转K7型转向架培训教材全解.docx

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转K7型转向架培训教材全解

转K7型转向架

培训教材

南车眉山车辆有限公司

2010年2月

前言

随着我国社会主义市场经济的不断发展，铁路运输行业竞争越来越激烈，这就要求铁路运输向“重载、高速”迈进，以满足货主对铁路货运快捷、重载、安全、可靠等越来越高的要求。

大力研制大轴重、高速和性能可靠的新型转向架，在相同条件下，以提高铁路运输能力，适应我国铁路运输发展的需要,具有时代的紧迫性和发展的必然性。

由于重载列车的轴重增加了，造成车辆对轨道动、静两个方面较大的作用力。

为了减少对轨道的损伤，应研制和改进转向架的结构和性能，减少因增加轴重而对轨道的破坏作用。

因此需要在加大轴重的同时降低轮轨间的相互作用，减轻曲线上轮轨间的运行阻力和磨耗，提高综合运输效益。

只有这样，通过改善和提高转向架的动力学性能，提高其运用安全性，实现重载和提速来提高铁路运输的经济效益。

正是基于此，中国南车集团眉山车辆厂引进了南非先进、成熟的Scheffel转向架技术进行了转K7型转向架的研制，以改善车辆动力学性能和运行品质。

为技术培训，南车眉山车辆有限公司编写了《转K7型转向架培训教材》，以供广大车辆制造、检修和运用工作者参考。

由于刚进行小批量生产，加之时间、水平有限，不当之处望指正。

编者

2010年2月

前言……………………………………………………………………………………1

目录……………………………………………………………………………………2

第一章概述……………………………………………………………………………3

第二章转K7型转向架………………………………………………………………3

第一节主要用途及特点…………………………………………………………4

第二节主要性能参数与基本尺寸………………………………………………6

第三章结构组成

第一节简介………………………………………………………………………7

第二节主要组成…………………………………………………………………9

1、轮对………………………………………………………………………9

2、侧架组成…………………………………………………………………10

3、摇枕组成…………………………………………………………………11

4、橡胶堆……………………………………………………………………12

5、轮对径向装置……………………………………………………………13

6、弹性旁承组成……………………………………………………………15

7、中央弹簧及减振装置……………………………………………………17

8、基础制动装置……………………………………………………………18

第三节转K7型、转K6型转向架技术特征比较………………………………20

第四节转K7型转向架的常见故障类型及处理………………………………22

第五节零部件明细………………………………………………………………24

第四章转K7型转向架部件及总组装

第一节部件组装…………………………………………………………………28

第二节转向架组装………………………………………………………………37

第一章概述

为了满足大秦线开行20，000吨运煤专列的运输需求，适应铁路跨越式发展，南车集团眉山车辆厂根据2004年铁道部科技研究开发计划（项目编号2004J010-B）

引进了南非成熟、先进的Scheffel转向架技术并进行了25t轴重副构架转向架的研制，以改善车辆动力学性能和运行品质。

自2005年5月以来，共有6辆C80C型敞车（配装25t轴重副构架转向架）在大秦线投入运用考验，1辆C80C型敞车（配装25t轴重副构架转向架）在铁道部科学研究院环行试验线参加“120km/h货车可靠性试验”。

2007年8月24日，25t轴重副构架转向架通过铁道部科技司和运输局组织的技术审查，2007年9月，铁道部运输局装备部以运装货车电[2007]2602号电报的形式将25t轴重副构架转向架定型为转K7型转向架。

同月，配装转K7型转向架的C80B、C70型敞车在济南局沙岭庄——高密区间内顺利完成车辆的空、重车状态的线路动力学试验，在最高运行速度为130km/h时，C80B、C70型敞车各项性能指标都满足GB/T5599-1985《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的要求。

