毕业设计（论文）

中文题目：铁路货车转8A型转向架故障分析及解决措施

学 院：远程与继续教育学院

专 业：机械工程及自动化

姓 学 号： 07611686

指导教师： 林 桂 清

20xx年 11 月 10 日

北京交通大学

毕业设计(论文)成绩评议

北京交通大学

毕业设计(论文)任务书

本任务书下达给： 07秋 级 本 科 机械工程及自动化 专业学生 丁国栋 设计（论文）题目：铁路货车转8A型转向架故障分析及解决措施

一、设计（论述）内容：

结合我国铁路货车转向架的发展现状，通过对铁路主要货车转向架的了

解，正确地分析现阶段铁路货车转8A型转向架的特点，有针对性地研究分析转8A型转向架常见故障并提出解决措施和可行性整改方案。

二、基本要求：

随着我国铁路货运向高速重载方向发展，转8A型转向架各类故障频繁发

生，危及铁路货车行车安全、制约货车高速重载的发展。为此，有必要对转8A型转向架的各类故障进行研究分析并提出解决措施。要求能根据各型铁路货车实际运行中，转8A型转向架出现的各类故障结合实践经验不断摸索和研究，掌握了转8A型转向架的各类主要故障，对其进行逐一分析并提出合理化解决措施。

三、重点研究的问题：

结合铁路运输生产力布局调整，针对铁路货车转8A型转向架出现的各类

故障进行研究分析，找出各类故障的发生规律并提出解决措施和可行性整改方案。

四、主要技术指标：

（无）

五、其他要说明的问题

论文要用统一的毕业论文用纸，用中文打印（B5）或手写。手写每页20

行，每行20－22字，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印正文用宋或楷体小四号字，版面上空2.5cm，下空2cm，左右空2cm(靠装订线一侧增加0.5cm空白用于装订)。

对字体和字号的要求如下：题目用一号(分两行书写时用小一号)黑体字；第一层次(一)题序和标题用小二号黑体字，题序和标题之间空两字，不加标点，下同；第二层次(（一)）题序和标题用小三号黑体字；第三层次(1)题序和标题用四号黑体字；第四层次(（1）)题序和标题用小四号黑体字；第五层次以下标题和题序与第四层次同。

下达任务日期：20xx年06月27日

要求完成日期：20xx年11月 10日

答辩日期： 20xx年11月 28日

指导教师：林桂清

开 题 报 告

题 目：铁路货车转8A型转向架故障分析及解决措施

报告人：丁国栋 20xx年08月24 日

一、文献综述：

结合我国铁路货车转向架的发展现状，通过对铁路主要货车转向架的了解，正确地分析现阶段铁路货车转8A型转向架的特点，有针对性地研究分析转8A型转向架常见故障并提出解决措施和可行性整改方案。

二、选题的目的和意义：

我国目前拥有各型铁路货车约40多万辆，使用的转向架形式各异，其中二轴货车转向架占绝大部分，转8A型转向架是铸钢侧架导框式转向架，是目前数量较多的一种主型货车转向架，用于载重60-70t的货车，是几种典型的货车转向架之一。转8A型转向架原设计装用滑动轴承轮对，随着货车滚动轴承化，新造车已全部装用滚动轴承轮对。但是，随着我国铁路货运向高速重载方向发展，转8A型转向架各类故障频繁发生，危及铁路货车行车安全、制约货车高速重载的发展。为此，有必要对转8A型转向架的各类故障进行研究分析并提出解决措施。本文通过对各型铁路货车实际运行中，转8A型转向架出现的各类故障结合实践经验不断摸索和研究，掌握了转8A型转向架的各类主要故障，对其进行逐一分析并提出合理化解决措施。

三、研究方案：

针对铁路货车转8A型转向架出现的各类故障进行研究分析，找出各类故障的发生规律。根据实际工作中发现的各种故障，结合以往处理各故障的工作经验并参阅有关铁路货车的科技图书，提出解决各类故障的措施。

四、进度计划：

6月27日－8月25日

分析题目，查阅资料，学习与毕业设计相关的知识，作好前期准备工作。 8月26日－10月10日

划分论点，进行方案论证，撰写论文。

10月11日－11月10日

划分论点，进行方案论证，撰写论文撰写毕业论文并征求导师意见，修改毕业论文，进行毕业论文的评议。

五、指导教师意见：

题目符合当前铁路的发展要求，研究方案可行，进度安排合理，可以进行下一步工作。

指导教师：林桂清

中 期 报 告

题目：铁路货车转8A型转向架故障分析及解决措施

报告人：铁道车辆 丁国栋

一、总体设计

本文结合国内外铁路货车转向架的发展现状，通过对铁路主要货车转向架的了解，正确地分析现阶段铁路货车转8A型转向架的特点，有针对性地研究分析转8A型转向架常见故障并提出解决措施和可行性整改方案。

二、基本框架

1.货车转向架构造及功能的总体概述；

2.国内外铁路货车转向架的发展现状；

3.主要讲述转8A型转向架的结构、性能及优缺点；

4.转8A型转向架常见故障及检查方法；

5.转8A型转向架运用情况及改进途径。

三、进展情况

已经完成货车转向架构造及功能的总结分析、搜集国内外铁路货车转向架的发展现状这一部分及转8A型转向架的结构、性能及优缺点，其他部分还在进行资料搜集汇总，只有个别部分成形，后面还需继续努力。

四、指导教师意见

论文按照进度计划进行，确定的整体思路符合任务书的要求，框架结构合理，可以进行论文的撰写工作。

结 题 验 收

一、完成日期

20xx年10月30日

二、完成质量

论文基本上符合要求，结构完整，层次清楚。能运用所学专业理论知识结合铁路企业特点完成论文，具有一定的分析问题解决问题的能力。

三、存在问题

理论较详实，如能用实际运用中具体案例说明问题会更好。

四、结论

毕业论文进行过程中，态度积极认真，按照任务书的要求，广泛查找资料，总结现场存在的问题，并及时与老师联系、沟通。按时完成了开题报告、中期报告、初稿的写作，并对初稿进行了反复修改，基本上达到了论文的写作要求。经检查可以结题。

指导教师： 林贵清

20xx年 11 月 5 日

I

摘 要

我国目前拥有各型铁路货车约40多万辆，使用的转向架形式各异，其中二轴货车转向架占绝大部分，转8A型转向架是铸钢侧架导框式转向架，是目前数量较多的一种主型货车转向架，用于载重60-70t的货车，是几种典型的货车转向架之一。转8A型转向架原设计装用滑动轴承轮对，随着货车滚动轴承化，新造车已全部装用滚动轴承轮对。但是，随着我国铁路货运向高速重载方向发展，转8A型转向架各类故障频繁发生，危及铁路货车行车安全、制约货车高速重载的发展。为此，有必要对转8A型转向架的各类故障进行研究分析并提出解决措施。本文通过对各型铁路货车实际运行中，转8A型转向架出现的各类故障结合实践经验不断摸索和研究，掌握了转8A型转向架的各类主要故障，针对转8A型转向架出现的各类主要故障进行研究分析，找出各类故障的发生规律。根据实际工作中发现的各种故障，结合以往处理各故障的工作经验并参阅有关铁路货车的科技图书，对其进行逐一分析并提出合理化解决措施。

关键词: 转向架 转8A 摇枕 侧架 故障

II

目 录

摘 要 .................................................................................................................................... II

