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[摘 要] 重载运输已成为世界铁路货运发展的方向，提高轴重、增大单车载重是世界各国重载运输一致采用的举措。我国目前通用货车轴重采用21t、23t，重载货车的轴重为25t。我国与重载技术发达的国家相比存在较大差距，转向架轴重偏低，严重制约了我国重载货车技术的进一步发展。
[关键词] 大轴重 货车转向架 探讨
中图分类号：U260.331
重载技术是我国铁路货运发展的重要方向。所谓重载运输，是指在一定的铁路技术装备条件下，通过采用大功率内燃或电力机车，扩大列车编组长度、提高列车轴重和牵引重量，采用特殊运输组织方式等措施，使牵引重量和输送能力达到一定标准的运输方式。
重载运输已成为世界铁路货运发展的方向，提高轴重、增大单车载重是世界各国重载运输一致采用的举措。90年代末期开始，在淘汰传统的转8A转向架的同时，我国通过合作、合资等方式，相继开发了转K2、转K4等21t轴重的新型提速转向架，满足120km/h商业运行速度的要求；开发了转K6、转K5型25t轴重的货车转向架，运用在载重70t、80t货车上，满足大秦线编组210辆、牵引重量2万吨的重载列车运输要求，这一重载运输技术水平跨入世界先进行列，填补了我国铁路货车制造及重载运输领域的多项空白，达到了国际先进水平。
然而，我国目前通用货车轴重采用21t、23t，重载货车的轴重为25t。我国与重载技术发达的国家（见下表）相比存在较大差距，转向架轴重偏低，严重制约了我国重载货车技术的进一步发展。
转向架按构架形式可分为构架式和三大件式两种。构架式转向架无菱形变形，轴重小，适合于快速运输；三大件式转向架轴重大，抗菱刚度小，适合于重载，但其提速后易产生菱形变形。经过10多年的运用，三大件式转向架安装交叉支撑装置后，解决了抗菱刚度不足问题，动力学性能稳定，货车使用可靠性大幅度提高，关键部件的惯性质量问题得到了有效解决。因此，对比两种转向架模式，采用交叉支撑的三大件式转向架符合设计方案。
由于轴重的加大，转向架工作负荷加重。为保证转向架运行品质和运用性能，在设计时还应把握以下关键点：
一、降低轮轨间作用力
转向架轴重的加大无疑会增加轮轨间作用力，使轮轨磨耗加剧，降低转向架动力学性能。通过分析国外、国内转向架长期运用经验，可以采取以下措施加以改善：
1、在传统的中央弹性悬挂基础上，增加轴箱橡胶剪切垫，形成二系系悬挂转向架，该技术在我国转K6和转K1转向架上已得到充分印证。轴箱橡胶剪切垫作为第一系悬挂，无疑将原来属于簧下结构的侧架转移到簧上，从而大大降低了转向架簧下质量，减小了轮轨间的刚性沖击；同时，轴箱橡胶垫也改善了侧架导框与承载鞍的配合关系，实现轴箱弹性定位；橡胶垫还可以隔离轮轨间高频振动，改善了车辆的垂向动力学性能，提高了车辆的运行平稳性。
2、采用侧架交叉支撑技术，如转K2、K6、K1型转向架。交叉杆既可以提高转向架的抗菱刚度，又可在运行中保持转向架正位，保证车辆直线长期运行动力学性能稳定可靠。另外，优化一系弹性悬挂与交叉支撑相结合，使转向架在曲线上具有径向能力，可以降低轮轨横向力，降低车轮磨耗。
3、采用大直径车轮，选择与轨头形状匹配的车轮踏面形状。增大车轮直径可以降低轮轨接触应力，降低车轮踏面磨耗。同时，增大车轮直径还可提高车轮的热负荷能力。
二、提高侧架、摇枕质量
转向架轴重增大给侧架和摇枕也提出了更高要求，无论是其承载能力还是抗疲劳强度都应提高。侧架、摇枕可以采用B+级钢整体芯铸造新工艺，实现内腔无劈缝、台阶，消除原始和潜在疲劳裂纹源，提高侧架、摇枕的内在、外部质量和疲劳强度。
三、提高车辆蛇形失稳临界速度
大轴重转向架除了要满足货车重载运输的需要，还应考虑货车提速的要求。转向架在设计和制造时，可以采用常接触弹性旁承装置。该形式除了保持防止车体侧摆作用外，在转向架与车体出现转头蛇形运动时，能够提供合适的摩擦力矩，从而提高转向架蛇形失稳临界速度。
四、改善转向架垂向性能
采用内、外枕簧不同高度的两级刚度弹簧，在空车时弹簧具有较小的刚度，提高空车弹簧静挠度；在重车时弹簧具有较大的刚度，以承受重车的载荷，可使货车转向架的空、重车弹簧静挠度都在合理范围内，改善转向架垂向性能。
五、采用新材料、新工艺，改善转向架零件磨损状态
磨损是转向架最普遍的损伤，在大轴重转向架上尤为明显。转向架在设计时，应充分考虑各种新材料、新工艺的应用。例如，采用一次或二次磨耗型车轮，提高车轮硬度，降低轮轨磨耗；采用含有油尼龙的心盘磨耗盘，减振斜楔采用高分子材料磨耗面，销孔配合时采用耐磨销套，提高配合精度，都可以改善转向架磨损状态，延长零部件检修周期和使用寿命。
大轴重转向架是重载列车发展的必然趋势，也是目前我国货车转向架研究的重点目标。发展大轴重货车转向架，应结合国外货车发展经验及我国货车运用的实际情况，自主研发有中国特色的大轴重货车转向架。
参考资料：
