EMD轉(zhuǎn)向架介紹

轉(zhuǎn)向架介紹,大功率交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車采購和技術(shù)引進(jìn)項(xiàng)目,劉庸 20090611,內(nèi)容,主要技術(shù)要求 轉(zhuǎn)向架總圖 輪對裝置 一系懸掛 制動(dòng)系統(tǒng) 牽引電機(jī)連接 二系懸掛 牽引桿 構(gòu)架,劉庸 20090611,A. 主要要求,劉庸 20090611,B. 轉(zhuǎn)向架總圖,劉庸 20090611,B. 轉(zhuǎn)向架總圖,劉庸 20090611,C. 輪對裝配,輪對裝配基于SD70MAC的輪對裝配。牽引電機(jī)為1TB2630。 車輪滾動(dòng)圓直徑1050mm， JM3踏面。 輪緣內(nèi)側(cè)距1352.51.5mm。 牽引電機(jī)為1TB2630。與SD70MAC相比，更改了電機(jī)大線，電機(jī)吊桿和自鎖裝置 與SD70MAC相似的滾動(dòng)抱軸箱。 焊接齒輪箱，分上下箱體。 為給制動(dòng)單元提供安裝空間，車軸軸箱軸承間距改為2100mm。 AAR K級軸箱軸承。,劉庸 20090611,C. 輪對裝配,劉庸 20090611,C.輪對裝配,劉庸 20090611,C.1 車輪和車軸,車輪設(shè)計(jì): 車輪為整體碾鋼車輪，輪徑1050mm。 車輪材料為B級鋼，符合 EMS 800 和 AAR M107/M208 標(biāo)準(zhǔn)。 車輪設(shè)計(jì)符合 AAR S-660 ”Procedure for Analytical Evaluation of Wheel Designs”. 車輪踏面 JM3 型，符合 TB/T449-2003。 車輪還進(jìn)行了減重設(shè)計(jì)。 車軸設(shè)計(jì): 車軸與EMD內(nèi)部交流傳動(dòng)動(dòng)力車軸類似。 材料是F級，符合 EMS 804 和 AAR M 101標(biāo)準(zhǔn)。 輪座直徑234mm。 齒輪座直徑235mm。 軸身直徑203mm。,劉庸 20090611,C.2 軸箱軸承,要求: 軸箱軸承裝配是一個(gè)完全密封的、預(yù)先潤滑的軸承單元。在車輪的壽命周期內(nèi)不需要進(jìn)行任何的添加潤滑和保養(yǎng)（NFL） 。這種軸承還必須能夠適應(yīng)剖分式的軸箱體。 根據(jù)以上要求，選擇了圓錐軸承單元。 軸承的壽命計(jì)算是基于25t軸重、動(dòng)載系數(shù)1.4 、半磨耗平均輪徑1010 mm 。軸承的壽命L10應(yīng)大大超過車輪的預(yù)期使用壽命。按EMD的標(biāo)準(zhǔn)，在 800,000 km范圍內(nèi)，按上面給出的參數(shù)，用軸承壽命標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法，軸承的可靠性至少應(yīng)達(dá)到97% 。 潤滑脂也應(yīng)滿足800,000 km或10 年，以先到為準(zhǔn)。 軸承應(yīng)該是已被運(yùn)用證明的，并且優(yōu)先考慮AAR承認(rèn)的系列。,劉庸 20090611,C.2 軸箱軸承,SELECTION: EMD 選擇AAR K級軸箱軸承。 所有的大的軸承供應(yīng)商(Timken, Brenco 和 SKF)都提供 K級軸箱軸承。,劉庸 20090611,C.2 軸箱軸承,劉庸 20090611,D. 一系懸掛系統(tǒng),設(shè)計(jì)目標(biāo): 耐用、可靠、易于制造和保養(yǎng)。 提供好的垂向駕乘性能和較高的穩(wěn)定性。 構(gòu)架上不設(shè)有彈簧箱或孔。 橫向止擋便于檢查和維修，更換橫向止墊時(shí)不需要落輪。 垂向減振器易于接近。 軸箱體應(yīng)該是兩體式的。 零件應(yīng)具有長的大修周期。,劉庸 20090611,D. 一系懸掛系統(tǒng),零部件:,劉庸 20090611,D. 一系懸掛系統(tǒng),零部件:,劉庸 20090611,D.1. 