云霄凤
包头车辆段检修车间加修组，内蒙古包头市 014010
摘要：客运车辆主要指运输部门的客运设备，一般分为铁路车辆、地铁、专用乘用车。转向架属于客车的关键部件之一，它有支撑车身的部件，可以相对转动，并能引导客车向方向移动。转向架悬挂参数直接决定车辆的稳定性和行驶舒适度。从新中国成立初期到现在，转向架有多种类型，结构逐渐成熟，其制作技术也越来越先进。尤其是近年来，随着技术的引进和新型转向架的装载和使用，促进行业发展。 因此本文就上述论点对转向架牵引拉杆装置的故障与改进研究。
关键词：转向架；牵引拉杆装置；故障与改进
1分析相关连接装置中结构以及特点研究
1．1相关分析中铁路货车中的连接装置
铁路货车车体由转向架支撑和导向。传统的铁路车厢通常使用中心板和侧轴承将车厢与车厢连接起来。
（1）结构以及功能分析
当车辆进出转弯，超过道岔时，由于转向架传递的侧向力很大，车辆将滚动。当车体倾斜量超过刚性侧轴承允许的距离时，刚性侧轴承将阻止车体继续倾斜，从而有效地阻止车体过度移动。然而，刚性侧轴承不太可能改善货车的动态性能，尤其是空车的行驶速度。当旋转阻力矩仅由中心板提供时，货车运动不能被有效地保持。因此，这种传统的刚性侧面连接只能在运行速度较低的情况下满足货车的运行性能要求。为了确保车身与手推车之间具有较高的转动阻力时刻，铁路货车通常选择弹性侧倾，能够根据车的车身始终提供摩擦阻力时刻，控制货车的追车运动，制动车身的作用，提高滚动稳定性。为了防止车辆车身突然产生过大的垂直力，并在弹性侧壁完全粉碎时影响车辆曲线的通行性能，采用了低摩擦系数辊或帽，不仅可以启动和停止，而且还可以降低连续接触轴承上的滑动阻力，使其达到双作用相等的恒定接触侧弹性模量。
抗侧滚稳定性。同时，为使车体在完全压死弹性旁承时不会骤然产生过大的垂直力而影响车辆的曲线通过性能，在常接触旁承体上使用一种既起止挡作用又能减少滑动阻力的滚子或低摩擦因数止挡，形成双作用常接触弹性旁承。
（2）心盘功能及结构
铁路货车常用的心盘结构有平面心盘和球面心盘，上下心盘配对使用。我国转8系列、转K2型、转K4型、转K5型、转K6型等转向架均采用平面下心盘连接方式。平面心盘具有工艺简单、维修方便等优点。球面心盘在一些长大货车、特种货车用转向架及转K3型转向架上应用较多，采用该连接方式的车体与摇枕或构架间较容易实现摇头、点头与侧滚回转，因而对车体扭曲适应性较好，但相比平面心盘多了侧滚运动，需要选取适宜的弹性旁承参数及减振阻尼来有效抑制车体侧滚振动。
.png)
图1为铁路货车用下心盘主要结构示意图。
下心盘连接方式主要有分体式结构和与摇枕铸造成一体的结构；上心盘有锻钢结构和与后从板座等铸造成一体的结构，锻钢上心盘具有强度储备大、内在质量好、使用可靠性高的优点，在通用货车上应用较广泛。下心盘与摇枕间通常采用高强度螺栓连接，可在心盘及摇枕间加装心盘调整垫板来调整由于车轮磨耗等带来的车钩高度变化，保证列车连挂的要求。下心盘与摇枕铸造一体的结构适用于不需调整心盘面距轨面高度的车辆，连接可靠。锻钢上心盘与枕梁间通常采用铆钉铆接，铸造一体上心盘与枕梁间通常采用焊接连接。
近年来，在锻钢上心盘及分体式下心盘上也大量采用了可重复使用的拉铆钉连接。图2为铁路货车用下心盘与摇枕连接结构示意图，图3为铁路货车用上心盘结构示意图。
.png)
图2-3结构示意图
1．2客车、动车组
地铁等车辆用连接装置结构及特点由于客车、动车组、地铁、机车等车辆的特殊功能、速度等级以及对性能的较高要求，其车体与转向架间的连接装置与通用货车有较大区别，普遍采用单拉杆(推挽式平直单拉杆或低位斜单拉杆)、Z形牵引拉杆、双侧拐臂等连接装置来实现纵向力的传递。