[1] 一种新型大轴重货车转向架设计方案. 刘寅华、 刘华、 杨知猛、李芾，实践 开拓 创新，2008年
[2] 我国大轴重货车转向架发展方向探讨. 王璞、肖颖，实践 开拓 创新，2008年
[关键词] 大轴重 货车转向架 探讨
中图分类号：U260.331
重载技术是我国铁路货运发展的重要方向。所谓重载运输，是指在一定的铁路技术装备条件下，通过采用大功率内燃或电力机车，扩大列车编组长度、提高列车轴重和牵引重量，采用特殊运输组织方式等措施，使牵引重量和输送能力达到一定标准的运输方式。
重载运输已成为世界铁路货运发展的方向，提高轴重、增大单车载重是世界各国重载运输一致采用的举措。90年代末期开始，在淘汰传统的转8A转向架的同时，我国通过合作、合资等方式，相继开发了转K2、转K4等21t轴重的新型提速转向架，满足120km/h商业运行速度的要求；开发了转K6、转K5型25t轴重的货车转向架，运用在载重70t、80t货车上，满足大秦线编组210辆、牵引重量2万吨的重载列车运输要求，这一重载运输技术水平跨入世界先进行列，填补了我国铁路货车制造及重载运输领域的多项空白，达到了国际先进水平。
然而，我国目前通用货车轴重采用21t、23t，重载货车的轴重为25t。我国与重载技术发达的国家（见下表）相比存在较大差距，转向架轴重偏低，严重制约了我国重载货车技术的进一步发展。
转向架按构架形式可分为构架式和三大件式两种。构架式转向架无菱形变形，轴重小，适合于快速运输；三大件式转向架轴重大，抗菱刚度小，适合于重载，但其提速后易产生菱形变形。经过10多年的运用，三大件式转向架安装交叉支撑装置后，解决了抗菱刚度不足问题，动力学性能稳定，货车使用可靠性大幅度提高，关键部件的惯性质量问题得到了有效解决。因此，对比两种转向架模式，采用交叉支撑的三大件式转向架符合设计方案。
由于轴重的加大，转向架工作负荷加重。为保证转向架运行品质和运用性能，在设计时还应把握以下关键点：
一、降低轮轨间作用力
转向架轴重的加大无疑会增加轮轨间作用力，使轮轨磨耗加剧，降低转向架动力学性能。通过分析国外、国内转向架长期运用经验，可以采取以下措施加以改善：
1、在传统的中央弹性悬挂基础上，增加轴箱橡胶剪切垫，形成二系系悬挂转向架，该技术在我国转K6和转K1转向架上已得到充分印证。轴箱橡胶剪切垫作为第一系悬挂，无疑将原来属于簧下结构的侧架转移到簧上，从而大大降低了转向架簧下质量，减小了轮轨间的刚性沖击；同时，轴箱橡胶垫也改善了侧架导框与承载鞍的配合关系，实现轴箱弹性定位；橡胶垫还可以隔离轮轨间高频振动，改善了车辆的垂向动力学性能，提高了车辆的运行平稳性。
2、采用侧架交叉支撑技术，如转K2、K6、K1型转向架。交叉杆既可以提高转向架的抗菱刚度，又可在运行中保持转向架正位，保证车辆直线长期运行动力学性能稳定可靠。另外，优化一系弹性悬挂与交叉支撑相结合，使转向架在曲线上具有径向能力，可以降低轮轨横向力，降低车轮磨耗。
3、采用大直径车轮，选择与轨头形状匹配的车轮踏面形状。增大车轮直径可以降低轮轨接触应力，降低车轮踏面磨耗。同时，增大车轮直径还可提高车轮的热负荷能力。
二、提高侧架、摇枕质量
转向架轴重增大给侧架和摇枕也提出了更高要求，无论是其承载能力还是抗疲劳强度都应提高。侧架、摇枕可以采用B+级钢整体芯铸造新工艺，实现内腔无劈缝、台阶，消除原始和潜在疲劳裂纹源，提高侧架、摇枕的内在、外部质量和疲劳强度。
三、提高车辆蛇形失稳临界速度
大轴重转向架除了要满足货车重载运输的需要，还应考虑货车提速的要求。转向架在设计和制造时，可以采用常接触弹性旁承装置。该形式除了保持防止车体侧摆作用外，在转向架与车体出现转头蛇形运动时，能够提供合适的摩擦力矩，从而提高转向架蛇形失稳临界速度。
四、改善转向架垂向性能
采用内、外枕簧不同高度的两级刚度弹簧，在空车时弹簧具有较小的刚度，提高空车弹簧静挠度；在重车时弹簧具有较大的刚度，以承受重车的载荷，可使货车转向架的空、重车弹簧静挠度都在合理范围内，改善转向架垂向性能。
五、采用新材料、新工艺，改善转向架零件磨损状态
磨损是转向架最普遍的损伤，在大轴重转向架上尤为明显。转向架在设计时，应充分考虑各种新材料、新工艺的应用。例如，采用一次或二次磨耗型车轮，提高车轮硬度，降低轮轨磨耗；采用含有油尼龙的心盘磨耗盘，减振斜楔采用高分子材料磨耗面，销孔配合时采用耐磨销套，提高配合精度，都可以改善转向架磨损状态，延长零部件检修周期和使用寿命。
大轴重转向架是重载列车发展的必然趋势，也是目前我国货车转向架研究的重点目标。发展大轴重货车转向架，应结合国外货车发展经验及我国货车运用的实际情况，自主研发有中国特色的大轴重货车转向架。
参考资料：
[1] 一种新型大轴重货车转向架设计方案. 刘寅华、 刘华、 杨知猛、李芾，实践 开拓 创新，2008年
[2] 我国大轴重货车转向架发展方向探讨. 王璞、肖颖，实践 开拓 创新，2008年