第四节　货车转向架

一、货车转向架概述

1.货车转向架基本结构

转向架是一种独立的能相对车体回转的走行装置。一般由以下四部分组成：

（1）构架部分：如铸钢侧架、拱形侧架、框架形构架、H形构架等；

（2）摇枕弹簧装置：有摇枕、枕弹簧、弹簧托板等；

（3）轮对轴承装置：有轮对、轴承、轴箱及有关配件；

（4）基础制动装置：有制动梁、各杠杆、拉杆、闸瓦及悬挂零件。

2.我国铁路货车二轴转向架的主要型式

目前我国铁路我国铁路货车二轴转向架型式有：转K1型（中交叉杆式）；转K2型、转8AG型（下交叉杆式）；转K3型（整体构架、轴箱弹簧式）；转K4型（摆动式）；转K5型（2E轴中交叉支撑低动力作用式）；转K6型（2E轴重下交叉支撑式）；控制型转向架；DZ1型下交叉支撑装置转向架、DZ2型摆式转向架、DZ3型副构架式转向架等。

3.转向架的功用

（1）承担车辆的自重和载重，并将载荷传递到钢轨上；

（2）通过心盘使车体与转向架可相对自由转动，使车辆顺利通过曲线，降低运行阻力；

（3）通过安装弹簧及减振装置以缓和车辆承受的冲击和振动；

（4）通过增加轴数可以提高车辆的载重；

（5）转向架是一个独立的结构，易从车体下部推出，便于检修。

4.车体与转向架之间的载荷传递方式

（1）心盘集中承载——车体上的全部重量通过上心盘分别传递给下心盘。我国绝大多数车辆都属于这种承载方式。

（2）非心盘承载——该种型式的转向架没有心盘装置，虽然有的转向架上还有类似心盘装置的存在，但它仅作为牵引及转动中心，而车体上的全部重量通过中央弹簧悬挂装置直接传递给转向架构架。

（3）心盘部分承载——这种承载方式的结构是上述两种承载方式结构的组合，车体上的重量按一定比例分配，分别传递给心盘与旁承，使之共同承载。

二、转K1型转向架

1.交叉支撑转向架的产生

为了解决转8A型转向架抗菱刚度不足等缺点，决定探索采用交叉支撑技术对转8A型转向架的运行性能进行改进的可行性，他们以转8A型转向架为基础创造性地改进了一辆份中交叉支撑式转向架。采用2根交叉杆通过摇枕侧壁开孔把左右侧架连接起来，交叉杆与侧架的连接点位于侧架三角孔部位，位置的高度接近于侧架的中部，所以称为中交叉支撑转向架。具有优良的动力学性能，可以满足最高运行速度达120km/h的运用要求。之后，齐齐哈尔车辆厂在转向架参数测试台研制成功的基础上，对中交叉支撑转向架进行了反复测试，改进了交叉支撑装置、八字形轴箱橡胶垫、常接触性旁承、斜楔式减振装置及中央悬挂系统，后被定型为转K1型转向架，如图1-40所示。

2.转K1型转向架

（1）技术性能参数

轨距　　1435mm

轴型　　RD2

自重　　4.25t

最高运行速度　　120km/h

通过最小曲线半径　　R100m

基础制动装量制动倍率　　6.5

固定轴距　　1750mm

空车心盘面到轨面高　　682mm

（2）结构特点

转K1型转向架在两侧架间安装了带弹性结点的中交叉支撑机构，交叉杆从摇枕腹部穿过，4个端点用橡胶锥套与支撑座连接。在侧架导框顶面与承载鞍顶面之间安装八字形橡胶垫，实现轮对的弹性定位。侧架、摇枕采用B级钢铸造，减振装置为整体式斜楔结构，中央悬挂系统采用两级刚度弹簧，上、下心盘之间安装心盘磨耗盘，采用双作用常接触弹性旁承，基础制动装置为下拉杆结构，采用高摩合成闸瓦。

