HXD1C型机车转向架培训教材(20091009)

Page2HXD1C型机车转向架第一部分：转向架结构、参数、技术特点及部件组成Page3HXD1C型机车转向架机车采用了两个Co转向架，机车前后转向架可以互换通用。转向架主要由构架、轮对驱动装置、一二系悬挂装置、牵引装置、牵引电机悬挂装置、基础制动装置、轮缘润滑装置及砂箱附属装置等部件组成。转向架采用标准化、模块化设计，符合可靠性、可用性、可维护性与安全性（RAMS）的规定，尽量达到无磨耗、免维修的要求。1、概述Page4HXD1C型机车转向架2、技术特点满足（23+2）t轴重电力机车的运用要求；驱动系统采用牵引电机抱轴悬挂驱动；构架由两根侧梁、两根横梁和两根端梁焊接而成，梁体均为焊接箱型结构；一系悬挂采用螺旋钢弹簧配以垂向油压减振器，轴箱拉杆采用单拉杆；二系悬挂采用高挠螺旋钢弹簧配以垂向油压减振器，横向减振器设置在构架两端，同时起到抗蛇行作用；Page5HXD1C型机车转向架牵引装置采用低位推挽式牵引装置；基础制动采用轮盘制动；转向架空气管路采用不锈钢管路；轮缘润滑采用干式（润滑棒）润滑装置；采用具有加热烘干性能的砂箱结构等。Page6HXD1C型机车转向架3、主要技术参数机车轴式Co－Co轨距1435mm轴重23t＋2t最高运行速度120km/h轴距2250＋2000mm机车转向架中心距11760mm轮径（新/半磨耗/全磨耗）1250/1200/1150mm轮对内侧距1353+0.5-1mmPage7HXD1C型机车转向架踏面形状JM3型（TB/T449）牵引电机功率1225kW传动方式单侧斜齿轮传动传动比6.235(106/17)电机悬挂方式滚动抱轴悬挂一系弹簧静挠度39.5mm（25吨轴重）一系垂向刚度（单轴箱）21.2056kN/mm一系横向刚度（单轴箱）22.0348kN/mm一系纵向刚度（单轴箱）22.0696kN/mmPage8HXD1C型机车转向架二系弹簧静挠度122mm（25吨轴重）二系垂向刚度（每侧）30.6016kN/mm二系横向刚度（每侧）30.2013kN/mm二系纵向刚度（每侧）30.2013kN/mm牵引点高度距轨面240mm基础制动轮盘制动机车通过最小平面曲线半径125m（V≤5km/h）机车通过最小竖曲线半径500m转向架最大允许摇头角/点头角/侧滚角3.5°/0.7°/1.5°转向架质量约29850kg限界满足标准GB146.1-83-1BPage9HXD1C型机车转向架4、转向架检修周期Page10HXD1C型机车转向架5、转向架组成及结构5.1轮对驱动装置5.2构架5.3一系悬挂装置5.4二系悬挂装置5.5电机悬挂5.6牵引装置Page115.7基础制动装置5.8转向架空气管路5.9整体起吊装置5.10砂箱与扫石器5.11轮缘润滑装置5.12附属装置Page12HXD1C型机车转向架Page13HXD1C型机车转向架5.1轮对驱动装置主要包含如下部件：•轮对•轴箱•齿轮箱驱动系统•抱轴箱•牵引电机Page14HXD1C型机车转向架Page15HXD1C型机车转向架1122445515157714141111101012121313668899331–进风口2–定子3–速度传感器4–转子5–电机轴承6–车轴7–抱轴承8–抱轴箱9–抱轴承10–齿轮箱11–大齿轮12–电机轴承13–小齿轮4–出风口15–电机悬挂Page16HXD1C型机车转向架•轮对驱动装置采用同HXD1型机车的轮对驱动系统结构。牵引电机采用滚动抱轴悬挂，由轮对、轴箱、齿轮箱、抱轴箱、牵引电机等主要零部件组成。牵引电动机为交流异步电动机，额定功率1225kW。•轮对采用整体辗钢车轮和锻造高强度合金钢车轴，车轮上装有制动盘。•车轮与车轴采用压装配合，压装过盈量为0.27～0.327mm。