第一章 货车转向架 ....................................................................................................... 1

1.1 概述 ....................................................................................................................... 1

1.2 转向架的功用 ....................................................................................................... 2

1.3 转向架的一般组成 ............................................................................................... 3

1.4 货车转向架的分类 ............................................................................................... 3

1.5 货车转向架的主要结构形式 ............................................................................... 4

第二章 国外货车转向架发展简介 ........................................................................... 5

2.1 Y25型转向架 ....................................................................................................... 6

2.2 交叉拉杆式三大件转向架 ................................................................................... 7

2.3 摆动式运行转向架 ............................................................................................... 8

2.4 径向转向架 ........................................................................................................... 9

第三章 转8A型转向架结构及性能 ....................................................................... 10

3.1 轮对和轴承装置 ................................................................................................. 10

3.2 侧架和摇枕 ......................................................................................................... 11

3.3 弹簧减振装置 ..................................................................................................... 14

3.4 基础制动装置 ..................................................................................................... 15

3.5 转8A型转向架的主要优点 .............................................................................. 16

3.6 转8A型转向架的缺点 ...................................................................................... 16

第四章 转8A型转向架常见故障及检查方法 ..................................................... 17

4.1 摇枕发生裂纹的规律和裂纹分布 ..................................................................... 17

4.1.1 摇枕B部 ................................................................................................ 18

4.1.2 摇枕A部 ................................................................................................ 18

4.1.3 其它部位 ................................................................................................ 18

4.2 侧架发生裂纹的规律和裂纹分布 ..................................................................... 19

4.2.1 侧架A区 （导框内弯角） .................................................................. 20

4.2.2 导框圆台上部弯角处 ............................................................................ 20

4.2.3 导框圆台平面和上部筋板处 ................................................................ 20

4.2.4 侧架立柱内角 ........................................................................................ 20

4.2.5 侧架承簧台底部 .................................................................................... 21

4.2.6 其它部位 ................................................................................................ 21

4.3 制动梁支柱裂纹的原因分析 ............................................................................. 21

4.3.1 结构方面的原因 .................................................................................... 21

4.3.2 支柱制造原因 ........................................................................................ 22

4.3.3 检修方面的原因 .................................................................................... 22 III

4.3.4 运用中的原因 ........................................................................................ 23

4.4 各故障的防范措施和检查方法 ......................................................................... 23

4.4.1 防范措施 ................................................................................................ 23

4.4.2 检查方法 ................................................................................................ 23

第五章 转8A型转向架运用情况及改进途径 ..................................................... 25

5.1 运用情况及存在问题 ......................................................................................... 25

5.2 改进途径 ............................................................................................................. 26

5.2.1 外簧弹性定位 ........................................................................................ 26

5.2.2 增加弹簧装置静挠度 ............................................................................ 26

5.2.3 减振斜楔加装耐磨衬板 ........................................................................ 27

5.2.4 摇枕八字面加工并装磨耗板 ................................................................ 27

5.2.5 加装轴箱弹性悬挂 ................................................................................ 27

第六章 结论 .................................................................................................................. 28 参考文献 ........................................................................................................................... 29 IV

第一章 货车转向架

1.1 概述

铁路货车主要用于运送各种货物，它的载重量一般比客车载重量大得多。货车转向架是铁路货车的关键部件，而且在车辆的组成中是一个相对独立的部件，因而对各型车辆具有较大的适应性。对货车转向架的一般要求是：结构简单合理，工作安全可靠，运行性能良好，维护检修方便。

一般货车转向架主要由轮对轴箱装置、弹簧减振装置、构架或侧架摇枕、基础制动装置几部分组成。货车转向架的数量很大，为了降低制造和检修成本，要求货车转向架具有比较简单合理的结构，一般仅在摇枕和侧架之间或轮对轴箱和构架之间设置一系弹簧装置。近年来，随着货车运行速度的逐步提高，货车转向架弹簧装置静挠度有增大的趋势，在现代货车转向架上一般均安装结构简单的减振装置，以保证转向架具有较好的动力性能，将货物安全无损地运送到目的地。以往的货车转向架在其轮对和轴箱之间一般安装滑动轴承装置，现代则普遍采用性能良好的滚动轴承装置。由于货车的载重量较大，其转向架承受的静、动载荷都较大，因此货车转向架的构架或侧架一般都做得比较粗大，以保证具有足够的强度和刚度。货车转向架的基础制动装置一般采用结构简单的单侧闸瓦制动，也有部分货车转向架采用双侧闸瓦制动或其他形式的制动。

我国铁路在建国以前主要靠进口美、日30t级货车，转向架以30t拱板型为主，少量的30t及40t铸钢转向架（转1、转2）大都是三大件式。建国以后，在19xx年首先设计制成了载重50t货车用的转3及转4型，接着又设计制造了60t级的转5型。19xx年设计制成了60t级的转6型转向架。 1

19xx年设计制成老转8（原名608）型转向架。1961~19xx年研究改进老转8，研制成转8A型，19xx年经铁道部鉴定后大批生产，成为我国的主型货车转向架，同时还生产了少量改进转6型的转6A型转向架。我国还先后研制出了30t曲梁（转9）、60t老曲梁、新曲梁、66型、67型、69型和改69型以及设计研制带有常摩擦减振器的控制型转向架，研制自导向、迫导向径向转向架，带轴箱悬挂装置的构架式转向架等新型转向架，特别是19xx年我国公布的铁路主要技术政策中，明确提出要积极发展轴重25t低动力作用的大型货车，提高货运速度，满足国民经济的发展需要。国内铁道车辆工厂与科研单位及高校联合，加大了新型转向架的开发力度。

1.2 转向架的功用

（一） 转向架作为一个独立的走行装置，它具有支承车体、承受车辆的全部重量及作用在车辆上的其他外力（如横向风力、离心力、纵向机车牵引力和列车冲击力等）的作用，并引导车辆在线路上运行。

（二） 转向架的固定轴距较小，通过车体和转向架间的配合和相对转动，能使车辆顺利地通过半径较小的曲线，大大减小了运行阻力。

（三） 可以提高车辆运行的平稳性。这是因为当车辆运行在不平行线路时，转向架可使车体的垂直位移量减小，使车辆运行比较稳定。同时，在转向架上可装设弹簧减振装置，可以缓和或减小垂直和水平方向的振动，从而进一步提高了车辆运行的平稳性。

（四） 为适应和提高车辆的承载能力，根据需要可以设计二轴、三轴及多轴的转向架结构，满足铁路运输发展的需要。

（五） 转向架是一个独立结构，易于从车底架下推进、推出，提高检修质量。

转向架的以上功用要求零部件应具有足够的强度结构，也应力求不过 2

于复杂，以利于制造，方便检修。

1.3 转向架的一般组成

常用货车转向架一般由以下几部分组成：

（一） 侧架或构架

货车转向架的侧架或构架是转向架的基础部件，也是受力最大的部件，在它上面组装其他零件。其大部分为铸钢侧架，少部分为框架形式构架结构。

（二） 摇枕弹簧减振装置

主要由摇枕、下心盘、下旁承、摇枕弹簧及减振装置等组成。它是主要作用是直接支承车体，并承受和传递车体的载荷给侧架或构架，缓和、减小车辆的振动。

（三） 轮对轴箱油润装置

主要由轮对、轴箱、滚动轴承及其配件等组成。它的主要作用是承受转向架的载荷并传递给钢轨，保证正常润滑引导车辆在钢轨上运行。

（四） 基础制动装置

主要由制动梁、制动杠杆、拉杆、闸瓦及其他配件组成。它的主要作用是由制动机控制使闸瓦贴靠车轮踏面实现制动作用或使闸瓦离开车轮踏面完成缓解作用。

1.4 货车转向架的分类

由于车辆的用途不同，运行条件的差异，制造维修方法的制约和经济效益等具体因素的影响，对转向架的性能、结构、参数和采用的材料及工艺等要求就有差别，因而出现了多种型式的转向架。我国国内目前使用的 3

