關(guān)于火車貨車轉(zhuǎn)向架檢修的優(yōu)化和提升

鄧旭輝　王川

摘 要：隨著我國(guó)科技的不斷進(jìn)步，國(guó)家對(duì)鐵路貨車的投入不斷加大，鐵路貨車的載重和速度都在不斷提升，貨車的轉(zhuǎn)向架、車鉤緩沖裝置等都在協(xié)調(diào)發(fā)展。該文將簡(jiǎn)述鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的概況，引導(dǎo)人們充分認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)向架，對(duì)鐵路貨車轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行分析，全面了解轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)，從而對(duì)其優(yōu)化和提升，我國(guó)相關(guān)技術(shù)研究人員提供適當(dāng)幫助。

關(guān)鍵詞：貨車 轉(zhuǎn)向架 檢修 優(yōu)化 提升

中圖分類號(hào)：U27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（b）-0084-01

近年來，我國(guó)對(duì)鐵路建設(shè)的投入越來越大，鐵路貨車在技術(shù)和性能上都有提高，當(dāng)前我國(guó)鐵路貨車在載重、速度等方面都有很大提高，同時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的檢修要求也在提高。為了提高檢修的質(zhì)量，檢修作業(yè)人員已將檢修作業(yè)的各個(gè)輸送設(shè)備的性能、質(zhì)量、可靠性等均作出要求。

1 我國(guó)鐵路貨車轉(zhuǎn)向架概況

我國(guó)鐵路貨車通過自主創(chuàng)新，相繼研發(fā)了轉(zhuǎn)K2型、轉(zhuǎn)K1型、轉(zhuǎn)K3型、轉(zhuǎn)K4型、轉(zhuǎn)K5型、轉(zhuǎn)K6型、轉(zhuǎn)K7型等轉(zhuǎn)向架。在2003—2007年中，我國(guó)完成了時(shí)速120 km/h、重達(dá)21 t的轉(zhuǎn)K2型轉(zhuǎn)向機(jī)的可行性試驗(yàn)，給轉(zhuǎn)K2型轉(zhuǎn)向機(jī)的應(yīng)用提供了先決條件。2003—2006年我國(guó)完成了轉(zhuǎn)K6型、轉(zhuǎn)K8型轉(zhuǎn)向機(jī)的應(yīng)用。在具體應(yīng)用過程中，具體有以下表現(xiàn)：（1）在120 km/h的時(shí)速下保持無磨耗或低磨耗的穩(wěn)定運(yùn)行，轉(zhuǎn)向架技術(shù)成功達(dá)到世界水平；（2）在設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、檢修等各方面形成了交叉支撐轉(zhuǎn)向，進(jìn)一步提高了貨車運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性；（3）受到基本條件約束、貨車通用軸最高可達(dá)23 t，重載可達(dá)25 t，轉(zhuǎn)向技術(shù)已相當(dāng)成熟。

在我國(guó)第六次全國(guó)鐵路大提速后，貨車提速也是人們研究的重點(diǎn)，在轉(zhuǎn)K2和轉(zhuǎn)K4的結(jié)構(gòu)和性能上做出比較，其中主要體現(xiàn)在抗菱剛度、橫向動(dòng)力學(xué)性能、曲線通過性能、中央懸置裝置等方面，在關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用中有所區(qū)別。此外，對(duì)于轉(zhuǎn)向架的性能穩(wěn)定性、機(jī)動(dòng)作用力、維護(hù)性能等各方面的研究均在不斷加深。

2 貨車轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵性技術(shù)

我國(guó)貨車轉(zhuǎn)向架的材料多為鑄鋼，其中主要的技術(shù)有交叉支撐轉(zhuǎn)向技術(shù)、擺動(dòng)轉(zhuǎn)向技術(shù)、副構(gòu)架轉(zhuǎn)向技術(shù)。其中應(yīng)用最為廣泛的是交叉支撐轉(zhuǎn)向技術(shù)，占到貨車的96%，擺動(dòng)轉(zhuǎn)向技術(shù)占4%。

2.1 交叉支撐轉(zhuǎn)向架技術(shù)

交叉支撐轉(zhuǎn)向架是采用兩個(gè)交叉的桿件以及相互配套的橡膠墊有效地連接在一起，保證貨車轉(zhuǎn)向架的正常工作，其技中包含了側(cè)架交叉支撐彈性連接技術(shù)、中央懸掛技術(shù)、輪對(duì)彈性技術(shù)等。

交叉支撐的技術(shù)原理主要是在三大轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上用一種相互交叉的桿件將左右側(cè)架連接在一塊，保證轉(zhuǎn)向架的抗菱剛度。這種裝置可由搖枕兩端的彈簧、斜楔減振裝置以及交叉桿幾部分組成，這種技術(shù)大大提高了轉(zhuǎn)向架的抗菱剛度和抗剪剛度。

交叉支撐技術(shù)充分表現(xiàn)了整個(gè)轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)中的穩(wěn)定性和可靠性，通過對(duì)搖枕和側(cè)架的控制，可以有效地改變減振系統(tǒng)的受力，減少系統(tǒng)的磨耗，延長(zhǎng)減振系統(tǒng)及各零件的使用壽命。

2.2 擺動(dòng)式轉(zhuǎn)向架技術(shù)

擺動(dòng)轉(zhuǎn)向技術(shù)是通過彈簧托板和擺動(dòng)座將兩側(cè)架連接在一起，共同實(shí)現(xiàn)側(cè)架擺動(dòng)。其擺動(dòng)原理主要實(shí)現(xiàn)21 t轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架和25 t轉(zhuǎn)k5型轉(zhuǎn)向架，其關(guān)鍵新技術(shù)包括了兩側(cè)架同步擺動(dòng)的可靠性和使用穩(wěn)定性。

