Giá chuyển hướng toa xe khách kiểu ấn độ

Tài liệu tham khảo Giá chuyển hướng toa xe khách kiểu ấn độ

Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT Chơng i giới thiệu chung một số chủng loại giá chuyển hớng toa xe khách đang dùng ở việt nam Giá chuyển hớng là bộ phận chạy của toa xe, nhờ có giá chuyển hớng cho phép chế tạo các toa xe có tải trọng lớn và cự ly 2 tâm cối dài. Ta biết rằng muốn tăng tải trọng của toa xe phải tăng thể tích chứa hàng, chiều rộng, chiều cao của toa xe bị khung giới hạn khống chế. Vì vậy chỉ còn cách tăng chiều dài, tải trọng tăng lên số trục của 1 toa xe phải tăng vì trạng thái kỹ thuật đờng sắt quy định tải trọng trục lớn nhất là 14 tấn/trục (đối với khổ 1m). Số trục của toa xe tăng lên để thông qua đờng cong đợc dễ dàng phải nhờ vào kết cấu của giá chuyển toa xe nó có thể quay tự do trong mặt phẳng nằm ngang đối với bệ xe. Giá chuyển hớng cho phép bố trí trên đó nhiều hệ thống lò xo để tăng độ lún kết hợp một số giảm chấn khác nh giảm chấn ma sát, giảm chấn, thủy lực tạo điều kiện để toa xe đạt tính êm dịu cao. Do giá chuyển hớng dễ dàng tách ra đợc khỏi thùng xe và việc kiểm tra, sửa chữa nó cũng nh gầm xe rất thuận tiện. Giá chuyển hớng chịu tải trọng của toàn bộ thùng xe truyền qua cối chuyển xà nhún lò xo khung giá bầu dầu trục bánh mặt ray. Nó chịu lực va đập khi đi qua các mối ray khi chuyển động chịu ma sát mài mòn, chịu lực xung kích khi hãm khẩn v.v Giá chuyển hớng xe khách thờng bao gồm các bộ phận cơ bản sau: Trục bánh, bầu dầu, xà nhún, bộ phận liên kết giữa trục bánh và khung giá hệ thống treo lò xo bộ phận trục hồi ngang, bộ phận truyền động hãm. Giá chuyển hớng xe khách thờng là giá chuyển hớng 2 trục có hai hệ lò xo (1 hệ lò xo bầu dầu và 1 hệ lò xo trung ơng) điểm đặc biệt của giá chuyển hớng xe khách là bố trí lò xo trung ơng đặt lên trên hệ thống quang treo. Hệ thống quang treo lò xo trung ơng làm giảm dao động thẳng đứng và dao động lắc ngang của thùng xe khi toa xe chạy vào đờng cong, qua ghi. Khi thùng xe lệch SVTH: Phạm Hữu Thởng Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43 1 Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT khỏi vị trí chính giữa thì bộ phận quang treo sẽ tạo lực phục hồi kéo thùng xe trở lại vị trí ban đầu. Khi xuất hiện lực nằm ngang trên hệ lò xo 3 thì xà nhún 4 dịch chuyển theo hớng ngang so với khung giá. Lúc đó xảy ra sự thay đổi góc nghiêng của thanh treo 2 gây ra ứng lực phục hồi ngang. Quang treo có 2 loại thanh treo đứng và loại thanh treo nghiêng. Thanh treo nghiêng thì có lực phục hồi lớn hơn thanh treo đứng, song gây ra nghiêng với lò xo, đôi lúc thùng xe bị lệch và xoắn. Ngoài chỉ tiêu và độ bền, an toàn, giá chuyển hớng xe khách đòi hỏi phải có độ êm dịu cao để tạo sự thoải mái cho hành khách do giá chuyển hớng xe khách thờng bố trí hai hệ lò xo nối tiếp nhau để tăng độ nhún tĩnh, giảm chấn động của thùng xe theo phơng thẳng đứng, ngoài ra giá chuyển hớng xe khách đợc bố trí rất nhiều loại giảm chấn khác nhau để dập tắt nhanh các dao động đảm