货车转向架有30多种，各种转向架的主要区别在于：转向架的轴数和类型，弹簧悬挂系统的结构与参数，垂向载荷的传递方式，轮对支承方式，轴箱定位方式，制动装置的类型与安装，以及构架、侧架结构等诸方面。

货车转向架常见的分类方法有：

（一） 按结构形式分：有拱板转向架、铸钢三大件式（一个摇枕与两个侧架）转向架、H形构架轴箱弹簧转向架、径向转向架等。

（二） 按轴型分：有B轴、C轴、D轴、E轴转向架等。

（三） 按轴数分：有二轴、三轴、四轴、五轴转向架等。其中二轴转向架数量最多，普遍为各种货车所采用。三轴及多轴转向架数量较少，大多用于长大货物车及特种车。

1.5 货车转向架的主要结构形式

货车转向架的结构形式主要有三种：

（一） 采用构架式焊接转向架

这种25t轴重低动力作用转向架采用H型整体焊接构架，轴箱弹簧悬挂，双斜楔摩擦减振及吊滑式制动装置，心盘承载。这种转向架的优点是，簧下质量较小，轮轨动力作用较低，抗菱形变形刚度大，轮对正位好，蛇行运动临界速度较高。不足之处是构架抗扭刚度大，均载性能不如三大件式转向架，大批量生产时不能充分利用现有的设备，生产成本较高。

（二） 采用三大件式转向架

目前，我国铁路货运中大量运用的转8A转向架就是三大件式2D轴转向架。这种转向架簧下质量大，两侧架通过摇枕、斜楔连接，配合松弛，抗菱形变形刚度小，临界速度不高。需要在现有的基础上进行改进，才能满足提高轴重，提高运行速度的要求。针对这种转向架的不足之处，有多种改进方案，其中正在实施的一种方案是交叉拉杆式三大件转向架，这种 4

转向架是在两侧架间增设弹性交叉拉杆，借此增加侧架与摇枕的配合，在保留转向架的均载性能的前提下，增大转向架抗菱形变形的刚度。在侧架导框与轴箱承载鞍间增设橡胶垫，用以加强轮对的弹性定位，且减小转向架的簧下质量。采用轮径为840mm，磨耗型踏面的车轮，φ370mm的大心盘及低摩擦系数的超高分子的合成材料的心盘衬垫，常接触弹性旁承。还有一种称之为2E轴摆动式转向架，其结构特点与转8A的主要区别在于：①轴型不同，2E轴摆动式转向架采用的轴型为RE2型，且心盘直径较大为φ375mm；②2E轴摆动式转向架在承载鞍上设置比较耐磨的摆动块，改平面接触为圆弧面接触；③2E轴摆动式转向架在枕簧与侧架间增加摆动台，较之转8A转向架在抗菱形变形方面，其刚度有所增加。

（三） 采用准构架式转向架

这种转向架开始是为75t敞车专门设计的2E轴转向架。这种转向架由两个侧架一个摇枕通过定位销及橡胶衬套组成，采用设置在侧架上的旁承承载结构，轴箱弹簧装置由轴箱两翼的内外簧及顶部弹簧，减振斜楔及橡胶块组成。这种结构一方面保留了三大件式转向架均载性能好的优点，一方面又综合了构架式转向架簧下质量低，抗菱形变形刚度大的特点。动力学试验表明，该转向架轮轨动力作用小，蛇行运动临界速度较高，各项动力学性能指标良好。目前该型转向架正处在运行考验中。

第二章 国外货车转向架发展简介

随着各国铁路货物列车载重量和运行速度的不断提高，货车转向架也在朝着增加转向架承载能力和提高运行速度的方向不断向前发展。世界各国货车转向架的发展主要沿着两条不同的途径：在美国、前苏联，货车转向架习惯上沿用三大件式，采用第二系悬挂（中央悬挂）；西欧等许多国家 5

的货车转向架则沿用刚性构架转向架形式，采用第一系悬挂（轴箱悬挂）。这两类转向架各有利弊，因此各国货车转向架的发展并不局限于此，而都是在自己原有的基础上不断改进现有主型转向架和大力研制新型转向架，以适应增加载重、提高速度的要求。

2.1 Y25型转向架

Y25型转向架是法国铁路部门研制出的一种采用焊接构架和第一系轴箱悬挂的货车转向架。由于Y25型转向架的性能理想，19xx年国际铁路联盟（UIC）将其确定为西欧铁路的标准型货车转向架。Y25型转向架的结构特点如下：

（一） 采用焊接一体式刚性构架：其重量较铸钢构架轻，而且，由于采用轴箱弹簧悬挂，其簧下质量仅为轮对和轴箱，从而大大减小了轮轨的相互动作用力。

（二） 采用两级刚度弹簧：轴箱弹簧由高度不等的内、外圈弹簧构成。当作用在转向架弹簧上的总载荷小于136kN时，仅由外圈弹簧承载，弹簧刚度较小；当作用在弹簧上的总载荷大于136kN时，由内、外圈弹簧并联承载，弹簧刚度较大。由于Y25型转向架在空车时的弹簧刚度较小，静挠度大，从而提高了其空车垂向平稳性。

（三） 采用利诺尔减振器：利诺尔减振器的一种新型的摩擦减振器，它由导框、弹簧帽、弹簧、吊环、吊环销、顶子和磨耗板等零部件组成。导框采用焊接方式或螺栓连接的方式固定于构架上。转向架心盘上所承受的垂向载荷经构架传至导框上，再通过导框上的吊环销、吊环、弹簧帽传至轴箱弹簧上，最后传至轴箱、轴承和轮对上；另一方面，由于吊环的安装具有一个倾斜角（210~270），吊环同时给弹簧帽一个纵向水平分力，这个水平分力使弹簧帽在纵向压紧顶子，使顶子紧贴在轴箱上的磨耗板，同时 6

还使左侧导框与轴箱左侧的磨耗板贴紧。车辆振动时，顶子与磨耗板之间以及轴箱左侧的导框与磨耗板之间便产生衰减振动的摩擦阻力。由于水平分力与外圆弹簧所受的的垂向载荷成正比，故摩擦力与转向架所受的载荷成正比，它属于变摩擦减振器，又由于具有两级刚度的轴箱弹簧装置的特殊结构，利诺尔减振器方便地实现了空重车两种不同的相对摩擦系数。

利诺尔减振器对垂直和横向振动都有衰减作用，它的性能稳定，摩擦力受外界气候条件及磨耗状态的影响较小，磨耗面易于修复。由于轴箱与构架间纵向无间隙增加了；轮对的纵向定位刚度，提高了运行稳定性。