Page17HXD1C型机车转向架车轴性能：•材质35CrMoA•屈服点510N/mm2•抗拉强度680N/mm2•延伸率≥19%•冲击韧性（20℃,四个试样平均值）48J车轮性能：•车轮材料R8（UIC812-3/EN13262)•抗拉强度860～980N/mm2•延伸率≥13%•冲击韧性15JPage18HXD1C型机车转向架•轴箱采用独立悬挂弹性定位单拉杆结构，主要由轴箱体、轴承、接地装置、速度传感器、轴端压盖、内外端盖等组成。一、三位轮对轴箱轴承采用整体式圆锥滚子轴承，中间位轮对轴箱轴承采用整体式圆柱滚子轴承，可提高轴承的运用可靠性，免维护周期长。•轴箱轴承自由横动量（0.6～0.75mm）－10mm－（0.6～0.75mm）。每个轮对的一个轴端装有一套接地装置，使车上的电流通过接地装置流到地面，保护轴承免受电流腐蚀；此外，根据需要有的轴端轴箱装有速度传感器。Page19HXD1C型机车转向架二位轴箱一、三位轴箱Page20HXD1C型机车转向架•牵引电机通过抱轴箱用一对圆锥滚子轴承悬挂在车轴上；抱轴箱体材料为球墨铸铁；小齿轮内锥式悬臂安装在电机轴上；大齿轮通过齿轮毂安装在车轴上；齿轮箱采用高强度铸铝合金齿轮箱，为非承载式齿轮箱；牵引电机采用内顺置式排列，可以以提高机车的粘着重量利用率。•在轮毂根部处设有压油孔，以便用液压油泵辅助推出。•牵引齿轮采用单侧斜齿轮传动，传递功率大（电机功率可达1225KW），齿轮线速度高（最大可达26m/s）。因此齿轮为高速重载传动，并能抵御瞬时5～6倍的冲击载荷。Page21HXD1C型机车转向架传动齿轮采用优质合金钢制成。传动比：6.235（106/17）齿轮模数：9（mm）螺旋角：4°压力角：20°大小齿轮中心距：555mm齿轮材料：17CrNiMo6DIN17210（18CrNiMo7-6EN10084）齿轮毂材料：42CrMo4＋QT（EN10083）轮齿质量（精度）等级根据DIN3990：六级齿轮油型号：MobilubeSHC80w－140（美孚）Page22HXD1C型机车转向架5.2构架Page23HXD1C型机车转向架•构架为目字型构架，由侧梁、牵引梁、中间横梁、前端梁和后端梁组成，除个别安装座以外，结构基本上是对称的。该构架焊接后，构架变形小，残余应力分布均匀；构架的各个零部件的应力水平比较低，且应力变化趋势平稳；安装座结构简单。•构架本体材料采用16MnDR钢板，焊接采用DIN6700焊接标准体系：优先选用对接焊缝，单边V形焊缝和K形焊缝，尽可能不用不开坡口的角焊缝；使焊缝位于低应力区；避免焊缝位于同一截面上；不同板厚的焊接，在厚板对接处设置斜坡，使两板厚一致；对接焊缝预留间隙，以便焊透，对接焊缝的余高尽量小。Page24HXD1C型机车转向架5.3一系悬挂装置•组成：由轴箱拉杆、橡胶件、弹簧、油压减振器等组成。•结构：每轴箱上安装两个钢弹簧。每弹簧下部设置有橡胶垫，上端配有用于轴重在25t和23t之间调整的轴重调整垫；垂向减振器安装在端轴的两侧（中间轴不设减振器），每转向架含4个一系垂向减振器，该减振器安装在车轴中心线上，两端分别连接轴箱与构架侧梁；轴箱拉杆两端安装球形橡胶关节，和一系簧一起实现轴箱定位。一系簧主要提供垂向、横向刚度，轴箱拉杆主要提供纵向刚度。Page25HXD1C型机车转向架•实现轮对与转向架整体起吊的方式：端轴的轮对通过安装在其两侧的一系垂向减振器实现轮对与转向架的整体起吊，中间轴则通过安装在轴箱和构架侧梁上的起吊装置来实现。在没有安装一系垂向减振器的情况下，可以在安装垂向减振器位置安装整体起吊链条实现起吊功能。•弹簧规格：Φ44×Φ248×189•弹簧数量：24个/台车Page26HXD1C型机车转向架一系垂向减振器•型号：萨克斯：T70/28×73APV；柯尼：97A-1378•数量8个/台车•阻尼5.1kN/0.1m/s、10kN/0.3m/s•行程73mm•减振器两端接头允许扭转角max.±15°•减振器两端接头允许偏转角max.±6°Page27HXD1C型机车转向架Page285.4二系悬挂装置•组成：由弹簧、橡胶垫和垂向和横向减振器等组成。