特种铁道车辆转向架选型分析

（南车长江车辆有限公司，湖北 武汉 430212）

随着我国科学技术的发展，很多高、精、尖设备和军队装备需采用特种铁道车辆进行长距离运输。这些车辆载重不大，但货物价值高或属危险货物或属特种装备等，须配备专门的押运人员，确保货物运输的安全。有些货物对车辆运输过程中的各向加速度有较苛刻要求，有押运人员乘座的车辆其平稳性指标与人员的舒适度密切相关，因此，为减少特种货物在运输过程遭受潜在损害，提高押运人员乘座舒适性，保证产品运输的安全，选择性能优良的转向架非常重要。

1 转向架选型原则

（1）采用技术成熟、性能可靠、维修方便且能满足车辆运用要求的转向架。

（2）车辆运行速度为120 km/h，轴重满足车辆载重要求，货物车用转向架轴重不低于21 t，乘务车用转向架轴重不低于18 t，铁道车辆是通过轴重来确定车辆的总重量，这点与汽车相类似，如果每车有N个轴，轴重为G吨，则车辆的总重不能超过（N×G）吨。

（3）对有特殊运输要求货物，转向架与车体配装后的垂向和横向最大加速度应小于0.5g。

（4）平稳性指标应小于3.5，保证押运人员的乘座舒适性。

2 转向架选型

根据上述要求，结合国内既有转向架情况，拟从转K6、209 T和转26 G型转向架三种转向架中选取。

2.1 备选转向架主要结构及性能参数

2.1.1 转K6型转向架结构简介

转K6为铸钢三大件式转向架，主要由侧架、摇枕、轮对、中央弹簧悬挂及减振装置、交叉支撑装置和基础制动装置等组成（图1）。一系悬挂采用轴箱弹性剪切垫，二系采用带变摩擦减振装置的中央枕簧悬挂系统，两侧架之间加装下交叉支撑杆，采用双作用常接触式弹性旁承、RE2B型车轴及LM磨耗型踏面车轮，基础制动装置采用拉杆式单侧闸瓦制动、奥－贝球铁衬套和组合式制动梁[1]。

图1转K6型转向架

2.1.2 209T型转向架结构简介

该转向架为两系悬挂客车转向架，由构架、轮对轴箱、摇枕弹簧和基础制动装置等组成（图2）。采用构架H型铸钢和RD3型短圆柱滚动轴承轮对。轴箱采用自润滑、干摩擦弹定位。摇枕弹簧悬挂装置采用单节长摇枕吊和构架外侧悬挂有摇动台结构，有垂向油压减振器和纵向牵引杆。基础制动装置采用杠杆传动，双侧闸瓦制动，有缓解弹簧[2]。

图2 209T型转向架

2.1.3转26G型转向架结构简介

该转向架为两系悬挂机冷车专用转向架，由构架、轮对轴箱、中央悬挂和基础制动装置等组成（图3）。采用H型铸钢构架、RD3型短圆柱滚子轴承车轴和LM磨耗型踏面的KKD型车轮。一系悬挂采用轴箱弹簧和导柱干摩擦弹性定位方式，二系悬挂采用摇枕弹簧加油压减振器和有摇动台结构；基础制动装置采用杠杆传动和双侧闸瓦制动，闸瓦靠自身重力缓解，无缓解簧。

图3转26G型转向架

2.2 备选转向架主要技术参数对比

转K6、209T和转26G三种转向架的主要技术参数如表1所示。

表1转K6、209T和转26G转向架主要技术参数对比表

2.3 转向架动力学性能分析比较

采用SIMPACK动力学分析软件将备选转向架配装某车体进行了动力学性能计算分析，评定标准为GB/T 5599-1985《铁道车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》，在空车和重车工况下，分别对车辆垂向加速度、横向加速度和车辆的平稳性指标等主要参数来进行比较（见表2、表3）。

表2 装用转K6、209T和转26G三种不同转向架时的横向和垂向加速度比较

表3 装用转K6、209T和转26G三种不同转向架时的横向和垂向平稳性指标比较

从以上两个表的计算比较可以看出：

（1）车辆在空车和重车工况下，在美国Ⅲ级线路谱上，在132 km/h速度范围内，车体最大横向加速度和最大垂向加速度均小于0.5g，在满足GB/T5599要求同时，也满足最大横向加速度和最大垂向加速度小大于0.5g的特殊要求。

（2）装用转K6转向架的车辆，在美国Ⅲ级线路上，空车100 km/h和重车110 km/h速度范围内横向和垂向平稳性指标小于3.5，满足GB/T5599的优级标准，在132 km/h速度范围内，空车和重车工况的横向及垂向平稳性指标小于4.0，满足GB/T5599良好标准，但不满足在120 m/h速度条件平稳性指标小于3.5的要求。

（3）装用209T转向架时，在美国Ⅲ级线路上，空重车在100 km/h速度范围内，横向和垂向平稳性指标小于2.75，满足GB/T5599的客车良好级和货车优级标准。空重车在132 km/h速度范围内，横向和垂向平稳性指标小于3.0，满足GB/T5599的客车及格级和货车优级标准。

（4）装用转26G转向架时，在美国Ⅲ级线路上，空重车在100 km/h速度范围内，横向和垂向平稳性指标小于2.75，满足GB/T5599客车良好级和货车优级标准。空重车在120 km/h速度范围内，横向和垂向平稳性指标小于3.0，满足GB/T5599客车及格级和货车优级标准。空重车在132 km/h速度范围内，横向和垂向平稳性指标小于3.5，满足GB/T5599的货车优级标准。

3 结束语

（1）对于特种车辆，对横向、垂向加速度没有特殊要求的情况下，选用转K6型转向架可满足使用要求，车辆的平稳性指标可达到GB/T5599要求的新造货车不低于良好级的标准。

（2）对于有人押运和值乘的特种车辆，选用209T和转26G转向架时，在满足货物运输要求同时，车辆平稳性指标在120 km/h内可达客车及格级，与转K6转相比有较好的舒适性。

（3）装用209T转向架的车辆动力学性能最好，但其轴重只有18.5 t，不能满足较重货物运输要求。采用转26G的车辆其轴重为21 t，载重能满足现有特种货物运输的求，车辆动力学性能也完全能满足特种货物的运输要求，因此，对运输特种货物和有人押运的特种车辆，可选用转26G转向架。

（4）建议对于有人押运的特种货车，应制订一个适中的动力学性能平稳性指标，车辆平稳性的优级应小于3，良好级应小于3.25，及格级小于3.5。

（5）建议对于有人乘座和特殊要求的特种车辆，在满足货物运输要求的同时，应尽可能提高车辆的平稳性，使押运人员能舒适地乘座和工作。

[1]陈 雷，张志建.70t级铁路货车及新型零部件[M].北京:中国铁道出版社，2010.

[2]陈 伟，王松文.25型客车及其新技术[M].北京:中国铁道出版社，2001：94-96.