第二章转K7型转向架

第一节主要用途、原理及特点

1.1主要用途

转K7型转向架，主要用于大秦线80t级运煤敞车，亦可用于其它70t级铁路货车，并能满足货车120km/h的运行要求。

图1-1转K7型转向架

1.2设计原理

转K7型转向架是在原三大件转向架的基础上将一个轮对的左右两个承载鞍相连，形成U形副构架。

前后两个轮对通过连接杆与两U形副构架销接在一起，从而形成自导向机构。

1－轮对轴箱连杆

2－轮对自导向拉杆

3－轴箱与侧架间的橡胶堆

图1-2自导向机构示意图

这种结构在转向架通过曲线时，由于前轮对的导向作用，将拉、压力通过连接杆传递到后轮对，再加上一系橡胶堆的存在，使得转向架具有较小的抗弯刚度，允许转向架轮对在曲线上作径向或八字形位移，但限制菱形位移，提高了系统的稳定性。

传统的三大件转向架通过曲线径向转向架通过曲线

图1-3通过曲线示意图

1.3特点

转K7型转向架保留了传统的三大件结构和摩擦减振装置，增加了自导向机构，相对于传统的三大件结构转向架，具有以下优势：

1.3.1安装于侧架和轴箱承载鞍之间的橡胶元件起了第一系悬挂的作用，降低了簧下质量，减小了轮对和轨道间的作用力。

1.3.2采用轴箱悬挂，并采用变刚度弹簧和合理的摩擦阻力以提高运行品质。

1.3.3采用弹性旁承，增加车体与转向架之间的回转阻力矩，以提高转向架蛇行稳定性。

1.3.4采用一系弹性橡胶堆，减小转向架的横向悬挂刚度，提高车辆横向平稳性。

1.3.5采用轮对径向机构，解决蛇行稳定性和曲线通过性能的矛盾，大幅减少轮轨磨损，也有利于降低牵引能耗和减少环境污染。

1.3.6增大转向架的抗菱刚度，提高蛇行运动的临界速度。

第二节主要性能参数与基本尺寸

2.1主要性能参数

轨距1435mm

商业运营速度120km/h

轴重25t

自重约4.77t

轴型RE2B

车轮HESA或HEZD

车轮踏面LM型

可通过最小曲线半径145m

转向架中央弹簧垂向总刚度

空车4554N/mm

重车11734N/mm

工作环境温度-40℃～+50℃

在检修限度内，符合GB146.1-1983车限-2的要求。

强度设计及试验鉴定符合TB/T1335-1996的要求。

在检修限度内，商业运营速度为120km/h时，动力学性能应符合GB/T5599-1985的要求。

2.2主要基本尺寸

心盘面自由高694mm

固定轴距1800mm

车轮直径840mm

旁承中心距1520mm

轴颈中心距1981mm

下心盘直径375mm

下心盘到下旁承顶面距离

自由状态93mm

工作状态83mm

制动杠杆与车体纵向铅垂面的夹角40°

转向架基础制动倍率6

第三章结构组成

第一节简介

转K7型转向架为铸钢三大件式货车转向架。

主要由轮对组成、

图3-1转K7转向架

侧架组成、橡胶堆、摇枕组成、基础制动装置、滚动轴承装置、JC型双作用弹性旁承、轮对径向装置、组合式斜楔等部件组成。

一系悬挂采用橡胶堆，相对于轮轴中心线呈斜对称分布，橡胶堆为矩形结构；轮对径向装置由两个U形副构架通过两个连接杆交叉销接组成，U形副构架为铸造结构，包括鞍部和臂部，材质为B+级钢，连接杆整体锻造而成。

二系悬挂采用带变摩擦减振装置的中央枕簧悬挂系统，摇枕弹簧为二级刚度，采用组合式斜楔，斜楔体为贝氏体球墨铸铁，主摩擦板为高分子合成材料；采用直径为375mm的下心盘，下心盘与摇枕的联接采用拉铆钉，下心盘内设有导电式尼龙心盘磨耗盘；装用

JC型双作用弹性旁承

摇枕组成

轮对组成

弹簧

基础制动装置

轴承

侧架组成

橡胶堆

U形副构架

连接杆

图3-2转K7型转向架三维爆炸图

353130B紧凑型双列圆锥滚子轴承、采用RE2B型50钢车轴及新结构的轻型HESA辗钢车轮或HEZD铸钢车轮；采用JC型双作用弹性旁承；基础制动装置为下拉杆式单侧闸瓦制动装置，采用L-A或L-B型组合式制动梁，新型高摩合成闸瓦。