（3）转K1型转向架摇枕

①摇枕结构

摇枕结构如图1-41所示。

②结构特点

转K1型转向架摇枕由摇枕、固定杠杆支点座、下心盘、八字面磨耗板等组成。摇枕结构的主要特点是在摇枕中部腹板上开有椭圆孔，供中交叉支撑杆穿过。

（4）转K1型转向架侧架组成

转K1型转向架侧架组成如图1-42所示，由侧架、右支撑座组成、左支

撑座组成、立柱磨耗板、滑槽磨耗板等组成。主要结构特点是在侧架非滑槽侧三角孔下部组焊左、右支撑座，该支撑座组成作为中交叉支撑装置的连接安装座。

（5）转K1型转向架交叉支撑装置

①转K1型转向架交叉支撑装置如图1-43所示。

②结构特点

转K1型转向架中交叉支撑装置，由支撑杆组成（1）、支撑杆组成（2）、4个橡胶锥套、4个上垫组成、4个双耳垫圈、4个紧固螺母等组成。

支撑杆组成（1）和支撑杆组成（2）呈交叉状态从摇枕腹腔穿过，其端部通过橡胶锥套与焊在侧架上的锥柱连接，在橡胶锥套上部安装上垫组成和双耳垫圈，把紧固螺母旋在锥柱螺杆上，再用扭力扳手把螺母拧紧，最后把双耳垫圈的2个止耳撬起，使其贴靠在螺母的侧面上，以防止紧固螺母松动。锥柱紧固螺母扭紧力矩为150～170N·m。

（6）K1型转向架轴箱橡胶垫

①转K1型转向架轴箱橡胶垫如图1-44所示。

②技术原理

转K1型转向架在侧架导框支承面与承载鞍顶面之间安装八字形轴箱橡胶垫，为轮对提供适宜的纵、横向定位刚度，实现轮对的弹性定位，有利于改善转向架的曲线运行性能，同时，利用八字形轴箱橡胶垫垂向柔性可减少转向架的簧下冲击。八字形轴箱橡胶垫增加了转K1型转向架轴箱一系弹性悬挂，减少了转向架的簧下重量。

三、转K2型转向架

转K2型转向架（图1-45）是指装用下交叉支撑装置、带变摩擦减振装置、新型铸钢三大件式的转向架，商业运行速度为120km/h。

1.转K2型转向架

（1）技术性能参数

轨距　　1435mm

轴型　　RD2

自重约　　4.2t

商业运行速度　　120km/h

通过最小曲线半径　　R100m

基础制动装置制动倍率　　4

固定轴距　　1750mm

空车心盘面到轨面高　　682mm

下心盘直径　　ф355

（2）结构特点

转K2型转向架的结构组成如图1-46所示，在两侧架之间安装了带弹性结点的下交叉支撑装置，交叉杆从摇枕下面穿过，4个端点用轴向橡胶垫与焊在侧架上的支撑座连接。侧架、摇枕采用B级钢铸造。减振装置结构形式有两种，一种采用分离式斜楔，摇枕八字面上焊装楔形插板，装车数量不多；另一种采用整体式斜楔，摇枕八字面上焊装平板形磨耗板。基础制动装置为中拉杆结构，车体上拉杆越过摇枕与转向架游动杠杆连接。中央悬挂系统采用两级刚度弹簧，上、下心盘之间安装心盘磨耗盘；采用双作用常接触弹性旁承；采用T10或47Mn2Si2TiB钢材质的嵌入式滑槽磨耗板和侧架立柱磨耗板。

