(一)项目研究目标
1)改善原有的四杆牵引机构,设计出一款形式为推挽式中央拉杆牵引装置机构;
2)牵引杆在传递机车牵引力或制动力时,要保证机车车体与转向架之间的各种相对运动不受约束;
3)改善老式四杆机构中销连接,换成闷盖套筒式连接,使结构更轻便稳定;
(二)研究内容
1)保证机车车体与转向架之间的各种相对运动不受约束,并缓和传力过程中的振动冲击,保证各部件之间的良好作用;
2)将原来的横向、竖向连接销改为同向,同时竖向闷盖式连接,减少机车在转向时车体与转向架相对运动带来的横向剪切力;
3)将原来的销连接改为闷盖套筒式连接,并加入橡胶关节,使连接部位能够发生相对旋转,并能保证结构稳定。
(三)拟解决的关键问题
1)闷盖式套筒连接中,包含一系列装配小部件,怎么样装配连接,使得结合理稳定;
2)怎样使牵引杆在传递牵引力或制动力时,保证机车车体与转向架之间的各种相对运动不受约束,使得机车运行安全平稳;
3)横向纵向力的分析,确保单杆推挽式中央平拉杆能够承载转向架与车体的各种应力。
(四)拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
机车运行时,转向架传递机车的垂向力、横向力、纵向力,各力的组成及传递途径如下:
垂直力,包括受机车制动时所引起载荷变化以及牵引电动机回转时反力矩所引起的附加载荷影响。其传递途径为:车体--旁承--构架--轴箱弹簧--轴箱--轮对--钢轨。
水平力,包括机车通过曲线时的离心力,外轨超高引起的机车质量在水平方向的分力,以及机车水平振动所引起的附加载荷。
纵向力主要指牵引力和制动力。纵向力的传递途径为:钢轨--轮对--轴箱--轴箱拉杆--构架--牵引杆--车体--车钩。
当机车运行时,牵引杆承受来自车体及其上部设备重量的垂直载荷和由于机车振动引起的垂直附加动载荷;承受机车牵引或制动时产生的牵引力或制动力,以及机车在启动和制动时引起的纵向冲动;承受机车曲线时的水平横向力和离心力。因此,牵引杆必须保证足够的强度和刚度。
而橡胶关节在传递机车牵引力或制动力的同时,保证机车车体与转向架之间的各种相对运动时不受约束,并缓和传力过程中的振动冲击,保证各部件之间的良好作用。