EMD转向架介绍

转向架介绍,大功率交流传动内燃机车采购和技术引进项目,刘庸 20090611,内容,主要技术要求 转向架总图 轮对装置 一系悬挂 制动系统 牵引电机连接 二系悬挂 牵引杆 构架,刘庸 20090611,A. 主要要求,刘庸 20090611,B. 转向架总图,刘庸 20090611,B. 转向架总图,刘庸 20090611,C. 轮对装配,轮对装配基于SD70MAC的轮对装配。牵引电机为1TB2630。 车轮滚动圆直径1050mm， JM3踏面。 轮缘内侧距1352.51.5mm。 牵引电机为1TB2630。与SD70MAC相比，更改了电机大线，电机吊杆和自锁装置 与SD70MAC相似的滚动抱轴箱。 焊接齿轮箱，分上下箱体。 为给制动单元提供安装空间，车轴轴箱轴承间距改为2100mm。 AAR K级轴箱轴承。,刘庸 20090611,C. 轮对装配,刘庸 20090611,C.轮对装配,刘庸 20090611,C.1 车轮和车轴,车轮设计: 车轮为整体碾钢车轮，轮径1050mm。 车轮材料为B级钢，符合 EMS 800 和 AAR M107/M208 标准。 车轮设计符合 AAR S-660 ”Procedure for Analytical Evaluation of Wheel Designs”. 车轮踏面 JM3 型，符合 TB/T449-2003。 车轮还进行了减重设计。 车轴设计: 车轴与EMD内部交流传动动力车轴类似。 材料是F级，符合 EMS 804 和 AAR M 101标准。 轮座直径234mm。 齿轮座直径235mm。 轴身直径203mm。,刘庸 20090611,C.2 轴箱轴承,要求: 轴箱轴承装配是一个完全密封的、预先润滑的轴承单元。在车轮的寿命周期内不需要进行任何的添加润滑和保养（NFL） 。这种轴承还必须能够适应剖分式的轴箱体。 根据以上要求，选择了圆锥轴承单元。 轴承的寿命计算是基于25t轴重、动载系数1.4 、半磨耗平均轮径1010 mm 。轴承的寿命L10应大大超过车轮的预期使用寿命。按EMD的标准，在 800,000 km范围内，按上面给出的参数，用轴承寿命标准计算方法，轴承的可靠性至少应达到97% 。 润滑脂也应满足800,000 km或10 年，以先到为准。 轴承应该是已被运用证明的，并且优先考虑AAR承认的系列。,刘庸 20090611,C.2 轴箱轴承,SELECTION: EMD 选择AAR K级轴箱轴承。 所有的大的轴承供应商(Timken, Brenco 和 SKF)都提供 K级轴箱轴承。,刘庸 20090611,C.2 轴箱轴承,刘庸 20090611,D. 一系悬挂系统,设计目标: 耐用、可靠、易于制造和保养。 提供好的垂向驾乘性能和较高的稳定性。 构架上不设有弹簧箱或孔。 横向止挡便于检查和维修，更换横向止垫时不需要落轮。 垂向减振器易于接近。 轴箱体应该是两体式的。 零件应具有长的大修周期。,刘庸 20090611,D. 一系悬挂系统,零部件:,刘庸 20090611,D. 一系悬挂系统,零部件:,刘庸 20090611,D.1. 轴箱装配,二体式轴箱装配设计,轴箱体包括两部分： 上箱体提供轴承安装界面，传递垂向和纵向载荷。 下箱体起到起吊轮对以及加强轴箱装配强度的作用。,刘庸 20090611,D.1. 轴箱装配,两体式轴箱体设计的优越性,两体式轴箱装配大大减化了零件更换工作： 很少的工作量就可以将轮对拆下。 落轮时仅需拆轴箱下箱体（固定器）、电机大线，将电机与电机吊杆分开。 减振器和牵引拉杆仍可保留在构架装配上。 弹簧仍可保留在构架装配上。 在落轮台上升的过程中，轮对的组装不需要工装设备（或人力)来保持轴箱、拉杆和弹簧的位置和安全性。 两体式轴箱也有益于提高可靠性： 由于减振器和牵引拉杆仍可保留在构架装配上，因此不需要拆下这件零件的紧固件。这些紧固件都是按制造厂技术规范扭矩把紧的，只在更换零件或大修的时候才需拆下。因此，螺栓松动的危险性大大降低。 在更换对的过程中，将不接触或打开轴承，不存在轴承和润滑脂污染的危险。,刘庸 20090611,D.1. 轴箱装配,轴箱体设计,拟采用的轴箱材料为符合EMD EMS 15 或 EMS 26规范的铸钢材料。 前盖和横向止挡与上箱体集成在一起。,刘庸 20090611,D.1. 轴箱装配,轴箱体设计,刘庸 20090611,D.2. 一系圆弹簧,两圈弹簧。 静挠度120mm。 外弹簧外径 280 mm；工作高度 240 mm。 弹簧材料 EMD EMS 71 。 垂向止挡接触后，弹簧离全压缩挠度仍有20 mm。 弹簧和轴箱体之间设有减振垫。,刘庸 20090611,D.2. 一系圆弹簧,刘庸 20090611,D.3. 横向止档,横向止垫和尼龙垫形成了接触面，传递轴箱至构架的横向力。 横向止垫是一个具有适当刚度的粘接橡胶垫。 