（四） 采用弹性旁承：法国用于特快运输条件的转向架上都装有圆弹簧弹性摩擦旁承。在摇枕两端的旁承座上垂向安放两组圆弹簧，其上面有旁承盒，盒上的磨耗板用合成材料制成，上旁承采用高锰钢板，以便摩擦系数稳定。采用弹簧旁承不仅可以承担一部分垂向载荷，而且可以给运行中的转向架提供一定大小的转动阻力矩以限制其摇头蛇行运动，同时还可以限制车体的滚摆运动，有利于车辆的抗倾覆安全性。

2.2 交叉拉杆式三大件转向架

加拿大、美国、瑞典、澳大利亚等国家，为了提高三大件式转向架的运行速度，于80年代对三大件式转向架进行了各种方案的改造。其中一种方案是在两侧架间安装弹性交叉拉杆，成为交叉拉杆式转向架。改造后的转向架的动力学性能较好，降低了轮轨磨耗和车辆的维修费用，这种成功的改进主要体现在如下两个方面。

（一） 在侧架上焊接筋板，两根拉杆交叉在转向架的中心线上。交叉拉杆可以从摇枕下部穿过，也可在摇枕两侧的开孔中穿过。在两拉杆的交叉点处，用卡子将它们彼此相连，以防止拉杆相对垂直振动。

在车辆运行时，拉杆有效地阻止两侧架成菱形错位，即阻止两侧架间 7

作相对的纵向错动。而且由于该弹性连接及其弯曲柔性不会引起过大的刚度，过大的刚度将阻止两轮对的相对垂直位移，影响转向架的均载性能。选择橡胶套是为了使转向架产生所希望的剪切柔性，以便获得动力稳定的结构。

（二） 在侧架导框座与轴箱承载鞍之间，加装橡胶垫，该橡胶垫通过选用适当的垂向、纵向及横向刚度值，可以获得适当的转向架的剪切刚度和弯曲刚度。在轴箱处布置的弹性元件，不仅对轮对起弹性定位的作用，还相当于给转向架配置了一系悬挂，使侧架及其安装在它上面的拉杆的质量，从簧下质量变为簧上质量，从而减小了转向架与线路之间的不良动作用力，有利于改善转向架的动力学性能，降低轮轨磨耗。

2.3 摆动式运行转向架

摆动式运行转向架是美国国家铸件公司生产的，它仍属于三大件式转向架，因而保留了三大件式转向架均载性能的好的优点。此外由于它的独特的改进方式，较之传统的三大件式转向架，其运行速度大大提高，据有关材料介绍，运行速度可达160km/h，并能较大地降低轮轨磨耗和车辆的维修，显著地节约运营成本。其具有以下结构特点：

（一） 摆动式运行转向架，在两侧架间增设一弹簧托板，枕簧放在弹簧托板上，弹簧托板下与摇动台座相连。由于摇动台座与放置在侧架上的摇动台座支承成圆弧轴承状配合连接，侧架可以作3o以内的摆动。当侧架摆动达到3o时，侧架的承台接触到摇动台座，侧架的侧向运动受到抑制，此外枕梁上每侧的下止挡与枕簧托板的止挡间亦有间隙，容许每一侧有16mm的侧向运动（总计32mm）。侧架的侧向位移分为两个阶段。第一阶段可称为低阻力保护阶段，在此阶段一侧最大侧向位移可达19mm（总计38mm）；第二阶段可称为对完全压实侧向冲击的高阻力保护阶段，在此阶 8

段，一侧最大侧向位移可达31.75mm（总计63.5mm）。总之侧架在侧向移动过程中，受到的侧向阻力有两级刚度，在同一级刚度侧向阻力随着车辆载重成比例增加。在这种结构中，侧架导框座与承载鞍之间的摇动块的设置，便于侧架的摆动。

（二） 该转向架的摇枕挡被取消，车体受到的侧向力通过弹簧托板传给侧架，侧向力对转向架的作用点，由传统的摇枕挡高度降到枕簧座的高度。这样在极端状态下，由侧向力引起的车轮卸载，使车轮抬起而脱轨的倾覆力矩显著地降低。

较之传统的三大件式转向架，其设计特点可归纳如下：

（1）具有摆式吊悬挂，增加侧向运动；

（2） 增加了侧滚控制特性，提高了车辆抗侧滚稳定性；

（3） 取消了摇枕挡，侧向力由弹簧托板传给侧架；

（4） 两级长行程的枕簧，给出了在空车和轻载车的条件下，对垂直力的柔软响应，在重车条件下给出较硬的响应；

（5） 在重要部位装有可更换的经硬化处理的低合金钢磨耗衬垫。

2.4 径向转向架

提高转向架横向运动稳定性的要求和改善转向架曲线通过性能的要求往往是相互矛盾的。为了保证转向架高速运行时的蛇行运动稳定性，要求转向架的轮对与轮对间、轮对与构架间有足够的定位刚度及较小的车轮踏面斜率；而为了使转向架顺利地通过曲线，又要求轮对的定位尽量柔软和具有较大的车轮踏面斜率，以使转向架过曲线时其轮对能处于（或接近）纯滚动的径向位置。采用径向转向架是解决稳定性和曲线通过能力矛盾的最有效措施。径向转向架能在保证足够的直线运动稳定性的同时减少轮缘磨耗和侧向力，减少机车的燃油消耗，特别适应于小半径曲线线路上高速 9

重载车辆的运行要求，具有较大的技术经济意义。

径向转向架分为自导向转向架和迫导向转向架两大类。自导向径向转向架是依靠轮轨间的蠕滑力进行导向的，它利用进入曲线时轮轨间产生的蠕滑力，通过转向架自身导向机构的作用使轮对“自动”进入曲线的径向位置，迫导向径向转向架是利用进入曲线轨道时车体与转向架构架间的相对回转运动，通过专门的导向机构（如连接车体与轴箱或副构架的杠杆系统）使轮对偏转，强迫轮对进入曲线后处于径向位置。

第三章 转8A型转向架结构及性能

转8A型转向架属于三大件式转向架，是目前我国大量运用的一种主型货车D轴转向架。这种转向架的主要优点是：结构比较简单、坚固、检修方便，在新车状态时速为100km的速度范围内具有较好的运行品质。这种转向架由轴承、轮对、侧架、楔块、摇枕、枕簧、滑槽式基础制动装置、旁承、及下心盘等主要零部件组成。

3.1 轮对和轴承装置

新生产的转8A型转向架的轮对轴承装置全部采用标准RD2型滚动轴承、RD2型车轴和整体辗钢车轮。根据《TB450—83》的规定，RD2型滚动轴承轮对的容许轴重为21t，故采用该型转向架的货车其自重和载重总和不能超过84t。

RD2型滚动轴承装置包括197726T双列圆锥滚子轴承和承载鞍。圆锥滚子轴承既能承受径向力，又能承受一定的轴向力。承载鞍顶部为圆弧形（R=2000mm）。由于无轴箱体，所以重量轻。

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3.2 侧架和摇枕

转8A型转向架的构架是由左右两个独立的侧架与一摇枕组成。每一侧架联系前后两个轮对一侧的轴箱，左右两个侧架之间在中央部位用一根横向放置的摇枕联系在一起。摇枕和侧架可以有上下方向的相对移动，而前后、左右方向的相对位移则限制在间隙容许的范围内，一般移动量很小。