具体结构及名称见图。

1轮对组成2侧架组成3橡胶堆4摇枕组成5基础制动装置

6滚动轴承装置7弹性旁承组成8轮对径向装置

图3-3转K7型转向架主要结构

第二节主要组成及技术要求

2.1轮对

采用RE2B型50钢车轴及符合铁标规定的新结构轻型HESA辗钢车轮或HEZD型铸钢车轮，装有353130B紧凑型双列圆锥滚子轴承。

滚动轴承装置

图3-4轮对组成

2.1.1轮对组成符合TB/T1010《车辆用轮对类型及尺寸》的要求。

2.1.2车轮为符合TB/T2817《铁道车辆用辗钢整体车轮技术条件》的HESA型辗钢全加工车轮或符合TB/T1013《碳素钢铸钢车轮技术条件》的HEZD型碳素钢铸钢车轮，车轮进行静平衡测试，最大残余不平衡值不大于125g·m，同一辆车必须装用同一型号的车轮。

2.1.3车轴几何尺寸符合SYST256-00-00-00图样要求的RE2B型车轴，材质为LZW。

2.1.4滚动轴承采用353130B紧凑型滚动轴承。

同一轮对必须装同型号的轴承。

2.1.5轴承压装后，进行转速不低于200r/min、时间不少于5min的磨合。

轴承转动时不应有异音。

磨合后轴承温升不应升于40℃。

2.2侧架组成

侧架为B+级钢铸造。

侧架中央铸有弹簧托盘，以保证承载弹簧组、变摩擦减振器的安装，取消了传统三大件转向架侧架两端处的导框结构，而设计为方形平台，便于安装橡胶堆（见图3-5所示）。

立柱磨耗板

导框止挡

橡胶堆内支承面

支承面A部

滑槽磨耗板

导框A部

橡胶堆外支承面

图3-5侧架组成

左、右滑槽磨耗板为卡入式，方便检修；侧架立柱磨耗板通过拉铆钉与侧架立柱紧固。

侧架两立柱面不允许出现倒八字。

立柱磨耗板与侧架立柱面紧固后用0.8mm塞尺测量，插入深度不得超过13mm。

侧架立柱磨耗板组装后，套环圈与侧架立柱背面铸件表面缝隙用0.4mm塞尺检查，在270°范围内，0.4mm塞尺不能插入。

日常维护：

观察图示中红色箭头部位有无裂纹出现；各磨耗板是否磨耗到限。

2.3摇枕组成

摇枕为B+级钢铸造。

摇枕结构与现有三大件转向架的摇枕结构基本相似，摇枕两侧开有4个对称的方孔，用以连接杆的安装。

下心盘直径为375mm心盘。

摇枕组成由摇枕、下心盘、斜面磨耗板、固定杠杆支点座等零部件组成。

顶部工艺孔

下心盘

旁承盒

八字面磨耗板

侧面工艺孔

固定杠杆支点座

中央方孔

外止挡

内止挡

图3-6摇枕组成

斜楔摩擦面磨耗板与摇枕焊接后用0.8mm塞尺检查，插入深度不得大于13mm。

日常维护：

观察图示中红色箭头部位有无裂纹出现；磨耗板是否磨耗到限。

2.4橡胶堆

橡胶堆由金属和橡胶硫化而成，橡胶堆为矩形结构，顶板上有两个定位销，底板上有两个定位销，定位销直径均为30mm。

在组装时，导电铜绞线靠近侧架内侧。

橡胶堆的纵向和横向刚度是不相同的，组装时有人字形的沿车轴中心线，即横向方向（见图3-7所示）。

橡胶堆的作用：

顶板

上定位销

铜绞线

底板

衬板

橡胶体

下定位销

图3-7橡胶堆

2.4.1采用橡胶堆也可大大改善车轮踏面磨耗状况；

2.4.2采用橡胶堆实现了轮对的弹性定位，减少转向架簧下质量，隔离轮轨间高频振动，降低对轨道的冲击，改善轮轨之间的磨耗。

2.4.3采用橡胶堆缓和轮轨冲击，同时有利于提高转向架侧架等零部件的疲劳寿命。

日常维护：

观察图示中各层橡胶有无开裂，允许有不超过铁运〔2002〕72号文件中规定限度的龟裂。

2.5轮对径向装置

轮对径向装置的结构如图3-8所示，主要由左、右2个U形副构架通过2个连接杆组成通过圆销连接而成；为防圆销脱落，在圆销下部安装有开口销；在每个鞍座上部分别装有2个副构架磨耗板，通过调整垫板和开口销固定。