軸箱裝配,二體式軸箱裝配設(shè)計(jì),軸箱體包括兩部分： 上箱體提供軸承安裝界面，傳遞垂向和縱向載荷。 下箱體起到起吊輪對以及加強(qiáng)軸箱裝配強(qiáng)度的作用。,劉庸 20090611,D.1. 軸箱裝配,兩體式軸箱體設(shè)計(jì)的優(yōu)越性,兩體式軸箱裝配大大減化了零件更換工作： 很少的工作量就可以將輪對拆下。 落輪時(shí)僅需拆軸箱下箱體（固定器）、電機(jī)大線，將電機(jī)與電機(jī)吊桿分開。 減振器和牽引拉桿仍可保留在構(gòu)架裝配上。 彈簧仍可保留在構(gòu)架裝配上。 在落輪臺(tái)上升的過程中，輪對的組裝不需要工裝設(shè)備（或人力)來保持軸箱、拉桿和彈簧的位置和安全性。 兩體式軸箱也有益于提高可靠性： 由于減振器和牽引拉桿仍可保留在構(gòu)架裝配上，因此不需要拆下這件零件的緊固件。這些緊固件都是按制造廠技術(shù)規(guī)范扭矩把緊的，只在更換零件或大修的時(shí)候才需拆下。因此，螺栓松動(dòng)的危險(xiǎn)性大大降低。 在更換對的過程中，將不接觸或打開軸承，不存在軸承和潤滑脂污染的危險(xiǎn)。,劉庸 20090611,D.1. 軸箱裝配,軸箱體設(shè)計(jì),擬采用的軸箱材料為符合EMD EMS 15 或 EMS 26規(guī)范的鑄鋼材料。 前蓋和橫向止擋與上箱體集成在一起。,劉庸 20090611,D.1. 軸箱裝配,軸箱體設(shè)計(jì),劉庸 20090611,D.2. 一系圓彈簧,兩圈彈簧。 靜撓度120mm。 外彈簧外徑 280 mm；工作高度 240 mm。 彈簧材料 EMD EMS 71 。 垂向止擋接觸后，彈簧離全壓縮撓度仍有20 mm。 彈簧和軸箱體之間設(shè)有減振墊。,劉庸 20090611,D.2. 一系圓彈簧,劉庸 20090611,D.3. 橫向止檔,橫向止墊和尼龍墊形成了接觸面，傳遞軸箱至構(gòu)架的橫向力。 橫向止墊是一個(gè)具有適當(dāng)剛度的粘接橡膠墊。 橫向止墊是被安裝在軸箱體前板上，檢查、拆下、更換都不需要落輪。 橫向止墊和尼龍墊間留有1 mm 名義間隙。（現(xiàn)在兩邊間隙之和為45mm） 尼龍墊是用螺栓連接在側(cè)架止擋座上。 可以加調(diào)整墊來保持間隙。 中間軸沒有調(diào)整墊，留有較大的間隙。,劉庸 20090611,D.3.橫向止檔,劉庸 20090611,D.4. 垂向止擋和自鎖機(jī)構(gòu),垂向止檔是由軸箱體的上面和軸箱止擋座下面配合形成，兩個(gè)面都是加工面。 目前名義間隙是55mm。 自鎖機(jī)構(gòu)安裝在彈簧內(nèi)部， 主要由鏈條組成。鏈條符合ASTM A391要求。 鏈條的長度裕量為75mm。,劉庸 20090611,D.5. 垂向減振器,目前方案 減振器安裝在一、三軸。 阻尼系數(shù)為 6 0kNs/m( 0.100 m/s ),劉庸 20090611,D.6. 測速電機(jī),ATP 列車監(jiān)控系統(tǒng)要求車軸上安裝 上海德意達(dá) DF16 測速電機(jī)。 選用DF16撥叉型式。 測速電機(jī)用四個(gè)螺栓安裝在軸箱前端面。,劉庸 20090611,D.7. 一系牽引拉桿,牽引拉桿長度 660 mm 。 牽引桿螺栓 M24 。 牽引桿材料為球墨鑄鐵 EMS 9 或鑄鋼 EMS 15。 牽引桿為一體式，更換方便。,劉庸 20090611,E. 制動(dòng)系統(tǒng),主要要求: 單側(cè)踏面制動(dòng)單元，合成閘瓦。 閘瓦間隙調(diào)整器。 帶有彈簧停車。 緊急制動(dòng)距離120 km/h ，1000 m 。 彈簧停車制動(dòng)保證機(jī)車在30坡道上停車。 制動(dòng)單元EMD 采用 KNORR PEC7。 制動(dòng)單元采用頂部安裝，三個(gè)螺栓。 端軸制動(dòng)單元是剛性，中間軸是柔性。 彈簧停車制動(dòng)安裝在中間軸。,劉庸 20090611,E. 制動(dòng)系統(tǒng),KNORR PEC7 方案,劉庸 20090611,E. 制動(dòng)系統(tǒng),KNORR PEC7 方案,劉庸 20090611,E. 