•结构：转向架通过二系钢弹簧与车体连接，二系钢弹簧纵向安置在构架侧梁上，每侧3个，每转向架装有6个二系钢弹簧。每弹簧下部安装有橡胶垫，每弹簧上端配有一用于轴重在25t和23t之间调整的轴重调整垫。每转向架有2个横向减振器和2个垂向减振器，连接在车体与转向架之间，垂向减振器布置在构架两侧的对称位置，横向减振器斜对称布置在构架两端。Page29HXD1C型机车转向架•弹簧型号Φ50×Φ250×497•弹簧数量12个/台车每个一系钢弹簧与二系钢弹簧上都有工作载荷下的工作高度及自由高数值的永久性标记，运用200万公里后，其自由高变形量不大于1％。钢弹簧采用了一次绕制成形工艺制造。Page30HXD1C型机车转向架二系横向减振器：•型号：萨克斯：T70/28×510H；柯尼：02H-2119•数量4个/台车•阻尼4kN/0.025m/s、6kN/0.05m/s•行程510mm•减振器两端接头允许扭转角max.±14°•减振器两端接头允许偏转角max.±12°Page31HXD1C型机车转向架二系垂向减振器：•型号：萨克斯：T70/28×230SV；柯尼：04V-1789•数量4个/台车•阻尼12kN/0.1m/s、22kN/0.3m/s•行程230mm•减振器两端接头允许扭转角max.±18°•减振器两端接头允许偏转角max.±14°Page32HXD1C型机车转向架Page33HXD1C型机车转向架牵引电机抱轴式半悬挂驱动：一端与抱轴箱合口面通过8个M30螺栓刚性连接；抱轴箱两端通过圆锥滚子轴承环抱于车轴上；另一端通过牵引电机吊杆弹性悬挂在构架上。这种悬挂系统可满足抱轴式驱动系统的运动关系，此外也可满足转向架系统的动力学性能。5.5电机悬挂Page34HXD1C型机车转向架1－主动齿轮；2－从动齿轮；3－齿轮箱；4－连接螺栓；5－工艺螺栓；6－圆柱销；7－密封胶；8－抱轴箱结构；9－牵引电机牵引电机抱轴悬挂结构Page35HXD1C型机车转向架1－电机吊杆（带橡胶关节）；2－紧固螺栓；3－安全托及销轴牵引电机与构架悬挂结构Page36HXD1C型机车转向架•牵引装置是高速重载机车牵引性能发挥的关键部件，本机车采用同HXD1、HXD1B型机车的低位推挽式双牵引杆方式，机车粘着重量利用率较高，计算值高达94％，完全能够满足机车高速重载运输需要。这种牵引技术已经在大秦线上HXD1型机车万吨牵引上得到了充分体现。•牵引装置能承受转向架质量乘30m/s2的纵向载荷而不发生永久变形，承受转向架质量乘50m/s2的纵向载荷而不发生损坏（允许永久变形）。5.6牵引装置Page37HXD1C型机车转向架•牵引装置的结构型式：采用低位推挽式双杆牵引和端部布置方式，主要由牵引杆（一）、牵引杆（二）、连杆、牵引销、法兰组件等组成。牵引杆（一）通过牵引橡胶关节与构架牵引座相连，牵引杆（二）通过法兰组件与车体牵引座相连，牵引杆（一）、牵引杆（二）则通过牵引销连接，连杆将牵引杆（一）与构架端梁相连。牵引杆（二）相对牵引杆（一）的夹角为4.3°。牵引杆（一）、牵引杆（二）的材质为16MnDR，连杆材料为C级钢。Page38HXD1C型机车转向架橡胶节点个向刚度：•1）牵引橡胶关节：径向刚度Cx,rad=100kN/mm±10%（200kN）轴向刚度Cz,ax=25kN/mm±15%（10kN）•2）连杆橡胶关节：径向刚度Cx,rad=36kN/mm±10%Page39HXD1C型机车转向架1法兰组件2安全钢丝绳（二）3牵引杆（二）4安全钢丝绳（一）5连杆6牵引销7吊挂板8牵引杆（一）9安全板Page40HXD1C型机车转向架•为避免车轮踏面损伤及保证制动性能，采用带闸片间隙自动调整的轮盘制动单元，轮盘制动装置由制动盘、制动单元、夹钳和合成闸片等组成。制动盘采用耐热、抗龟裂、疲劳性能好的高性能铸钢，整体结构为环形，用螺栓固定在车轮毂上，摩擦面的内侧