2.转K2型转向架摇枕

（1）摇枕结构图

摇枕结构如图1-47所示。

（2）摇枕结构特点

转K2型转向架摇枕由摇枕、固定杠杆支点座、下心盘、托架、八字面磨耗板等组成。摇枕结构的主要特点是在摇枕中部腹板上开有椭圆孔，供制动装置中的拉杆穿过。

3.转K2型转向架侧架

转K2型转向架侧架组成如图（图1-48）所示，由侧架、左支撑座、右支撑座、保持环、立柱磨耗板、滑槽磨耗板等组成。主要结构特点是在侧架斜弦杆下组焊支撑座、支撑座作为下交叉支撑装置的连接安装座，侧架导框为窄导框式结构，采用卡入式滑槽磨耗板，侧架立柱磨耗板用折头螺栓和防松螺母紧固。

4.转K2型转向架交叉支撑装置

（1）转K2型转向架交叉支撑装置

转K2型转向架交叉支撑装置及上、下交叉杆组成如图1-49所示。

（2）结构特点：

转K2型转向架下交叉支撑装置其交叉支撑杆由两根相互交叉连接的上、下交叉杆组成，即由1个下交叉杆组成、1个上交叉杆组成、8个轴向橡胶垫、4个双耳垫圈、4个锁紧板、4个端头紧固螺栓（强度等级为10.9级）、4个安全链组成、4个安全锁组成。

5.转K1型、转K2型转向架双作用常接触弹簧性旁承

（1）转K1型、转K2型转向架双作用常接触弹性旁承

转K1型、转K2型转向架双作用常接触弹性旁承结构如图1-50所示。

（2）结构特点

转K1型、转K2型转向架双作用常接触弹性旁承由弹性旁承体、旁承磨耗板、旁承座、滚子、调整垫板、调整垫片等组成。

双作用常接触弹性旁承可有效地解决以下问题：

①快速运行条件下轻载车辆或空车状态的车体摇头、滚摆造成的蛇行失稳和平稳性与脱轨安全性下降的问题；

②重载状态下车辆平稳性与转向架的曲线通过性能；

③快速运行条件下，车辆在曲线上的运行安全性。

6.转K2型、转8G型、转8AG型转向架轴向橡胶垫

转K2型、转8G型、转8AG型转向架的轴向橡胶垫结构相同，是侧架弹性交叉支撑装置中的弹性元件，主要在侧架和交叉支撑装置之间起弹性连接作用，同时通过设计合适的轴向刚度，为转向架提供需要的抗菱刚度。

7.转K1型、转K2型、转8G型、转8AG型转向架心盘磨耗盘

转K1型、转K2型、转8G型、转8AG型转向架心盘磨耗盘采用特种含油尼龙材质，具有很高的分子量，通过压铸和切削加工方式制造，具有良好的耐磨性。在上、下心盘之间加装含油尼龙心盘磨耗盘，解决了长期困扰车辆检修部门的上、下心盘严重磨耗的问题，同时，该磨耗盘有助于稳定车体相对转向架的回转阻力矩值。

