HXD1电力机车转向架docx.docx
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10・1微述
HXD1型机车转向架采用了成熟而比较先进的技术,如轮盘制动、滚动抱轴承传动、二系髙挠钢弹簧、单轴箱拉杆轮对定位、整体免维护轴箱轴承、砂箱加热等,这些先进技术的采用保证了机车在甫载牵引条件下以较高的速度运行.
13IS
201216
图10・1HXD1型电力机车转向架结构
5—翌动装NMi构杲$8■养引厲盘『9一二条总挂装貨NO於部横向截腹器一起吊装育‘
12配J3车轮訪护板Z4—单尤制动thl5空佗U路订6MHJ7杯及怙禅;
一电机MttiZlJttfK
HXDi型电力机车转向架主要由轮对■传动装置.轴箱、构架、悬挂装置、牵引装遗、撒矽装置、轮緣润滑装置、弹性止挡、籟体起吊、空Y管路以及辅助装置组成•见图1°・1・
动力学计算表明.23I和25t轴重HXD1型机车理论上的准线性和非线性临界速度大于200km/h;机车的平稳性要视实际线路的情况而定.25t轴垂机乍的车体平锂性优于23I轴重;机车可以安全地通过大、中.小半径因难条件的由线•具有良好的曲线通过性能'机车的黏着利用率为91・86%°
10.2技术参数
HXD1型机车转向架主要技术参数见表10・1。
»10.1HXD1转向架主要技术第数
项H
參»
ttt«>
25
悴向*ai(kg)
20060
电机««(kg)
2450
单■賞HftB(kg)
4572.5
电机製配外一从*上•二廉竇F庚材負■XU〉
4698.5
伞引电机堆挂方式
袍紬最挂
2800
MR>(mm)
1435
的向架中心®(mm)
8900
轮対左右轴箱中心ttMfcCmm)
2080
二娱支承点横A|W)«
2080
奉引方式
中间斜拉杆推挽式
电机功*
122S
240
Jtt大启动余引力(kN•毎轴)
95
何动方式
交?
<岖机、滚动抱・
恸轮传动比
「-■亠「-―-m-_-u—--_r「l-一l一—
106/17
Mil250
r*K.i2oo
全*Kti150
鍛大运用連度(km/h)
120
一系址挂方式
钢卜单紬範抢杆♦
-系弹竇挣忧度(mm)
38
二麻总桃力式
MW*tlHMfcitt-t水旅IS
开始时的冲击和滑动速度•冇利于润滑油膜的形试•从而提髙齿轮轮齿的抗胶合能力和耐膊性.轮齿的齿向修形杲齿轮在工作状态下齿向均匀接触•减小载荷集中(偏载〉的一个冇效途径・HXD1型机车牵引齿轮的臥合修形分別实施为主动齿轮的齿廓修形和齿向修形、从动齿轮的齿卿修形。
由于小齿轮的结构强度限制,其与电机轴的配介采用了内維式的独待结构•锥度为
1:
20•压入僦4.4mm(见图10・3、图10.7).
10.3.2齿轮箱
HXD1型机车直轮箱采用了独特的密封结构(见图10・4).车轮侧的迷宫密対与箱体作成一体•电机侧的迷宫惜封采川球壘铸件结构吒保证必轮箱的密封•又保证囚轮润滑油不
WXPlJtt
进入抱轴箱;箱体两边的迷宫密封均设程了合理的回油孔•实现了润滑油的合理冋流并实现电机传动端轴欣的油润滑.齿轮及电机传动瑞釉承润滑采用SHC80W-140润滑油润滑:
滚动抱轴承采用SHC220合成润滑脂润滑.
