我国货车转向架现状与展望

综述・述评

文章编号:100227602(2003)0820011203

铁道车辆　第41卷第8期2003年8月

我国货车转向架现状与展望

林　江

(石家庄车辆厂总师办,河北石家庄050000)

摘　要:分析了我国现有货车转向架的特点,结合我国铁路运输现状,提出了改进传统三大件式转向架、研发新型快运货车转向架、发展2E轴转向架的建议。

关键词:货车转向架;选型;述评

中图分类号:U270.331　　　文献标识码:B

　　为了提高运能,我国铁路成功地进行了客运提

速,主要干线的客运最高速度已达140km h～160km h。然而,我国近7万km。

,入,(集团)有限责任公8A型货车转向架进行技术改造。交叉支撑技术能提高三大件式转向架的抗菱性能,确保转向架的抗菱刚度维持在所需的数值,并能改善转向架的振动性能,减缓斜楔磨耗。但由于交叉杆安装于转向架簧下,承受冲击载荷较大,又受空间位置的局限,交叉杆的安装较困难。目前,交叉支撑结构的限界、强度和可靠性问题仍有待于进一步验证。1.2　控制型转向架

货共线的运输方式,,体运能。但是,,除极少数的快运专列外,仅有70km h～80km h,旅行速度仅有50km h,远远不能满足铁路提速的要求。为此,应尽快开发出能满足运行速度100km h以上的通用货车转向架。

1　我国货车转向架的现状

我国货车转向架自20世纪50年代起借鉴前苏联的货车转向架开始自行设计,走过了定型生产、改进设计、引进仿制、全盘引进的道路。目前,我国已引进和研制了多种货车转向架,但就其运用现状而言,离完全适应我国线路的、较理想的通用货车转向架要求还有一定差距。

1.1　转8A系列转向架

我国的控制型转向架与美国铸钢公司的Ride2

Control型转向架相似,主要安装于原齐齐哈尔车辆厂为大秦线生产的C63型运煤专用敞车上,于1987年通过铁道部鉴定,1990年批量生产。该转向架为铸钢三大件式转向架,采用R-C型常摩擦减振器。经大秦线试验和运用考验,表明其各项性能均明显优于转8A型转向架,但由于检修困难、空重车减振力不能兼顾等因素,制约了其进一步推广应用。1.3　2TN型转向架

我国于1958年参考前苏联的货车转向架自行设计了转8系列转向架。经过60年代的改进设计,该系列转向架已逐步成为我国的主型货车转向架,目前占我国货车转向架总数的80%以上。多年的运用实践证明,转8A型转向架结构简单,制造检修方便,对线路载荷均衡性好,但是,也存在不尽人意之处:(1)斜楔在各力作用下容易形成旋转力矩,引起转向架减振性能不稳定;(2)三大件式结构很难保证构架正位,转向架抗菱性能差,抗蛇行能力弱;(3)转8A型转向架簧下质量大,轮轨作用力大。40多年来,虽然经过十几次中改和小改,但都未能从根本上改善转8型转向架的运

收稿日期:2003203210

作者简介:林　江(19642),男,高级工程师。

该转向架系1988年从波兰引进的Y25型货车转向架,主要用在大秦线的C61Y型运煤敞车上。该转向架为焊接构架式转向架。试验表明,该转向架克服了三大件式转向架抗菱性能差的缺陷;转向架簧下质量小,动力学性能优越;采用双侧闸瓦制动,制动性能好。但运用中出现的构架裂纹和检修不便等问题,影响了其推广应用。国外先进产品的引进只有经过消化、吸收、改进并能适应我国线路条件才能得到广泛应用。1.4　转K2型转向架

