【文章內(nèi)容簡介】 ，2003年1月9日鐵道部運輸局裝備部在北京組織召開了C76型全鋼浴盆運煤敞車設計任務建議書及設計方案部級審查會，并以運裝貨車［2003］20號《關于批復C76型全鋼浴盆運煤敞車設計任務書和設計方案的通知》下發(fā)了C76型全鋼浴盆運煤敞車設計任務書。按照設計任務書的要求，我公司于2003年2月完成了轉K6型轉向架工作圖設計、技術條件及質(zhì)量特性重要度分級表等技術文件的編制工作。2003年3月27日，鐵道部運輸局裝備部在北京組織召開了25t軸重新型運煤敞車技術方案審查會。并以運裝貨車［2003］112號文件印發(fā)了《25t軸重新型運煤敞車技術方案審查意見》。2003年4月完成了轉K6型轉向架側架、搖枕的試制及靜強度、靜載荷和疲勞試驗，2003年5月完成了三輛份轉向架的試制工作。2003年6月24日，在齊齊哈爾鐵路分局管內(nèi)齊齊哈爾站至煙筒屯站區(qū)間和榆樹屯站至龍江站區(qū)間完成了轉K6型轉向架配裝25t軸重新型運煤敞車動力學試驗?？铡⒅剀囎罡哌\行速度138km/h，動力學性能符合GB559985《鐵道車輛動力學性能評定和試驗鑒定規(guī)范》的規(guī)定。2003年9月12～13日，鐵道部運輸局裝備部在秦皇島組織召開了轉K6型轉向架技術審查會。并以運裝貨車［2003］326號文件印發(fā)了《關于印發(fā)25t軸重新型運煤敞車、2E軸擺式轉向架、2E軸下交叉支撐轉向架技術審查意見的通知》，同意齊車公司研制的25t軸重下交叉支撐轉向架通過技術審查，并定型為轉K6型轉向架。第2節(jié) 轉K6型轉向架概述1 用途轉K6型轉向架適用于標準軌距、軸重25t、最高商業(yè)運營速度120km/h的各型鐵路提速、重載貨車。2 主要結構特點轉K6型轉向架系鑄鋼三大件式貨車轉向架。一系懸掛采用軸箱彈性剪切墊。二系懸掛采用帶變摩擦減振裝置的中央枕簧懸掛系統(tǒng)，搖枕彈簧為二級剛度；兩側架之間加裝側架彈性下交叉支撐裝置。采用直徑為375mm的下心盤，下心盤內(nèi)設有含油尼龍心盤磨耗盤。 采用JC型雙作用常接觸彈性旁承。 裝用25t軸重雙列圓錐滾子軸承，采用輕型新結構HEZB型鑄鋼車輪或HESA型輾鋼車輪；基礎制動裝置為中拉桿式單側閘瓦制動裝置，采用LA或LB型組合式制動梁，新型高摩合成閘瓦。；；。3 主要性能參數(shù)和基本尺寸 軌距 1435mm 軸重 25t軸型 RE2A或RE2B自重 最高商業(yè)運營速度 120km/h 通過最小半徑(限速) 145m 固定軸距 1830mm 軸頸中心距 1981mm 旁承中心距 1520mm空車心盤到軌面高（） 680mm 下心盤直徑 375mm 下心盤面到下旁承頂面距離 自由狀態(tài) 92mm 工作狀態(tài) 83mm 側架上平面到軌面距離 787mm 側架下平面到軌面距離 162mm 車輪直徑 840mm 游動杠桿自由端與鉛垂軸夾角 53176。 