bảo toa xe chạy êm dịu trong mọi trờng hợp. Hiện trên đờng sắt việt nam đang sử dụng các loại giá chuyển hớng cho toa xe là: giá chuyển hớng ấn Độ , giá chuyển hớng Kawasaki, giá chuyển h- ớng Rumani, giá chuyển hớng Đờng Sơn, giá chuyển hớng sử dụng lò xo không khí. Ngày nay khi nhu cầu của con ngời đợc nâng cao thì đòi hỏi tốc độ cũng nh độ êm dịu chạy tàu phải cao,.Vì vậy giá chuyển hớng dùng với toa xe khách ngày nay thờng là loại hai trục với bộ quang treo và với hai cấp lò xo. 1.1. Giá chuyển hớng ấn Độ . SVTH: Phạm Hữu Thởng Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43 2 Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT Đây là loại giá chuyển hớng do ấn Độ sản xuất ,kiểu bàn trợt chịu lực, nó đợc nhập khẩu vào Việt Nam từ rất lâu và là một trong những loại giá chuyển hớng đợc sử dụng nhiều nhất ở nớc ta hiện nay. Hình1.1 : Tổng thể giá chuyển hớng toa xe khách kiểu ấn Độ SVTH: Phạm Hữu Thởng Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43 3 Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT 1.2.Giá chuyển hớng Kawasaki. -Khung giá: 1.quai treo guc hãm 2.quai treo tay treo; 3.xà ngang khung giá; 4.l ty bu du; 5.ke trt trung ng; 6.ke trt bu du; 7.thân khung; 8.xàngang ph; 9.xà dc treo h thng ging hãm. Khung giá chuyển hướng KAWASAKI 1.Tai treo biên hãm 2.Tai treo biên xà liên kết 3.Xà ngang giữa 4.Lỗ treo ty lò xo 5.Khùn trượt xà nhún 6. Khung trượt hộp trục 7.Xà dọc cạnh 8.Xà đầu 9.Xà dọc trung gian -Xà nhún: 1.bàn trt; 2.ci chuyn; 3.l ty lp lò xo trung ng; 4.thân xà nhún; 5.mt trt. Xà nhún của giá chuyển hướng KAWASAKI 1.Bàn trượt 2.Cối chuyển 3.Lỗ lắp ty lò xo TW 4.Thân xà nhún 5.Mang trượt xà nhún -Xà liên kt: 1.l cht; 2.l bt tay treo. SVTH: Phạm Hữu Thởng Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43 4 Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT 1.3. Giá chuyển hớng Rumani. Hình1.2 : Gíá chuyển hớng Rumani - Đây là giá chuyển dạng cối chịu lực: Cối gồm cối trên và cối dới bắt vào nhau, cối trên đợc bắt trên toa xe còn cối dới đợc bắt vào xà nhún. Do đó trong quá trình lắp ghép thì bàn trợt đợc lắp cách nhau khoảng từ 35 (mm) để khi đi vào đờng cong thì toa xe tựa trên bàn trợt, giữ cho toa xe không bị nghiêng quá. Hình1.3: Khung gía chuyển hớng toa xe khách Rumani. 1 Xà dọc cạnh 2 Xà dọc giữa SVTH: Phạm Hữu Thởng Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43 5 Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT 3 Tai treo giảm chấn TW 4 Khung trợt hộp trục 5 Ke góc 6 Xà dọc trung gian 7 Xà đầu 8 Gân chống dịch dọc 9 Gân chống dịch ngang 10 Vị trí treo đòn gánh 11 Tai treo xà ngang guốc hãm 12 Vị trí chốt giằng hãm 13 Vị trí lắp lò xo bầu dầu 14 Đệm chống xoay - Là toa xe hệ 2 lò xo: Lò xo TW và lò xo bầu dầu + Lò xo TW gồm 2 lò xo trong lồng ghép vào nhau, các lò xo đợc lồng ngợc chiều nhau để chống bị kẹt trong quá trình vận dụng. + Lò xo bầu dầu là lò xo tròn bên trong không có giảm chấn thuỷ lực. Bệ đỡ lò xo, lò xo trung ơng và giảm chấn thủy lực đợc hệ thống tay treo và quang treo