转8A型转向架的侧架和摇枕均采用GB5676—85规定的ZG230—450碳素钢铸钢件。铸件应能保证机械性能，而化学成分容许略有偏差。

转8A型转向架采用导框式轴箱定位，其侧架的两端具有宽度较大的导框，这就是导框式转向架名称的由来。侧架的导框插入承载鞍（或轴箱）的导槽之内。导框和导槽的作用限制了轴箱和侧架之间前后、左右方向的相对位移。

侧架中部有一较大的方形孔，在这个空间内安装摇枕和摇枕弹簧。在方孔两侧的立柱内侧平面上固定安装磨耗板。装有磨耗板的面就是与楔块相接触的主摩擦面，主摩擦面与铅垂线的夹角为2030＇。磨耗板规定用45号钢，表面硬度经热处理后为HRC32~45，亦允许用类似的非金属结构代替，但硬度应符合要求。实践证明，材质硬度符合规定的磨耗板，经四年运用考验后，其中86%的磨耗量为1~2mm，最大磨耗量为4mm。而同时使用的未经渗碳硬化，材质为Q235A的磨耗板，在半年内，其中79%的磨耗量已大于1~2mm，最大磨耗量也已超过4mm。由此可见，保证磨耗板的硬度对于减振装置的正常工作是非常必要的。

在侧架方孔后面焊有两个楔块挡。它的作用是在摇枕弹簧横向失稳或轴瓦垫板脱出时，防止左右两侧架与摇枕分离。当上述情况发生时，楔块挡贴靠楔块的一侧，而楔块又嵌在摇枕内，因此，侧架不能脱出摇枕之外，保证摇枕和侧架连在一起。

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方形孔的下部为面积较大的弹簧承台，承台上铸出7个固定弹簧用的圆脐子。

在侧架内侧面还铸有制动梁滑槽。采用滑槽式制动装置比悬吊式制动装置零件少，安全可靠，制造业方便，这也是转8A型转向架区别于以往生产的老转8A型转向架的一处重要差别。铸钢侧架两边开有三角形检查孔，一方面可以减轻侧架重量，另一方面，从检修运用的角度来看，侧架上设置检查孔便于检修基础制动装置和更换闸瓦。

为了合理地利用材料，减轻侧架自重，侧架各部分截面均做成槽形或空心箱形。铸钢侧架的壁厚为16mm左右。

转8A型转向架虽然采用了导框式轴箱定位，但是轴箱和侧架间没有任何弹簧装置，故在运用中导框和轴箱之间上下方向的相对位移量极小。转8A型转向架采用轴箱导框装置主要是为了方便检修。例如转向架在运用中发生故障必须更换轮对时，只要用小型的千斤顶顶起侧架便可推出轮对。在内侧导框的下部表面上专门铸有一排突棱作为千斤顶顶起的部位。

摇枕的作用是将车体作用在下心盘的力传递给支承在它两端的枕簧上，另外，它还用来把转向架左右两侧架联系成一个整体。

转8A型转向架的摇枕为封闭的箱形截面，沿长度方向呈鱼腹形。这种结构既能保证摇枕具有足够的强度，又可以节约材料和减轻自重。

为了适应摇枕中央部位受的弯矩大，两端弯矩较小的情况，摇枕中央部分的截面比两端大，使中央部分具有较大的截面模数，这种形状的摇枕称为鱼腹形摇枕。摇枕中央有八个心盘螺栓孔，心盘用螺栓固定在摇枕中央。心盘和摇枕的中心处有一较大的心盘销孔，中心销就安插在此孔中。摇枕靠近端部有两个下旁承座，下旁承铁安放在下旁承座中。摇枕两端支承在弹簧上，因此摇枕端部的下面做成平面形，同时每端铸出五个突出的圆脐子，作为弹簧定位和牵制侧架位移之用。最初设计的摇枕，每端只有 12

两个圆脐子，高度为10mm，但在运用中发生弹簧跳出丢失，所以，以后生产的摇枕每端都改为五个圆脐子，高度也增至15mm。

摇枕两端的侧面上，有向内凹进并与水平面成45o夹角的楔块槽，楔块槽的斜面与楔块摩擦减振器相接触，此接触面即为减振装置的副摩擦面，这种结构是转8A型转向架特有的。在下心盘与旁承座之间摇枕中部上下平面有两个较大的泥心孔，在摇枕铸造完成之后，泥心可以从此孔清出。摇枕各个配合面的尺寸偏差和形位公差应保证各组弹簧受力一致及侧架在运用中保持正位。摇枕侧面焊有固定杠杆支点座（过去生产的摇着采用铆接工艺），支点座的圆销孔内镶装衬套，以便磨耗后更换。

下心盘和装在车体枕梁下面是上心盘互相配合，一方面承受车体上的垂向力和水平力；另一方面，车辆通过曲线时，转向架的下心盘和车体的上心盘之间可以自由地相对转动，以减少车辆通过曲线的阻力。为了避免上下心盘脱开，两心盘之间垂向安插一根锻钢中心销。下心盘用螺栓固定在摇枕上，在下心盘与摇枕之间加适当厚度的垫板，以调整车钩高度。为了减少心盘之间的摩擦，在制造或检修组装时，上下心盘的接触面处应放一些润滑油脂。

转8A型转向架曾采用过一种下心盘与摇枕铸成一体的摇枕。这种摇枕结构减少了它与下心盘结合的加工面，省去了心盘螺栓，对制造和检修来说比较方便，可是调整车钩高度就比较困难。

下旁承采用铸铁平面摩擦式刚性旁承，结构比较简单。当车辆通过曲线时，离心力的作用使车体产生倾斜，当倾斜超过一定量时，车体一侧的上下旁承便接触并承担一定的垂向载荷。当车辆处于正常状态时，上下旁承之间要保持一定的间隙。有关规程规定：段修落车后，同一转向架左右旁承游间之和为10~16mm，但一侧最小不少于4mm，在运用中允许游间之和为2~20mm。间隙过大则增加车体的侧滚和倾斜；过小则上下旁承接触过 13

早，增加转向架回转阻力，不利于转向架通过曲线。

3.3 弹簧减振装置

转8A型转向架采用一系中央悬挂，它的弹簧减振装置包括弹簧和减振器。每台转8A型转向架有两套弹簧减振装置，分别装在两侧架中央的方形空间内。每套装置由七组双卷螺旋弹簧（圆弹簧）和两块三角形楔块所组成。

七组双卷弹簧全部支承在侧架弹簧承台的圆脐子上，其中五组弹簧的上端由摇枕端部处的圆脐子定位，另外两组弹簧的上端由前后两个摩擦斜楔块上的圆脐子定位。摩擦斜楔块的斜面部分嵌入摇枕的楔块槽中，两竖直面紧贴侧架立柱上的磨耗板。

车体传给摇枕的垂向作用力是弹簧压缩，由于摇枕和楔块之间有45o角的斜面，因此在车体作用力和弹簧反力的作用下，楔块和侧架立柱磨耗板之间、楔块和摇枕之间均产生一定的压力。在转向架振动过程中，楔块与摇枕、楔块与立柱磨耗板之间产生相对位移和摩擦力，从而使振动和冲击的能量在零件的相互摩擦过程中转化为热能，散逸在空气中，于是振动得到衰减。

