南车长江车辆有限公司 2013年10月,Page 2,第二部分 培训内容,目 录 货车转向架概述 作用原理及主要特点 主要性能参数与基本尺寸 主要结构 使用、维护、检修要求,Page 3,一、货车转向架概述,转向架： 一种能相对车体转动的走行装置，引导车辆沿钢轨行使和承受来自车体及线路的各种载荷并缓和动作用力，是保证车辆运行品质的关键部件 基本模式： 按结构型式分：整体构架式、三大件式 按轴型分：C轴、D轴、E轴、F轴、G轴等 按轴数分：两轴、三轴、多轴 按承载结构分：心盘承载、心盘和旁承联合承载、全旁承承载,Page 4,一、货车转向架概述,整体构架式： 主要国家：法国、德国等欧洲国家 三大件式： 主要国家：美国、加拿大、中国,Page 5,一、货车转向架概述,转K4型转向架 摆动式（Swing Motion）转向架是美国原ABC-NACO公司于1970年研制成功的快速货车转向架经过近40年的运用实践证明，该转向架性能优良、安全可靠目前，广泛应用于美国、加拿大、泰国、韩国等国家 为满足中国铁路货车提速的需要，在铁道部支持下，南车长江车辆有限公司（原株洲车辆厂）于2001年以合资形式引进了摆动式（Swing Motion）转向架技术，在保持摆动式转向架先进的设计原理、结构和成功的经验基础上，按照中国的铁路标准及线路情况，实现了摆动式转向架的国产化，研制了轴重21吨、商业运营速度为120km/h的摆动式转向架。
2002年1月定型为转K4型转向架Page 6,一、货车转向架概述,转K4型转向架,轴重 21t 自重 ≤4.2t 最高时速 120km/h,Page 7,一、货车转向架概述,转K5型转向架 根据铁道部铁路货车重载运输要求，南车长江车辆有限公司（原株洲车辆厂）于2003年与美方联合，在美国25吨轴重摆动式转向架及转K4型转向架的基础上研制了轴重25吨摆动式转向架 2003年9月定型为转K5型转向架 与K4的不同之处： 车轴采用E轴、轴距增大至1800mm、弹簧托板由直边形改为鱼腹形压型件、摇枕一端增加2组承载弹簧、采用直径Ø375mm下心盘、摇枕和侧架加大断面以满足25t轴重强度的要求等Page 8,一、货车转向架概述,转K5型转向架,轴重 25t 自重 ≤4.7t 最高时速 120km/h,Page 9,一、货车转向架概述,运用与发展 在引进摆动式转向架技术过程中，除充分消化吸收其先进的设计机理和制造工艺外，公司根据中国的运用条件和运用中出现的问题（包括在环行线的120km/h运行可靠试验），作了进一步改进、完善和创新，进一步提高了关键部件可靠性。
完成的工作主要有转K4型弹簧托板裂纹改造，解决侧架摆动呈八字形、确保摆动性能的研究，以及新型高分子材料组合式斜楔、橡胶弹性旁承、L-C型组合式制动梁的研制和应用等铁道部先后以运装货车[2004]214号文和运装货车[2007]112号文批复了经过优化的图样和技术条件 通过对引进技术的消化吸收和再创新，转K4、转K5型摆动式转向架已成为我国铁路货车提速重载的主型转向架之一Page 10,二、作用原理及主要特点,★国内几种主要转向架的典型特征： （1）转8系列：三大件式，一级刚度，间隙旁承； （2）转K2、转K6：侧架弹性下交叉支撑装置、常接触弹性 滚子旁承； （3）转K3：整体构架式转向架、轴箱弹簧悬挂装置、常接 触弹性旁承 ； （4）转K4、转K5：摆动式转向架、常接触橡胶弹性旁承Page 11,二、作用原理及主要特点,摆动式转向架作用原理 在传统三大件式转向架基础上增加一个弹簧托板，联接左右两侧架的弹性悬挂，并通过摇动座坐落在侧架中央承台的支承座上，形成下摆点；同时左右侧架通过其顶部导框摇动座分别支承在前后两承载鞍上，形成上摆点两侧架通过上、下摆点联接成为横向可同步摆动的吊杆，并与弹簧托板铰接形成一个矩形的摆动机构，在车辆运行时实现横向摆动。