为防止齿轮润滑油溅入抱轴箱轴承•靠电机侧(内侧)齿轮教设计为与&轮箱侧密討环成多重迷宫动密対•并带冇対层台阶甩油环槽•齿轮箱侧密封环设计仆长宵冋油通ifi.可以便E戢的润滑油回流到齿轮箱内■通道底部可以沉淀油泥■油泥可从底部螺堵处去除'车轮侧(外侧)齿轮毂设计为四层台阶甩油环槽结构与齿轮箱迷宫式台阶領炭形成相应的动密封•齿轮箱的领圈下部凹槽处也设计有回油通道•通道底部可以沉淀油泥•油泥可从底部螺堵处去除・这种借助为轮箱与齿轮(戦)本身的勺机合堆设i丨劝密対技术•结构极为紧凑•设计理念出常先进•燙少了零部件的数量•并便瞅动单元系统润滑几有非常好的密封效果•基本可以保证机车运行一个中修期不会有漏油情况.
HXDi型机车齿轮箱体采用/铝合金材料•其牌号为符合欧洲标准EN1706的AL-S17MGWA铸造铝合金•铝介金的采用大大减轻了传动装遗的贡fit(见图10.5).
10.34抱轴箱
抱釉箱主耍曲抱釉希体、I®锥滾子轴承以及轴頂间隙调整垫■非传动瑞密封歼及轴皴等组成•址驱动单元的一个关键部件•也是牵引电机抱轴式怂挂骡动的悬挂点所在.抱轴箱轴承采用的圆锥滚子轴承具右陶瓷绝缘性能•这种绝缘性能是H前世界上最新的轴承技术•也是国内机车行业首次采用轴承本身绝缘技术•它能够防止轴承产生电腐蚀•确保轴承的安全运用•延氏轴承的维护便用周期•从而捉岛轮对骡动系统的町靠性能•抱軸承采用岛性能合戒润滑脂润滑・圆锥滾f轴承在蚁终装配状态时•抱轴箱具冇51〜178pm的橫动最■以保证笹个M动系统具有■定的横动凰•可适应较小的横向运动・
HXD1型机车抱轴箱为球黒铸铁■材料满足EN1563标准GGG40.3;铸件的外部质fit满足DIN169O-S2质駁笹级•不允许冇裂纹•铸件内部质駅満足DIN1690RV3质嚴等级•其结构如图】0・6所示.
牵引电机与抱轴箱合口面由圆柱销定位•并通过8个M30螺程刚性连接•为便于拆卸•抱轴箱设计有工艺螺栓孔结构。
齿轮箱大熔的电机侧分別通过2个支点与电机及抱轴箱连接•使齿轮箱的固定成为划停定结构•连接方式为双螺纹(食筒式)无级间隙调肖机构•这种设计可以根据齿轮箱实际安装间隙来逬行调廿•不需使用等级调整垫圈,可以做到间隙无级澗节•以弥补齿轮箱的加工及安装谋差•从而实现恃轮箱的无应力安装,改善齿轮箱的受力状态•是一种较先进的抱轴式齿轮箱安装方式。
10.4轮对轴箱
(Q
HXDi型机车转向架车轮采用貢轻为1250mm的整体碾钢车轮•材料为ER8•并满足EN13262标准要求;在车轮两侧装有制动盘•制动盘与车轮之间通过螺栓连接•车轮踏面采用符合TB/T449的JM3購耗刊踏面。
车轴轴颈160mm•轮厳直径252mm,轴身直轻240mm设计满足EN13104标准,英材料采用EA4T(25CrMo4V),并满足EN13261标准的耍求;车轴轮座采用喷钳处理,并満足BN918260的要求•
轮对内侧距(1353±3)mm(落车状态)•其组装满足EN13260的要求。
10.4.2轴箱
HXD1型机车轴箱采用的是整体式圆锥滚动轴承•型号为SKF1639479O3,它便于控制轴箱橫动址和保证轴承油脂不泄爲•实现120万km免维护;轴箱安装有接地装置、速度传感器、防滑速度传感器(见图10・9、图10.10).