该型转向架系齐车公司引进美国交叉支撑技术生产的新型快速货车转向架。目前主要用于快运行包棚车(P65型棚车),今后还要推广到全路新造货车上。该

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铁道车辆　第41卷第8期2003年8月

转向架在传统三大件式转向架的2个侧架间增设了交叉支撑装置,以提高三大件式转向架的抗菱刚度;选用大静挠度的两级刚度弹簧组,以提高转向架的运行品质;采用常接触弹性旁承和新型斜楔,以提高转向架的抗蛇行能力。试验表明,其动力学性能得到了较大的提高,基本上能满足我国货车提速的需要。由于该转向架加装了交叉支撑装置,增大了转向架的簧下质量及自重,轮轨作用力加大;摇枕中间开孔较大将影响摇枕的强度。试验表明,该转向架在110km h以上速度级时,动力学性能还不够稳定;基础制动装置布置不尽合理,120km h时的制动距离过长。建议该转向架的运行速度不宜超过110km h。1.5　转K3型转向架

在自翻车和长大平车等特种货车上,而且由于线路条

件的限制仅用于短途运输。“八五”期间铁道部立项由齐齐哈尔车辆厂研究2E轴转向架。“九五”时期,齐齐哈尔车辆厂、株洲车辆厂、眉山车辆厂分别研制了铸钢三大件式和焊接构架式2E轴转向架(各2种共6种),分别装于6辆参数相同的专用敞车上,于2000年12月23日—30日在太原—临汾间进行动力学性能试验。试验结果表明,这6种转向架基本上都能满足研制合同的要求。

除以上介绍的货车通用转向架外,我国还开发了。通过对这些转,,,要满足中,即客货共线将长期存在;山区多;线路利用率高,维修时间不足;通用货车占绝大部分,转向架的适应能力要强。

该转向架系株洲车辆厂开发的构架式转向架,装用在1000余辆X1K采用焊接构架式结构,,km h的运用要求。但该转向架制造要求高,制动梁安全托装卸不便,目前应用车的轴重是18t,构架是否也会存在类似2TN型转向架的裂纹隐患,还有待进一步的运用考验。1.6　转K4型转向架

2　结论和建议

(1)传统的三大件式货车转向架性能不理想,主

该转向架系株洲车辆厂引进美国的Swing2Motion摆动式转向架,目前正小批量装车试验。Swing2Motion转向架是美国较成熟的超临界设计的转向架。该转向架的特点是将侧架、摇枕设计成以轴承为支点的横向摆动机构。横向摆动刚度分两级,第一级柔软,这样低速下易发生蛇行运动,但蛇行运动较弱可由摩擦减振器抑制;第二级较硬,可提高第二级蛇行运动临界速度。该转向架是在传统三大件式转向架上增加了托盘和摆块,增大了转向架的抗菱刚度,在车辆运行时还可利用摇动台摆动时重力的横向回复分力,抵消转向架的部分横向力,因此,该转向架具有较好的动力学性能和直线运行平稳性。但由于弹簧托盘安装于簧下,增加了簧下质量,轮轨作用力加大,且较复杂的受力易造成弹簧托盘的裂纹。该转向架在美国主要用于快速和高品质货物的运输,均在路况良好的干线上运用。而我国线路状况相差较大,特别是在曲线较多的山区线路上(如成渝线、鹰厦线、成昆线等)长期运用时,弹簧托盘的疲劳问题应特别关注。Swing2Motion转向架对铸造质量要求高,成品率较低,机械加工困难,这些因素将影响该型转向架的推广应用。1.7　2E轴转向架

2E轴转向架的研究始于20世纪50年代,主要用

要原因之一在于其抗菱刚度随着斜楔等接触零部件的磨耗而下降,最后导致减振失效,转向架蛇行失稳。试验表明,转8A型转向架在各项性能良好时完全能满足100km h的运行要求。因此,可以通过提高其摩擦部件的抗磨性能,在摩擦副的更换周期内,保持转向架的抗菱刚度;加大弹簧的静挠度,并采用两级刚度弹簧,提高其运行品质;通过加装常接触弹性旁承提高抗蛇行稳定性,使转8A型转向架能在一定周期内始终保持其稳定的性能,发挥其结构简单、制造成本低、维修简便、线路适应能力强的优点。只要措施得当,传统的转8A型货车三大件式转向架完全能够在我国货运提速中(90km h)发挥其应有的作用。

