特種鐵道車輛轉向架選型分析

（南車長江車輛有限公司，湖北 武漢 430212）

隨著我國科學技術的發展，很多高、精、尖設備和軍隊裝備需采用特種鐵道車輛進行長距離運輸。這些車輛載重不大，但貨物價值高或屬危險貨物或屬特種裝備等，須配備專門的押運人員，確保貨物運輸的安全。有些貨物對車輛運輸過程中的各向加速度有較苛刻要求，有押運人員乘座的車輛其平穩性指標與人員的舒適度密切相關，因此，為減少特種貨物在運輸過程遭受潛在損害，提高押運人員乘座舒適性，保證產品運輸的安全，選擇性能優良的轉向架非常重要。

1 轉向架選型原則

（1）采用技術成熟、性能可靠、維修方便且能滿足車輛運用要求的轉向架。

（2）車輛運行速度為120 km/h，軸重滿足車輛載重要求，貨物車用轉向架軸重不低于21 t，乘務車用轉向架軸重不低于18 t，鐵道車輛是通過軸重來確定車輛的總重量，這點與汽車相類似，如果每車有N個軸，軸重為G噸，則車輛的總重不能超過（N×G）噸。

（3）對有特殊運輸要求貨物，轉向架與車體配裝后的垂向和橫向最大加速度應小于0.5g。

（4）平穩性指標應小于3.5，保證押運人員的乘座舒適性。

2 轉向架選型

根據上述要求，結合國內既有轉向架情況，擬從轉K6、209 T和轉26 G型轉向架三種轉向架中選取。

2.1 備選轉向架主要結構及性能參數

2.1.1 轉K6型轉向架結構簡介

轉K6為鑄鋼三大件式轉向架，主要由側架、搖枕、輪對、中央彈簧懸掛及減振裝置、交叉支撐裝置和基礎制動裝置等組成（圖1）。一系懸掛采用軸箱彈性剪切墊，二系采用帶變摩擦減振裝置的中央枕簧懸掛系統，兩側架之間加裝下交叉支撐桿，采用雙作用常接觸式彈性旁承、RE2B型車軸及LM磨耗型踏面車輪，基礎制動裝置采用拉桿式單側閘瓦制動、奧－貝球鐵襯套和組合式制動梁[1]。

圖1轉K6型轉向架

2.1.2 209T型轉向架結構簡介

該轉向架為兩系懸掛客車轉向架，由構架、輪對軸箱、搖枕彈簧和基礎制動裝置等組成（圖2）。采用構架H型鑄鋼和RD3型短圓柱滾動軸承輪對。軸箱采用自潤滑、干摩擦彈定位。搖枕彈簧懸掛裝置采用單節長搖枕吊和構架外側懸掛有搖動臺結構，有垂向油壓減振器和縱向牽引桿。基礎制動裝置采用杠桿傳動，雙側閘瓦制動，有緩解彈簧[2]。

圖2 209T型轉向架

2.1.3轉26G型轉向架結構簡介

該轉向架為兩系懸掛機冷車專用轉向架，由構架、輪對軸箱、中央懸掛和基礎制動裝置等組成（圖3）。采用H型鑄鋼構架、RD3型短圓柱滾子軸承車軸和LM磨耗型踏面的KKD型車輪。一系懸掛采用軸箱彈簧和導柱干摩擦彈性定位方式，二系懸掛采用搖枕彈簧加油壓減振器和有搖動臺結構；基礎制動裝置采用杠桿傳動和雙側閘瓦制動，閘瓦靠自身重力緩解，無緩解簧。

圖3轉26G型轉向架

2.2 備選轉向架主要技術參數對比

轉K6、209T和轉26G三種轉向架的主要技術參數如表1所示。

表1轉K6、209T和轉26G轉向架主要技術參數對比表

2.3 轉向架動力學性能分析比較

采用SIMPACK動力學分析軟件將備選轉向架配裝某車體進行了動力學性能計算分析，評定標準為GB/T 5599-1985《鐵道車輛動力學性能評定及試驗鑒定規范》，在空車和重車工況下，分別對車輛垂向加速度、橫向加速度和車輛的平穩性指標等主要參數來進行比較（見表2、表3）。

表2 裝用轉K6、209T和轉26G三種不同轉向架時的橫向和垂向加速度比較

表3 裝用轉K6、209T和轉26G三種不同轉向架時的橫向和垂向平穩性指標比較

從以上兩個表的計算比較可以看出：

（1）車輛在空車和重車工況下，在美國Ⅲ級線路譜上，在132 km/h速度范圍內，車體最大橫向加速度和最大垂向加速度均小于0.5g，在滿足GB/T5599要求同時，也滿足最大橫向加速度和最大垂向加速度小大于0.5g的特殊要求。

（2）裝用轉K6轉向架的車輛，在美國Ⅲ級線路上，空車100 km/h和重車110 km/h速度范圍內橫向和垂向平穩性指標小于3.5，滿足GB/T5599的優級標準，在132 km/h速度范圍內，空車和重車工況的橫向及垂向平穩性指標小于4.0，滿足GB/T5599良好標準，但不滿足在120 m/h速度條件平穩性指標小于3.5的要求。

（3）裝用209T轉向架時，在美國Ⅲ級線路上，空重車在100 km/h速度范圍內，橫向和垂向平穩性指標小于2.75，滿足GB/T5599的客車良好級和貨車優級標準。空重車在132 km/h速度范圍內，橫向和垂向平穩性指標小于3.0，滿足GB/T5599的客車及格級和貨車優級標準。

（4）裝用轉26G轉向架時，在美國Ⅲ級線路上，空重車在100 km/h速度范圍內，橫向和垂向平穩性指標小于2.75，滿足GB/T5599客車良好級和貨車優級標準。空重車在120 km/h速度范圍內，橫向和垂向平穩性指標小于3.0，滿足GB/T5599客車及格級和貨車優級標準。空重車在132 km/h速度范圍內，橫向和垂向平穩性指標小于3.5，滿足GB/T5599的貨車優級標準。

3 結束語

（1）對于特種車輛，對橫向、垂向加速度沒有特殊要求的情況下，選用轉K6型轉向架可滿足使用要求，車輛的平穩性指標可達到GB/T5599要求的新造貨車不低于良好級的標準。

（2）對于有人押運和值乘的特種車輛，選用209T和轉26G轉向架時，在滿足貨物運輸要求同時，車輛平穩性指標在120 km/h內可達客車及格級，與轉K6轉相比有較好的舒適性。

（3）裝用209T轉向架的車輛動力學性能最好，但其軸重只有18.5 t，不能滿足較重貨物運輸要求。采用轉26G的車輛其軸重為21 t，載重能滿足現有特種貨物運輸的求，車輛動力學性能也完全能滿足特種貨物的運輸要求，因此，對運輸特種貨物和有人押運的特種車輛，可選用轉26G轉向架。

（4）建議對于有人押運的特種貨車，應制訂一個適中的動力學性能平穩性指標，車輛平穩性的優級應小于3，良好級應小于3.25，及格級小于3.5。

（5）建議對于有人乘座和特殊要求的特種車輛，在滿足貨物運輸要求的同時，應盡可能提高車輛的平穩性，使押運人員能舒適地乘座和工作。

[1]陳 雷，張志建.70t級鐵路貨車及新型零部件[M].北京:中國鐵道出版社，2010.

[2]陳 偉，王松文.25型客車及其新技術[M].北京:中國鐵道出版社，2001：94-96.