转8A型转向架摩擦楔块的材质为铸钢，楔块成45度角的斜面为副摩擦面。为了保持摩擦力的稳定，主摩擦面也有一定的倾斜度，经实践证明，

?30’它与铅垂线之间的角度为2o30’0较为合适。

转8A型转向架弹簧减振装置的作用力和挠度之间的关系与单纯圆弹簧装置的挠力关系不同，因为作用力除了要使弹簧变形以外，还要克服减振装置的摩擦阻力。加载时，要使弹簧减振装置得到与无减振器时同样的挠度，所加的力要比单纯圆弹簧装置时大，其差值即为加载时减振装置的 14

摩擦阻力；卸载时，弹簧挠度随作用力的减小而减小。但是，由于存在摩擦阻力，要使弹簧减振装置得到与无减振器时同样的挠度，簧上的作用力要比单纯圆弹簧装置时小，其差值即为卸载时的摩擦阻力。在某一挠度下由加载变为卸载或由卸载变为加载的过程中，作用力要发生变化（由于摩擦力改变方向所致），而弹簧减振装置的挠度不发生变化。

3.4 基础制动装置

转8A型转向架的基础制动装置与以前制造的其它类型转向架有所不同，采用单侧滑槽式弓形制动梁，其结构包括制动缸、闸瓦、闸瓦托、制动梁、安全吊、滚子轴、滚动套、下拉杆、固定杠杆支点及安全链等。

基础制动装置的作用是将制动缸的作用力放大后传给轮对。当列车制动时，制动缸的作用力通过车体下的制动杠杆、上拉杆以及转向架上的制动杠杆，将制动梁连同闸瓦贴靠车轮，阻止车轮转动。车轮与闸瓦间的摩擦，使列车运行的动能转化为热能散逸在大气中。

转8A型转向架采用的滑槽式弓形制动梁克服了过去悬挂式制动梁零件多、制动梁易脱落等缺点，具有制造简单、检修方便和运行安全等优点。

为了使拉杆避开中梁位置，保证制动杠杆有一定长度，减小杠杆角度变化和便于检修，所以制动杠杆呈倾斜位置安全，它与车体纵垂面成40o夹角。

制动梁两端为闸瓦托，每个闸瓦托上有专门的孔，可以焊装滚子轴。滚子轴的材质为Q275，滚动套的材质为Q235A，用无缝钢管切割成φ54*38*8或φ54*40*7套在滚子轴上。制动梁两端的滚子轴插入左右两侧架的滑槽内，侧架滑槽与水平面成9o的倾斜角，缓解时制动梁借重力复原。

转8A型转向架基础制动装置存在的主要问题是制动梁强度不足、闸瓦偏磨合缓解不良等。在以往的设计和生产中曾对这些问题提出了一些改 15

进措施，如加大制动梁某些截面的尺寸，对一些易断裂部位进行局部补强等，但收效不大，没有从根本上解决问题。目前，已经设计出了一种结构简单重量轻、强度刚度大、制造检修方便的新型制动梁，并已经在我国铁路货车转向架上广泛使用。

3.5 转8A型转向架的主要优点

转8A型转向架的优点主要是侧架、摇枕采用铸钢制成，具有较大的强度，每台转向架重4t，自重较轻，具有较大的载重能力，适用于载重50t、60t及以上的货车。转8A型转向架具有零部件紧固少，结构比较简单，检修也比较方便，对线路的适应性好等优点，30多年来基本满足了铁路货物运输的要求。

3.6 转8A型转向架的缺点

（一） 抗菱形刚度低

实测抗菱形刚度值仅有1~2MN·m/rad，与理论计算所需的目标值相差较大。转向架抗菱形刚度低会导致转向架蛇行失稳临界速度的降低，运用实践表明，装用转8A型转向架的各型货车，重车运行速度约为80km/h、空车运行速度约为60~70km/h即产生蛇行运动，致使车辆动力学性能恶化。

（二） 车体与转向架间的回转阻力矩小

货车车体与转向架之间适当而稳定的回转阻力矩能抑制车体与转向架的摇头蛇行，有利于提高运行平稳性，从而提高车辆的临界速度，而由转向架性能参数测试台实际测定的回转阻力矩值却远小于目标值。

（三） 斜楔减振装置减振能力弱

转8A型转向架的减振装置的作用主要是提供垂向阻尼，吸收部分振 16

动能量，减缓垂向振动，以改善车辆的动力学性能。由于转8A型转向架空车静挠度小，当斜楔和其配合的磨耗板均磨耗2mm后，其空车相对摩擦系数将减少为0，这就意味着该装置已丧失了减振作用。大量的运用实践表明：随着运行时间的增长，转8A型转向架的性能，特别是空车性能就会愈来愈差。

（四） 车体侧滚阻力矩小

转8A型转向架采用间隙旁承，车体由心盘支承。当车体产生大振幅侧滚时，由于旁承间隙的存在，会产生对旁承的打击力，且产生较大的侧滚角，所以侧滚振动也是装用转8A型转向架的火车经常出现的振型。

（五） 摇枕弹簧静挠度偏小且疲劳强度差

车辆的运行平稳性和安全性与弹簧悬挂系统的挠度有关。由于转8A型转向架枕簧采用非精炼弹簧钢，且其表面未经磨光处理，因此其抗疲劳能力差，运用中的摇枕弹簧经常发生断裂现象，危及行车安全。

第四章 转8A型转向架常见故障及检查方法 转8A转向架是当前货车的主型转向架。它是运行安全的关键部位，自铁路提速以来，在段修中摇枕侧架的故障明显增多。当其发生裂纹且得不到及时修理时就有可能引起裂断构成行车事故，从而给国家造成严重的政治影响和经济损失。为了确保行车的安全，确保转向架在列车不断提速的运行环境中安全可靠。现根据在实际检修中发现的问题提出以下看法和措施。

4.1 摇枕发生裂纹的规律和裂纹分布

在检修中转8A转向架摇枕裂纹较多，其裂纹的部位主要发生在摇枕底 17

部出砂孔，中心排水孔，弹簧承台内边缘。在段修检验中出现最多的摇枕裂纹情况如下：

4.1.1 摇枕B部

由于上平面和下鱼腹面各有一个出砂孔，造成了上下平面截面积减弱，另外摇枕内腔加强筋板也在该处消失，造成截面系数最小，摇枕工艺的砂芯分芯面都在此处经常有错箱，造成该处壁厚不匀，产生应力集中，再加上铸造中会出现缺陷和砂眼，特别应注意的是该处的裂纹大部分都产生在摇枕腹内极不易发现，是行车的重大隐患。

4.1.2 摇枕A部

（一） 出水孔

通过分析摇枕合成应力，可以看到从整体上摇枕是等强度的应力均未超过许用应力1350kg/cm2的规定，唯有A部排水孔边沿存在着应力集中现象，为了改善此处的应力状态，大部分厂家在排水孔边加上了高5mm宽20mm的外卷边，但有一些摇枕没有这样的措施，致使在运用中在孔边沿处出现裂纹，有外卷边的摇枕铸造中的缺陷也会加剧应力集中造成裂纹。

（二） 弹簧承台面与鱼腹底面交接处

在此部位应力值虽然较小，但是由于此处有弹簧挡边和圆脐易造成铸造缺陷，特别是有的挡边和圆脐是电焊焊上的，易造成缺陷形成应力集中，在运用中形成裂纹，这已在检验中有多次发现。

