《機(jī)車新技術(shù)（第四版）》 課件 3第六講 高速機(jī)車走行部懸掛裝置新技術(shù)

機(jī)車新技術(shù)第六講高速機(jī)車走行部懸掛裝置新技術(shù)機(jī)車走行部的性能指標(biāo)01客運(yùn)機(jī)車懸掛裝置02CONTENTS壹機(jī)車走行部的性能指標(biāo)一、走行部概念走行部：一般指轉(zhuǎn)向架。承受機(jī)車上部的重量，將傳動(dòng)裝置傳遞來(lái)的功率轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)車牽引力和速度，保證機(jī)車平穩(wěn)、安全的運(yùn)行。圖1車輛轉(zhuǎn)向架基本組成圖傳力：在輪軌接觸點(diǎn)產(chǎn)生牽引力、制動(dòng)力，并將其傳給車鉤。承重：承擔(dān)機(jī)車上部的重量，并把重量均勻分配給每個(gè)輪對(duì)。轉(zhuǎn)向：在鋼軌的引導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)機(jī)車在線路上運(yùn)行。緩沖：緩和線路不平順對(duì)機(jī)車的沖擊，減少運(yùn)行中的動(dòng)作用力及其危害。二、轉(zhuǎn)向架的作用三、轉(zhuǎn)向架的性能指標(biāo)1：強(qiáng)度和剛度轉(zhuǎn)向架各部分必須保證足夠的強(qiáng)度和剛度，特別是對(duì)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的剛度要求較高。因?yàn)檗D(zhuǎn)向架構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)，若剛度不足，會(huì)影響各部分之間的相對(duì)位置。2：運(yùn)行橫向穩(wěn)定性機(jī)車在直道上運(yùn)行時(shí)，應(yīng)具有良好的橫向穩(wěn)定性，亦即機(jī)車達(dá)到最大速度時(shí)，絕不容許發(fā)生蛇行失穩(wěn)。圓錐踏面圓弧踏面3：機(jī)車平穩(wěn)性機(jī)車的運(yùn)行平穩(wěn)性表現(xiàn)為人所感覺到的機(jī)車運(yùn)行品質(zhì)。機(jī)車運(yùn)行平穩(wěn)性差就表示舒適度差，容易使人疲勞，因時(shí)會(huì)降低機(jī)車乘務(wù)員工作的熟練程度。因此，對(duì)于機(jī)車垂向及橫向的平穩(wěn)性，都有一定的最低要求。4：曲線通過(guò)性能機(jī)車曲線通過(guò)性能關(guān)系到機(jī)車脫軌的安全性、輪緣和曲線軌側(cè)磨耗。曲線超高不足或超高過(guò)度，均會(huì)引起車體產(chǎn)生橫向加速度。過(guò)大的橫向加速度會(huì)使人感到不舒適，因此，對(duì)曲線超高要有一定限制。5：機(jī)車對(duì)線路的動(dòng)力作用輪軌之間的靜載荷并不會(huì)產(chǎn)生危害，重要的是機(jī)車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)載荷會(huì)危及安全。輪對(duì)作用于線路的動(dòng)作用力隨車速的增高而增加，過(guò)大的動(dòng)力作用會(huì)加速線路的損壞甚至影響行車安全。6：粘著利用為使機(jī)車最大限度地發(fā)揮輪軌間的粘著潛力，必須選擇最佳的電氣系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)，再配以計(jì)算機(jī)機(jī)控制的、性能恰當(dāng)?shù)姆揽辙D(zhuǎn)裝置。7：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，維修量小貳客運(yùn)機(jī)車懸掛裝置一、一系懸掛為了緩和軌道對(duì)機(jī)車的沖擊和振動(dòng)，改善部件工作可靠性和乘務(wù)員舒適度，在構(gòu)架和輪對(duì)軸箱之間設(shè)置彈簧和減振器系統(tǒng)，稱為軸箱懸掛裝置，又稱一系懸掛裝置。一系懸掛裝置2個(gè)圓彈簧軸箱拉桿上下壓蓋橡膠墊及上座油壓減振器及下座結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單無(wú)磨耗能克服上下壓蓋傾斜調(diào)簧容易維護(hù)保養(yǎng)容易SS9型電力機(jī)車一系懸掛特點(diǎn)主要技術(shù)參數(shù)圓彈簧靜撓度44.5mm橡膠墊靜撓度5mm垂向油壓減振器阻尼系數(shù)80kN.s/m一系懸裝置組裝時(shí)應(yīng)對(duì)圓彈簧進(jìn)行選配，保證同一轉(zhuǎn)向架各個(gè)圓彈簧的工作高相差不超過(guò)1mm。軸箱拉桿軸箱定位采用雙扭線彈性軸箱拉桿裝置由連桿體、拉桿組件、端蓋、橡膠墊和止塊組成彈簧附屬部件由上、下壓蓋、上座、定位銷等組成。圓彈簧靠上下壓蓋、上座、定位銷定位組裝在一起。垂向油壓減振器單純采用螺旋彈簧振動(dòng)較大，會(huì)加速機(jī)車各零件的磨損和疲勞損壞，而配合減振器一起工作，既能緩和線路不平順引起的機(jī)車沖擊，衰減機(jī)車振動(dòng)，又能保證彈簧裝置正常工作。一系懸掛采用設(shè)置在構(gòu)架和輪對(duì)軸箱之間的垂向油壓減振器，一端固定在構(gòu)架的減振器座上，另一端固定在減振器下座上。二、二系懸掛為了進(jìn)一步減少由于來(lái)自鋼軌的沖擊而使機(jī)車產(chǎn)生的振動(dòng)，提高車體內(nèi)設(shè)備的可靠性和機(jī)車運(yùn)行的平穩(wěn)性，在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架和車體之間設(shè)置了彈性連接裝置，即二系懸掛裝置。