基礎制動裝置制動倍率 4 轉K6型轉向架主要結構二維示意圖 轉K6型轉向架三維實體圖 轉K6型轉向架三維實體爆炸圖第3節(jié) 轉K6型轉向架關鍵技術及原理1 軸箱橡膠墊轉K6型轉向架軸箱一系加裝了內(nèi)八字橡膠彈性剪切墊，實現(xiàn)輪對的彈性定位，減小轉向架簧下質(zhì)量，隔離輪軌間高頻振動，降低對軌道的沖擊，改善輪軌之間的磨耗。采用軸箱橡膠墊對改善輪對的垂向振動效果明顯。輪重垂向減載率、輪對垂向振動加速度平均最大值、輪軌垂向力平均最大值都小于剛性承載鞍方案。采用軸箱橡膠墊也可大大改善車輪踏面磨耗狀況，車輪踏面磨耗量小于采用剛性承載鞍車輪磨耗量；采用軸箱橡膠墊時，輪軌橫向力和輪軌間縱向力也比采用剛性承載鞍要小，可降低對軌道的沖擊，這對減少鋼軌的損壞是很有利的。采用軸箱橡膠墊緩和輪軌沖擊，同時有利于提高轉向架側架等零部件的疲勞壽命。2 側架彈性下交叉支撐裝置 側架彈性下交叉支撐裝置作用采用側架彈性下交叉支撐裝置，用以提高轉向架的抗菱剛度，從而提高轉向架的蛇行失穩(wěn)臨界速度、提高貨車直線運行的穩(wěn)定性。同時，交叉支撐裝置可有效保持轉向架的正位狀態(tài)，從而減小了車輛在直線和曲線運行時輪對與鋼軌的沖角，改善轉向架的曲線通過性能，顯著減少輪軌磨耗。 側架彈性下交叉支撐技術原理與傳統(tǒng)H型構架轉向架不同，三大件式貨車轉向架，是由一個搖枕兩個側架組成轉向架的“構架”，用來傳遞載荷并約束兩個輪對的運動。作為三大件轉向架的搖枕可以相對左右側架作浮沉、滾擺運動，但搖枕與側架間不宜有相對搖頭運動，因為這種運動會削弱轉向架對輪對蛇行的約束?？墒窍褶D8A型轉向架那樣的傳統(tǒng)三大件式轉向架，側架相對搖枕的水平（搖頭）轉動是通過搖枕兩端的彈簧和斜楔減振裝置來約束的，這種約束方式并不十分牢靠，它所提供的阻止搖枕與側架之間發(fā)生菱形變形的約束與彈簧減振裝置承受的載荷大小、斜楔的磨耗狀態(tài)和幾何形狀有關。處在空車狀態(tài)或斜楔嚴重磨損和變形時，這種約束比較松散。轉向架運行時，由于前后輪對會產(chǎn)生同相搖頭及反相橫擺蛇行運動，將使左右側架相對搖枕發(fā)生水平平面內(nèi)的同相角位移，即轉向架“構架”發(fā)生菱形變形。搖枕與側架間約束菱形變形的能力通常用抗菱剛度KL來表示。 傳統(tǒng)三大件式轉向架的菱形變形傳統(tǒng)三大件轉向架抗菱剛度由搖枕兩端的彈簧和斜楔減振裝置來提供的，由搖枕彈簧提供的抗菱剛度和由減振器提供的抗菱剛度很小，試驗測試表明，其抗菱剛度值僅有1～2MNm/rad。理論研究指出，三大件式轉向架的抗菱剛度對轉向架的蛇行運動穩(wěn)定性有控制性作用，抗菱剛度小，兩輪對容易產(chǎn)生同相搖頭和反相橫移運動，轉向架直線運行的穩(wěn)定性就差，容易發(fā)生蛇行失穩(wěn)，并降低車輛平穩(wěn)性。因此，提高三大件式轉向架的抗菱剛度是非常重要的。交叉支撐裝置的原理就是在三大件式轉向架的基礎上，采用一種相互交叉的桿件結構把轉向架的左右側架彈性地連接起來，(a)所示。 交叉支撐轉向架原理圖 由此可見，轉K2型轉向架加裝交叉支撐裝置后的抗菱剛度由兩部分組成，一是搖枕側架間的抗菱剛度kL0，二是與兩交叉桿端頭剛度k及α角有關而形成的交叉支撐裝置的抗菱剛度。