混铁车转向架的设计与分析

文章提出了大型混铁车转向架的技术参数。通过理论计算，从原理上对转向架通过曲线时的参数进行了计算，确保技术参数的合理性。使用Pro/E软件建立了转向架的三维模型，使用ANSYS软件对摇枕、侧架进行了静强度分析，获得了不同工况条件下摇枕、侧架的应力分布云图和相关数据。

标签：转向架；侧架；摇枕；静强度分析

1 引言

混铁车是一种运输高温铁水的专用冶金车辆。它可以协调高炉出铁水量与炼钢使用铁水量两者间短时出现的不均衡状态；还可以进行“三脱”作业，以缩短钢水在转炉内的冶炼时间。混铁车通过转向架行走，随着混铁车装载量的增大，目前转向架的承载能力已不能满足使用要求，因此需要开发一种新型的转向架。

2 转向架参数确定

混铁车运行在钢铁企业的专用线路上，应该在保证转向架零部件可靠性高，稳定和动态性能的前提下，最大限度地减少自身重量增加的负载。因此，转向架的主要技术参数可以确定为：轴重、自重、车轮直径、固定轴距和通过最小曲线半径。这些技术参数决定了转向架的运载力和稳定运行的主要技术指标。

转向架主要技术参数见表1。

3 转向架通过曲线计算

转向架在通过曲线线路时，转向架与铁轨的相对位置是不同的，从而形成了不同的内接形式。在计算转向架固定轴距可以通过的最小曲线半径时，转向架固定轴距1g与通过最小曲线半径R有以下关系[1]：

4 侧架承受的载荷及有限元分析

4.1 侧架的综合受力情况

侧架在垂向静载荷、垂向动载荷、侧向力引起的附加垂向载荷、侧向力及轮轨间作用力所引起的水平载荷作用下的受力情况，受力计算如表2。

4.2 侧架有限元分析

该转向架的侧架为一体铸造结构，材质采用ZG270-500。分析单元采用实体solid92单元，建立静强度有限元分析模型。