二系懸掛裝置圓彈簧橡膠墊垂向油壓減振器橫向油壓減振器抗蛇行油壓減振器圓彈簧靜撓度89mm橡膠墊靜撓度7mm垂向油壓減振器阻尼系數(shù)120kN.s/m垂向油壓減振器阻尼系數(shù)90kN.s/m抗蛇行油壓減振器阻尼系數(shù)1000kN.s/mSS9型電力機(jī)車二系懸掛裝置三、客運(yùn)機(jī)車的牽引電動(dòng)機(jī)懸掛方式懸掛方式抱軸式懸掛車體懸掛轉(zhuǎn)向架懸掛1、抱軸式懸掛牽引電動(dòng)機(jī)抱軸式懸掛，或稱半懸掛牽引電動(dòng)機(jī)的一端通過(guò)抱軸承剛性抱合在車軸上，另一端彈性懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的橫梁或端梁上的安裝方式。牽引電動(dòng)機(jī)質(zhì)量的一半支懸在構(gòu)架上，為簧上質(zhì)量，故稱半懸掛。牽引電動(dòng)機(jī)的另一半質(zhì)量壓在車軸上，為簧下質(zhì)量。1—牽引電動(dòng)機(jī)；2—車軸；3—空心軸；4—抱軸承；5—大齒輪；6—彈性元件。優(yōu)點(diǎn)：牽引電動(dòng)機(jī)半懸掛由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造容易、成本低廉、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，在電傳機(jī)車上得到廣泛應(yīng)用。彈性軸懸式牽引電動(dòng)機(jī)只要存在一點(diǎn)彈性，來(lái)自鋼軌的硬性沖擊，經(jīng)過(guò)彈性元件的緩沖，使抱軸承及牽引電動(dòng)機(jī)的垂向加速度大為減小，改善了牽引電動(dòng)機(jī)的工作條件。牽引電動(dòng)機(jī)的力矩經(jīng)彈性元件傳至輪對(duì)，改善了牽引齒輪副的工作條件。缺點(diǎn)：①簧下質(zhì)量大，因而輪軌垂向動(dòng)載荷大。②牽引電動(dòng)機(jī)及牽引齒輪的工作條件差。③牽引電動(dòng)機(jī)抱軸承的技術(shù)狀態(tài)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的工作有重大影響。2、車體懸掛這種懸掛方式通常是把牽引電動(dòng)機(jī)懸掛在車體的底部，使其成為二系彈簧以上的質(zhì)量。這樣一來(lái)，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的質(zhì)量及回轉(zhuǎn)慣性矩就大為減小，容易保持轉(zhuǎn)向架高速時(shí)的蛇形穩(wěn)定性，對(duì)減輕輪軌的垂向及橫向動(dòng)載荷也有所幫助。對(duì)于時(shí)速超過(guò)200km的動(dòng)力集中型高速動(dòng)車組，動(dòng)力車置于列車兩端，中間為拖車，要求動(dòng)力車具有很大的功率，其牽引電動(dòng)機(jī)車較大，如果采用架懸式，則轉(zhuǎn)向架構(gòu)架質(zhì)量增加很多，簧間質(zhì)量（構(gòu)架質(zhì)量位于一二系之間，稱為簧間質(zhì)量）過(guò)大，對(duì)機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能、特別是對(duì)轉(zhuǎn)向架的蛇行穩(wěn)定性不利，須設(shè)法減小。為此，把牽引電動(dòng)機(jī)掛在車體底部，使?fàn)恳妱?dòng)機(jī)成為二系懸掛之上的車體質(zhì)量，謂之體懸式，也屬于全懸掛。1、車體2、構(gòu)架3、輪對(duì)4、驅(qū)動(dòng)裝置牽引電動(dòng)機(jī)體懸式驅(qū)動(dòng)裝置優(yōu)缺點(diǎn)：牽引電機(jī)采用體懸掛的方式可以使得簧下不能通過(guò)彈簧進(jìn)行緩沖的重量大大減輕，這樣減輕了車輛對(duì)鋼軌的沖擊力，并改善了電機(jī)與齒輪組的工作條件，相對(duì)于軸懸式來(lái)說(shuō)，軸懸式有一半的重量要直接沖擊鋼軌，在同樣沖擊力的情況下，很明顯要比軸懸跑得快。3、轉(zhuǎn)向架懸掛架懸式懸掛牽引電動(dòng)機(jī)固裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，牽引電動(dòng)機(jī)全部是簧上質(zhì)量，故又稱全懸掛式。牽引電動(dòng)機(jī)架懸式由于簧下質(zhì)量小，適用于快速和高速機(jī)車。架懸式牽引電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架一起振動(dòng)，與電樞軸上的小齒輪相嚙合的大齒輪也必須隨構(gòu)架振動(dòng)，使大小齒輪的中心距保持不變。把從動(dòng)大齒輪上的力矩傳到輪對(duì)的驅(qū)動(dòng)裝置上是架懸式的關(guān)鍵技術(shù)。該驅(qū)動(dòng)裝置必須是彈性的，以適應(yīng)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架相對(duì)于輪對(duì)各方向的振動(dòng)位移。架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，按彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)和布置方式不同，可分為電機(jī)空心軸驅(qū)動(dòng)裝置和輪對(duì)空心軸驅(qū)動(dòng)裝置兩大類。1—輪對(duì)；