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轉(zhuǎn)向架由兩個(gè)或兩個(gè)以上輪對(duì)用專門的構(gòu)架(側(cè)架)組成的小車稱為轉(zhuǎn)向架(又稱為走行部)。車體支承在前、后兩個(gè)轉(zhuǎn)向架上。轉(zhuǎn)向架是鐵路車輛的關(guān)鍵組成部分,為便于通過曲線,車體與轉(zhuǎn)向架之間可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向架是能相對(duì)于車體轉(zhuǎn)動(dòng)的一種走行裝置,它直接承受著車體的自重和載重,并將自重和載重傳遞給鋼軌;轉(zhuǎn)向架引導(dǎo)車輛沿軌道以最小的阻力在軌道上運(yùn)行,保證車輛順利通過曲線,并具有減緩車輛運(yùn)行時(shí)帶來的振動(dòng)和沖擊的作用。因此,轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)直接決定了車輛的構(gòu)造速度、走行的穩(wěn)定性和乘坐的舒適性,即對(duì)于車輛的安全、平穩(wěn)、高速運(yùn)行有很大影響。1.轉(zhuǎn)向架的基本作用(1)增加車輛的載重、長(zhǎng)度和容積,提高列車的運(yùn)行速度,以滿足鐵路運(yùn)輸發(fā)展的需要。(2)保證在正常運(yùn)行條件下車體能可靠地坐落在轉(zhuǎn)向架上,利用軸承裝置使車輪沿鋼軌的滾動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檐圀w沿線路的平動(dòng)。(3)支承車體,承受并傳遞從車體至輪對(duì)或從輪對(duì)至車體的各種荷載及作用力,并使軸重均勻分配。(4)保證車輛安全運(yùn)行,使車輛能靈活地沿直線線路運(yùn)行及順利地通過曲線。(5)轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)要便于彈簧減震裝置的安裝,使之具有良好的減震特性,以緩和車輛與線路之間的相互作用,減少振動(dòng)、沖擊和動(dòng)應(yīng)力,提高車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性。(6)充分利用輪軌之間的黏著傳遞牽引力和制動(dòng)力,放大制動(dòng)缸所產(chǎn)生的制動(dòng)力,使車輛具有良好的制動(dòng)效果,以保證在規(guī)定的距離內(nèi)停車。(7)轉(zhuǎn)向架是車輛的一個(gè)獨(dú)立部件,在轉(zhuǎn)向架與車體之間應(yīng)盡可能減少聯(lián)結(jié)件,并要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便,以便于轉(zhuǎn)向架單獨(dú)制造和檢修。2.轉(zhuǎn)向架的組成由于車輛的用途、運(yùn)行條件、制造和檢修能力不同,轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)各異、種類繁多,但它們的基本組成部分是相同的。轉(zhuǎn)向架一般由輪對(duì)、軸承、彈性懸掛裝置、側(cè)架、制動(dòng)裝置等組成,如圖所示。轉(zhuǎn)向架根據(jù)使用軸數(shù)不同可分為二軸轉(zhuǎn)向架、三軸轉(zhuǎn)向架和多軸轉(zhuǎn)向架,其中二軸轉(zhuǎn)向架使用較普遍。轉(zhuǎn)向架的軸數(shù)一般是根據(jù)車輛總重和每根車軸的容許軸重確定的,我國(guó)大多數(shù)客車、貨車采用二軸轉(zhuǎn)向架,一些大噸位貨車采用三軸轉(zhuǎn)向架,長(zhǎng)大重載貨車采用多軸轉(zhuǎn)向架。4.