关于火车货车转向架检修的优化和提升

作者：邓旭辉 王川

来源：《科技创新导报》 2014年第29期

邓旭辉 王川

(装甲兵工程学院 北京 100072)

摘要：随着我国科技的不断进步，国家对铁路货车的投入不断加大，铁路货车的载重和速度都在不断提升，货车的转向架、车钩缓冲装置等都在协调发展。该文将简述铁路货车转向架的概况，引导人们充分认识转向架，对铁路货车转向架关键性技术进行分析，全面了解转向架的结构，从而对其优化和提升，我国相关技术研究人员提供适当帮助。

关键词：货车 转向架 检修 优化 提升

中图分类号:U27 文献标识码：Ａ 文章编号：1674-098X(2014)10(b)-0084-01

近年来，我国对铁路建设的投入越来越大，铁路货车在技术和性能上都有提高，当前我国铁路货车在载重、速度等方面都有很大提高，同时，对转向架构架的检修要求也在提高。为了提高检修的质量，检修作业人员已将检修作业的各个输送设备的性能、质量、可靠性等均作出要求。

1 我国铁路货车转向架概况

我国铁路货车通过自主创新，相继研发了转K2型、转K1型、转K3型、转Ｋ４型、转K5型、转K6型、转K7型等转向架。在2003—2007年中，我国完成了时速120km/h、重达21t的转K2型转向机的可行性试验，给转K2型转向机的应用提供了先决条件。2003—2006年我国完成了转K6型、转K8型转向机的应用。在具体应用过程中，具体有以下表现:(1)在120km/h的时速下保持无磨耗或低磨耗的稳定运行，转向架技术成功达到世界水平；(2)在设计、制造、检验、检修等各方面形成了交叉支撑转向，进一步提高了货车运行的安全性和稳定性；(3)受到基本条件约束、货车通用轴最高可达23t，重载可达25t，转向技术已相当成熟。

在我国第六次全国铁路大提速后，货车提速也是人们研究的重点，在转Ｋ２和转Ｋ４的结构和性能上做出比较，其中主要体现在抗菱刚度、横向动力学性能、曲线通过性能、中央悬置装置等方面，在关键技术应用中有所区别。此外，对于转向架的性能稳定性、机动作用力、维护性能等各方面的研究均在不断加深。

2 货车转向架关键性技术

我国货车转向架的材料多为铸钢，其中主要的技术有交叉支撑转向技术、摆动转向技术、副构架转向技术。其中应用最为广泛的是交叉支撑转向技术，占到货车的96%，摆动转向技术占4%。

2.1 交叉支撑转向架技术

交叉支撑转向架是采用两个交叉的杆件以及相互配套的橡胶垫有效地连接在一起，保证货车转向架的正常工作，其技中包含了侧架交叉支撑弹性连接技术、中央悬挂技术、轮对弹性技术等。

交叉支撑的技术原理主要是在三大转向架的基础上用一种相互交叉的杆件将左右侧架连接在一块，保证转向架的抗菱刚度。这种装置可由摇枕两端的弹簧、斜楔减振装置以及交叉杆几部分组成，这种技术大大提高了转向架的抗菱刚度和抗剪刚度。

交叉支撑技术充分表现了整个转向架系统中的稳定性和可靠性，通过对摇枕和侧架的控制，可以有效地改变减振系统的受力，减少系统的磨耗，延长减振系统及各零件的使用寿命。

2.2 摆动式转向架技术

摆动转向技术是通过弹簧托板和摆动座将两侧架连接在一起，共同实现侧架摆动。其摆动原理主要实现21t转K4型转向架和25t转k5型转向架，其关键新技术包括了两侧架同步摆动的可靠性和使用稳定性。

3 转向架检修

3.1 转向架检修工艺技术

转向架的工艺技术检修中，重点技术有可以分为转向架工艺技术、钩缓、制动工艺技术、钢结构工艺技术、探伤技术等。

(1）转向架工艺技术。在基础技术方面，完成转向架轮轴、轴承、摇枕侧架、转向架附件等基础设施的建设和检修。在运行质量方面，主要完成货车铸钢三大件的转换和改造等。在工艺设备方面，主要完成数控机床加工、自动检测机检测、超声波探伤以及焊接任务等，实现转向架的检修工作和自动化控制。

（2）钩缓、制动技术。该项技术在基础工艺上，要完成相关工艺的提升和关键部位的设计。例如，提高货车的制动机、自动调整器等。在工艺设备方面，要提高机车数字化转换、微机控制系统的检修等。

（3）钢结构工艺技术。钢结构在货车中给相关技术提供了很大的应用平台，提高了货车的整体安全性和稳定性。在钢结构方面，其常见的损伤主要包含在变形、磨损、腐蚀、裂损以及意外损耗等方面，这也是检修的重要目标。

（4）探伤技术。探伤技术在实际发展中可以分为从手工无损检测和定量无损检测。主要是通过计算机以及数字影像来完成检车，同时，结合相关技术分析完成数据统计及分析，减少主观因素造成的过失，例如，结合微观缺陷检测技术、现代化在线检测技术等。此外，新技术、新原理等方法的应用也是探伤技术研究的要点。

3.2 转向架在检修中存在的问题

在交叉支撑转向架中，转8AG、转8G型等转向架在不分解交叉杆时，其侧向立柱磨损板无法完成铆接，在检修中，要对摇枕档内面、侧架立柱板等位置进行分解检修，给检修工作带来很大困难。

在摆式转向架中，受到摇枕设计不同的限制，无法完成小车上的流水作业。需要不同车段进行定位分段检修，在分解摇动座时，还要借助天车进行逐步分解，徒然增大工作人员的劳动强度，同时减低了工作效率。

此外，在检修中，受到不同因素的影响还有多处问题，例如，更换交叉杆时要同步更换标志板、摇枕裂损、枕簧检修故障等。

4 转向架的结构优化和提高

结合当前转向架检修中的相关技术分析，在其转向架的优化和提高方面可以从以下几个方面进行。

采用交叉支撑装置和摆动机构。采用交叉式支撑装置和摆动装置可以在机车失稳的临界速度下保持机车的稳定性和直线运行，提高了整个转向架的抗菱性能和横向动力性能。

采用整体构架式装置。整体构架装置可以将两个侧架组成一个整体。保证了机车的回旋阻力矩，同时也提高了转向架的抗菱性能，采用轴向弹簧也能减小轮缘的磨耗。

采用组合式制动梁。组合式制动想主要体现出突破结构设计和制动梁的整体成型技术，通过对制动梁的组合，可以提高其疲劳强度，有效保证了制动梁滚子轴不被折断。此外，还可以改变交叉支撑的弹性装置端头、弹簧装置、更换摩擦板、减振装置等来实现转向架的结构的优化和提升。

5 结语

我国货车转向架的检修技术结合了转向架的设计技术、应用技术、以及检修经验，给我国货车转向架的正常运行创造了良好的条件。该文主要讨论了我国货车转向架的现状以及其应用过程中的关键性技术，并提出相应的优化策略。在未来的研制中，可以结合先进的科学技术，提升转向架的安全性和稳定性。

参考文献

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