铁路货车转向架技术发展（二）：国外快捷货车转向架技术发展简介

本篇介绍一下国外快捷转向架的技术发展现状，值得大家收藏！是一份不错的学习资料

1、法国

Y25型转向架是20世纪60年代开发研制的一种焊接构架、一系螺旋钢弹簧加单侧顶柱式减振器、轴箱定位时速120km/h的货车转向架。目前，欧洲国家约有80%以上的货车采用Y25系列转向架。

Y37型转向架是法铁SNCF于1988年研制的时速为160km转向架，该转向架为带摇动机构和一系悬挂及干摩擦阻尼的焊接构架，采用盘型制动+踏面制动型式。

2、德国

DRRS转向架是德国于上世纪80年代末研制开发，采用双层橡胶圆环形弹簧轴箱悬挂装置，具有径向功能。橡胶圆环形弹簧偏心设计，实现直顶式摩擦减振作用。轴重为22.5t轴重时速度为120km/h，轴重18t时速度为160km/h。目前DRRS型转向架的运行速度已降至120km/h以下。

RC25NT型转向架是德国ELH公司2011年研制的，运行速度120km/h，具备18t轴重、160km/h运行能力。采用自导向U形臂结构，两系悬挂，一系八字形两层橡胶垫定位装置，二系高圆钢弹簧及垂向摩擦减振装置。侧梁与摇枕采用销轴联接结构，在垂向方向可以运动，轨道适应性好，在横向方向限制菱形变形，增加抗菱刚度，提高车辆稳定性。

3、英国

2000年，英国研制了TF25型转向架，轴重25t，运行速度120km/h。该转向架为带两系悬挂和液压阻尼的构架式结构模型，采用转臂式轴箱定位装置、全旁承承载结构和铆接铸焊构架结构。

TF25SA型单轴货车转向架由与车体连接的构架、牵引拉杆、轴箱、横向及垂向液压减振器、轴箱弹簧、轮轴、盘形制动装置和电子防滑器等组成，运行速度160km/h 。

4、意大利

意大利 FIAT公司研制的整体构架式货车转向架，最大商业运行速度140km/h，轴重22.5t。转向架采用由箱形侧梁和横梁组焊的整体焊接构架，二系采用橡胶堆悬挂，车体的全部载荷由位于左、右两侧梁的橡胶堆承载。基础制动装置采用轴盘制动。

5、 瑞典

SJ型转向架是瑞典的公司研制并开发成功的高速货车转向架，最高运行速度160km/h。在两侧梁之间有两根横向梁连接，并通过斜拉杆同侧梁的一端相连。

重载货车转向架发展特点

● 根据需求采用不同的转向架技术

? 美国、加拿大等国运输速度低，采用结构简单、制造成本低的普通三大件转向架、部分货车采用交叉支撑和摆式转向架。

? 澳大利亚、巴西等国逐步采用交叉支撑等高性能转向架，提高转向架的使用可靠性，提高运输效率，降低检修维护成本。

? 南非线路曲线多且曲线半径小，部分采用Scheffel转向架， 同时采用了交叉支撑转向架、BARBER型转向架。

● 逐步提高转向架轴重

? 美国1960年开始发展29.8t轴重转向架，1990-1998年开始生产32.43t轴重转向架，2004年在煤车和双层集装箱车上部分装用35.7t轴重转向架，经过试验研究后大量应用32.43t轴重。