左、右副构架均为铸造结构，材质为B+级钢。

连接杆为整体锻造而成，材质为40Cr。

副构架磨耗板

轴箱部分

连接杆圆销

连接杆

U形副构架

图3-8轮对径向装置

轮对径向装置的作用：

2.5.1解决蛇行稳定性和曲线通过性能的矛盾，大幅减少轮轨磨损，也有利于降低牵引能耗和减少环境污染。

2.5.2增大转向架的抗菱刚度，提高蛇行运动的临界速度。

U形副构架各部名称如图3-9、图3-10所示。

槽形孔

磨耗板安装槽

拐角圆弧

内承台

鞍面

圆形工艺孔

图3-9U形副构架局部图

磨耗板安装孔

导框

轴箱直梁

外承台筋板

小三角孔

外承台

中部直梁

圆销孔

斜梁

拐角圆弧

安全链吊座

内承台筋板

内承台销孔

图3-10U形副构架

日常维护：

观察图示中红色箭头部位有无裂纹出现；磨耗板是否磨耗到限。

2.6弹性旁承组成

转K7型转向架采用JC型双作用常接触弹性旁承，增加转向架与车体之间的回转阻力矩，提高转向架高速运行稳定性。

JC型双作用常接触弹性旁承主要由弹性旁承体组成、旁承磨耗板、旁承座、滚子、滚子轴、调整垫板、垫片等零部件组成（如图3-11所示）。

2.6.1.双作用常接触式弹性旁承作用

2.6.1.1增大转向架与车体之间的回转阻尼，以有效抑制转向架与车体的摇头蛇行运动，同时约束车体侧滚振动，提高货车在较高速度运行时的平稳性和稳定性。

旁承磨耗板

滚子轴

滚子

弹性旁承体

旁承座

图3-11JC型双作用常接触弹性旁承

2.6.1.2增加了车体在转向架上的侧滚稳定性。

同时，为了防止货车曲线运行时车体发生过大倾角，采用刚性滚子来限制弹性旁承的压缩量。

一旦上旁承板压靠滚子，不仅车体侧倾角受到限制，而且由于滚子的滚动而不致增大回转阻力矩，影响曲线通过性能。

2.6.2双作用常接触式弹性旁承原理

对车体与转向架间采用间隙旁承的车辆来说，回转阻力矩主要由上、下心盘间摩擦阻力所产生。

由于空车状态下心盘载荷较小，故空车时的回转阻力矩较小，而重车回转阻力矩就较大。

当车辆采用常接触旁承后，回转阻力矩M将由旁承摩擦力矩M1和心盘摩擦力矩M2所组成，即：

M=M1+M，旁承摩擦力所产生的阻力矩主要增加了空车状态的回转阻力矩。

由于车体施加在旁承上的正压力并不随空、重车状态而变化，故式中的M1基本上是一个常量。

这样，当采用常接触式弹性旁承时，可使车辆在空车和重车状态都能获得较为理想的回转阻力矩。

日常维护：

旁承磨耗板、滚子有无裂损或磨耗到限；纵向间隙是否超限，调整垫板有无丢失；弹性旁承体有无开裂，允许有不超过铁运〔2002〕72号文件中规定限度的龟裂。

到限时应更换，丢失需补齐。

2.7中央弹簧及减振装置

中央承载弹簧采用两级内、外双圆柱螺旋弹簧承载。

空车时仅承载外圆弹簧承载，重车时内圆弹簧也参与承载，实现空、重车两级刚度。

既可以提高空车静挠度，改善空车运行品质，又可以保证重车时，弹簧组具有合适的挠度，保证空、重车车钩之间的连挂。

转向架中央摇枕弹簧由10个承载外圆弹簧

（1）、10个承载内圆弹簧和4个承载外圆弹簧

（2）组成，承载外圆弹簧

（1）和承载外圆弹簧

（2）高度相等，承载内圆弹簧比承载外圆弹簧

（1）、

（2）低26mm。

弹簧布置位置如图3-12所示。

承载外圆

弹簧

（2）

承载外圆

弹簧

（1）

减振外圆弹簧

减振内圆弹簧

承载内圆弹簧

图3-12弹簧布置图