8.转K2型转向架侧架和摇枕磨耗板

（1）转K2型转向架侧架立柱磨耗板

转K2型转向架侧架立柱磨耗板如图1-51所示。材质为T10钢，表面淬火后需进行回火。

（2）转K2型转向架装整体斜楔摇枕八字面磨耗板

转K2整体斜楔摇枕八字面磨耗板选用材质为0Cr18Ni9。

四、转K3型转向架

转K3转向架是指装用焊接结构侧梁、横梁组焊成的整体构架和一系轴箱弹簧悬挂装置的转向架。

1.转K3转向架的组成

转K3型转向架由H形整体焊接构架、轴箱弹簧悬挂装置、轮对、弹性常接触式旁承、球面心盘及基础制动装置组成，如图1-52所示。

2.转K3型转向架主要技术参数

轴型　　RD2

自重　　4.2t

最高运行速度　　120km/h

通过最小曲线半径　　100m

基础制动装置制动倍率　　6.48

固定轴距　　1800mm

轴颈中心距　　1956mm

旁承中心距　　1520mm

空车心盘面到轨面高　　658mm

3.构架

整体构架由2根工字形断面的侧梁、1根箱形断面的横梁、导框座、斜楔座等零部件组焊而成。

4.轴箱弹簧悬挂装置

轴箱弹簧悬挂装置由轴箱、轴箱外圆弹簧、中圆弹簧、内圆弹簧、斜楔体、纵向定位橡胶块、主磨耗块、副磨耗板及吊板等组成。

5.弹性旁承

转K3型旁承为常接触弹性旁承，由磨耗板、下旁承体、旁承弹性挡、钢质圆柱弹簧、下旁承磨耗板和调整板组成。

6.心盘

心盘为球面式，上下心盘中装有合成材料耐磨衬垫。

7.基础制动装置

基础制动装置采用高摩合成闸瓦、单侧吊式制动梁。制动梁采用整体锻造式端头，并将制动梁安全链改为安全托，使基础制动装置的可靠性、安全性大大提高。其中制动杠杆、固定杠杆支点与转8A型转向架通用。

8.主要特点

（1）转向架抗菱刚度大，轴箱弹簧一系悬挂，簧下质量轻，采用弹性常接触式旁承。该转向架具有较高临界速度和低的轮轨动作用力。

（2）轴箱的纵向定位由Y25型转向架的一侧刚性定位，改为有适当刚度的弹性定位，便于曲线通过，降低了轮轨横向动作用力，减少了轮轨磨耗。

（3）心盘、旁承、减振器的主副磨耗板等采用了耐磨材料制作的耐磨件，提高了免检走行公里数，降低了维护检修费用。

（4）制动梁采用整体锻造式端头，并将制动梁安全链改为安全托，使制动梁的可靠性、安全性大大提高。

五、转K4型转向架

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，如图1-53所示。转K4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他优点。

1.转K4型转向架（图1-54）结构特点

（1）转K4转向架由弹簧托板、导框摇动座、摇动座等组成摇动台机构，使两侧架（图1-55）在水平面内实现弹性连接，摇枕相对侧架、侧架相对轮对能在一定范围内的摆动。

（2）悬挂系统由二系摇枕弹簧加一系摆动机构组成，如图1-56所示。垂向、横向都具有两级刚度特性。

（3）为适应摇动台机构的工作，在支点座和制动杠杆中孔装用了可转动的耐磨球套。

（4）采用高分子磨耗板和弹性常接触式旁承。

（5）装用了针状马氏体铸铁斜楔，主摩擦面为高分子复合材料，提高了减振装置的使用寿命。

（6）装用心盘磨耗盘。

2.转K4型转向架与转K2型转向架结构上的主要异同点

（1）相同点：两者均采用了常接触式弹性旁承，上、下心盘问安装了心盘磨耗盘，采用了两级刚度弹簧。

（2）不同点：转K2型转向架采用了下交叉支撑装置；转K4型转向架采用弹簧托板、导框摇动座、摇动座等形成了摇动台机构。

六、转K5型转向架

转K5型转向架结构类似于转K4型转向架，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、常接触式弹性旁承及横跨梁等组成，如图1-57所示。转K5型转向架也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他优点。

1.主要性能参数

轴重　　25t

自重　　≤4.7t

商业运行速度　　120km/h

轨距　　1435mm

轮型　　HEZB或HESA

轮径　　ф840mm

车轮踏面形状　　LM磨耗型踏面

轴型　　RE2B型

轴承　　353130A、353130B或353130C型

基础制动装置制动倍率　　4

心盘允许载荷　　443.94kN

通过最小曲线半径　　145m

2.转K5型转向架的结构特点

转K5型转向架是在借鉴转K4型转向架成功经验基础上研制开发的新型大轴重摆动式转向架。进一步优化了弹簧托板结构，增强转向架的运用可靠性和安全性。转向架主要由侧架、摇枕、弹簧托板、摇动座、摇动座支承、承载弹簧、减振装置、轮对和轴承、基础制动装置及接触式弹性旁承等组成，如图1-58所示。采用两级刚度弹簧及变摩擦减振器，减振外簧比承载外簧高13mm，组合式斜楔的主摩擦板采用高分子合成材料，副摩擦面材质为贝氏体球墨铸铁；采用25t轴重，双列圆锥滚子轴承，RE2A型50钢车轴及LM磨耗型踏面的新结构铸钢或辗钢车轮；基础制动装置采用铁路货车高摩擦系数合成闸瓦，单侧滑槽式组合式制动梁，制动杠杆采用奥-贝球墨铸铁衬套。主要装用于C76H、C80H型车和X2H型车。

