装置一、车辆减振元件的作用及分类二、斜楔式变摩擦减振器三、利诺尔减振器四、RideControl减振器减振装置
减振元件的作用:
车辆上采用的减振器与弹簧一起构成弹簧减振装置。弹簧主要起缓冲作用,缓和来自轨道的冲击和振动的激挠力,而减振器的作用是减小振动。它的作用力总是与运动的方向相反,起着阻止振动的作用。减振元件的分类:
摩擦减振器油压减振器
一、车辆减振元件的作用及分类
摩擦减振器结构简单,成本低,制造维修比较方便,故广泛应用在货车转向架上。但它的缺点是摩擦力随摩擦面的狀态的改变而变化,并且由于摩擦力与振动速度基本无关,有可能出现以下情况:当振幅小时,摩擦阻力可能过大而形成对车体的硬性冲击;当振幅大时,摩擦阻力又显得不足而不能使振动迅速衰减。摩擦减振器的特点
油压减振器主要是利用液体粘滞阻力所做的负功来吸收振动能量,它的优点在于它的阻力是振动速度的函数,其特点是振幅的衰减量与幅值的大小有关,振幅大时衰减量也大,反之亦然。但它具有结构复杂、维护比较困难、成本较高及受外界温度影响等缺点。油压减振器的特点二、斜楔式变摩擦减振器
结构:每台转向架摇枕两端各有左右两个摩擦斜楔,每个斜楔又坐在一个双卷螺旋弹簧上,摇枕两端各坐落在5个双卷螺旋弹簧上。所以,摇枕每端的减振装置是由摇枕、两个斜楔、两块侧架立柱磨耗板和7组双卷螺旋弹簧共同组成。侧架立柱磨耗板为45号钢,焊接在侧架立柱上。斜楔式摩擦减振器结构图1-斜楔;2-螺旋弹簧;3-摇枕。
斜楔呈三角形,如下图所示,有主、副两个摩擦面。立面为主摩擦面,它与铅垂线的夹角为2°30′;斜面为副摩擦面,它与水平线的夹角为45°。斜楔底面有突起圆脐子,对减振装置起到定位作用。减振器组装后,斜楔嵌入摇枕的斜楔槽中,减振弹簧受压缩,其弹力使斜楔的主摩擦面与侧架立柱磨耗板密贴,副摩擦面与摇枕的斜楔槽45°斜面密贴。斜楔斜楔
车体重量通过摇枕作用于弹簧上,使弹簧受压缩。其弹力迫使斜楔的主、副摩擦面分别与侧架立柱磨耗板和摇枕的斜楔槽45°斜面密贴,因而在主、副摩擦面上产生正压力。在车辆振动过程中,摇枕和斜楔由原来的实线位置移到了虚线位置。迫使斜楔主摩擦面与侧架立柱磨耗板之间,副摩擦面与摇枕45°斜面之间产生相对位移,从而在主、副摩擦面上产生摩擦力,其方向与斜楔位移方向相反,阻碍斜楔的位移。从而使部分振动动能变为摩擦热能而消散,实现了减小车辆振动和冲击的目的。斜楔式摩擦减振器的作用原理斜楔式摩擦减振器作用原理图
利诺尔减振器是一种新型的摩擦减振器,其结构见下图所示。
三、利诺尔减振器1-构架
2-导框
3-弹簧帽
4-弹簧组成
5-吊环
6-吊环销
7-轴箱
8-顶子
9-磨耗板
导框用焊接方式或螺栓连接的方式固定于构架上。转向架心盘上所受的垂直载荷经构架1传至导框2,再通过导框上的吊环销6、吊环5、弹簧帽3、轴箱弹簧4传到轴箱、轴承和轮对上;另一方面,由于吊环的安装具有一个倾斜角,吊环给弹簧帽一个纵向水平分力Fh