因此，加裝交叉支撐裝置后，轉向架抗菱剛度顯著增大。根據(jù)實測結果，交叉支撐轉向架的空、重車抗菱剛度可比原三大件式轉向架提高3～6倍，從而提高了車輛蛇行失穩(wěn)臨界速度，防止在最高運行速度范圍內(nèi)發(fā)生蛇行運動，不僅使車輛具有更好的運行平穩(wěn)性和脫軌安全性，而且使車輛在直線與曲線運行時的輪軌沖角減小，可有效減少車輪與鋼軌的磨耗。交叉支撐裝置克服了傳統(tǒng)三大件轉向架的正位對斜楔狀態(tài)的依賴，同時，還可有效改善斜楔的受力狀態(tài)，延長減振裝置摩擦副的使用壽命，提高轉向架減振性能的穩(wěn)定性。3 雙作用常接觸彈性旁承 雙作用常接觸彈性旁承作用貨車運行速度的提高，要求采用常接觸彈性旁承增大轉向架與車體之間的回轉阻尼，以有效抑制轉向架與車體的搖頭蛇行運動，同時約束車體側滾振動，提高貨車在較高速度運行時的平穩(wěn)性和穩(wěn)定性。常接觸彈性旁承，由于上下旁承之間無間隙而又有接觸彈性，也增加了車體在轉向架上的側滾穩(wěn)定性。同時，為了防止貨車曲線運行時車體發(fā)生過大傾角，采用剛性滾子來限制彈性旁承的壓縮量。一旦上旁承板壓靠滾子，不僅車體側傾角受到限制，而且由于滾子的滾動而不致增大回轉阻力矩，影響曲線通過性能。 雙作用常接觸彈性旁承原理雙作用常接觸彈性旁承，由橡膠鋼簧復合彈性體和剛性滾子并列組成，裝用這種旁承后，車體落車時，給予常接觸旁承彈性體一定的預壓縮量，在上下旁承之間產(chǎn)生一定的預壓力，當轉向架相對于車體回轉或有回轉趨勢時，在上旁承金屬面與下旁承由合成材料制成的磨耗板之間產(chǎn)生摩擦阻力，左右旁承之間形成了回轉阻力矩。對車體與轉向架間采用間隙旁承的車輛來說，回轉阻力矩主要由上、下心盤間的摩擦阻力所產(chǎn)生。由于空車狀態(tài)心盤載荷較小，故空車時的回轉阻力矩較小，而重車回轉阻力矩就較大。當車輛采用常接觸旁承后，回轉阻力矩M將由旁承摩擦力矩M1和心盤摩擦力矩M2所組成， 即M=M1+M2………………………………… 旁承摩擦力所產(chǎn)生的阻力矩主要增加了空車狀態(tài)的回轉阻力矩。由于車體施加在旁承上的正壓力并不隨空、重車狀態(tài)而變化，故式中的M1基本上是一個常量。這樣，當采用常接觸式彈性旁承時，可使車輛在空車和重車狀態(tài)都能獲得較為理想的回轉阻力矩。4 中央懸掛系統(tǒng)兩級剛度彈簧轉向架的一級剛度搖枕彈簧裝置是一種內(nèi)、外簧為等高度的的彈簧裝置，由于貨車空車和重車的簧上載荷相差很大，一般貨車可相差5～6倍。這樣，在空車載荷時的彈簧剛度就顯得過大，導致空車時彈簧靜撓度偏小。眾所周知，提高彈簧靜撓度不僅可以提高貨車轉向架的運行平穩(wěn)性，而且還可以提高轉向架對扭曲線路的適應性和脫軌安全性?，F(xiàn)有貨車空車運行性能和脫軌安全性不良，也與空車彈簧靜撓度過小有關，因此有必要采取措施提高貨車空車的彈簧靜撓度。采用內(nèi)、外枕簧不同高度的兩級剛度彈簧是提高空車彈簧靜撓度的有效措施，即在空車時彈簧具有較小的剛度，使空車彈簧靜撓度提高，而在重車時彈簧具有較大的剛度，以承受重車的載荷，這樣可使貨車轉向架的空、重車彈簧靜撓度都在合理范圍內(nèi)。