（1）轮对与轴承

采用RE2B型轮对和353130A、353130B或353130C紧凑型滚动轴承，如图1-59所示，车轮为新结构轻型铸钢车轮（HEZB）或辗钢车轮（HESA），车轴为RE2B车轴。

（2）承载鞍

承载鞍（图1-60）的结构与转K4型转向架承载鞍类似，鞍顶面为经硬化处理的弧面，与导框摇动座的组合成为摆动机构的上摆点，使侧架象吊杆一样，具有摆动的功能，提高车辆的横向性能。鞍面尺寸与进口轴承相匹配，其余按AAR标准设计制造，材质为C级钢。

（3）侧架组成

侧架（图1-61）材质为B级钢，侧架立柱磨耗板材质为45钢，侧架滑槽磨耗板材质均为47Mn2Si2TiB或T10钢，侧架立柱磨耗板用两个ZT型平头折头螺栓紧固在侧架立柱面上，导框摇动座为合金钢锻件，用固定块固定于侧架导框处；侧架立柱磨耗板、ZT型平头折头螺栓及防松螺母均与转K4型转向架通用。

（4）摇枕组成（图1-62）

摇枕和下心盘材质均为B级钢，下心盘直径为375mm，内有材质为含油尼龙的心盘磨耗盘，心盘螺母采用10级BY-A24或BY-B24防松螺母，配套螺栓采用GB 31.1—88规定的螺栓，螺栓强度为10.9级。摇枕八字面采用不锈钢磨耗板，材质为0Cr18Ni9，与转K4型转向架磨耗板通用。

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。

（5）弹簧托板、摇动座与摇动座支承

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。

①弹簧托板（图1-63）为高强度钢压型件，板厚为10mm。

②摇动座与摇动座支撑（图1-64）均沿用ABC-NACO公司的标准件，摇动座为E级钢铸件，摇动座支承为合金钢锻件，且摇动座支承、折头螺栓及防松螺母与转K4型转向架通用。

（6）弹簧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楔组成、两组减振弹簧、六组承载弹簧组成。减振弹簧与承载弹簧均为两级刚度，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。

①斜楔（图1-65）由材质为奥贝球墨铸铁的斜楔体及材质为高分子复合材料的主摩擦板组成。

②减振内、外圆弹簧（图1-66）和斜楔组成均与转K4型转向架通用。

（7）基础制动装置

基础制动装置（图1-67）为中拉杆形式，采用新型高摩合成闸瓦。采用奥—贝球铁耐磨销套及相应圆销，固定杠杆与固定杠杆支点座之间用链蹄环连接，以利于侧架、摇枕的摆动。采用组合式制动梁。

（8）下旁承组成

下旁承采用（图1-68）与转K4型转向架通用的常接触橡胶弹性旁承，下旁承由旁承体组成、调整垫板、纵向锁紧斜铁组成，其中旁承体组成又由旁承体上部、旁承体下部、锥套形橡胶层、铆钉、旁承摩擦板等组成一个整体。