,使弹簧帽纵向压紧顶子,从而导致顶子紧贴在轴箱的磨耗板上;同时还使左侧导框与轴箱左侧的磨耗板贴紧。车辆振动时,顶子与磨耗板之间以及轴箱左侧的导框与磨耗板之间便产生衰减振动的摩擦阻力。由于水平分力Fh(即顶子与磨耗板之间的正压力)与外圆弹簧所受的垂直载荷Fv成正比,故摩擦力与转向架所受载荷成正比,它属于变摩擦力减振器。利诺尔减振器对垂直和横向振动都有衰减作用,它的性能稳定,摩擦力受外界气候条件及磨耗状态的影响较小,磨耗平面易于修复。由于轴箱与构架间纵向无间隙增加了轮对的纵向定位刚度,提高了运行稳定性。利诺尔减振器的特点四、RideControl减振器RideControl减振器(a)外形;(b)装配示意图1-侧架立柱;2-磨耗板;3-楔块;4-减振器弹簧;5-摇枕弹簧;6-摇枕。
RideControl减振器的控制弹簧不是转向架上的承载弹簧,减振器一旦装配完毕以后,它的变形量始终不变,所以在转向架振动过程中楔块主摩擦面与侧立柱磨耗板之间的摩擦力不随转向架簧上载荷变化而是维持为一常数,故称为常摩擦减振器。
RideControl减振器的楔块较宽,磨耗面积较大,加强了侧架与摇枕的联系,对转向架的菱形变形具有一定的“控制”作用,提高了转向架的蛇行运动稳定性。
RideControl减振器的特点谢谢模块三转向架的认知与检修
项目四减振装置的认知与检修
油压减振器
一、油压减振器的分类二、油压减振器的工作原理三、垂向油压减振器四、单向油压减振器的作用五、横向油压减振器六、抗蛇行油压减振器七、油压减振器的检修油压减振器油压减振器按作用原理可分为:液流循环减振器:
循环式减振器结构较复杂,阻力对称性好。QY-K和QY-J系列油压减振器为循环式结构。非液流循环减振器:非循环式减振器结构简单,检修方便。现生产的其他型号的油压减振器都属于非循环式结构。油压减振器按用途分为:
◆与轴箱弹簧并联的轴箱减振器:
◆与中央(摇枕)弹簧(如空气弹簧)并联的中央(摇枕)减振器:
◆摇枕与车体之间的横向减振器;
◆构架与车体之间的抗蛇行减振器;
◆车体之间的偶合减振器等。一、油压减振器的分类
二、油压减振器的工作原理
这是一个密封、充满油液的油缸,油缸内有一活塞,把油缸分为上下两部分。活塞上有一小孔称为节流孔。油压减振器工作原理当活塞杆向上运动时,油缸上部分体积缩小,而油缸下部分的体积增大,油缸下部油液的压力降低。油缸上下两部分的压力不同,于是压力高的上部分的油液通过节流孔流到油缸下部分去填充活塞移动后产生的空间。油液通过微小的节流孔时要产生阻力,阻力大小和油液流动的速度以及节流孔的形状和大小有关。油液流动的速度越大,阻力也越大。当活塞向下运动时,则油缸上部体积逐渐增大,而油缸下部体积减小,油液通过活塞上的节流孔由下部流向上部,产生阻力。因此,车辆振动时,油压减振器起减振作用。油压减振器的工作原理
SFK1型油压减振器的组成图如下
1-压板;2-橡胶垫;
3-套;4-防尘罩;
5-密封圈;6-螺盖;
7-密封盖;8-密封圈;
9-密封托垫;10-密封弹簧;11-缸端盖;12-活塞杆;13-缸体;14-储油筒;15-芯阀;16-弹簧;17-阀座;18-涨圈;19-阀套;20-进油阀座;21-锁环;22-阀瓣;23-防锈帽;24、25-螺母。三、垂向油压减振器
SFK1型油压减振器的结构主要由下列部分组成:活塞部分、进油阀部分、缸端密封部分和上下联结部分。此外还有防尘罩、油缸和贮油缸。减振器内部装有油液。活塞部分结构图
在芯阀侧面下部开有两个直径为2mm和两个直径为5mm的节流孔。
活塞部分结构图15-芯阀;16-芯阀弹簧17-阀座19-阀套26-活塞部分;27-调整垫;28-节流孔;29-调整垫.
