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第六章机车车体与转向架间的连接装置（二系悬挂）§1概述§2有心盘（或牵引销）＋旁承的连接装置§3牵引杆装置＋旁承的连接装置§4摆式支承装置＋旁承的连接装置§1概述一．作用1.传力——包括：垂向力，纵向力和横向力2.均重——通过合理的旁承数量和布置来保持轴重均匀分配3.安定——保证静态时转向架的稳定（转向架依靠一系悬挂不能保持稳定，必须通过旁承的数量配合来满足稳定的要求）4.允许横动——使转向架与车体间实现横向弹性连接5.容许相互回转——即转向架相对于车体回转，以满足转向要求二．形式1.有心盘（或牵引销）+旁承——东风、韶山3型机车2.牵引杆装置+旁承——东风4系列、东风8和东风11型机车韶山3B型电力机车3.中央摆式支承+旁承——韶山1型电力机车§2有心盘(或牵引销)＋旁承的连接装置¾心盘（或牵引销）仅传递纵向力和横向力¾旁承传递全部重量Ф2730心盘旁承转向架车体心盘旁承东风型内燃机车车体与转向架间的连接装置——心盘+刚性旁承结构示意图一．东风型机车1.位置四个刚性旁承布置在与心盘同一圆心、直径为φ2730mm的圆周上，且滚子轴线与半径间的夹角β=5°。2.结构3.特点①刚性旁承传递全部重量，而心盘传递全部纵向力和横向力；②车体与转向架有相对回转时，旁承会产生较大的摩擦力矩Mf和复原力矩Mb：Mf≈1500kgm；Mb≈1800kgm；③车体与构架间不能横动（因上、下心盘间在水平面内无间隙）。复原力Fb复原力Fb3.摩擦力矩Mf和复原力矩Mb的作用①在直线上，Mf可用以衰减蛇行振动，而Mb用以控制蛇行产生；②在曲线上（或进曲线时），机车必须克服Mb+Mf，故设计时必须选择合适的Mb和Mf；③出曲线时，力矩Mb-Mf可使转向架与车体恢复原位；④现代机车上，一般取Mb=0，但Mf对衰减蛇行振动有利，故通常保留，但当使用抗蛇行减振器来衰减蛇行时，可取消Mf。二．韶山3型电力机车（与ND4内燃机车相同）1.位置车体牵引销装置前旁承后旁承构架车体纵向摩擦减振器横向减振器60mm60mm韶山3型电力机车车体与转向架间的连接装置——牵引销装置+弹性旁承结构示意图2.结构①旁承旁承——无摩擦式高挠橡胶堆旁承由2块端板、7块隔板和橡胶硫化成一个整体无摩擦式高挠橡胶堆旁承②牵引销装置由牵引销、牵引销座、传力框、牵引块、横向止挡、垫板和尼龙衬套等组成牵引销装置结构示意图牵引销尼龙衬套横向止档传力框牵引块60mm转向架横梁牵引点距轨面高度750mm垫板牵引销横梁横梁横向止档(橡胶)60mm60mm纵向纵向横向3.特点①高挠橡胶堆旁承传递全部重量，牵引销传递纵向力，而横向力由牵引销(弹性侧档)和旁承共同承担；②车体相对于转向架回转时，纵向摩擦减振器产生摩擦力矩Mf≈1400kgm，而复原力矩Mb由橡胶旁承产生但很小；③车体与转向架间可相对横动±60mm，且为弹性横动——可降低轮轨间的侧向动作用力；④车体与转向架间设有横向液压减振器——可衰减横向振动。§3牵引杆装置＋旁承的连接装置——东风4系列内燃机车（韶山3B机车与DF4相同）一．位置车体旁承15＋5拉杆拐臂连接杆弹性侧档构架拉杆座东风4型内燃机车车体与转向架间的连接装置——牵引杆机构+弹性旁承结构示意图•牵引杆机构简图二．旁承——平面摩擦式弹性旁承由4块橡胶垫、球头杆、球头座、上摩擦板、下摩擦板和旁承座等组成。其中：上摩擦板材料为MC尼龙，下摩擦板材料为45#钢。该旁承无复原力矩即Mb=0，但可产生摩擦力矩Mf≈1900～3800kgm回转中心±(15+5)三．牵引杆装置牵引杆机构+弹性侧档⇒牵引销（或心盘）固定支座，与构架侧梁相连拐臂牵引拉杆中间连接杆拉杆座，与车体底架相连弹性侧档，与构架侧梁相连1.可传递纵向力（牵引力或制动力）：由牵引杆机构承担；也可传递横向力：由弹性侧档承担；2.可实现回转（但回转中心在一定范围内变化）；3.可容许车体相对于转向架横动：横动量=±（自由间隙+侧档被压缩量）=±（15+5）mm。牵引杆装置运动原理示意图¾牵引杆装置结构图§4摆式支承装置＋旁承的连接装置——韶山1型电力机车车体弹性侧档摇摆旁承中央摆式支承摩擦旁承30±2mm30±2mm构架复原弹簧一．位置(如图示)二．