4.1.3 其它部位

（一） 摇枕斜楔槽

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摇枕斜楔槽底面边角在检修中均发现过裂纹，特别是使用年限较长摇枕由于材质疲劳和铸造缺陷产生横裂纹和散乱裂纹。

（二） 摇枕上平面

由于使用期限过长和构造原因，心盘与摇枕一体的摇枕心是立棱会出现裂纹，纵向延至上平面出砂孔。

（三） 摇枕两头内侧

在摇枕两头内侧由于上拐角处壁薄和生产厂家工艺粗糙铸造缺陷严重，在摇枕两头内侧八字面与上平面交角处，经常出现纵裂纹，有时达150mm。

（四） 下心盘座及一体式心盘

一体式心盘使用年代较长，其心盘底座厚度很难掌握和测量，长期的运行有较大磨损，致使在运用中中心盘底出现裂纹。心盘与摇枕分开的摇枕，心盘底座平面和底座弯角处由于受力不均和材质不良也会出现裂纹，多为纵裂纹且较长。

（五） 内腔

摇枕内腔心盘立筋与心盘底平面交接处，摇枕内腔上下平面与侧壁交接的弯角处，由于铸造不良也是裂纹多发部位。

4.2 侧架发生裂纹的规律和裂纹分布

在段修侧架裂纹数量在最近二年明显增加，裂纹的部位也明显扩大，根据现场发现的侧架裂纹生产日期和年限上分析新造车和20年以上的侧架裂纹数量较多，裂纹的部位对行车安全构成的威胁也较大。

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4.2.1 侧架A区 （导框内弯角）

根据侧架强度试验表明侧架导框内弯角处存在着严重的应力集中，超过许用应力很多，应力达1535kg/cm2，超过ZG25II钢许用应力1350kg/cm2，所以此部位是段修中应重点检查部位。虽然这个部位已受到了各生产厂家和检修单位关注裂纹产生较少，但仍不能放松警惕。在检修中要认真的检查，同时要注意严格执行铸件缺陷规定，认真清除加剧应力集中的因素，如飞边锐角气孔砂眼等。

4.2.2 导框圆台上部弯角处

此处下部是承载鞍直接承受着由承载鞍传导过来的震动，是受冲击和振动较大较多部位。在最近几年新造车中铸造时不能严格执行工艺，此处经常出现大量超规定砂眼和夹砂，运行的振动冲击使得此部位成为裂纹多发部位，长度从10-150mm甚至更长，使用期限短，19xx年1月份新出厂的侧架就发现裂纹，对行车安全形成较大危害。

4.2.3 导框圆台平面和上部筋板处

此处同样是受冲击和振动较大较多部位，由于材质不良也多次发现有纵，横裂纹出现，有的横裂纹从圆台平面一直贯通上部筋板。

4.2.4 侧架立柱内角

在新造平车，集装箱车中和使用年限较长的侧架之中发现侧架立柱内角裂纹较多且长度多达100mm左右，根据现场分析与铸造中的材质和砂眼有直接关系。

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4.2.5 侧架承簧台底部

此处裂纹多发生在使用年限20年以上的侧架，其特征是沿砂箱的分箱中心线贯通裂开。

4.2.6 其它部位

侧架的上下弦杆和各弯角处由于截面系数较小且处于弯角易产生应力集中，如果和铸造缺陷等因素碰在一起极易产生裂纹，所以在检修中必须加以重视，避免漏检放过隐患。

4.3 制动梁支柱裂纹的原因分析

随着铁路重载列车和提速，铁路货运正逐步适应和正在适应国民经济的发展，但由于承担货物运输的车辆绝大多数是铁路第一次提速前制造的，由于是三大件结构，其构造速度和实际运用速度相差甚多，在此基础上，货物列车由以前的40至50公里速度提高到目前的70至80公里速度，可以说增加的幅度是比较大的，相对而言，给这些车辆造成的各方面损坏也是显而易见的，特别是制动梁故障，在列车队里几乎是每列车都有制动梁故障。

4.3.1 结构方面的原因

众所周知，制动梁在车辆配件中起着使列车停车的作用，制动梁安放在侧架两个滑槽之间，为了避免侧架受制动梁制动、缓解的反复作用产生磨擦而造成侧架磨损，所以在侧架的制动梁滑槽的承台下方的上平面焊有磨耗板，常规下制动梁在滑槽间是处在不受力的状态，从制动梁的构造图 21

上看，制动梁支柱的前方与制动梁体内侧连接（原型图纸上该处是焊接的），后方与制动梁弓型杆相连接（该处不是焊接的）这样的结构是使制动梁在制动时当闸瓦抱紧车轮时，制动梁支柱的前方与制动梁体有间隙（极小）而处于不受力的状态，只是承担由杠杆传导的力的作用，比如圆钢弓型杆制动梁的支柱与弓型杆连接处是支柱下方凹槽与弓型杆相卡入连接，而使制动梁处在不受力的状态，而槽钢弓型杆制动梁则下方与弓型杆用电焊将支柱与其焊固，使支柱在制动梁的整体中处在一个固定位置，所以当产生制动作用时其支柱和制动梁体一同受力，长期使用，支柱极易产生裂纹。

4.3.2 支柱制造原因

支柱是易损件又是消耗品，更换量也较大，但从各生产厂生产的支柱看与图纸相差较大，从图纸看支柱上、下两片与支柱体连接应是R10的圆弧，而现在用或生产的许多支柱，该处是呈直角状，所以该处受制动杠杆的作用，而产生磨耗和裂损的极多。

4.3.3 检修方面的原因

制动梁在正常的检修状态下，应对其做全面检查和修理，当支柱与梁体和弓型杆连接部位产生缺陷时比较容易发现和处理（对制动梁稍做翻转检查就能发现其故障，处理起来也容易——焊修）但对支柱的上、下片及弯角处的检查（特别是圆弧的内侧面）就比较困难，所以造成漏检，即便发现了故障受修理设备（电焊机）的限制，往往造成一种电焊电流强度在不同的焊修部位同时使用，容易造成该使用小电流施焊的部位而使用大电流施焊形成过烧产生焊接应力，而该应力是产生在该处反复形成裂纹的原因。

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4.3.4 运用中的原因

前面已经讲过，制动梁在两侧架的滑槽承台中处于自然状态，如果滑槽承台的上、下距离过大（超过58mm）那么制动梁在列车运行所受到的振动力就会加大，特别是列车提速后和无交叉支撑装置转向架的车辆，其蛇行运动和簧下质量过大的特点，对制动梁所造成的危害更大，当制动梁受振动和受轮轨之间的冲击在滑槽间上、下跳动，带动制动杠杆和上、下拉杆共同振动而影响到支柱的上、下两片，长期如此，支柱的弯角和支柱体产生裂损的机会将更大。给列检处理换梁造成困难，所以也会造成带病运行的状况。