活塞是产生阻力的主要部分。组装后,节流孔的一部分露出阀套,露出部分的节流孔称为初始节流孔,减振器的阻力主要决定于初始节流孔的大小。为了调整阻力的大小,在芯阀、阀套和阀座的底部,设有0.2和0.5mm厚的调整垫27、29。在活塞的头部装有涨圈18,它的主要作用是提高活塞的密封性,防止活塞磨耗以后过大的阻力变化。活塞部分特点
进油阀部分结构图
进油阀部分20-进油阀体21-锁环22-阀瓣
进油阀部分装在油缸的下端,主要作用是补充和排出油液的一个通道。在进油阀体上装有阀瓣22和锁环21。在阀瓣和阀体座上的阀口之间,以及进油阀体20和油缸筒之间都要求接触严密,防止漏泄。
缸端密封部分5-密封圈6-螺盖7-密封盖8-密封圈9-密封托垫10-密封弹簧11-缸端盖12-活塞杆13-缸体14-储油筒
在油缸筒上装缸端盖11、密封弹簧10、密封托垫9、密封圈5,并通过密封盖7及螺母6把这些零件紧紧压住。
密封圈的作用是把漏过导向套和活塞杆之间缝隙的小量油液从活塞的杆上刮下来,经过缸端盖上的回油孔8,回到储油缸中。密封圈的材质必须用耐寒耐油的橡胶。密封圈的刮油齿要有合理的形状和高度,齿根应防止裂纹。
上下联结部分是油压减振器上下两端与转向架的摇枕和弹簧托板上的安装座相联结的部分。油压减振器的油液减振器油液应满足以下要求:在-40℃~+40℃范围内粘度变化不大,-40℃不凝固;不应混入空气或产生气泡,无腐蚀性;润滑性能好,沥青、胶质、灰渣、杂质少;物理化学性能稳定,不易变质;价格便宜。经过试验,认为SYB1207━56号仪表油具有较好性能。
上下联结部分四、单向油压减振器
车辆在运行中轮轨的垂直冲击过程对减振器来说是压缩过程,为了防止减振器传递这类冲击,采用单向油压减振器。这种单向油压减振器只在拉伸过程产生阻力,而在压缩过程不产生阻力或只产生很小的阻力。轴箱单向减振器上端与转向架构架相连,下端联接在轴箱部分,联接形式采用橡胶套的销接式。在正常使用情况下,减振器相对销和套的转角都不大,橡胶套产生的弹性变形使磨耗不存在。但要考虑到便于更换轴箱弹簧,应允许松开螺母之后,减振器可作大角度的转动。五、横向油压减振器
横向油压减振器内部结构与垂向油压减振器基本相同,结构上的特点是增加了一个空气包。空气包的作用是为了使进油阀完全浸在油中,不露出油液面,防止空气进入缸筒内部。横向油压减振器一般是水平的安装于摇枕与构架之间。横向油压减振器六、抗蛇行油压减振器
抗蛇行运动油压减振器又可称为纵向油压减振器。它安装在车体与转向架之间。目前高速客车转向架都采用的装置。它具有一般油压减振器的特点,只是节流结构与节流特性不同于其它形式油压减振器。七、油压减振器的检修(一)油压减振器的常见故障油压减振器的常见故障主要有:
◆减振器漏油;
◆减振器腐蚀;
◆防尘罩锈穿;
◆内部零件磨损;
◆油液污染变质以及油量不足等。(二)减振器的分解
减振器的分解要求:
分解前:减振器从车上拆下以后,应记录编号和所属车号;铭牌丢失或钢印不清者,应重新编号,以免检修试验时混乱。分解时:零件应成套放在一起,以免互相调换,造成配合不严密。分解后:除胶垫和上、下端螺母外,均应进行清洗;防尘罩、储油缸和压板可进行煮洗;其他零件需放在汽油中清洗。清洗后对各零件进行检查,按限度规定进行修理或更换。减振器的分解顺序:
①拆卸上、下端螺母、压板、胶垫、套和防尘罩;
②分解缸端密封部分;
③取出活塞部分并分解阀座、芯阀和阀套;
④分解缸体与进油阀体(三)各零件的检修限度和修理方法
防尘罩:圆柱表面因碰撞而凹凸不平者,应修整。因腐蚀而有局部破损者应挖补,严重破损者更换。上、下胶垫:凡有明显裂纹、老化变硬、残余变形或局部磨损时,应更换。储油缸:下端丝扣损坏,可堆焊旋削。如下端连接部严重破坏时,可将损坏的螺纹割下,焊接上一段圆钢,然后进行旋削。活塞:方头经使用和锈蚀后,如有损坏,应用锉刀修成方形;丝扣如有损坏,用板牙修理。活塞禁止焊修,镀铬表面如有锈蚀、局部磨耗或弯曲等现象,应更换。如有微小划痕,或因与密封胶垫偏磨而局部发亮,可以继续使用,但磨耗限度不应超过0.05mm。(三)各零件的检修限度和修理方法
