出口澳大利亚28.5 t轴重铁路货车转向架研制

姚 海,禹海燕

(中车齐齐哈尔车辆有限公司 大连研发中心，辽宁 大连 116052)

中车齐齐哈尔车辆有限公司为澳大利亚BMA公司研制的28.5 t轴重、1 067 mm轨距漏斗车用控制型货车转向架，于2016年10月完成了技术确认及产品设计，2017年2月完成了样机试制和主要承载件强度试验等工作，并通过了用户验收及线路动力学试验。一年多的线路运行考验表明，该转向架能够满足用户的运用需求，2017年9月开始批量生产并持续提供给用户。

1 主要技术特点

(1) 转向架摇枕、侧架采用整体芯铸造工艺生产；

(2) 转向架采用优化设计的弹簧承载系统及减振装置，兼顾空重车动力学性能，检修周期内性能稳定、可靠；

(3) 转向架装用TMX型单元制动装置，该制动装置结构紧凑，制动效率高，闸瓦受力均匀；

(4) 采用非金属心盘磨耗盘、耐磨滑块磨耗套，斜楔和立柱磨耗板摩擦副匹配良好，可确保转向架在低磨的情况下性能稳定。

2 主要技术参数

出口澳大利亚漏斗车用控制型货车转向架主要技术参数见表1。

表1 出口澳大利亚漏斗车用控制型货车转向架主要技术参数

3 主要结构

该转向架为装用常摩擦减振装置的铸钢三大件式控制型货车转向架，主要包括轮轴组成、侧架组成、摇枕组成、减振装置、单元制动装置、常接触弹性旁承等，图1为该转向架结构图。

图1 出口澳大利亚漏斗车用控制型货车转向架结构图

3.1 轮轴组成

轮轴组成包括车轮、车轴和轴承。车轮按照多次磨耗轮技术规范进行设计及制造，采用符合AAR M 107：2012《碳素钢车轮》规定的DB级钢；采用符合AAR M 101：2015《经热处理的碳素钢车轴》规定的K型车轴，材质为符合AAR M 101：2015规定的 F级钢；采用符合AAR M 934：2013《货车车轴滚子轴承》规定的K级双列圆锥滚子轴承。

3.2 侧架组成

侧架组成包括侧架、滑槽磨耗板、立柱磨耗板、导框顶面磨耗板及空重车调整垫板。侧架采用符合AAR M 201：2014《铸钢件》规定的B+级铸钢，其静强度、静载荷和疲劳性能满足AAR M 203：2012《铸钢转向架侧架技术条件》要求；采用经热处理的立柱磨耗板、卡入式滑槽磨耗板和导框顶面耐磨磨耗板，方便检修同时降低磨耗；侧架导框内装有挡键，可实现轮对、承载鞍与转向架的整体吊运。

3.3 摇枕组成

摇枕组成包括摇枕、斜面磨耗板、心盘磨耗环和心盘磨耗盘。采用摇枕与下心盘一体式铸造结构，预留旁承安装面及单元制动装置通过孔；摇枕采用符合AAR M 201：2014《铸钢件》规定的B+级铸钢，其静强度、静载荷和疲劳性能满足AAR M 202：2015《铸钢转向架摇枕技术条件》要求。

3.4 弹簧减振装置

为适应车辆自重轻、载重大的特点，采用两级刚度弹簧悬挂和常摩擦减振装置。弹簧包括内外圆弹簧和减振弹簧，空车时仅外圆弹簧承载，重车时所有弹簧共同承载；常摩擦减振装置由减振弹簧和斜楔组成，减振弹簧安装在铸铁斜楔内。

3.5 单元制动装置

采用Wabtec公司的TMX型单元制动装置，该单元制动装置满足1 067 mm轨距要求，并装用高磨合成闸瓦。

3.6 其他主要零部件

采用与AAR K级轴承匹配的承载鞍，采用符合AAR M 948:2017《转向架旁承》规定的Miner TCC-IV-45S T型标准行程常接触弹性旁承。旁承采用防松螺栓组装。

4 计算及试验

4.1 侧架、摇枕强度计算

采用UG NX7.0有限元分析软件及NX NASTRAN 6求解器对侧架、摇枕进行强度和疲劳分析计算[1-4]。计算结果表明：侧架在垂直载荷1.5C和横向载荷0.4C共同作用下各单元的最大合成应力为140.4 MPa，不超过B+级铸钢的许用应力(151 MPa)；摇枕在心盘垂直载荷P和横向载荷0.25P合力作用下各单元的最大合成应力为142.9 MPa,不超过B+级铸钢的许用应力(151 MPa)。侧架、摇枕的计算弹性变形量满足AAR M 203:2012《铸钢转向架侧架设计和试验规范》和AAR M 202：2015《铸造或构造转向架摇枕设计和试验规范》的要求，侧架、摇枕的疲劳寿命均满足要求。

4.2 动力学性能计算

采用NUCARS动力学分析软件对装用该转向架的BMA公司漏斗车空重车状态下动力学性能进行计算分析。计算结果表明，漏斗车动力学性能满足AS 7509：2009《铁路货车动态性能》标准的要求[5]。

4.3 侧架、摇枕强度试验

对侧架及摇枕进行静强度、刚度和疲劳试验。试验结果表明，侧架及摇枕的静强度、刚度和疲劳寿命分别满足AAR M 203：2012、AAR M 202：2015的要求[6-11]。

4.4 线路运行试验

28.5 t轴重漏斗车用控制型货车转向架在完成试制及各项型式试验后，进行了小批量生产并于2019年投入运用考验。近40万km的运用考验表明，该转向架各项性能良好，磨耗部位磨耗小或无磨耗，性能稳定可靠，较好地适应了用户的使用条件，得到了用户认可，目前已经实现了持续地批量出口。

5 结束语

中车齐齐哈尔车辆有限公司研制开发的28.5 t轴重、1 067 mm轨距控制型转向架，采用了多项新技术及新结构，具有轴重大、性能先进、稳定可靠、自重轻、结构简单、检修维护方便等技术特点。该转向架的成功研制，为中车齐齐哈尔车辆有限公司窄轨重载货车系列转向架研发及成为澳大利亚BMA公司铁路货车供应商奠定了基础。