4.4 各故障的防范措施和检查方法

4.4.1 防范措施

（一） 严格执行工艺要求，提高转向架冲洗质量彻底清除锈垢。

（二） 切实落实转向架翻转90度检查，并逐步提高翻转机性能，尽快达到180度翻转。

（三） 在检查中要严格落实铁道部颁布的十四步检查法和翻转检查顺序，确保检查时间，落实检查人员。

（四） 对支柱与弓型杆连接部位的焊缝（固定焊缝）应切除，使支柱在梁体间处于自由状态，从根本上解决受力状态。

（五） 列检发现的制动梁故障，应彻底处理，不能带病运行。

4.4.2 检查方法

目前检查铸件基本是肉眼借助手电筒来发现裂纹，所以必须在清楚了 23

解裂纹规律的基础上熟练的掌握检查裂纹的基本方法，才能及时有效的发现裂纹。

（一） 在检查中要充分利用手电筒的光线，作到光线在前眼睛紧跟光线，光线照到哪里，眼睛就看到哪里，光线不要一开始直射到配件表面上，要先斜照，当配件表面有裂纹时，光线就会照射在裂纹的一侧斜面上，使得裂纹内部还有一部分没有照射到，形成一个暗影，由于暗影的存在裂纹更加明显化了。

（二） 在检查中要发现细小和较隐蔽的裂纹就要注意针对不同配件和部位分别运用了不同的光线和角度，反复的交叉照射检查，当检查各个弯角处时要沿着弯角的表面把光线慢慢的移上去，先弱光后强光，避免了强烈的反射光线掩盖住弯角处的裂纹造成漏检。同时检查中要随时调正身体的姿势，该蹲的地方一定要蹲下去，该弯腰的一定要弯到位，保证眼睛和配件表面有一个最佳观察角度。

（三） 凡是有孔洞，缺陷的部位都是裂损的隐患，特别是气孔超过规定的数目危害更大，所以在检查中对这些部位要反复检查，对于超过规定的气孔，夹砂部位要进行焊修处理。

（四） 对于灰尘多的部位可用金属刷刷去灰尘，再用锤子击打需检查部位周围，震动被检查部位，用手电筒光线反复交叉照射，裂纹就会显现出来。

（五） 对于用震动仍不能确定的部位，可用乙炔燃烘烤可疑部位，需要注意的是经烘烤的部位一定要等金属冷却后再进行检查，这时裂纹处才会因热胀冷缩而使裂纹显现，否则会因金属温度高而使裂纹更加隐蔽。

（六） 充分利用冲洗转向架后，残留在侧架表面上的水纹来发现裂纹。经冲洗后的转向架本身温度较高，出锅后经风吹侧架表面很快就干了。如果表面有裂纹存在，就会在裂纹表面形成一道明显水印，裂纹较深时还 24

会残存碱水，这时再配合乙炔燃烘烤法，就可以准确无误的发现裂纹。

第五章 转8A型转向架运用情况及改进途径

5.1 运用情况及存在问题

转8A型转向架由于具有自重轻、强度大、结构简单、制造容易、检修方便和重车动力性能较好等优点而成为我国的主型转向架。自19xx年经部鉴定推广生产以来，全路约有55万辆货车装用，占全国货车转向架总数的75%左右，而且还以每年一万多辆的速度增加着。对转8A型转向架进行动力学性能试验的结果表明：在40~110km/h的速度范围内，其弹簧动挠度平均值为静挠度的0.213（弹簧动力系数），最大值为0.408；心盘处的垂向加速度在运行速度为100km/h时，其平均值为0.264g，最大值为0.45g，小于容许标准0.7g；水平加速度在40~110km/h的速度范围内，其平均值为0.097~0.18g，最大值为0.27g小于容许标准值0.5g。转8A型转向架的主要零部件经静强度试验测定，在铅垂载荷下各部分的应力值均小于许用应力值。

但是，经多年的生产、运用和检修实践，转8A型转向架也暴露出一些问题，主要有：

（一） 带有滑动轴承的转8A型转向架轴瓦端部磨耗严重，而改装滚动轴承后，虽然轴瓦端磨问题获得车底解决，但轮缘磨耗问题却变得严重，由于没有轴箱弹性悬挂，簧下质量过大，使滚动轴承寿命降低。

（二） 侧架摇枕定位刚度不足，容易产生菱形变位，加之弹簧静挠度不大（空车时仅有5~6mm），致使转向架的动力学性能不好，尤其是空车动力学性能不好。

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（三） 减振装置的斜楔不耐磨，磨损后修复困难，以致失去减振作用。

5.2 改进途径

针对转A型转向架存在的这些问题，有关部门提出的改进途径主要有以下几个方面。

5.2.1 外簧弹性定位

对三大件式转向架加强侧架与摇枕之间的刚度，防止侧架横移和菱形变形以改善横向动力性能，乃是降低侧向力，减少轴瓦端磨或轮缘磨耗的一种有效途径。转8A原型靠侧架和摇枕的小圆脐通过内弹簧其微弱的定位作用，侧架的横移定位刚度和菱形定位刚度不大，不能有效地抑制侧架横移及菱形变形。转8A改进方案采用外簧定位，在侧架上焊装定位挡边，侧架横移定位刚度可望比原型提高2.2倍，菱形定位刚度提高5.5倍，这就大大加强了三大件之间的联系，增强了转向架对线路不平顺的适应能力。

5.2.2 增加弹簧装置静挠度

加大转向架弹簧装置的静挠度是改善车辆动力性能的一个重要途径。转8A原型空车时的弹簧静挠度太小，动力性能不好；重车时的静挠度为35.8mm，与国外先进转向架相比亦相差较大。转8A改进方案采用内簧预压缩的“两级刚度”弹簧装置或重新设计的大挠度内、外簧，使静挠度达：空车14~17mm，重车44~52mm，可改善动力性能。

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5.2.3 减振斜楔加装耐磨衬板

转8A原型减振装置的斜楔不耐磨，磨耗后又不易修复。转8A改进方案采用在斜楔磨耗面贴附一层耐磨衬板的“贴面斜楔”，以延长楔块的使用寿命。改进方案选用了两种结构形式的“贴面斜楔”：一种是原型铸钢斜楔磨耗到限后，加工焊接钢背合成材料贴面板即成，可以充分利用现有斜楔；另一种采用生铁代替铸钢来制造斜楔体，在其上加装合成材料贴面板，可以降低成本，方便铸造。两种贴面斜楔可以相互混用。

5.2.4 摇枕八字面加工并装磨耗板

转8A原型摇枕的八字面为铸造部加工面，尺寸及角度误差较大，尤其磨耗后很难修理，影响减振和定位作用。改进方案建议由工厂将摇枕八字面用专用机床加工，再焊接高碳钢磨耗板磨耗到限后，修理更换较容易，且能按设计尺寸修复。

5.2.5 加装轴箱弹性悬挂

转8A原型由于无轴箱弹性悬挂装置，出现如蛇行运动稳定性不好、曲线通过困难、滚动轴承损坏过快等问题。为解决这些问题，在转8A的承载鞍与轴承间加装瓦形橡胶垫，用以提供第一系弹性悬挂和轮对的纵横向弹性定位。这样做不仅有利于提高运行平稳性、稳定性和曲线通过性能，而且还可以降低轮轨磨耗，延长滚动轴承的寿命。

理论计算及动力学试验的结果表明，按上述途径改进后的转8A型转向架其曲线通过性能、运行平稳性和蛇行运动稳定性都有较大改善，侧向力及簧上加速度都有显著降低。

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第六章 结论

本论文通过研究分析，结合国内外铁路货车转向架的发展现状，通过对铁路主要货车转向架的了解，正确地分析现阶段铁路货车转8A型转向架的结构性能以及其优缺点，有针对性地研究分析转8A型转向架常见故障并提出解决措施和可行性整改方案。

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