3 轉(zhuǎn)向架檢修

3.1 轉(zhuǎn)向架檢修工藝技術(shù)

轉(zhuǎn)向架的工藝技術(shù)檢修中，重點(diǎn)技術(shù)有可以分為轉(zhuǎn)向架工藝技術(shù)、鉤緩、制動(dòng)工藝技術(shù)、鋼結(jié)構(gòu)工藝技術(shù)、探傷技術(shù)等。

（1）轉(zhuǎn)向架工藝技術(shù)。在基礎(chǔ)技術(shù)方面，完成轉(zhuǎn)向架輪軸、軸承、搖枕側(cè)架、轉(zhuǎn)向架附件等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和檢修。在運(yùn)行質(zhì)量方面，主要完成貨車鑄鋼三大件的轉(zhuǎn)換和改造等。在工藝設(shè)備方面，主要完成數(shù)控機(jī)床加工、自動(dòng)檢測(cè)機(jī)檢測(cè)、超聲波探傷以及焊接任務(wù)等，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的檢修工作和自動(dòng)化控制。

（2）鉤緩、制動(dòng)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)在基礎(chǔ)工藝上，要完成相關(guān)工藝的提升和關(guān)鍵部位的設(shè)計(jì)。例如，提高貨車的制動(dòng)機(jī)、自動(dòng)調(diào)整器等。在工藝設(shè)備方面，要提高機(jī)車數(shù)字化轉(zhuǎn)換、微機(jī)控制系統(tǒng)的檢修等。

（3）鋼結(jié)構(gòu)工藝技術(shù)。鋼結(jié)構(gòu)在貨車中給相關(guān)技術(shù)提供了很大的應(yīng)用平臺(tái)，提高了貨車的整體安全性和穩(wěn)定性。在鋼結(jié)構(gòu)方面，其常見的損傷主要包含在變形、磨損、腐蝕、裂損以及意外損耗等方面，這也是檢修的重要目標(biāo)。

（4）探傷技術(shù)。探傷技術(shù)在實(shí)際發(fā)展中可以分為從手工無損檢測(cè)和定量無損檢測(cè)。主要是通過計(jì)算機(jī)以及數(shù)字影像來完成檢車，同時(shí)，結(jié)合相關(guān)技術(shù)分析完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析，減少主觀因素造成的過失，例如，結(jié)合微觀缺陷檢測(cè)技術(shù)、現(xiàn)代化在線檢測(cè)技術(shù)等。此外，新技術(shù)、新原理等方法的應(yīng)用也是探傷技術(shù)研究的要點(diǎn)。

3.2 轉(zhuǎn)向架在檢修中存在的問題

在交叉支撐轉(zhuǎn)向架中，轉(zhuǎn)8AG、轉(zhuǎn)8G型等轉(zhuǎn)向架在不分解交叉桿時(shí)，其側(cè)向立柱磨損板無法完成鉚接，在檢修中，要對(duì)搖枕檔內(nèi)面、側(cè)架立柱板等位置進(jìn)行分解檢修，給檢修工作帶來很大困難。

在擺式轉(zhuǎn)向架中，受到搖枕設(shè)計(jì)不同的限制，無法完成小車上的流水作業(yè)。需要不同車段進(jìn)行定位分段檢修，在分解搖動(dòng)座時(shí)，還要借助天車進(jìn)行逐步分解，徒然增大工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)減低了工作效率。

此外，在檢修中，受到不同因素的影響還有多處問題，例如，更換交叉桿時(shí)要同步更換標(biāo)志板、搖枕裂損、枕簧檢修故障等。

4 轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和提高

結(jié)合當(dāng)前轉(zhuǎn)向架檢修中的相關(guān)技術(shù)分析，在其轉(zhuǎn)向架的優(yōu)化和提高方面可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。

采用交叉支撐裝置和擺動(dòng)機(jī)構(gòu)。采用交叉式支撐裝置和擺動(dòng)裝置可以在機(jī)車失穩(wěn)的臨界速度下保持機(jī)車的穩(wěn)定性和直線運(yùn)行，提高了整個(gè)轉(zhuǎn)向架的抗菱性能和橫向動(dòng)力性能。

采用整體構(gòu)架式裝置。整體構(gòu)架裝置可以將兩個(gè)側(cè)架組成一個(gè)整體。保證了機(jī)車的回旋阻力矩，同時(shí)也提高了轉(zhuǎn)向架的抗菱性能，采用軸向彈簧也能減小輪緣的磨耗。

采用組合式制動(dòng)梁。組合式制動(dòng)想主要體現(xiàn)出突破結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制動(dòng)梁的整體成型技術(shù)，通過對(duì)制動(dòng)梁的組合，可以提高其疲勞強(qiáng)度，有效保證了制動(dòng)梁滾子軸不被折斷。此外，還可以改變交叉支撐的彈性裝置端頭、彈簧裝置、更換摩擦板、減振裝置等來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和提升。

5 結(jié)語

我國(guó)貨車轉(zhuǎn)向架的檢修技術(shù)結(jié)合了轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)、以及檢修經(jīng)驗(yàn)，給我國(guó)貨車轉(zhuǎn)向架的正常運(yùn)行創(chuàng)造了良好的條件。該文主要討論了我國(guó)貨車轉(zhuǎn)向架的現(xiàn)狀以及其應(yīng)用過程中的關(guān)鍵性技術(shù)，并提出相應(yīng)的優(yōu)化策略。在未來的研制中，可以結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，提升轉(zhuǎn)向架的安全性和穩(wěn)定性。

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