10.5
HXD1型机车转向架构架为H型构架•由侧梁、牵引梁、前端梁和后端梁组成•除个别安装座以外•结构基本上是对称的(见图10.11).该构架炸接后•构架变形小,残余应力
IIXDa良■力■・
IB10.9釉箱组装(帝速度传感器)IB10.10轴箱组
分布均匀,因此机加丁•后不需要退火;构架采用等强度设计,杓架的冬个零部件的应力水平比絞低•!
!
应力变化越勢平稳『安装座结构简单•
构架本体材料采用16MnDR钢板•焊接采用徳国的D1N67OO标准:
优先选用对接烬缝•单边V形焊缝和K形炸缝•尽可能不用不开坡口的角焊缝;使焊缝位于低应力区'避免焊缝位于同一裁面上;不同板厚的焊接•在厚板对接处设詈斜坡•使两板厚-•致)对接焊缝预留间隙•以便焊透『对接焊缝的余高尽址小.
疲劳计算(见图10.12)和强度试验衣明,HXD型机车转向架构架满足UIC615-4规定的蜜求。
10.6一条悬挂装匿
HXD1型机车转向架一系悬挂结构借鉴了高速动力转向架的悬挂结构(见图10・13).
曲钢圆簧+釉箱拉杆+垂向减振器组成・轴箱采用单侧轴箱拉杆定位,轴箱拉杆两端采用球形橡胶关节•由于橡胶关节径向刚度大•回转刚度小•因而使轴箱纵向具有较大的定
(E
位刚度•并可使轴箱相对构架能自由的沉浮及绕本身轴线回转.该种结构的待点是:
结构简单,且可实现一系纵向、横向弹性参数相对独立.并且一系纵向刚度大,横向刚度小,有利于提高临界速度•保持掘动系统稳定,提高黏肴利用率及改善曲线通过性能.钢弹簧设
计满足EN13906-1,材料满足EN10089,制造满足UIC822V以及DIN2096。
图10.13一系恳挂转置
HXIh«
一系悬挂装过参数见表10・2.
«10.2一系悬挂參数
项目
*tt
一系禅竇加检校垫的纵向崩度(MNm>
2.415
一系并竇加■胶❻的横向序度(MN/m)
2.415
一果伸竇加■胶垫的垂向HfUUMN/m〉
1.455
长度(m)
O・442
諭筍竝杆检胶关“的纵向朋rtUMN/m)
72
输筍佗杆1•校关节的1H转滞度(Nm/flO
33
紬箱拉杆様校关节的<8转轉度度)
35
一象横向止
10
一廉垂向止WMW(mm>
25
0.1
0,3
0.?
拉停姐尼力(N)
4250
10000
18000
ffiwm尼力(n>
4450
10000
1«000
10.7二系悬挂装■
HXD1型机车二系悬挂装置采用高挠钢弹簧+橡胶垫+垂向减扳器+端部水平减振器组成•并设錢了垂向和横向止挡•钢弹簧设计满足EN139G6-1,材料漓足EN10089.制造満足U1C822V以及DIN2096。
动力学计算表明:
二系弹赞采用横向布程町减小弹簧最大变形量,改善弹簧的受力状态$二系横向滅振器布買在构架端梁•可以降低轮轴横向力。
二系悬挂装世参数见表10.3.