涨圈:检修减振器时涨圈一般可以不分解,涨圈失去弹性、磨耗过大或开口在自由状态下小于4mm,工作状态大于0.5mm时,应更换。
芯阀、阀套与阀座:这三个零件在互相接触的圆柱表面磨耗0.05mm时应更换。
芯阀弹簧:经使用后少数出现衰弱现象,自由高度降低,其自由高比原形降低1mm以上者,应更换。
进油阀座:进油阀座与缸体配合过松应更换。若进油阀座变毛,检修时应进行研磨,磨损严重的,可经旋削后再研磨。
阀瓣:使用后阀瓣变毛或出现明显的圆环痕迹,应进行研磨,粗糙度应小于或等于0.8μm。(三)各零件的检修限度和修理方法
密封圈:常见损伤是刮油齿磨耗,当磨耗量过大时,会影响密封性能,内孔直径大于24.5mm时,予以报废。如有变形,膨胀或裂纹等情况应更换。
油封圈:其断面变成三角形或沿圆周方向伸长,均应更换。
缸端盖:缸端盖导向孔偏磨后,会影响阻力系数和密封性能,其内表面直径磨耗0.06mm时更换铜套,对未镶铜套的缸端盖,应扩孔镶铜套。
缸体:破裂或内表面直径磨耗超过0.06mm时,应更换。
油液:使用后变黑变脏的油液,经处理后可再使用。(四)减振器的组装
减振器的组装与分解程序相反,参照分解前记录进行。所有内部零件在组装前都要用汽油冲洗,禁止用棉纱擦拭,以防线头进去减振器内部。放入缸体和活塞时,要注意放正。将活塞压倒底部后,注入0.9kg油液,提动活塞,上下移动3、4次,排出底部空气。经检验合格的减振器平放24h不得漏油。若有漏油应检查更换密封圈或油封圈。谢谢模块三转向架的认知与检修
项目五认识货车转向架(一)任务一转8A型货车转向架任务二转8AG、转8G型货车转向架任务一转8A型货车转向架一、货车转向架的一般特点:二、货车转向架的发展三、三种结构的转向架四、转8A型货车转向架一、货车转向架的一般特点:结构简单,安全可靠,运行性能良好,维护检修方便。—般仅在摇枕和侧架之间或轮对轴箱和构架之间设置一系弹簧装置。以往的货车转向架在其轮对和轴箱之间一般安装滑动轴承装置,近年来则普遍采用性能良好的滚动轴承装置。由于货车的载重量较大,其转向架承受的静、动载荷都较大,因此货车转向架的侧架一般都做得比较粗大,以保证具有足够的强度和刚度。货车转向架一般采用结构简单的单侧闸瓦制动,也有部分货车转向架采用双侧闸瓦制动或其他形式的制动方式。二、货车转向架的发展建国前1952年1956年1958年1961~1965年1966年30t、40t级50t、60t级60t级60t级60t级定型进口转3、转4、转5型转6型老转8转8A型转8A型三、三种结构的转向架1.采用构架式焊接转向架2.采用三大件式转向架3.采用准构架式转向架
1.构架式焊接转向架这种25t轴重低动力作用转向架采用H型整体焊接构架,轴箱弹簧悬挂,双斜楔摩擦减振及吊滑式制动装置,心盘承载。这种转向架的优点是,簧下质量较小,轮轨动力作用较低,抗菱形变形刚度大,轮对正位好,蛇行运动临界速度较高。不足之处是构架抗扭刚度大,均载性能不如三大件式转向架。2.三大件式转向架三大件主要指摇枕、侧架和轮对轴箱装置。转8A转向架就属于三大件式2D轴转向架。这种转向架簧下质量大,两侧架通过摇枕、斜楔连接,配合松弛,抗菱形变形刚度小,临界速度不高。3.准构架式转向架这种转向架开始是为75t敞车专门设计的2E轴转向架,是一种新型转向架。这种转向架由两个侧架一个摇枕通过定位销及橡胶衬套组成,采用设置在侧架上的旁承承载结构,轴箱弹簧装置由轴箱两翼的内外簧及顶部弹簧、减振斜楔及橡胶块组成。这种结构一方面保留了三大件式转向架均载性能好的优点,一方面又综合了构架式转向架簧下质量低,抗菱形变形刚度大的特点。动力学试验表明,该转向架轮轨动力作用较小,蛇形运动临界速度较高,各项动力学性能指标良好。