组成由中央支承、复原装置、旁承和侧档等组成韶山1型电力机车车体与转向架间的连接装置——中央摆式支承装置+旁承结构示意图三．中央摆式支承结构由减振橡胶垫、支承体、复原装置、上锥体、下锥体和垫块等组成左右方向转向架车体前后方向四．复原装置结构五．摇摆旁承和摩擦旁承结构六．特点1.重量由中央摆式支承和旁承共同承担，其中：每个中央摆式支承装置承重12t，每个摇摆旁承承重3.5t，每个摩擦旁承承重3.5t2.纵向力由中央摆式支承传递；3.横向力的传递过程：当车体相对于转向架的横向相对位移小于30mm时，由复原装置和摩擦旁承传递横向力；而当车体相对于转向架的横向相对位移达到30mm时，则由弹性侧档传递横向力；4.复原装置产生复原力矩，复原弹簧刚度k=100kg/mm；5.摩擦旁承产生摩擦力矩Mf；6.车体与构架间可弹性横动±30mm。§4牵引拉杆+空气弹簧的连接装置我国引进并合作生产的高速动车组CRH1和CRH2均采用单牵引拉杆+空气弹簧作为车体与转向架间的连接装置。其中：空气弹簧作为旁承传递垂向力；单牵引拉杆传递纵向力（牵引力或制动力）；横向弹性侧档和空气弹簧共同传递横向力；横向液压减振器控制横向振动；抗蛇行减振器（纵向水平布置在转向架侧梁外侧）衰减蛇行运动。CRH2动车转向架——无垂向减振器和抗侧滚扭杆装置横向液压减振器5.二系悬挂高度调整阀4.构架1.驱动轮对3.一系悬挂2.轴箱抗蛇行减振器7.基础制动装置（盘形制动装置）6.驱动装置牵引电动机牵引拉杆为什么不要抗侧滚扭杆？空气弹簧横向弹性侧档牵引拉杆座中央牵引拉杆座及拉杆组成单牵引拉杆传递纵向力；横向弹性侧档与牵引拉杆座侧面配合传递横向力（横向弹性侧档安装在横梁连接梁的中心线上）。横向橡胶弹性侧挡间隙20mm/每侧垂向限位止挡～70mm相互连接牵引拉杆中央牵引拉杆座横向弹性侧档中央牵引拉杆座、牵引拉杆和横向弹性侧档布置牵引拉杆横向橡胶弹性侧档横向减振器安装座牵引拉杆和橡胶弹性侧档牵引拉杆（转向架已翻过来）CRH1动车转向架横向液压减振器5、二系悬挂高度调整装置4、构架1、驱动轮对3、一系悬挂2、轴箱抗蛇行减振器7、盘形制动装置（基础制动装置）6、驱动装置牵引电动机抗侧滚扭杆装置牵引拉杆二系垂向液压减振器空气弹簧横向弹性侧挡31Secondarysuspension二系悬挂Secondarysuspension二系悬挂Lateraldamper横向减震器Lateraldamper横向减震器Progressivelateralstop渐进式横向侧档CRH1的渐进式横向侧档渐进式机械横向侧档安装在与车架相固结的横向减振器安装架的内侧，它与横梁连接梁的外侧面配合来阻止转向架相对于车体的横向运动，传递转向架和车体间的横向力。横向减震器安装架32安装在车体Anti-rollbar/抗侧滚扭杆为了限制车体的侧滚运动，每个转向架配备了一套抗侧滚扭杆装置。这包含使用橡胶套管安装在转向架构架横梁底部的扭转轴。在转向架每一侧的扭转轴控制臂（连接杆）通过联结销连接到车体。扭杆轴拐臂与构架横梁相连控制臂（连接杆）§5中央牵引销和“Z”字型牵引拉杆+空气弹簧的连接装置我国引进并合作生产的高速动车组CRH3、CRH5均采用中央牵引销和“Z”字型牵引拉杆+空气弹簧作为车体与转向架间的连接装置。其中：空气弹簧作为旁承传递垂向力；中央牵引销和“Z”字型牵引拉杆配合传递纵向力（牵引力或制动力）；横向弹性侧档和空气弹簧共同传递横向力；垂向液压减振器与空气弹簧配合控制垂向振动；横向液压减振器控制横向振动；抗蛇行减振器（纵向水平布置在转向架侧梁外侧）衰减蛇行运动。CRH5动力转向架枕梁非动力轮对基础制动装置轴箱一系悬挂二系悬挂构架驱动装置动力轮对枕梁结构及与转向架连接部件的安装垂向减振器横向减振器吊索“Z”字形牵引杆装置横向弹性侧挡CRH5二系悬挂系统——两套抗侧滚扭杆装置；牵引中心销+“Z”字型牵引杆装置抗蛇行减振器垂向减振器抗侧滚扭杆空气弹簧辅助风缸车体枕梁牵引（纵向）拉杆控制杆（平衡杆）中心销孔CRH5二系悬挂“Z”字型牵引拉杆转向架与车体（上枕梁）之间通过“Z”字型牵引拉杆与牵引中心销配合传递纵向力。两个纵向拉杆一端与构架（横梁）相连，另一端与控制杆相连，而控制杆通过中心销与车体（上枕梁）销接。在纵向拉杆和控制杆的各节点有橡胶/金属套，其刚度已根据Pendolino的经验和不同的列车/轨道工况进行了优化。