减振装置为变摩擦斜楔式减振器，选择适宜的相对摩擦系数。

减振装置由组合式斜楔和减振弹簧组成，斜楔体为贝氏体球墨铸铁（ADI），主摩擦板为高分子合成材料，减振弹簧由不等高的内外卷弹簧组成，如图3-13所示。

斜楔体主摩擦板减振弹簧

图3-13减振装置

承载弹簧和减振弹簧的材质均采用60Si2CrVAT。

日常维护：

各卷弹簧有无卡阻、折断，主摩擦板磨耗不超限。

2.8基础制动装置

基础制动装置如图3-13所示。

采用滑块式单侧闸瓦制动。

为满足25t轴重、120km/h制动要求，减轻闸瓦对车轮的危害，闸瓦采用新高摩合成闸瓦。

为避免闸瓦搭头而造成闸瓦偏磨，采用滑块式结构，滑块外有尼龙套，以减少磨耗。

采用新结构制动梁，减少焊接而带来的焊接应力和缺陷，延长其使用寿命，减少维修工作量。

采用新高摩合成闸瓦时，按部文规定：

在闸瓦托外侧涂刷有黄色油漆。

闸瓦

滑块磨耗套

下拉杆

游动杠杆

L-B组合式制动粱

固定杠杆支点

固定杠杆

图3-13基础制动装置

日常维护：

各型圆销、扁开口销、开口销须齐全，制动梁架无裂纹，滑块磨耗套、闸瓦磨耗不超限。

第三节转K7型、转K6型转向架技术特征对比

转K7型转向架和转K6型转向架在结构上均属于三大件铸钢转向架，转K7型转向架与转K6转向架主要有以下区别：

4.1转K7有轮对径向装置，转K6有交叉支撑装置。

4.2转K7在侧架轴箱处两侧斜对称安放两组橡胶堆，转K6在承载鞍顶部安放有轴箱橡胶垫。

4.3转K7基础制动装置采用下拉杆形式；转K6基础制动装置采用中拉杆形式。

4.4转K7空重车调整装置的触板直接安装于副构架上触板座上，转K6空重车调整装置采用横跨梁装置，横跨梁装置与两侧架连接。

转K7型、转K6型转向架的主要技术特征见下表：

转K7型、转K6型转向架的主要技术特征对比表

主要技术特征

转K7型转向架

转K6型转向架

轨距

1435mm

轴重

25t

自重

4.77t

4.8t

最高运行速度

120km/h

承载鞍

与副构架一体式，B+级钢

窄型、独立式，ZG230-450

轴型

RE2B

RE2A，RE2B

轴颈中心距

1981mm

轮型

HESA型辗钢轮或HEZB型铸钢轮（静平衡试验，静不平衡值≤125g·m）

轴承型式

353130B紧凑型圆锥滚子轴承

353130、353130B紧凑型圆锥滚子轴承

轴箱橡胶

每轴箱设有两个橡胶堆，安装面高度不同

承载鞍顶部有一个平面轴箱橡胶垫

侧架

无承载鞍安装结构，导框两侧具有橡胶堆安装承台，B+级钢。

侧架立柱磨耗板为2孔，

采用拉铆钉连接

导框承载鞍安装结构，中间有橡胶垫安装承台，焊有交叉支撑座结构，B+级钢。

侧架立柱磨耗板为4孔，采用折头螺栓

固定轴距

1800mm

1830mm

摇枕

适应宽斜楔槽，中部开孔用于安装轮对径向装置的连接杆，无制动梁安全链吊座，B+级钢

适应宽斜楔槽，中部开孔用于安装基础制动装置的中拉杆，无制动梁安全链吊座，B+级钢

下心盘

下心盘直径Φ375mm

采用尼龙导电式磨耗盘

下心盘直径Φ375mm

2．采用尼龙导电式磨耗盘

交叉支撑装置

无

采用下交叉支撑装置

轮对径向装置

左、右U形副构架通过两个连接杆相连形成轮对径向装置

无

轮对与侧架连接方式

侧架与副构架之间通过橡胶堆（每轴箱两个）连接，实现橡胶弹性定位

侧架与承载鞍之间通过轴箱橡胶垫（每轴箱一个）连接，实现橡胶弹性定位与干摩擦约束相结合