軸箱定位裝置的結(jié)構(gòu)形式約束輪對(duì)與構(gòu)架之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件稱為軸箱定位裝置,其對(duì)轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向性能和抑制蛇形運(yùn)動(dòng)具有決定性作用。由于軸箱相對(duì)于輪對(duì)在左右、前后方向的間隙很小,因此相對(duì)運(yùn)動(dòng)的約束輪對(duì)的定位通常也稱為軸箱定位。對(duì)軸箱定位裝置的要求是:在縱向和橫向具有適當(dāng)?shù)膹椥远ㄎ粍偠戎担唤Y(jié)構(gòu)形式應(yīng)保證良好地實(shí)現(xiàn)彈性定位作用;性能穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無磨耗或少磨耗,制造與維修方便。軸箱定位裝置的作用有避免蛇形失穩(wěn),保證良好的曲線通過性能,減少輪軌力和磨耗,確保運(yùn)行安全和平穩(wěn)。軸箱定位裝置有多種結(jié)構(gòu)形式,常見的有以下幾種:固定定位。這種定位方式是指軸箱與轉(zhuǎn)向架側(cè)架鑄成一體,或軸箱與側(cè)架用螺栓及其他緊固件連成一個(gè)整體,使軸箱與側(cè)架之間不能產(chǎn)生任何相對(duì)運(yùn)動(dòng),如圖所示。(2)導(dǎo)框式定位。軸箱上有導(dǎo)槽,構(gòu)架或側(cè)架上有導(dǎo)框。構(gòu)架或側(cè)架的導(dǎo)框插入軸箱的導(dǎo)槽內(nèi),該結(jié)構(gòu)可以容許軸箱與構(gòu)架或側(cè)架之間在鉛垂方向有較大的相對(duì)位移,但在前后、左右方向僅能在容許的間隙范圍內(nèi)有相對(duì)小的位移,如圖所示。(3)干摩擦導(dǎo)柱式定位。干摩擦導(dǎo)柱式定位是指安裝在構(gòu)架上的導(dǎo)柱及坐落在軸箱彈簧托盤上的支持環(huán)均裝配有磨耗套,導(dǎo)柱插入支持環(huán),在發(fā)生上、下運(yùn)動(dòng)時(shí),兩套磨耗套之間是干摩擦,它靠軸箱橡膠墊產(chǎn)生不同方向的剪切變形來實(shí)現(xiàn)彈性定位作用,如圖所示。(4)油導(dǎo)筒式定位。油導(dǎo)筒式定位是指把安裝在構(gòu)架上的軸箱導(dǎo)柱及坐落在軸箱彈簧托盤上的導(dǎo)筒分別做成活塞和油缸形式,當(dāng)導(dǎo)柱在導(dǎo)筒內(nèi)上、下移動(dòng)時(shí),油液可以進(jìn)、出導(dǎo)柱的內(nèi)腔,產(chǎn)生減震作用。它的定位作用是:當(dāng)構(gòu)架與軸箱之間產(chǎn)生水平方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),利用導(dǎo)柱和導(dǎo)筒傳遞縱向力及橫向力,再通過軸箱橡膠墊傳遞給軸箱體,使橡膠墊產(chǎn)生不同方向的剪切變形,實(shí)現(xiàn)彈性定位作用,如圖所示。(5)拉板式定位。拉板式定位是指用特種彈簧鋼材制成薄形定位拉板,其一端與軸箱連接,另一端通過橡膠節(jié)點(diǎn)與構(gòu)架連接,利用拉板的縱、橫向的不同剛度來約束構(gòu)架和軸箱的相對(duì)運(yùn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)彈性定位。拉板上下彎曲變形的剛度小,對(duì)軸箱和構(gòu)架在上下方向的相對(duì)位移約束很小,如圖所示。拉桿式定位。拉桿式定位是指拉桿兩端分別與構(gòu)架和軸箱銷接,拉桿允許軸箱與構(gòu)架在上下方向有較大的相對(duì)位移,拉桿兩端的橡膠墊、套分別限制軸箱與構(gòu)架之間的橫向及縱向的相對(duì)位移,實(shí)現(xiàn)彈性定位,如圖所示。