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转K4型转向适用于标准轨距、轴重21t、最高商业运营速度120km/h的各型铁路提速货车。
1转K4型转向架的研制
由美国原ABC-NACO公司于1970年研制成功的摆动式(Swing Motion)转向架,装用在较高速度运行的货车上,
为了更快更好地将在美国和其他多个国家应用证明为先进、成熟的摆动式转向架引入中国,株洲车辆厂以合资形式引进美国技术,按照中国的铁路标准及线路情况,研制了中国铁路货车用摆动式转向架, 并装于C64、P65、G70、NX17车的线路动力学进行了试验。
2001年12月,原铁道部运输局会同科教司等,对摆动式转向架及C64敞车装摆动式转向架进行了技术审查,并正式定型为转K4型转向架。
2主要性能参数
轨距
1435mm
轴型
RD2型
轴重
21t
自重
≤4.2t
最高商业运营速度
120km/h
心盘允许载荷
371.42kN
通过最小曲线半径
145m
3基本尺寸
固定轴距
1750mm
轴颈中心距
1956mm
旁承中心距
1520mm
下心盘直径
ø308/ø355mm
下心盘面(含心盘衬垫)距轨面自由高
703mm
下心盘面至弹性旁承顶面距离(自由高)
71mm
侧架上平面距轨面高
743mm
侧架下平面距轨面高
165mm
轮型及轮径
HDSA型Φ840mm
基础制动杠杆倾角
40°
基础制动装置制动倍率
6.48
4转K4型转向架结构组成
转K4型转向架类似于传统铸造三大件式转向架,主要由轮对和轴承装置、摇枕、侧架、弹性悬挂系统及减振装置、基础制动装置、常接触式弹性旁承等组成,见图所示,但该型转向架采用了独特的弹簧托板、摇动座等结构,使之具有更好的横向性能及其它优点。
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5主要特点和关键技术
5.1摇枕及心盘
为了便于与现有货车上心盘匹配,设计了直径为φ355mm和φ308mm两种下心盘,采用了和转K2、转8G转向架相同尺寸的改性尼龙心盘磨耗盘。
http://s8/mw690/006goXYyzy7gbzx8pJZb7&690
为减轻自重,摇枕通过有限元计算和结构优化,材质用AAR M201
B级钢。
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摇枕下部铸出两块三角形挡,其与弹簧托板上的挡块配合,限定了摇枕的最大横向位移(摆动加横移共为±32mm),防止摇枕串出,起到安全挡的作用。
八字面磨耗板材质为0Cr18Ni9,与摇枕组焊后,用1mm塞尺塞入磨耗板与铸面之间,深度不得超过12mm。
5.2侧架组成及承载鞍
侧架组成有侧架立柱磨耗板、侧架、导框摇动座等。
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侧架立柱磨耗板材质为45钢或47Mn2Si2TiB,用折头螺栓、防松螺母将其紧固于侧架上。(2003年以前生产的转K4,同时将立柱磨耗板与侧架上下连接部位施以焊接, 2003年以后取消焊接)
侧架中央方框下弦杆处,不再是转8A侧架一样,作为弹簧承台,而是一腔形结构,用以安装摇动座支承及摇动座。其导框处也不是转8A侧架的圆台结构,而是一腔形结构,用以安装导框摇动座,导框摇动座两侧可用不同厚度的垫片塞紧,再将固定块焊固,使导框摇动座定位于侧架导框顶部腔内。
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导框摇动座底面为圆弧形,承载鞍顶面也是圆弧形,两圆弧形成滚动副,使侧架象吊杆一样,具有摆动的功能,提高车辆的横向性能。
5.3摇动座及摇动座支承、弹簧托板
摇动座与弹簧托板用折头螺栓、防松螺母紧固,弹簧悬挂系统坐落在弹簧托板上。摇动座支承坐落在侧架中央方框下弦杆的腔形结构中,摇动座与摇动座支承的接触面为圆弧形结构,两圆弧形成滚动副,使侧架具有摆动的功能。
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摇动座及摇动座支承
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弹簧托板
5.4弹性悬挂系统及减振装置
每侧弹性悬挂系统及减振装置由两个斜锲组成、两组减振内圆弹簧、两组减振外圆弹簧、四组承载内圆弹簧、四组承载外圆弹簧组成
减振弹簧为两级刚度,减振内圆弹簧簧条直径为17mm,自由高232mm,减振外圆弹簧簧条直径为21mm,自由高275mm;承载弹簧也为两级刚度,承载内圆弹簧簧条直径为20mm,自由高232mm,承载外圆弹簧簧条直径为24mm,自由高269mm;这样使空车、重车分别对应不同的空、重两级刚度,空车和重车都有优良的动力性能。
斜锲由材质为针状铸铁或贝氏体球墨铸铁的斜锲体及材质为高分子复合材料的磨擦板组成,见图所示。部分由美国进口斜锲,其复合材料磨擦板与斜锲体粘接,国产斜锲采用磨擦板嵌入斜锲体的组合结构,卸换方便。
5.5常接触式弹性旁承
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http://s11/mw690/006goXYyzy7gbzxSMA23a&690
弹性旁承主要由下旁承体、下旁承弹簧、下旁承弹簧座、橡胶块、磨耗板1、磨耗板2、调整板等组成。
该型旁承结构可消除旁承纵向间隙,保持稳定的旁承回转摩擦阻力矩,有效抑制转向架蛇行运动,提高临界速度。
常接触式弹性旁承主要特点:结构简单紧凑,安装方便;检测、调整旁承压缩量方便;纵向无间隙、无磨耗;可靠性较好。