A.国外重载货车转向架
1. Dresser DR-1转向架
Dresser DR-1转向架是美国研发的一种自导向转向架,在通过曲线时轮对趋于径向位置,因此车辆通过曲线时阻力小,轮轨间磨损小。
(它是在现有三大件转向架承载鞍上加装一对弓形导向臂,前后轮对的弓形导向臂在摇枕孔附近销接在一起,两个弓形导向臂在水平面内可以相对转动。当车辆通过曲线时,一个轮对产生摇头转动,并通过导向臂迫使转向架上另一个轮对做相反方向的摇头转动,两个轮对相对成八字形并接近曲线的径向位置。
通过解除对轮对的摇头约束,依靠轮轨之间的蠕滑力导向,并通过径向拉杆使转向架的前后轮对同时趋于曲线的径向位置。)
这种转向架在美国和加拿大轴重为30t以上的重载铁路上进行了大量实验,证明其在曲线上减小轮轨作用力有相当显著的效果。
自导向转向架
传统三大件式转向架 径向转向架
径向转向架示意图
(图片)
2. Devine-scaIes转向架
Devine—scales转向架由英国人设计、美国公司生产的一种迫导向转向架。转向架每侧有导向杠杆系统把轮对和车体连接起来。
(当车辆进入曲线时,由于车体和转向架间的相对回转运动,导向杠杆系统使同一
转向架上两轮对曲线外侧的轴距扩大,曲线内侧的轴距缩小,从而使轮对处于径向位置。在直线线路上,刚性构架和导向杠杆系统使轮对保持与线路中心线相垂直,抑制轮对的蛇行运动、增强车辆的横向稳定性)。
这种转向架在加拿大铁路31t轴重的重载运煤列车上试用,运用结果比较令人满意。
迫导向转向架
杠杆式迫导向转向架的导向原理
(图片)
3.侧架交叉支撑式转向架
由于传统三大件转向架的抗菱刚度较小,美国、加拿大等国对三大件转向架进行了改造。改造方案是在三大件转向架两个侧架之间加装弹性交叉成为交叉支撑式转向架。
(这种转向架在侧架上焊接筋板,两根交叉支撑通过橡胶衬垫固定在侧架筋板上,两根支撑杆交叉于转向架的中心线上。两根交叉支撑可以从摇枕下部穿过,也可以在摇枕两侧腹板上开孔穿过。交叉支撑可以增加两侧架在水平面内的抗菱形刚度,提高三大件转向架的抗蛇行稳定性,提高车辆的临界速度,但交叉支撑并不妨碍两侧架在纵、垂平面内的相对转动,保持了三大件转向架各车轮载荷均匀的优点。)
在交叉支撑式转向架的轴承承载鞍和侧架导框座间加装了橡胶垫,适当选择橡胶垫垂向、纵向和横向刚度使轮对易于通过曲线。(画图说明)
侧架交叉支撑式转向架
交叉支撑等效模型
(图片)
4. LTF转向架
英国开发了一种低轨道作用力(Low Track Force Bogie)转向架,简称LTF转向架。它实现低动力作用的主要途径是降低转向架自重,尤其是降低转向架的簧下质量。
(这种转向架采用内置轴箱,即轴箱安装在车轮内侧,采用重量较小的锻铝轴箱,盘形制动,采用构架式两系悬挂:一系悬挂为高圆簧,二系悬挂为橡胶弹簧,它们提供垂向和横向的刚度;二系悬挂中有一个倾斜安装的油压减振器提供垂向和横向减振阻尼。)
(图片)
5. Scheffe I自导向转向架
南非是一个在米轨铁路上开展重载运输较成功的国家,由于通过小半径曲线时的轮缘磨耗严重,所以南非研制的Scheffe I转向架是在原三大件转向架的基础上加一个副构架,安装在一个轮对的左右两个承载鞍上,前后两个副构架由两根交叉支撑销接。
这种交叉支撑结构能保证轮对径向通过曲线,转向架侧架和副构架间在承载鞍前后位置
有剪切刚度较小的橡胶垫,也便于轮对径向通过曲线。
弹簧减振装置
承载弹簧采用两级内、外双圆柱螺旋弹簧组承载。承载外圆弹簧比承载内圆弹簧高26mm。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。这样,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。