转K2型中央悬挂装置检修作业设计-电气化铁道技术专业毕业论文.docx
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1、 毕业设计转K2转向架中央悬挂系统作业设计所在学院 铁道车辆与机械学院 班 级 姓 名 学 号 指导老师 完成日期 5摘要铁路是一个国家重要的基础设施,国民经济的大动脉和大众化的交通工具,在综合交通运输体系中处于骨干地位。但是,速度的劣势一度使这一传统行业处于竞争危机之中。因此,自有铁路以来,人们就不断致力于提高列车的运行速度,为此,许多优秀的铁路技术人员付出了艰苦卓绝的努力。1964年,世界上第一条高速铁路日本东海道新干线建成通车,达到当时最高运行速度240Km/h,从此高速铁路在世界发达国家迅速崛起,获得蓬勃发展,在世界范围内引发一场深刻的交通革命。而货车转向架作为机车车辆走行部的零部件和
2、装置组装而成的独立部件,起支承车体、转向和制动的作用,并保证机车车辆在轨道上安全平稳地运行。对转向架的技术应更加重视,本文主要介绍了转K2型转向架的构造与检修方法。Railway is the important infrastructure of a nation, the national economy of large arteries and popular means of transport, in the key position in the comprehensive transportation system. However, the speed disadvantag
3、e once made this traditional industry at a competitive crisis. Therefore, its own railway since, people constantly working to improve running speed of train so many excellent railway technical staff hard work.was opened to traffic, at that time reached the maximum operating speed 240Km/h, from the h
4、igh-speed railway in the world developed rapidly, obtains the vigorous development, caused a profound revolution in the world of traffic.Independent parts and truck steering parts and device assembly frame as the locomotive vehicle walking part and become, supporting body, steering and braking effec
5、t, and ensure the locomotive run safely and smoothly in orbit. The bogie technology should be paid more attention, this paper mainly introduces the method of steering structure and overhaul rack type K2.目 录摘要第1章转向架的作用和类型1.1 转向架的基本作用41.2 转向架的类型41.3 货车转向架的组成8第2章 转K2的特点2.1 转K2货车转向架的特点102.2 转K2货车转向架的组成1
6、13章 转向架检修的综合要求3.1 基本作业条件153.2 通用要求153.3 铸钢侧架163.4 铸钢摇枕173.5 减振装置193.6 枕弹簧的检修203.7 心盘旁承21第4章 转K2中央悬挂系统检修要求4.1 中央悬挂的作用234.2 中央悬挂的组成234.3 圆弹簧的检修方法23第5章 转K2转向架中央悬挂系统作业设计说明5.1 检修作业指导的作用255.2 检修作业指导书的编写依据255.3检修作业指导书编写原则25参考文献致谢第一章 转向架的作用和类型转向架作为铁路车辆的五大部件之一,它的各种参数也直接决定了车辆的稳定性和车辆的乘坐舒适性。从建国初期到现在,我国的客车转向架逐渐由
7、落后走向先进,特别是近年来,随着新转向架的装车使用和各种先进技术的运用,我们的旅行环境变得越来越好了。我们有理由相信,未来的火车一定会更平稳,更舒适。1.1 转向架的基本作用作为机车车辆的关键部件,转向架具有非常重要的作用。(1)车辆上采用转向架是为了增加车辆的载重、长度与容积,提高列车的运行速度,以满足铁路运输发展的需要。(2).保证在正常运作条件下,车体都能可靠地落在转向架上,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
8、过曲线。(5).转向架的结构要便于弹簧减震装置的安装,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),转向架啊是车辆的一个独立部件,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。1.2货车转向架的类型按转向架的轴数、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
9、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(1) 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
10、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。(2) 轴向定位方式固定定位: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。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。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
11、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。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。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
12、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。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。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。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
13、宜的刚度实现良好的弹性定位。1.2.1(一)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,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,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。(二) 按弹簧悬挂方式分类(1) 一系弹簧悬挂:在采用一系悬挂
14、的车辆上,从车体至轮对之间只设有一系弹簧减振装置,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,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
15、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。(2)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。(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。它是目前我国货车主要采用这种承载形式。(四)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:图车体通过心盘支撑在摇枕上,摇枕两端支撑在摇枕
16、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。如图1所示。图1:心盘承载的摇动台装置(2)无摇动台装置的转向架:非心盘承载装置的转向架。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
17、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。如图2所示。图2:非心盘承载,无摇动台结构心盘集中或部分承载的无摇动台转向架。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。如图3所示。图3:心盘承载,无摇动台结构(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车体与构架之间没有弹簧减振装置,整体焊接构架货车转向架采用这种结构方式。如图4所示。
18、图4:心盘承载,轴箱弹簧悬挂的装置(五)构架与轮对轴箱之间的载荷传递方式(1) 转向架侧架直接置于轮对轴箱上,无轴箱弹簧装置。(2) 转向架的每侧有一个纵向布置的、较长的均衡梁,均衡梁两端之于连个轴箱上,均衡梁上有均衡梁弹簧及弹簧座,转向架构架支悬于均衡梁弹簧上。(3) 转向架构架由轴箱顶部的弹簧支撑。(4) 每个轴箱左右两侧铸有弹簧托盘,转向架构架由弹簧托板上的轴箱弹簧支撑。1.3货车转向的组成一般转向架的组成可以分为以下几个部分,如图5所示。1.轮对轴箱装置: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
19、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。 3.构架或侧架:构架(侧架)是转向架的基础,它把转向架各答零、部件组成个整体。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
20、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,产生制功效果。 5.转向架支承车体的装置:转向架支承车载的方式(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(如直向力、振动力等);为使车辆顺利通过曲线,车体与转向架之间应绕不变的旋转中心相对转动。转向架的承载方式可以分为心盘集中承载、非心盘承载和心盘部分承载三种。图5:转向架组成图第二章 转K2转向架为了适应铁
21、路跨越式发展需求,货物列车也向着高速、重载的方向发展。为改善货车转向架的性能,我国不仅从国外引进了一批性能较为先进的转向架,而且将国外先进技术与我国的实际情况相结合,进行了大量的研究、试验工作,取得了较大的成果,一批新型提速转向架应运而生,如转K1、K2型转向架及采用整体刚性构架的转K3型转向架、摆动式的转K4型转向架,装配在70T货车的转K5、K6型转向架。它们都在减少重载列车轮轨之间的磨耗、降低重载运输的成本、隔离轮轨间的高频振动、改善车辆的垂向振动力学性能、提高车辆运行的平稳性都具有不可比拟的。在诸多的新型提速转向架中,K2型转向架,性能较为稳定,运行状态良好,商业运行速度为120km/
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