lên khung giá bằng liên kết khớp quay. Chiều dài tay treo ngắn nên khi toa xe thông qua đờng cong sinh ra lực phục hồi không lớn. Mà đặc điểm của đờng sắt Việt Nam là phải qua nhiều đoạn có địa có hình đồi núi, sông ngòi nên bán kính đờng cong bé thì hệ thống quang treo này không có lợi lắm cho động lực toa xe. Hơn nữa các tay treo này không có góc nghiêng có thể hạn chế đợc thiếu sót của việc bố trí quang treo có góc nghiêng là góc sản sinh khi xê dịch ngang của tấm đỡ xà nhún trong cả 2 giá chuyển tác dụng không đồng đều có thể làm cho thân xe bị xoắn. Chính vì thế mà hiện nay kiểu bố trí này vẫn đ- ợc sử dụng. - Bầu dầu kiểu ke trợt nên khi lắp với khung giá có các khe hở ngang và còn lắp giảm chấn ma sát phát sinh lực ma sát giữa các mặt tiếp xúc khi toa xe bị chấn động nhỏ đó mà tiêu hao giải phóng năng lợng dao động, tăng cờng tính êm dịu cho toa xe. SVTH: Phạm Hữu Thởng Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43 6 Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT Xe Ân Độ Xe Rumani Hình1. 4: Hệ thống lò xo bầu dầu của giá chuyển hớng xe khách. - Bộ giảm chấn trung ơng đợc trang bị giảm chấn thủy lực có tính năng động lực và dập tắt các dao động đảm bảo cho toa xe chạy êm dịu. Giảm chấn trung - ơng lắp nghiêng 45 0 các tác dụng thay thế cho 2 giảm chấn ngang R Y và giảm chấn R Z . Nhng nếu toa xe chạy với tốc độ trên 100km/h sẽ làm xuất hiện dao động lắc ngang cấp II mà giảm chấn đặt nghiêng không dập tắt đợc. - Xà nhún đợc treo trên khung giá chuyển hớng bằng 4 tai treo, trên xà nhún có lắp các thanh giằng chống xê dịch dọc và xê dịch ngang, phần tiếp xúc thanh giằng và các ắc có trang bị các tấm lót cao su đàn hồi giảm số và biên độ chấn động. SVTH: Phạm Hữu Thởng Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43 7 Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT Hình1. 5: Xà nhún trong gía chuyển hớng Rumani. 1-Tai treo xà nhún 2-Bàn trợt 3-Chống lắc ngang 4-Chống lắc dọc 5-Thân xà nhún 6-Cối chuyển - Bàn trợt đợc lắp trực tiếp trên xà nhún, trên xà nhún có 4 bàn trợt dạng cầu còn trên toa xe lắp bàn trợt trên chỉ là một tấm phẳng. Khi lắp toa xe thì bàn trợt trên và bàn trợt dới có khoảng cách từ 35 (mm). Đây là toa xe kiểu cối chuyển chịu lực nên khi đi vào đờng cong thì toa xe bị nghiêng và một phần tải trọng đợc đặt lên cối chuyển làm cho toa xe không bị nghiêng một góc lớn. Đồng thời ở bàn trợt sinh ra một lực ma sát làm cho toa xe đi vào đờng cong một cách từ từ hơn. - Hệ thống hãm trên khung giá chuyển hớng toa xe khách Rumani gần giống với hệ thống hãm trên khung gía chuyển hớng toa xe khách ấn Độ chỉ khác là trên xà ngang liên kết giữa 2 guốc hãm của hệ thống hãm toa xe khách ấn Độ có tăng đơ để điều chỉnh khe hở guốc hãm bằng tay còn trên hệ thống hãm của toa xe khách Rumani thì không có. SVTH: Phạm Hữu Thởng Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43 8 Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT - Bộ trục bánh giá chuyển Rumani lắp bánh xe, lắp vành băng đa tuy có nhiều điểm lợi về kinh tế song khi toa xe vận dụng, vành băng đa thờng bị long đe doạ nghiêm trọng đến an toàn chạy tàu. 1.4. Giá chuyển hớng toa xe khách Đờng Sơn thế hệ 2. 