轉(zhuǎn)臂式定位。轉(zhuǎn)臂式定位又稱彈性鉸定位,是指定位轉(zhuǎn)臂一端與圓筒形的軸箱體固接,另一端以橡膠彈性節(jié)點(diǎn)與焊在構(gòu)架上的安裝座相連接。橡膠彈性節(jié)點(diǎn)允許軸箱相對(duì)于構(gòu)架有較大的上下方向的位移,但它里邊的橡膠件使軸箱縱向和橫向位移的定位剛度有所不同,以適應(yīng)縱、橫兩個(gè)方向不同彈性定位剛度的要求,如圖所示。橡膠彈簧定位。橡膠彈簧定位是指構(gòu)架與軸箱之間設(shè)有橡膠彈簧,該橡膠彈簧上下方向的剛度比較小,軸箱相對(duì)于構(gòu)架在上下方向上有比較大的位移,而它的縱橫方向上具有適宜的剛度,以實(shí)現(xiàn)良好的彈性定位,如圖所示。5.輪對(duì)輪對(duì)是由一根車軸和兩個(gè)相同的車輪按規(guī)定的過盈量配合并按規(guī)定的壓力組裝在一起的車輛轉(zhuǎn)向架的主要部件,如圖4-37所示。為了保證車輛運(yùn)行安全,輪對(duì)絕不允許發(fā)生任何松動(dòng)。輪對(duì)是車輛的重要部件,它承受來自車輛的全部動(dòng)、靜荷載,并將其傳遞給鋼軌,引導(dǎo)車輛沿鋼軌運(yùn)行,還與鋼軌相互作用而產(chǎn)生各種作用力。其技術(shù)狀態(tài)的好壞直接影響行車安全,因此對(duì)輪對(duì)的制造、檢修均有嚴(yán)格的要求。輪對(duì)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度,并具備阻力小和耐磨性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),在保證安全的條件下,輪對(duì)質(zhì)量要小并具有一定的彈性,能適應(yīng)車輛直線運(yùn)行,同時(shí)又能順利通過曲線,具備必要的抗脫軌的安全性;在尺寸上,要求兩車輪內(nèi)側(cè)面之間的距離必須保證在(1353±2)mm內(nèi)。輪對(duì)按照車軸使用的軸承類型可分為滾動(dòng)軸承輪對(duì)和滑動(dòng)軸承輪對(duì),我國(guó)鐵路的客車全部采用滾動(dòng)軸承輪對(duì),但采用滾動(dòng)軸承輪對(duì)的貨車也日益增多。6.軸箱裝置軸箱裝置的作用是將輪對(duì)和側(cè)架連接在一起,并將車輛重量經(jīng)該裝置傳遞給輪對(duì),其主要作用是保護(hù)軸頸,使軸承與軸頸間得到潤(rùn)滑,減少摩擦,降低運(yùn)行阻力,使車軸在高速運(yùn)行時(shí)不至于發(fā)生熱軸現(xiàn)象,并防止塵土、雨水等異物侵入,保證車輛安全運(yùn)行。鐵路車輛上的軸箱裝置按軸承的工作特性分為滾動(dòng)軸承軸箱裝置和滑動(dòng)軸承軸箱裝置。現(xiàn)在大量采用的是滾動(dòng)軸承軸箱裝置,如圖所示。7.側(cè)架、搖枕、彈簧減震裝置和基礎(chǔ)制動(dòng)裝置側(cè)架是轉(zhuǎn)向架的一個(gè)重要組成部分,位于轉(zhuǎn)向架兩側(cè),是用于聯(lián)系搖枕及承載鞍(或軸箱)并承受、傳遞各種作用力及荷載的基本部件,如圖所示。側(cè)架兩端設(shè)有軸箱導(dǎo)框,當(dāng)側(cè)架與承載鞍組裝時(shí),將軸箱導(dǎo)框插入承載鞍的導(dǎo)框槽內(nèi)即可。側(cè)架中部較大的方形空間稱為搖枕孔,用于安裝搖枕及彈簧減震裝置。搖枕中間有下心盤,兩旁鑄有旁承座,它的兩端支座在彈簧上,車體的重量和荷載通過下心盤經(jīng)搖枕傳給兩側(cè)的枕彈簧,并通過搖枕將兩個(gè)側(cè)架聯(lián)系起來。下心盤和裝在車體枕梁下面的上心盤相對(duì),車

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