(2)应吸收各种货车转向架的优点,提高科研水平,引进新技术、新工艺、新材料,针对我国的路况和运输组织的特点,研究开发新型提速货车转向架,以满足货车21t轴重120km h的运用要求。新型货车转向架应具有较好的抗菱刚度,在结构设计中可借鉴构架式转向架和交叉支撑转向架抗菱刚度好的特点,保证其具有持续恒定的抗菱刚度,以提高临界速度;新型货车转向架在设计中还要考虑轮轨关系,传统的铸钢转向架簧下质量大,轨道系统的动力随质量的增加相应加大,在我国客货共线和快速客车对线路标准要求高的状况下,要考虑快速货车通过后对线路造成的影响;匹配较好的弹簧悬挂参数,可提高转向架的运行品质,采用大静挠度和多级刚度弹簧是目前快运货车转向架

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设计制造

文章编号:100227602(2003)0820013205

铁道车辆　第41卷第8期2003年8月

盘形缓冲器的选型及参数设计

林结良

(眉山车辆厂技术中心,四川眉山620032)

摘　要:概述了国际上较通用的盘形缓冲器的结构及性能特点,提出了出口巴基斯坦盘形缓冲器的性能参数及设计构思。

关键词:盘形缓冲器;分析;选型;参数中图分类号:U270.34　　　文献标识码:B

　　盘形缓冲器亦称侧缓冲器,是与螺旋车钩配套应用的铁路车辆连挂装置,属于UIC标准系列。在欧洲大陆和原英联邦国家曾广泛应用。如今,仍有少数国家应用。标准系列,,。而就我国铁路车辆而言,弱环节。

随着我国国民经济的飞速发展和WTO的加入,一方面必须研究开发适应国内市场需求的铁路车辆产品,满足铁路运输提速、重载的要求;另一方面,又要不断拓展国际市场,研制各种不同需求的铁路车辆产品及车辆配件,包括盘形缓冲器,等等。只有这样,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

收稿日期:2002208221

作者简介:林结良(19602),男,高级工程师。

1。1.1　金属弹簧类

金属弹簧类盘形缓冲器的结构形式主要有圆柱螺旋压缩弹簧式、截锥蜗卷式和环形弹簧式三大种。1.1.1　圆柱螺旋压缩弹簧式

该型缓冲器是早期欧洲2轴车上与链子钩相配的标准缓冲器,曾在欧洲国家大量使用,如今仍有少数西南亚国家在继续使用,如锡兰、巴基斯坦等国家。

该种缓冲器采用内外2组圆柱压缩弹簧作缓冲介质。它的主要特点是结构简单,制造精度和成本都较低,而且检修方便。但由于结构限制,容量较低,一般不大于13kJ,而且这种缓冲器的最致命弱点是不吸取冲击功,即动能吸收率几乎为零。因此,这种形式的缓和长轨线路的普及为发展25t轴重的货车创造了条件。25t轴重货车转向架的研究在我国已进行了十多年,“九五”期间铁道部立项研发的6种2E轴货车转向架已完成了线路动力学试验,建议尽快组织部级技术审查,小批量扩大使用,以促进25t轴重货车转向架在我国的推广应用。

参考文献:

[1]　张进德,等.适应货车提速的三大件式转向架新技术和潜能[J].

较好的选择,还可考虑用橡胶或其他材料替代钢簧的方案,解决悬挂参数匹配难的问题;转向架设计还应考虑提速后货车制动的问题,采用新的制动方式,以满足轴重在21t的前提下120km h运行速度时的制动要求;应加紧研究现有高摩合成闸瓦的高速制动性能与单侧制动时车轮的热负荷容量及踏面热裂纹的问题;在开发设计中更应注重零部件的可靠性研究,以免出现类似转8A型转向架因减振器磨耗快导致性能急剧下降的现象;还应从材料选用、工艺方法的选择和结构设计等方面着手,解决可靠性和使用寿命问题。

(3)提高运输效率的另一个有效途径是发展大轴重货车。世界各主要开行重载运输的国家都选择了发展大轴重货车的方式。如北美货车的轴重已由23t提高到30t,目前正在研究35t轴重的车辆。因此,发展大轴重货车也是铁路货车发展的一个方向。我国重轨

铁道车辆,1999,37(5):1—3.