轉K6型轉向架所采用的兩級剛度彈簧為內(nèi)、外圈彈簧不等高結構，空車時僅外圈彈簧承重，重車時由內(nèi)、外圈彈簧共同承重。5 心盤磨耗盤貨車上、下心盤的磨耗是貨車運用中的慣性問題，其檢修工作量較大，且檢修質(zhì)量的好壞直接威脅行車的安全。為了減少貨車上、下心盤的磨損，在轉K6型轉向架中采用了經(jīng)過長期運用考驗證明耐磨性能優(yōu)良的心盤磨耗盤，材質(zhì)為鑄模式特種含油尼龍。該心盤磨耗盤介于上、下心盤之間，上、下心盤的平面和圓周邊部分都被含油尼龍心盤磨耗盤隔離，這就完全避免了上、下鋼質(zhì)心盤間的直接磨損，也改善了上、下心盤面的承載勻衡性。經(jīng)運用試驗，這種含油尼龍心盤磨耗盤運用5～6年后磨耗甚少，非常耐磨，深受現(xiàn)場歡迎。因此采用含油尼龍心盤磨耗盤可以有效提高上、下心盤的使用壽命。6 耐磨銷套貨車轉向架在運用過程中，基礎制動裝置的銷套磨損十分嚴重，貨車提速后，銷套磨損將更為加劇。為了改善銷套磨損，提高提速貨車轉向架銷套的使用壽命，在轉K6型轉向架中全部采用耐磨銷套，即采用奧貝體襯套和45號鋼淬火圓銷，提高圓銷表面硬度，同時減小銷套間的間隙，提高銷套裝配精度，以改善銷套的受力狀態(tài)等。采用以上技術，既提高了轉K6型轉向架的動力學性能，又提高了易磨易損件的耐磨性，延長了轉向架的檢修期限和使用壽命，因此，轉K6型轉向架是一種運行平穩(wěn)、安全可靠、方便檢修的新型重載、提速貨車轉向架。第4節(jié) 轉K6型轉向架具體結構及技術要求1 輪對組成及軸承 輪對組成符合TB1010的要求。 車輪為符合TB/T2817《鐵道車輛用輾鋼整體車輪技術條件》的HESA型輾鋼全加工車輪或符合TB/T1013《碳素鋼鑄鋼車輪技術條件》的HEZB840碳素鋼鑄鋼車輪，車輪進行靜平衡測試，最大殘余不平衡值不大于125gm，同一輛車必須裝用同一型號的車輪。 車軸幾何尺寸符合《GB128142002標準車軸圖樣》RE2A型車軸或符合SYST256000000圖樣要求的RE2B型車軸，材質(zhì)為LZW50鋼。 滾動軸承采用SKF TBU150型、FAG TAROL150型滾動軸承或353130A緊湊型滾動軸承，軸承輪廓尺寸：內(nèi)圈內(nèi)徑外圈外徑軸承寬度（150250160）。同一輪對必須裝用同一型號的軸承。滾動軸承由軸端螺栓、前蓋、密封組成、外環(huán)、中隔圈、內(nèi)環(huán)、后擋、滾動體、保持架、防松片、潤滑油脂等組成。為保證轉向架在吊運過程中輪對不與轉向架分離，在側架導框里側安裝擋鍵。 輪對組成三維圖2 軸箱橡膠墊組成轉K6型轉向架軸箱一系加裝了內(nèi)八字橡膠彈性剪切墊，實現(xiàn)輪對的彈性定位，減小轉向架簧下質(zhì)量，隔離輪軌間高頻振動。軸箱橡膠墊組裝時，導電銅線在轉向架內(nèi)側。 軸箱橡膠墊組成三維實體圖。3 側架組成。支撐座（見圖10）通過沿側架大體中心線上下兩條焊縫焊接在側架上，組裝位置必須用專用組焊工裝保證，配合面允許打磨修配；左、右滑槽磨耗板（同轉K2型轉向架）為卡入式，