N30型轨道平车转K2型转向架换装JC—3型双作用弹性旁承方案说明

廉新尧

摘 要：介绍了在弹性旁承选用中发生的问题及解决措施等。

关键词：弹性旁承；问题；措施

中图分类号： U272.3 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）11-163-3

1 概述

N30型轨道平车是中车太原机车车辆有限公司研发的30t级轨道平车，该车载重30t，自重t，装用转K2型转向架。转向架采用JC型双作用弹性旁承，转向架组装时，抽去中间一组摇枕弹簧。

2015年10月，我段在检修N30型轨道平车过程中，发现整车落成后，上旁承下平面与下旁承滚子的间隙过大，无法保证旁承间隙5±1mm的要求。如果通过增加下旁承垫板的厚度来调整旁承间隙时，出现了上心盘与下心盘脱离、悬空的现象。为此，在对发生的问题及该车具体结构进行综合分析的基础上，提出了N30型轨道平车装用JC-3型双作用弹性旁承的设计方案。现将具体设计及改进情况说明如下：

2 发现的问题、原因分析及解决措施

2.1 生产过程中发现的问题

我段检修N30型轨道平车，在整车落成时，发现有上旁承下平面与下旁承滚子的间隙过大，无法保证旁承间隙5±1mm的要求。

2.2 原因分析

针对此类故障情况，我们进行了认真分析。分析情况如下：

根据国内外货车设计的一般要求，原则上按照弹性旁承工作载荷不大于空车车体自重（车辆自重-2×转向架自重）的85%来考虑，其中，转K2及转8B（8AB）型转向架自重4.2t。

N30型轨道平车自重为：18.1t，选用JC型弹性旁承，则依据上述计算可得：W=18.1-2*4.2=9.7t

单个旁承的压缩量为：S=W*9.8*85%/K1/4

K1为JC型弹性旁承刚度2.2±0.2MN/m

旁承间隙为：A=L-S

A为旁承间隙；L为下旁承上平面距滚子间距15+2-1mm

则：弹性旁承间隙计算见表2：

由上表可见如下旁承磨耗板与滚子的间距为下差14或15mm时，上旁承下平面与下旁承滚子的间隙能通过调整垫板厚度可以保证旁承间隙5±1mm的要求；但取上差17mm时，上旁承下平面与下旁承滚子的间隙能只能通过增加下旁承垫板厚度来调节旁承；按照旁承最大承载即三点支撑结构（心盘、旁承）承载改为二点支撑（旁承）承载结构，此时单个旁承的压缩量为：

S=W*9.8/K/4

K为JC型弹性旁承刚度2.2±0.2MN/m

此时的旁承间隙见表3

由上表可见，即使车体重量全由弹性旁承弹性承载，在JC旁承刚度取上差时，旁承间隙最大为7.1mm，过调整垫板厚度可以保证旁承间隙5±1mm的要求。

根据以上分析，旁承间隙无法调整的问题是由于采用的JC型弹性旁承刚度不合适而发生的。如要解决此类问题，应选择小刚度的弹性旁承。

3 解决措施

3.1 JC系列弹性旁承主要参数指标见表4

3.2 弹性旁承的选用

N30型轨道平车旁承间隙无法调整的问题是由于采用的JC型弹性旁承刚度大而发生的，如要解决此类问题，应选择小刚度的弹性旁承。根据表4，N30型轨道平车旁承型式应选取JC-3型弹性旁承，其旁承间隙应设置为4mm～6 mm（名义为5mm）。

下面对JC-3型弹性旁承间隙进行分析计算：

4 换装JC-3型弹性旁承对车辆动力学的影响

双作用常接触弹性旁承组成将单滚子旁承与常接触弹性旁承结合起来，以实现两者的优势，满足货车不断提高运行速度和改善动力学性能的要求。它通过预压缩弹性旁承题，在上旁承及下旁承磨耗板间产生压力，当上、下心盘相对回转时，即当转向架相对于车体有一个回转的趋势后，旁承处将产生水平方向的摩擦阻力，增大车体相对于转向架的回转阻力约束作用，防止上、下心盘的翘离。当车体在上心盘上侧滚引起弹性旁承压缩过大，上旁承将压靠滚子，防止车体侧滚过大并减少回转阻力的过分提高。

对N30型轨道平车换装JC-3型弹性旁承，我们和西南交大牵引动力实验室老师进行了沟通。在动力学计算中，弹性旁承主要作用是提供回转阻力矩，对其它的没有影响。在回转阻力矩计算公式中：M=u*P*2b，u为弹性旁承摩擦系数，P为单个旁承所产生的力，2b为旁承间距， JC型和JC-3型摩擦系数u一样，旁承间距2b没变，P取空车车体自重（车辆自重-2×转向架自重）的85%，没有变化，所以回转阻力矩M值不变。因此，换装JC-3型弹性旁承后N30型轨道平车动力学基本不变。

5 N30型轨道平车换装JC-3型弹性旁承改造方案

我们针对N30型轨道平车换装JC-3型弹性旁承，形成以下改造方案：

①QCZ85F-00-00-00转K2型转向架（1位）和QCZ86F-00-00-00转K2型转向架（2位）中序号8 QCZ83JX-80-00 JC型双作用弹性旁承更改为QCZ85H-80A-00 JC-3型双作用弹性旁承。

②QCZ85F-00-00-00转K2型转向架（1位）中序号3 QCZ85A-40-00摇

枕组成 和QCZ86F-00-00-00转K2型转向架（2位）中序号4 QCZ85A-40-00摇枕组成都需组焊同QCZ85K-40-00 摇枕组成中序号14的一样的下旁承挡销，组装尺寸和焊接方式相同。

③根据运装货车[2008]529号文件的要求，需在车辆1、4 位枕梁内侧、旁承上方的腹板上，焊装货车弹性旁承落成永久性标识牌。如下图所示：

其中永久性标识牌中字体形式、高度间距及尺寸、材质、厚度等符合运装货车[2008]529号文件中附件的要求，永久性标识牌标识为： “旁承型式”为“JC-3”，“落成间隙”为“4-6”。

6 装车验证

经对转K2型转向架进行改造后，整车落成时，上旁承下平面与下旁承滚子的间隙5±1mm完全可以保证。

7 结论

根据计算结果和装车验证，N30型轨道平车换装JC-3型弹性旁承设计方案合理可行，能够满足N30型轨道平安全运用和弹性旁承间隙调整需要。

参 考 文 献

[1] 铁道部.铁路货车段修规程[M].北京：中国铁道出版社，2013.

[2] 雷刚生，陈锦林，肖斌.货车提速转向架弹性旁承存在的问题及改进建议[J].铁道车辆，2005.

[3] 铁路总公司.关于印发《货车弹性旁承落成标识和不等高旁承座方案审查意见》及有关工作安排的通知，2008.