? 澳大利亚29.8t、32.5t轴重车辆逐步应用，部分公司采用35.7t轴重货车，部分车辆轴重达到40t。

? 俄罗斯以23.5t轴重转向架为主，部分货车采用25t轴重转向架，目前正在研制27t和30t轴重转向架。

● 提高转向架综合性能，降低轮轨动作用力,提高使用可靠性

? 采用交叉支撑等高性能转向架提高车辆动力学性能；

? 采用常接触弹性旁承，提高转向架运行稳定性；

? 采用一次或二次磨耗型车轮，减轻簧下质量，降低轮轨动作

用力及磨耗；

? 采用一系弹性悬挂，降低轮轨动作用力，改善曲线通过性能

? 采用高分子耐磨材料技术，减轻磨耗，提高可靠性。

● 提高轮轴、轴承运用可靠性

? 采用S形及深盆形辐板，降低车轮应力。

? 添加微量合金元素，提高车轮硬度。

? 采用短轴颈结构车轴，提高使用可靠性。

? 采用紧凑型轴承，提高承载能力。

● 转向架类型不同适应的运行速度不同

? 重载货车采用三大件转向架，运行速度一般50～80km/h，最高不超过90km/h。

? 采用交叉支撑、摆式等高性能转向架运行速度一般在90～115km/h。

TTCI货车转向架最新研究成果

自2004年，32.5吨轴重货车在北美成功运营，车辆装用符合AAR M-976规范的转向架，该转向架与普通三大件式转向架主要区别：

● 采用加宽斜楔提高转向架正位能力。

● 一系采用弹性垫，改善曲线通过性能，降低轮轨接触应力。

北美重载铁路货车运用中存在的主要问题：

● 重车蛇行问题，车辆在50-55mph（80.45-88.495km/h），产生严重的蛇行运动。

● 转向架使用可靠性不高，直线、曲线性能兼顾不好。

● 车轮滚动接触疲劳和轮缘非对称磨耗，使用寿命降低。

车轮滚动接触疲劳

● 曲线运行时导向力过大导致接触斑表面牵引力超过车轮钢材料的安定极限，引发呈曲线状的裂纹带。

● 直线运行时，低牵引比产生车轮表面下的最大剪应力，这些应力可以产生表面裂纹。最初在踏面表面，沿最大剪应力的轨迹最终加入踏面基线之下，导致踏面成片剥离。

解决措施：一系采用弹性定位技术，降低轴承和侧架之间的纵向约束，减小冲角将减小低轨接触上的横向蠕滑力。

轮缘非对称磨耗

● 轮缘和钢轨接触磨耗。

● 轮对直线运行自动对中和曲线运行对称转向的力不足。

● 闸瓦不对称地磨耗车轮踏面。

解决措施：一系采用弹性定位技术，降低轴承和侧架之间的纵向约束，减小冲角将减小低轨接触上的横向蠕滑力。

空重车蛇行运行稳定性

● 转向架正位能力不足，轮对同相位摇头。

● 转向架蛇行，激发车体达到或接近共振频率。

● 车轮磨耗后等效锥度变大。

● 斜楔与摇枕和侧架间的摩擦饱和发生卡滞。

解决措施：修订AAR M-976标准，在全世界范围内征集优秀货车转向架进行比选试验，空重车蛇行临界速度超过70英里/小时（112.63km/h）。

为研究兼顾直线稳定性和曲线通过性能的高性能转向架， 2010年开始，北美铁路协会（AAR）在世界范围内征集优秀的货车转向架，进行综合试验研究，按照修订后的AAR M-976标准进行了重车曲线通过性能及空、重车直线稳定性3个试验工况。

试验结果表明：

● 交叉支撑转向架兼顾了空、重车直线蛇行稳定性和曲线通过性能，达到了低动力和准径向的效果，综合技术性能最好。

● Barber S-2-E 型转向架，采用弹性垫，曲线通过性能改善，但空、重车在速度88km/h（55mph）时车辆失稳。

该项试验结果在2012年3月举办的AAR第17届年会上发布。

齐车公司研制的ZK1-K型中交叉转向架在比选试验中脱颖而出， 2015年～2016年北美铁路协会（AAR）组织在TTCI按照修订后的AAR M-976标准对该转向架进行了空重车曲线通过性能及直线稳定性13个试验工况、共计31项指标的试验和评定，均满足标准要求。ZK1-K型转向架通过官方AAR M-976标准动力学试验，获得了初步批准AAR证书。

来源：阙小芸副教授