（9）横跨梁组成

横跨梁为50mm×50mm×3mm方钢管压型件，中间焊有不锈钢磨耗板，两端分别落在横跨梁托上，横跨梁托焊在侧架上。横跨梁组成如图1-69所示。

七、转K6型转向架

转K6型转向架（图1-70）系铸钢三大件式货车转向架。一系悬挂采用轴箱弹性剪切垫；二系悬挂采用带变摩擦减振装置的中央枕簧悬挂系统，摇枕弹簧为二级刚度；两侧架之间加装侧架弹性下交叉支撑装置；采用直径为375mm的下心盘，下心盘内设有尼龙心盘磨耗盘；采用JC型双作用常接触弹性旁承；装用25t轴重双列圆锥滚子轴承，采用轻型新结构HEZB型铸钢车轮或HESA型辗钢车轮；基础制动装置为中拉杆式单侧闸瓦制动装置，采用L-A或L-B型组合式制动梁，新型高摩合成闸瓦。

1.主要性能参数

轨距　　1435mm

轴重　　25t

轴型　　RE2A或RE2B

自重　　4.8t

最高商业运营速度　　120km/h

通过最小半径（限速）　　145m

2.轴箱橡胶垫组成

转K6型转向架轴箱一系加装了内八字橡胶弹性剪切垫，实现轮对的弹性定位，减小转向架簧下质量，隔离轮轨间高频振动。轴箱橡胶垫（图1-71）组装时，导电铜线在转向架内侧。

3.侧架组成

侧架组成结构如图1-72所示。支撑座通过沿侧架大体中心线上下两条焊缝焊接在侧架上，组装位置必须用专用组焊工装保证，配合面允许打磨修配；立柱磨耗板通过4个折头螺栓与侧架立柱紧固。

4.中央悬挂系统

转向架摇枕弹簧由6个外圆弹簧（1）、1个外圆弹簧（2）和7个内圆弹簧组成，外圆弹簧（1）比内圆弹簧高23mm，外圆弹簧（2）与内圆弹簧同高。为便于识别，外圆弹簧（2）涂黄色厚浆醇酸漆。中央悬挂系统如图1-73所示。

5.减振装置

转向架减振结构为斜楔式变摩擦减振装置（图1-74），由侧架立柱磨耗板、组合式斜楔、斜面磨耗板、双卷减振弹簧组成。减振弹簧比枕外圆弹簧（1）高10mm。

6.摇枕组成

转K6型转向架摇枕（图1-75）由固定杠杆支点座组成、摇枕、下心盘、斜面磨耗板组成，摇枕材质为B级钢，下心盘螺栓为M24螺栓（强度等级10.9级），螺母为BY-B、BY-A、FS型防松螺母（强度等级10级）。

7.基础制动装置

转K6型转向架基础制动装置（图1-76）由左、右组合式制动梁、中拉杆、固定杠杆、固定杠杆支点、游动杠杆、高摩合成闸瓦，各种规格的耐磨销套组成。

8.侧架弹性下交叉支撑装置

下交叉支撑装置（图1-77）由1个下交叉杆、1个上交叉杆、8个橡胶垫、4个双耳垫圈、4个锁紧板、4个紧固螺栓组成。

在上、下交叉杆中部焊有上、下夹板，利用2组M12螺栓、螺母、垫圈将夹板紧固，同时把螺母用电焊点固，上、下夹板间有4处塞焊点和两条平焊缝，把上、下交叉杆点固成一个整体。

交叉杆组装顺序：先安装上、下交叉杆，在支撑座两侧安装橡胶垫，安装锁紧板、标志板、双耳垫圈，紧固端部螺栓，其紧固力矩为675～700N·m，然后将交叉杆中部上、下夹板用螺栓、螺母、垫圈紧固，把螺母用电焊点固，焊接塞焊点和平焊缝，把双耳垫圈的两个对称止耳撬起，使其紧贴螺栓六方头的侧面上，最后安装安全索。

9.双作用常接触弹性旁承

转K6型转向架采用了JC型双作用常接触弹性旁承（图1-78），增加转向架与车体之间的回转阻力矩，提高转向架高速运行稳定性。

JC型双作用弹性旁承由弹性旁承体、旁承磨耗板、旁承座、滚子、滚子轴、调整垫板、垫片等零部件组成。