1 2 4 3 Hình1. 6: Khung giá chuyển hớng toa xe khách đờng sơn thế hệ 2. 1- Khung giá 2- Ke trợt 3- Bắt hệ thống hãm 4- Bắt quang treo xà nhún - Đây là loại giá chuyển nhập về Việt Nam từ những năm 1970. Là loại giá chuyển cối chịu lực (khác với các loại giá chuyển hiện đại hiện nay là bàn trợt chịu lực) nên khi lắp với bệ xe thì bàn trợt đợc lắp cách bệ xe khoảng từ 35 (mm). Cối đợc chế tạo gồm cối trên và cối dới, cối trên bắt với xà dọc giữa còn cối dới bắt với xà nhún. - Khung giá sử dụng trong toa xe khách đờng sơn thế hệ 2 có kiểu hình chữ H. Trên khung giá có các tay treo để bắt với hệ thống hãm, xà nhún SVTH: Phạm Hữu Thởng Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43 9 Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT - Bầu dầu ở đây dùng bầu dầu kiểu ke trợt nên có độ hở ngang, dọc là lớn để thông qua đờng cong dễ dàng hơn. Mặt trên của bầu dầu bao giờ cũng đợc làm phẳng để khi mà lò xo bầu dầu trong quá trình vận dụng bị gẫy thì toàn bộ khung giá đợc đặt trực tiếp lên bầu dầu để đi về ga gần nhất. Lò xo bầu dầu là lò xo tròn đợc bắt giữa khung giá với bầu dầu. Khác với các loại mới bây giờ là trong lò xo bầu dầu có lắp thêm giảm chấn thuỷ lực. -Lò xo trung ơng là nhíp : Nhíp là một tổ hợp nhiều miếng lá dài ngắn khác nhau xếp chồng lên nhau. Do ma sát giữa các lá xảy ra khi các lá nhíp chịu tải và di chuyển tơng đối với nhau .Vì vậy lò xo nhíp có thể dập bớt một phần dao động nhng không thể nào dập tắt hoàn toàn dao động. Mặt khác tính năng giảm chấn của nhíp trong quá trình vận dụng rất không ổn định , SVTH: Phạm Hữu Thởng Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43 10 [...]... II đặc điểm cấu tạo của giá chuyển hớng toa xe khách kiểu ấn độ 2.1 Lựa chọn giá chuyển hớng toa xe khách kiểu ấn Độ Hiện nay trên đờng sắt Việt Nam sử dụng rất nhiều chủng loại giá chuyển hớng toa xe khách nh giá chuyển hớng Kawasaky của Nhật ,giá chuyển hớng Ân Độ, giá chuyển hớng Rumani, giá chuyển hớng Đờng Sơn-Trung Quốc, giá chuyển hớng sử dụng lò xo không khí,Mỗi loạigiá chuyển hớng lại có đặc... tiếp tục chọn giá chuyển hớng toa xe khách ấn Độ cho nghành vận tải đờng sắt Việt Nam 2.2 Đặc điểm cấu tạo giá chuyển hớng toa xe khách kiểu ấn Độ SVTH: Phạm Hữu Thởng 18 Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43 Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT Hình 2.1: Tổng thể giá chuyển hớng 1-khung giá chuyển 3- bầu dầu 5-xà nhún 7- quang treo 2- lò xo bầu dầu 4- trục bánh 6-lò xo trung ơng 2.2.1.Khung giá chuyển hớng... lên giá chuyển hớng Đối với toa xe khách thì việc sắp xếp các thiết bị bên trong toa xe nói chung là không đối xứng đối với mặt cắt ngang chính giữa thùng xe ,tải trọng truyền xuống đờng ray từ các giá chuyển hớng trong một toa xe là không nh nhau Ngoài ra đối với toa xe khách ,tính toán giá chuyển hớng thờng dựa vào trọng lợng thực tế của toa