减振装置

变摩擦减振装置，组合式斜楔（尺寸175×143×170）

变摩擦减振装置，组合式斜楔

（尺寸180×133×165）

中央悬挂系统

两级刚度弹簧，摇枕每侧为2组减振弹簧组（减振外圆弹簧和减振内圆弹簧）、5组承载弹簧（承载外圆弹簧[1]和承载内圆弹簧）及2个承载外圆弹簧[2]

（弹簧与K6均不相同）

两级刚度弹簧，摇枕每侧为2组减振弹簧组（减振外圆弹簧和减振内圆弹簧）、7组承载弹簧（其中7组承载内圆弹簧相同，6组采用承载外圆弹簧[1]，另一组采用承载外圆弹簧[2]）

基础制动装置

1．采用高摩合成闸瓦

2．采用下拉杆式基础制动装置

3．采用L-A或L-B型新型组合式制动梁

4．制动杠杆与车体纵向铅垂面的夹角40°

5．固定杠杆一端平行偏折

6．制动杠杆中间孔采用球型销套

7．制动倍率6

1．采用高摩合成闸瓦

2．采用中拉杆式基础制动装置

3．采用L-A或L-B型新型组合式制动梁

4．固定杠杆与车体纵向铅垂面的夹角50°，游动杠杆与车体纵向铅垂面的夹角53°

5．固定杠杆、游动杠杆一端分别按一角度偏折

6．所有制动杠杆孔均采用环型销套

7．制动倍率4

下旁承

采用JC型双作用常接触弹性旁承

旁承中心距

1520mm

通过最小曲线半径

145m（限速）

空重车称重装置

触板直接安装于副构架上

采用横跨梁装置

第四节转K7型转向架的常见故障类型及处理

顺号

故障名称

故障处理

列检

临修

闸瓦磨耗、裂损

剩余厚度超限时更换新瓦，断裂时更换新瓦

滚动轴承热轴报警

送站修车间，当需要顶起U形副构架端部盘检轴承时，应将同一轮对U形副构架的两轴箱同时顶起，以免损坏轮对径向装置

更换轮对

制动圆销、开口销缺损

更换圆销或开口销

制动梁裂损

送站修车间临修

按规程焊修，更换磨耗超限的零件

弹簧裂损

弹簧折断时更换新簧

弹性旁承的弹性旁承体裂损、旁承磨耗板损坏、滚子丢失

送站修车间临修

弹性旁承体裂损超限；磨耗板损坏、磨耗超限时更换；滚子丢失时补充新品

摇枕、侧架裂纹

送站修车间临修

按有关规定焊修或更换

U形副构架裂纹

送站修车间临修

按有关规定焊修或更换

U形副构架磨耗板磨耗超限

送站修车间临修

更换新品

连接杆裂纹或变形

送站修车间临修

裂纹时更换，变形调修

橡胶堆裂纹

送站修车间临修

橡胶堆橡胶体开裂或龟裂超限时更换新品，铜绞线丢失时补充新品

车轮轮缘踏面擦伤、剥离

缺陷超限时送站修车间临修

缺陷超限时更换轮对

心盘磨耗盘丢失或破损

送站修车间临修

磨耗盘立边缺损、裂纹、磨耗超限时更换新品

侧架立柱磨耗板、滑槽磨耗板、导框止挡磨耗超限

送站修车间临修

磨耗板磨耗超限时更换新品，止挡超限时按规定焊修

摇枕八字面磨耗板、端部摇枕纵向挡磨耗超限

送站修车间临修

八字面磨耗板磨耗超限时更换新品，各挡按有关规定焊修

斜楔主、副摩擦面磨耗超限或四角发生断裂

送站修车间临修

按规定更换新品

第五节零部件明细

转K7型转向架为三大件铸钢转向架，主要由侧架、摇枕、轮对、轮对径向装置、基础制动装置等主要零部件组成，各零部件的名称及代号见下表：

序号

代（图）号

名称

材质

备注

MSHZ40-00-00-000

转K7型转向架

MSHZ

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