横向止垫是被安装在轴箱体前板上，检查、拆下、更换都不需要落轮。 横向止垫和尼龙垫间留有1 mm 名义间隙。（现在两边间隙之和为45mm） 尼龙垫是用螺栓连接在侧架止挡座上。 可以加调整垫来保持间隙。 中间轴没有调整垫，留有较大的间隙。,刘庸 20090611,D.3.横向止档,刘庸 20090611,D.4. 垂向止挡和自锁机构,垂向止档是由轴箱体的上面和轴箱止挡座下面配合形成，两个面都是加工面。 目前名义间隙是55mm。 自锁机构安装在弹簧内部， 主要由链条组成。链条符合ASTM A391要求。 链条的长度裕量为75mm。,刘庸 20090611,D.5. 垂向减振器,目前方案 减振器安装在一、三轴。 阻尼系数为 6 0kNs/m( 0.100 m/s ),刘庸 20090611,D.6. 测速电机,ATP 列车监控系统要求车轴上安装 上海德意达 DF16 测速电机。 选用DF16拨叉型式。 测速电机用四个螺栓安装在轴箱前端面。,刘庸 20090611,D.7. 一系牵引拉杆,牵引拉杆长度 660 mm 。 牵引杆螺栓 M24 。 牵引杆材料为球墨铸铁 EMS 9 或铸钢 EMS 15。 牵引杆为一体式，更换方便。,刘庸 20090611,E. 制动系统,主要要求: 单侧踏面制动单元，合成闸瓦。 闸瓦间隙调整器。 带有弹簧停车。 紧急制动距离120 km/h ，1000 m 。 弹簧停车制动保证机车在30坡道上停车。 制动单元EMD 采用 KNORR PEC7。 制动单元采用顶部安装，三个螺栓。 端轴制动单元是刚性，中间轴是柔性。 弹簧停车制动安装在中间轴。,刘庸 20090611,E. 制动系统,KNORR PEC7 方案,刘庸 20090611,E. 制动系统,KNORR PEC7 方案,刘庸 20090611,E. 制动系统,KNORR PEC7 方案,刘庸 20090611,F.1 电机吊杆和安全托,电机吊杆两端为橡胶关节，与电机和构架有两点连接。 紧固件采用M30标准件。 电机安全吊座支撑板是用两个M30紧固件连接。 留有足够的运动空间。,刘庸 20090611,F.2 通风软管,目前有两种设计方案，下端固定、上端滑动（SD70MAC用）或者是两端固定。,刘庸 20090611,G. 二系悬挂系统,主要要求: 提供好的垂向性能、横向性能和稳定性。 提供横向止挡和摇头止挡。 提供良好的轴重转移。 提供自锁功能。,刘庸 20090611,G.1 二系橡胶弹簧,设计方案: 二系橡胶堆是用螺栓连接到构架，用两个圆销连接到车体上。 根据轴重分配计算，二系橡胶弹簧距二轴轴心向前偏移190mm。 四个橡胶堆的纵向距离1800mm，横向距离2100mm。 橡胶堆的静挠度20mm。 工作高度258mm。,刘庸 20090611,G.2 二系抗蛇形减振器,设计方案: 在0.040 m/s时，阻尼力 为16.5 kN 。 连接在车体和构架侧架上，拆装方便，从构架外侧很容易接触到。,刘庸 20090611,G.3 二系横向减器,设计方案: 阻尼系数 100 kNs/m(0.100 m/s)。 安装在中间轴横梁上。,刘庸 20090611,G.4 二系横向止挡,设计方案: 横向止挡间隙40mm。 结构与DF4类似。,刘庸 20090611,G.5 二系摇头止挡,设计方案: 摇头止挡限制转向架的转动以保护橡胶弹簧、减振器、电机大线、通风软管等。 旋转角度设计为4。,刘庸 20090611,G.6 二系自锁（整体起吊装置）,主要结构： 1.链条、叉头、吊杆销和双头螺柱组成。 2.链条最大工作负荷为212KN。,刘庸 20090611,H. 牵引拉杆,设计方案: 结构与DF4类似。 横杆和拐臂里采用免维护的套和销。 拐臂和牵引杆里的关节球轴承采用免维护的。 连接处采用关节球轴承。,刘庸 20090611,H. 牵引杆装配,刘庸 20090611,I. 构架,主要技术要求 所用材料的屈服强度不低于 345 Mpa。 材料 EMS 66、EMS 93 或铸钢 EMS 26 或等同材料。 构架应易于制造，保证耐用、可靠、优质、低成本。 基本结构为箱形结构。 侧架下盖板有焊接的区域，应尽量避免应力集中。 构架重量3200kg。 制造要求 每一个焊缝都应有焊接工艺，确保质量。 箱体应该是密封的。（避免氧化和腐蚀） 除了零部件的安装面、紧固件的接触面外所有面都应油漆。 构架应按UIC615-4进行强度分析、静强度和疲劳强度试验。,刘庸 20090611,I. 构架,设计方案 构架是由两个侧架和三个横梁组成。,刘庸 20090611,I. 构架,各座的设计.,刘庸 20090611,I. 构架,牵引拉杆座,刘庸 20090611,I. 构架,制动单元座,刘庸 20090611,I. 构架,制动单元座,刘庸 20090611,I. 构架,拐臂座,刘庸 20090611,I. 构架,各梁筋板布置,刘庸 20090611,