制動(dòng)系統(tǒng),KNORR PEC7 方案,劉庸 20090611,F.1 電機(jī)吊桿和安全托,電機(jī)吊桿兩端為橡膠關(guān)節(jié)，與電機(jī)和構(gòu)架有兩點(diǎn)連接。 緊固件采用M30標(biāo)準(zhǔn)件。 電機(jī)安全吊座支撐板是用兩個(gè)M30緊固件連接。 留有足夠的運(yùn)動(dòng)空間。,劉庸 20090611,F.2 通風(fēng)軟管,目前有兩種設(shè)計(jì)方案，下端固定、上端滑動(dòng)（SD70MAC用）或者是兩端固定。,劉庸 20090611,G. 二系懸掛系統(tǒng),主要要求: 提供好的垂向性能、橫向性能和穩(wěn)定性。 提供橫向止擋和搖頭止擋。 提供良好的軸重轉(zhuǎn)移。 提供自鎖功能。,劉庸 20090611,G.1 二系橡膠彈簧,設(shè)計(jì)方案: 二系橡膠堆是用螺栓連接到構(gòu)架，用兩個(gè)圓銷連接到車體上。 根據(jù)軸重分配計(jì)算，二系橡膠彈簧距二軸軸心向前偏移190mm。 四個(gè)橡膠堆的縱向距離1800mm，橫向距離2100mm。 橡膠堆的靜撓度20mm。 工作高度258mm。,劉庸 20090611,G.2 二系抗蛇形減振器,設(shè)計(jì)方案: 在0.040 m/s時(shí)，阻尼力 為16.5 kN 。 連接在車體和構(gòu)架側(cè)架上，拆裝方便，從構(gòu)架外側(cè)很容易接觸到。,劉庸 20090611,G.3 二系橫向減器,設(shè)計(jì)方案: 阻尼系數(shù) 100 kNs/m(0.100 m/s)。 安裝在中間軸橫梁上。,劉庸 20090611,G.4 二系橫向止擋,設(shè)計(jì)方案: 橫向止擋間隙40mm。 結(jié)構(gòu)與DF4類似。,劉庸 20090611,G.5 二系搖頭止擋,設(shè)計(jì)方案: 搖頭止擋限制轉(zhuǎn)向架的轉(zhuǎn)動(dòng)以保護(hù)橡膠彈簧、減振器、電機(jī)大線、通風(fēng)軟管等。 旋轉(zhuǎn)角度設(shè)計(jì)為4。,劉庸 20090611,G.6 二系自鎖（整體起吊裝置）,主要結(jié)構(gòu)： 1.鏈條、叉頭、吊桿銷和雙頭螺柱組成。 2.鏈條最大工作負(fù)荷為212KN。,劉庸 20090611,H. 牽引拉桿,設(shè)計(jì)方案: 結(jié)構(gòu)與DF4類似。 橫桿和拐臂里采用免維護(hù)的套和銷。 拐臂和牽引桿里的關(guān)節(jié)球軸承采用免維護(hù)的。 連接處采用關(guān)節(jié)球軸承。,劉庸 20090611,H. 牽引桿裝配,劉庸 20090611,I. 構(gòu)架,主要技術(shù)要求 所用材料的屈服強(qiáng)度不低于 345 Mpa。 材料 EMS 66、EMS 93 或鑄鋼 EMS 26 或等同材料。 構(gòu)架應(yīng)易于制造，保證耐用、可靠、優(yōu)質(zhì)、低成本。 基本結(jié)構(gòu)為箱形結(jié)構(gòu)。 側(cè)架下蓋板有焊接的區(qū)域，應(yīng)盡量避免應(yīng)力集中。 構(gòu)架重量3200kg。 制造要求 每一個(gè)焊縫都應(yīng)有焊接工藝，確保質(zhì)量。 箱體應(yīng)該是密封的。（避免氧化和腐蝕） 除了零部件的安裝面、緊固件的接觸面外所有面都應(yīng)油漆。 構(gòu)架應(yīng)按UIC615-4進(jìn)行強(qiáng)度分析、靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)。,劉庸 20090611,I. 構(gòu)架,設(shè)計(jì)方案 構(gòu)架是由兩個(gè)側(cè)架和三個(gè)橫梁組成。,劉庸 20090611,I. 構(gòu)架,各座的設(shè)計(jì).,劉庸 20090611,I. 構(gòu)架,牽引拉桿座,劉庸 20090611,I. 構(gòu)架,制動(dòng)單元座,劉庸 20090611,I. 構(gòu)架,制動(dòng)單元座,劉庸 20090611,I. 構(gòu)架,拐臂座,劉庸 20090611,I. 構(gòu)架,各梁筋板布置,劉庸 20090611,