Page 12,二、作用原理及主要特点,,,摆动机构示意,Page 13,二、作用原理及主要特点,2. 主要特点 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Page 14,二、作用原理及主要特点,3）左右侧架通过弹簧托板联接，增加了转向架的抗菱刚度，具有较高的临界速度 4） 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Page 15,三、主要性能参数及基本尺寸,主要性能参数,Page 16,三、主要性能参数及基本尺寸,2. 主要基本尺寸,Page 17,四、主要结构,,Page 18,四、主要结构,转K5型转向架分解图,Page 19,四、主要结构,1. 轮对组成,轴承分解图,Page 20,四、主要结构,故障图片：,,Page 21,四、主要结构,2. 承载鞍 结构：转K4、转K5承载鞍结构类似。
鞍顶面为经硬化处理的弧面，与导框摇动座组合成为摆动机构的上摆点 鞍面尺寸与轴承相匹配 材质：C级钢,承载鞍改进过程,Page 22,四、主要结构,相关部文主要改进情况：,Page 23,四、主要结构,承载鞍故障形式及检修要点：,Page 24,四、主要结构,3. 侧架组成 侧架材质：AAR M201 B级钢（转K4）；AAR B+级钢（转K5） 侧架立柱磨耗板材质均为45钢，用两个ZT型平头折头螺栓及防松螺母紧固在侧架立柱面上 侧架滑槽磨耗板材质为T10钢 导框摇动座为合金钢锻件，两侧以垫片对中正位，下部焊装导框摇动座固定块防止其脱落 转K4、转K5通用的零部件有： 侧架立柱磨耗板、平头折头螺栓及防松螺母、导框摇动座固定块,Page 25,四、主要结构,3. 侧架组成,Page 26,四、主要结构,目前，线路上运行的导框摇动座有以下几种形式 ：,,大圆弧方案，无识别标记，段修时底部须加工凹槽,,加工部位,改进后,Page 27,四、主要结构,侧架组成零部件相关部文改进情况：,Page 28,四、主要结构,侧架组成零部件相关部文改进情况：,挡键及螺栓须符合运装货车[2007]612号文件要求,运装货车[2006]162号部文相应修改,防脱止挡,挡键装配位置,挡键回退位置,Page 29,四、主要结构,解决侧架摆动呈八字形的改进： 故障形式 ： 2004年，在铁科院组织的货车120km/h可靠性试验运行达5万多公里后，发现试验车G70H 6450103车（空车）的转K4型转向架承载鞍导框挡边与侧架导台磨耗已超限，同时导框摇动座向内爬上承载鞍顶部圆弧不复位，两侧架呈 “八”字状态。
侧架呈八字形,原因分析： 经对转向架配件检查及厂内运行试验表明，两侧架上摆点规律性内移其原因不是配件制造偏差，而是由于两接触弧面半径过大，侧架横向运动时主要靠摩擦力实现两者间的定位，在两者间产生滑移后又不能复位而造成，且在连续曲线上高速运行时表现更为突出Page 30,四、主要结构,改进措施： 为解决承载鞍弧面对导框摇动座的定位不好的问题，我公司经过理论计算和多项试验，提出了将承载鞍顶部圆弧R250改为R80，导框摇动座顶部圆弧R125改为R70的方案该改进方案由运装货车[2004]214号文件批复后在2004年8月起开始装车使用 通过环行线120 km/h可靠性试验和线路运用情况证明，改进方案能有效的解决侧架摆动内倾呈八字形的问题Page 31,四、主要结构,侧架“八”字偏磨情况：,Page 32,四、主要结构,4. 摇枕组成： 摇枕材质：AAR M201 B级钢（转K4）；AAR B+级钢（转K5） 下心盘材质均为 B级钢，直径：转K4为φ355mm/φ308mm，转K5为φ375mm 心盘磨耗盘：材质为尼龙 摇枕八字面不锈钢磨耗板：材质为0Cr18Ni9，转K4、转K5通用。