[2]　陈明资.我国铁路货车转向架现状及2010年发展设想[J].铁道

车辆,1996,34(11):10—14.

[3]　曹志礼.货车转向架选型问题探讨[J].铁道车辆,1994,32(11):

1—11.

(编辑:李　萍)

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ABSTRACT

EffectofLateralRigidityoftheSingleTractionRodontheDynamicsPerformanceofPassengerCars

.LIUHong2you,etal

(male,bornin1973,graduatestudentfordoctordegree,KeyStateLaboratoryforTractionPower,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)

Abstract:Themeasurementmethodanddesignthoughtofthelateralrigidityofthesingletractionroddevicearedescribed.Thehighspeedpassengercardynamicsmodelwith35degreesoffreedomisappliedtostudytheeffectoflateralsingletractionrodperformancehethatthelateraltractionrodshallbereducedasmuchasssibleinordertoobtainthegooddynamicsperformanceofpassengercars.

Keywords:dynamics;passengercar;singletractionrod

SurveyofResearchontheMatchingRelationsbetweenAxleLoadandSpeedoftheFreightCar

.DINGXu2jie,etal

(male,bornin1976,engineer,TechnicalResearchDepartmentofSifangRollingStockResearchInstitute,Qingdao266031,China)Abstract:Thedevelopmentgeneralofaxleloadandspeedoffreightcarsinourcountryandabroadisdescribed.Theeffectsofincreasingofaxleloadandspeedonthedynamicsperformance,trackline,operationreliabilityofpartsandcomponentsofcarsareanalyzed.

Keywords:freightcarbogie;axleload;speedPresentConditionsandDevelopmentofBoxCarsinOurCountryandAbroad

TIANBao2shuan

(male,bornin1966,seniorengineer,TechnicalResearchDepartmentofSifangRollingStockResearchInstitute,Qingdao266031,China)Abstract:Thelatesttechniqueappliedonspecialboxcarsabroadandthepresentconditionsofboxcarsinourcountryareexpounded.Themaintechnicalparametersandperformancefeaturesofnew

typespecialboxcarsinourcountryaredescribed.Theexistingproblemsarepointedout.Andsuggestionsaregivenonthetechnicaldevelopmentofspecialboxcarsinourcountry.

Keywords:boxcar;structureform;performance;technicalparameter;review

PresentConditionsofFreightCarBogiesinOurCountryProspects

INmrnio,GeneralRollingStocks,050000,China)

Abstract:Thefeaturesofexistingfreightcarbogiesinourcountryareanalyzed.Inlightofexistingconditionsofrailwaytransportinourcountry,suggestionsaregivenforimprovementofthetraditionalthree2piecebogies,developmentofthenewtypefastfreightcarbogiesanddevelopmentofthe2Eaxlebogies.

Keywords:freightcarbogie;modelselection;review

ModelSelectionandParameter

DesignforDiscBuffers

LINJie2liang

(male,bornin1960,seniorengineer,TechnicalCenterofMeishanRollingStockWorks,Meishan620032,China)

Abstract:Thestructureandperformancefeaturesofthediscbuffersthatarefairlycommonininternationalmarketaredescribedgenerally.TheperformanceparametersanddesignthoughtofthediscbuffersexportedtoPakistanareputforward.

Keywords:discbuffer;analysis;thoughtNoiseControlonDieselTiltingRailcarSets

SUNJia2ping

(male,bornin1967,engineer,TechnicalCenterofTangshanLocomotives&RollingStockWorks,Tangshan063035,China)

Abstract:Thesourceandtransmittingwaysofnoiseofdieseltiltingrailcarsetsareanalyzedbriefly.Andmeasurestoreducevibrationandnoiseareputforward.