铁路货车转向架中央悬挂系统设计浅析

摘要：文章结合多年转向架研发经验，介绍了铁路货车转向架中央悬挂系统的空间选择、弹簧组布置、计算经验和设计理念。

关键词：铁路货车；转向架；悬挂系统

转向架作为铁路货车的核心部件，对铁路货车的运行性能起决定性作用，而转向架的性能很大程度上取决于其中央悬挂系统。因此，悬挂系统的设计是转向架设计者首要考虑的问题。一般步骤是先确定好空间，再设计弹簧组排布方案，最后计算出弹簧组，当然这三个步骤也会相互影响，通常需要交叉进行。

1 设计目标

一个好的中央悬挂系统应具备有以下特征：

①满足车辆轴重、速度等性能要求，达到平稳性、稳定性、安全性指标。

②空间排布紧凑、合理，安装和检修方便。

③弹簧组可靠性高、制作工艺性好，对材料性能利用充分。

2 空间选择

中央悬挂弹簧组主要放置在侧架中央方框中，考虑到重量、限界和转向架的结构特点，留给悬挂系统的设计空间通常非常有限，如果将悬挂系统的放置空间想象成一个立方体（如图1所示）。那么只要合理计算出立方体的长宽高，就能够选定悬挂系统的设计空间。

2.1 高度的选择

高度H的计算分两个步骤，首先算出侧架中央方框的高度H1（如图2示）。

公式：H1=P-A-B-C。其中：

P为侧架顶部距轨面高：有时设计输入已规定该值，如果没有规定，需综合考虑车体枕梁位置、旁承全压缩行程以及中央悬挂全压缩行程确定。

A为侧架底部距轨面高：该值需考虑侧架下部限界、车轮最大磨耗量以及从车轮至侧架底部各关联尺寸的公差。

B为中央方框下弦杆高：该值取决于侧架强度设计需求，通常随轴重增加而相应加大，可参考同轴重的转向架侧架。