（1）单拉杆牵引装置
单拉杆牵引装置主要由车体牵引座、构架牵引座、单拉杆总成(包括单拉杆及其两端的橡胶球关节节点)和连接螺栓等组成。其主要功能是实现车体与转向架构架间纵向力(牵引力和制动力)的传递,同时不约束车体相对于转向架的垂向浮沉和横向摆动。
单拉杆牵引装置牵引力的传递过程是:车体牵引座车体端橡胶球关节节点→单拉杆→转向架端橡胶球关节节点→构架牵引座。制动力的传递过程是:构架牵引座转向架端橡胶球关节节点一单拉杆→车体端橡胶球关节节点→车体牵引座。
单拉杆牵引装置纵向力的传递仅有2处弹性环节，致使构架受力不均匀,转向架的轴重转移相对较大。当车体相对转向架垂向浮沉时,单拉杆通过两端的橡胶球关节在垂直平面的扭转变形实现车体的浮沉;当车体相对转向架横向摆动时,单拉杆通过两端的橡胶球关节在水平面的扭转变形实现车体的横摆122Z形牵引拉杆牵引装置Z形牵引拉杆牵引装置主要由车体牵引中心销牵引橡胶球关节Z形牵引座，牵引拉杆总成(包括牵引拉杆及其两端的橡胶球关节节点)、构架牵引座和连接螺栓等组成。其主要功能是实现车体与转向架构架间的各种纵向力(牵引力和制动力)的传递,同时不约束车体相对于转向架的垂向浮沉和横向摆动。
Z形牵引拉杆牵引装置牵引力的传递过程是:车体→牵引中心销→牵引橡胶球关节→Z形牵引座→车体端橡胶球关节节点→牵引拉杆一转向架端橡胶球关节节点→构架牵引座。制动力的传递过程是:构架牵引座→转向架端橡胶球关节节点→牵引拉杆→车体端橡胶球关节节点→Z形牵引座→牵引橡胶球关节→牵引中心销→车体Z形牵引拉杆牵引装置纵向力的传递具有多处弹性环节,一推一拉,使构架受力均匀，转向架的轴重转移相对较小。
当车体相对转向架垂向浮沉时，牵引拉杆通过牵引橡胶球关节的轴向变形和牵引拉杆总成两端的橡胶球关节在垂直平面的扭转变形实现车体的垂向浮沉;当车体相对转向架横向摆动时,牵引拉杆则通过牵引橡胶球关节的轴向变形和牵引拉杆总成两端的橡胶球关节在水平面的扭转变形实现车体的横摆。
2.连接装置创新分析
对于新型大轴重、高重心集装箱车辆,的转向架与车体连接装置刚度偏大，当车辆侧滚时，旁承提供的回转阻力矩对低刚度旁承而言变化较大,对车辆稳定性影响较大。
因此,可以采用下列新技术满足车辆设计运营要求(1)在由心盘、旁承来连接车体和转向架的基础上采用低刚度长行程旁承,同时考虑在摇枕心盘与旁承之间增加抗侧滚扭杆装置或在摇枕与侧架间的枕簧中安装稳定器,使转向架与车体的连接达到综合性能匹配全旁承+中心销+Z形牵引拉杆结构为了改善速度等级在160km/h以上的快捷集装箱专用平车等车辆的动力学性能，转向架承载方式采用全旁承承载将是必然。
但采用全旁承承载后，由于货车空重车质量差异大的特殊性，车体相对于转向架的垂向浮沉较客车大,因此,对牵引装置的性能提出了更苛刻的要求。
Z形牵引拉杆牵引装置采用多处弹性环节,而且橡胶球关节结构相对较小在同样牵引刚度的前提下扭转刚度较低，对运动的适应性相对单拉杆牵引装置较强。同时，Z形牵引拉杆牵引装置对转向架的轴重转移的影响较小，有利于黏着利用率的提高及转向架的综合性能发挥。对于采用全旁承承载的快捷货车建议采用Z形牵引拉杆牵引装置。
结论
不同车辆应采用不同结构的连接装置。对于我国铁路重载快捷货运车辆要加大连接装置的研究，使所选择的连接装置结构设计合理性能可靠,使车辆综合性能达到最优。
参考文献：
[1]王春山陈雷铁路重载提速货车技术M北京:中国铁道出版社，2019.47 南车二七车辆有限公司二七快捷货车研究报告[R].