xe Ta có : Trọng lợng một bộ trục bánh là: M1 =1.2 (tấn)... nhất và quan trọng nhất là khung giá chuyển hớng Từ bản vẽ kết cấu khung giá ta có sơ đồ tính độ bền khung giá nh sau: Hình 3.3: Sơ đồ tính khung giá chuyển hớng Các thông số tính toán Tên Ký hiệu Đơn vị Trị số Toa xe Tổng trọng toa xe Khoảng cách 2 cối chuyển hớng Chiều dài thành xe m1 2l 2L Tấn mm mm 39 14000 20000 2Lgc mm mm mm Tấn Tấn mm 3150 1654 1980 4.3 1.7 1980 Giá chuyển hớng Chiều dài GCH Chiều... thân giá chuyển cho phép nới rộng khoảng cách hệ thống lò xo trung ơng Loại giá này sử dụng bàn trợt đặt trên thân giá chuyển hớng cho phép toa xe thông qua đờng cong rễ ràng và tăng mức độ ổn định của toa xe. nhng loại giá chuyển hớng này có kết cấu thép đúc tơng đối nặng Giá chuyển hớng Rumani : Đây là giá chuyển hớng dạng cối chịu lực cối gồm cối trên và cối dới bắt vào nhau, cối trên đợc bắt trên toa. .. xe lắp băng đa Nói chung việc tính toán kết cấu và trang trí các chi tiết của giá chuyển ấn Độ là khá hợp lý tạo nhiều điều kiện cho công tác kiểm tra, sửa chữa và thay thế các phụ tùng SVTH: Phạm Hữu Thởng 24 Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43 Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT Chơng III Thiết kế, tính toán, kiểm nghiệm độ bền giá chuyển hớng toa xe khách 3.1-Thiết kế kỹ thuật giá chuyển hớng Giá chuyển. .. tăng độ êm dịu khi toa xe dao động thẳng đứng, tránh đợc các va đập khi qua các mối nối ray, khi bánh xe qua chỗ mòn vẹt SVTH: Phạm Hữu Thởng 22 Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43 Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT Trong hệ thống lò xo trung ơng mỗi giá lắp giảm chấn thủy lực đứng R2 dập tắt dao động nổi thùng xe (k) gật đầu thùng xe (Zk) và giá chuyển (Zt) lăn ngang cấp thùng xe (0k1) và khung giá (0t)... của xe tạo nên lực phục hồi chiều ngang nâng cao tính bình ổn định khi toa xe thông qua đờng cong 2.2.8 Giảm chấn thuỷ lực Giá chuyển hớng Ân Độ có tất cả10 giảm chấn thuỷ lực , trong đó có 8 giảm chấn bầu dầu đợc bố trí bên trong các lò xo bầu dầu và 2 giảm chấn trung ơng ,tất cả các giảm chấn này đều đợc bố trí thẳng đứng.Giảm chấn có tác dụng làm tắt nhanh các dao động kể cả dao động ngang và dao động... 1 khung cứng vững vừa đảm bảo độ bền cao vừa có khối lợng bé dẫn đến giảm nhẹ trọng lợng giá chuyển hớng Khung giá chuyển hớng là bộ phận xơng sống của giá chuyển hớng Khi lực từ trên bệ xe truyền xuống cối chuyển rồi từ cối chuyển truyền xuống xà nhún, qua hệ thống lò xo trung ơng, qua đòn gánh tay treo truyền lên khung giá chuyển hớng Khi lực đợc truyền đến khung giá chuyển hớng rồi thì nó đợc phân... hớng Giá chuyển hớng toa xe bao gồm rất nhiều các bộ phận và chi tiết ,dới đây em chỉ xin thiết kế một số chi tiết chính của giá chuyển hớng ,còn các chi tiết khác đợc nhập mới hoặc thay thế từ các giá chuyển hớng khác 3.1.1.Thiết kế khung giá Khung giá chuyển hớng là bộ phận xơng sống của giá chuyển hớng nó là một kết cấu chịu lực tổng hợp từ thùng xe truyền xuống Khung giá chuyển hớng có dạng chữ