30t轴重交流传动电力机车转向架的设计思考

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1、第33卷增刊铁道机车车辆Vo1．33Suppl2013年12月RAILWAYLOCOMOTIVE&CARDec．2O13文章编号：1008—7842(2013)S2—0103—0330t轴重交流传动电力机车转向架的设计思考马呈祥，寇树仁，杨俊杰，张志和(1中国北车集团大同电力机车有限责任公司，山西大同037038；2中国铁路总公司运输局机务部，北京100844)摘要以新建山西中南部铁路通道为机车运营线路，以单机牵引lOooot、且能坡道起动为前提条件，确定转向架设计基本输入参数，以此探讨交流传动大轴重机

2、车转向架的总体结构和性能，并提出建议。关键词30t轴重；交流传动电力机车；转向架；结构；性能中图分类号：U260文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1008—7842．2013．Z2．21发展大轴重机车车辆是世界铁路货运发展的大趋设计开发30t轴重机车转向架的主要目标：①小势，从20世纪7O年代开始，北美铁路公司为了提高运的轮轨动作用力：控制簧下质量、选择合理的一二系悬输经济效益，逐步将轴重提高到了30t，美国GE公司挂参数，以减小转向架与车体、转向架与线路之间的冲和EMD公司也为此生产

3、了大量的32t轴重的内燃机击和振动，以降低对线路的动作用力；②较高的黏着质车。量利用率：30t轴重机车牵引功率的正常发挥是关键，目前，我国已经完全掌握并成功应用的重载机车轴应保证良好的黏着性能，由于机车速度低(≤100km／重达到25t_2]，对于轴重大于25t以上的机车技术，还h)，可通过采用一系软，二系硬的两系弹簧悬挂结构，使处于研究论证阶段I5]。我国30t轴重货运专线正在筹轴重转移减少[6]。应采用低位牵引，选择合理的牵引点建中，如2009年12月8日，国家发改委批复的《关于新高度、牵引杆的倾斜

4、角度以及与悬挂参数匹配；③良好建山西中南部铁路通道可行性研究报告》文件规定拟建的曲线通过性能：降低二系弹簧的纵横向刚度，或者减横跨晋、豫、鲁三省的出海煤运铁路通道，正在施工建设小二系弹簧(橡胶堆)的纵向间距等，从而保证机车的最中。该专线从山西兴县瓦塘站至山东日照南站，全长小曲线通过性能；④可靠的牵引装置：美洲铁路多采用1260km；线路设计标准为国铁I级、双向电气化，设计中心销牵引方式和低位单拉杆牵引方式口]。动力学分速度120km／h、设计货运能力2亿t／年；重车方向最大析资料显示，低位单拉杆牵引方式

5、的黏着利用率高于中坡度6‰，且连续下坡道最长约为100km。心销牵引方式J。本文以新建山西中南部铁路通道为机车运营线路，2基本输入参数以单机牵引10000t、且能坡道起动为前提条件，来探讨30t轴重机车转向架设计基本输入参数见表1。转向架的总体设计结构和性能。表1基本输入参数1总体设计思想轴式2(B0～)转向架是30t轴重机车的核心部件，我国目前还没轴重／t3O机车起动牵引力／kN≥894有30t轴重机车转向架产品，其设计、验证、运用经验等机车持续牵引力／kN≥691技术均处于空白。转向架的动力学性能、

6、构架的结构强电机功率／kWl200度、两系悬挂结构型式及参数、大扭矩驱动单元的结构电机启动扭矩／N·13312538电机额定扭矩／N·in9322方案、轮轴的材料、轴箱轴承的选型、基础制动方式等是最大运营速度／(km·h)1OO研发30t机车转向架的关键技术。我国设计开发30t轴重机车转向架应以吸收“和3转向架结构方案谐”系列机车转向架及深入研究国外大轴重机车转向架3．1构架的技术基础上，进行技术方案的论证，以保证转向架的由于30t轴重机车较“和谐”型系列机车的轴重和安全性、可靠性及良好的使用性能。牵引

7、力大幅度提升，因此构架主梁截面亦相应加大，以*铁道部科技研究开发计划项目(2Ol1JOO4)马呈祥(1976一)男，甘肃定西人，工程师(修回日期：2o13一Ol一25)104铁路重载机车技术论文集第33卷提高构架的抗弯、抗扭强度和刚度及承载能力。国外大剥离。不利因素：①每轴簧下质量增加400kg，必将增轴重机车转向架构架有采用铸造结构的，也有采用焊接大轮轨动作用力；②采用轮盘制动时，车轮辐板上分布结构的，如庞巴迪研制的轴重为30t的kiruna机车，其18个制动盘安装孔，孔边缘容易产生应力集中，存在形转

8、向架构架采用焊接结构。从结构性能上讲，铸造结构成裂纹的风险，并且车轮辐板和孑L因被制动盘遮挡而在优于焊接结构，其在铅垂和水平面内抗弯、抗扭强度和日常运用中无法监控；③为满足大扭矩要求，牵引电刚度都较大，但是铸造构架的工艺要求高，需要大型铸机、牵引齿轮的轴向轮廓必然要加大，而轮装盘制动方造设备，加之近几年国内铸造构架产量下降，大型铸件式也要占一部分轴向空间，给驱动单元的设计带来困的铸造能力有限，实物质量还需进一步验证；对于焊接难；④成本高。构