«10.3二系是挂簽敛
H
>«
二系萍簣纵向期度/每个(MN/mm)
0.2265
二糸弹賞横冋期度/毎个(MN/m)
0.226S
二康弹賞收何剧厦/毎个(MM/m〉
0.557
二豪・Hl止nd由MM(mm)
35
二廉横向止打沖性
向止n«»(mm)
30
速度
0.1
0.3
二系磅向截按器顒比
拉停Rl尼力《N》
9340
20000
压细PH尼力
8500
23000
速度(m/s>
0.0250.05
0.0750.10.3
二系水平M撮器Rl尼
拉停阻尼力《N)
15403850
4960582011310
压第阴址力《N)
18203440
4880620011650
10.8牵引装■
因为HXD型机车为重戟货运电力机车•因此牵引装置是该机车转向架关罐部件之一•牵引装at的强度和刚度必须考虑5倍转向架质凰惯性力的冲击絞荷)同时为了截少釉贡转移•牵引点距离轨面的距离尽可能低『为r保证转向架与车体的相对运动•牵引装賈采用了橡胶关节和销套结构{为了冇效传递牵引制动力•奪引装賈纵向刚度要尽战大・hxd】取机车牵引装置纵向刚度达到50MN/m.HXD1熨机车转向架冷引装置由牵引杆
(一)、牵引杆
(二)、连杆及橡胶关节组成见图10.14•牵引杆
(一)和牵引杆
(二)为16MnDR钢板焊接结构•连杆为16MnDR锻造结构•牵引杆
(一)和牵引杆
(二)之间的连接采用销套结构见图10.15.连杆与牵引杆之间采用橡胶关节(见图10.16)■牵引杆与构架和车体之间采用橡胶关节连接.
(E
10.9电机悬挂装■
电机一端采用抱轴恳挂•另一瑞采用摆杆弹性悬挂在构架上(见图10.17)•电机悬挂
采用了防脱落装世(通过安装在构架牵引梁上的安全托来实现几电机吊杆长度425mm.电机吊挂关节的径向刚度190MN/mo
10.io轮轨滤滑装B!
HXDi型机车转向架上装有2您轮缘润滑装置•位于转向架的1、4位•该润滑装匮采用脂润滑•其额定工作气压700kPa.fit大工作气压】000kPn,额定工作电压IX:
110V(波动范围:
88〜121V).
10.11砂箱与扫占器
HXD1型机车转向架上安装4套砂箱撒砂扫石器装置•位于构架端部•每砂箱容积为0.1m\扫石器由安装座和橡胶板组成・砂箱装有加热及计俄装置•额定撒砂疑(在风量为4・5kPa时)(750土50)g/30s•加热电压220V•功率100W.砂箱及轮缘润滑装置安装结构见图10.18,加热装黄结构见图10・19.
io
10.12转向架空芝管路
空气背路由轮缘润滑空气管路、基础制动空气管路、撒砂装置空气符路组成,整个饭路系统采用不锈tsrr通过接头或软竹连接.
HXDi教机车幣体起吊装置是作为机车自带的部件之一•它采用钢丝绳结构将车体与转向架连接•钢丝绳连接结构不影响机车运行时车休与转向架之间的相对运动。
在整体起吊时•车体将构架升起•同时通过一系垂向减扳器将轮对提升起•其结构见图10.20.
山10.20整体起吊装置
10.14基础制动
10.14.1基础制动主要参数
紧急制动距离
轴重为23i时轴重为25t时制动率制动空走时间停车制动制动盘尺寸制动倍率
<800m
<900m
40.5%
<65
30%。
坡逍能制停•制动來:
16%•滑移安全系数:
1・4
740X1090mm•厚度24mm■制动盘赧大不平衡tt:
16g-m
2.41
HXDi復*力侃」
闸片厚度24mm
1«.H.2结构
轮装制动盘的结构及安装方式如图10.21所示•轮装制动盘采用铸钢績体结构,在制动盘靠轮辐•侧设计冇敞热筋.每两个轮盘为…组•用】8个M12«栓、膨胀套及防松螺母和6个定位键安装在车轮轮辐两侧•每个螺栓的预紧力矩为60N•m•在18个M12螺栓达到预紧力矩后两个制动盘的摩擦面基本上呈平行状态•其端面釉向跳动就不大于0.5mm.
单元制动器由吊元制动缸和夹钳机构组成•其安装如图10・22所示.
图10.21轮盘结构图10.22单元制动裾安装结构
HXD!
型机车每轮对冇两奁轮盘制动装遥•其中一个带有當能制动装胃,
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