心盘螺母采用10级BY-A 或BY-B防松螺母，配套螺栓采用GB/Ｔ31.1-88规定的10.9级螺栓Page 33,四、主要结构,4. 摇枕组成,托架组成,Page 34,四、主要结构,与传统摇枕的不同之处： 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Page 35,四、主要结构,Page 36,四、主要结构,5. 弹簧托板组成、摇动座和摇动座支承 转向架通过采用弹簧托板连接两侧架，使转向架正位及横向性能得到有效的控制，提高了曲线和直线上的性能，降低车辆的轮轨动作用力，减少钢轨磨耗和对路基的损坏，转向架能更好地适应重载、提速的要求 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圆弧形接触面形成滚动副，成为摆动机构下摆点，摇动座与侧架中央承台两边的凸台限制侧架的横向摆动量为左右各3°，实现侧架摆动功能 转K4型弹簧托板： 直边形型高强度压型板，板厚为8mm 自2002年开始生产以来，弹簧托板共生产过4种方案，如下表所述：,Page 37,四、主要结构,,Page 38,四、主要结构,转K5型弹簧托板 转K5型弹簧托板与转K4型弹簧托板结构类似，采用鱼腹型高强度压型板，板厚为10mm。
自2003年投入运用以来，未出现裂纹情况 摇动座与摇动座支承均沿用美国原ABC-NACO公司的标准件，摇动座为E级钢铸件，摇动座支承为合金钢锻件 转K4、转K5型转向架通用零部件是：摇动座支承、折头螺栓及防松螺母 新增检修要求： 弹簧托板组成与摇动座通过折头螺栓、防松螺母紧固，在弹簧托板上部与各折头螺栓之间加装GB/T97.1规定的垫圈22，以防止厂、段修分解时割伤弹簧托板和摇动座，分解须从弹簧托板上部去除折头螺栓Page 39,四、主要结构,故障图片：,Page 40,四、主要结构,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，在空车时弹簧具有较小的刚度，提高空车弹簧静挠度； 在重车时弹簧具有较大的刚度，以承受重车的载荷，可使货车转向架的空、重车弹簧静挠度都在合理范围内；,Page 41,四、主要结构,弹簧规格对比,K4：,K5：,Page 42,四、主要结构,弹簧的改进 ：,Page 43,四、主要结构,按照运装货车[2007]112号部文要求，2007年5月1日起，厂、段修车辆按下列要求执行： 装用识别标记为“A”的R80mm小圆弧半径承载鞍的转向架，在厂、段修时，转K4型转向架必须换装自由高为265mm、识别标记为K4-265的减振外圆弹簧；转K5型转向架必须换装自由高为269mm、识别标记为K5-269的减振外圆弹簧。
装用无识别标记的R250mm大圆弧半径承载鞍的转向架，原自由高为275mm、无识别标记的减振外圆弹簧状态正常时可不更换，如需要更换时,转K4型转向架应换装自由高为265mm的减振外圆弹簧，转K5型转向架应换装自由高为269mm的减振外圆弹簧，但同一辆车的减振外圆弹簧必须相同Page 44,四、主要结构,组合式斜楔 斜锲体材质为贝氏体球墨铸铁或针状马氏体； 主摩擦板采用符合运装货车[2007]250号文件要求的高分子复合材料 , 保证转向架相对摩擦系数的稳定，确保车辆动力学性能的稳定； 减少减振系统的磨耗，降低维修成本Page 45,四、主要结构,7. 基础制动装置 采用奥-贝球铁耐磨销套及相应圆销，固定杠杆与固。