目前该型转向架正处在运行考验中。四、转8A型货车转向架转8A型转向架属三大件式转向架,是目前我国大量运用的一种主型货车D轴转向架。转8A型货车转向架1-轴承;2-轮对;3-侧架;4-楔块;5-摇枕;6-弹簧;7-制动装置;8-旁承;9-下心盘。转8A型转向架的结构见下图(一)轮对和轴承装置转8A型转向架采用导框式轴箱定位,采用标准RD2型滚动轴承车轴和整体辗钢车轮。容许轴重为21t,故采用该型转向架的货车其自重和载重总和不能超过84t。RD2型滚动轴承装置包括197726T双列圆锥滚子轴承和承载鞍。圆锥滚子轴承既能承受径向力,又能承受一定的轴向力。承载鞍顶部为圆弧(R=2000mm),由于无轴箱体,所以重量轻。(二)侧架和摇枕转8A货车转向架的构架是由左右两个独立的侧架与一个摇枕组成。每—侧架联系前后两个轮对一侧的轴箱,左右两个侧架之间在中央部位用一根横向放置的摇枕联系在一起。摇枕和侧架可以有上下方向的相对移动,而前后、左右方向的相对位移则限制在间隙容许的范围之内。一般移动量很小。1.侧架
其侧架结构如右图所示。
结构特点:(1)侧架的两端具有宽度较大的导框。(2)侧架的导框插入承载鞍(或轴箱)的导框槽之内。(3)侧架中部有一较大的方形孔,在这个空间内安装摇枕和摇枕弹簧。在方孔两侧的立柱内侧平面上固定安装磨耗板。转8A型转向架侧架1-磨耗板2-楔块挡3-检查孔4-轴箱导框5-圆脐子6-弹簧承台7-制动梁滑槽2.摇枕(如右图)
(1)将车体作用在下心盘上的力传递给支承在它两端的枕簧上。
(2)用来把转向架左右两侧架联系成一个整体。
(3)转8A型转向架的摇枕为封闭的箱形截面,形状为鱼腹形摇枕。
(4)摇枕两端的侧面上,有向内凹进并与水平面成45°夹角的楔块槽,楔块槽的斜面与楔块摩擦减振器相接触,此接触面即为减振装置的副摩擦面,这种结构是转8A型转向架特有的。转8A型转向架摇枕1-下旁承座;2-泥心孔;3-心盘螺栓孔;4-固定杠杆支点座;5-楔块槽;6-圆脐子;7-中心销孔;8-排水孔。(三)下心盘(如下图)下心盘和装在车体枕梁下面的上心盘互相配合,一方面承受车体上的垂向力和水平力;另—方面,车辆通过曲线时,转向架的下心盘和车体的上心盘之间可以自由地相对转动,以减少车辆通过曲线时的阻力。为了避免上下心盘脱开,两心盘之间垂向安插一根锻钢中心销。下心盘用螺栓固定在摇枕上,在下心盘与摇枕之间加适当厚度的垫板,以调整车钩高度。为了减少心盘之间的摩擦,在制造或检修组装时,上下心盘的接触面处应放一些润滑油脂。下心盘(四)下旁承铁(如下图)下旁承采用铸铁平面摩擦式刚性旁承,结构比较简单。当车辆通过曲线时,离心力的作用使车体产生倾斜,当倾斜超过—定量时,车体一侧的上下旁承便接触并承担一定的垂向载荷。当车辆处于正常状态时,上下旁承之间要保持一定的间隙。有关规程规定:段修落车后,同一转向架左右旁承游间之和为10~16mm,但一侧最小不少于4mm,在运用中允许游间之和为2~20mm。间隙过大则增加车体的侧滚和倾斜;过小则上下旁承接触过早,增加转向架回转阻力,不利于转向架通过曲线。下旁承铁(五)弹簧减振装置转8A型转向架采用—系中央悬挂,斜楔式变摩擦力减振器。每台转8A型转向架有两套弹簧减振装置,分别装在两侧架中央的方形空间内。每套装置由七组双卷弹簧(圆弹簧)和两块三角形楔块组成(如右图)。七组双卷弹簧全部支承在侧架弹簧承台圆脐子上,其中五组弹簧的上端由摇枕端部的圆脐子定位,另外两组弹簧的上端由前后两个摩擦楔块上的圆脐子定位。摩擦楔块的副摩擦面(45度角)部分嵌入摇枕的楔块槽中,主摩擦面(与铅垂线成2度30分角)紧贴侧架立柱上的磨耗板。摩擦楔块减振过程车体传给摇枕的垂向作用力使弹簧压缩,由于摇枕和楔块之间有45°角的斜面。因此在车体作用力和弹簧反力的作用下,楔块弹簧布置和侧架立柱磨耗板之间、
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