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

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

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

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
Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT
khó chế tạo và sửa chữa, cồng kềnh, khối lợng nặng nên giá chuyển hớng loại
này ngày nay rất ít sử dụng.
Hình1. 7: GCH toa xe khách đờng sơn thế hệ 2.
1.5. Giá chuyển hớng sử dụng lò xo không khí.

Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT
Cũng nh bất kì một khung giá chuyển hớng bình thờng khác thì khung giá
chuyển hớng không khí cung có tác dụng nh một khung xơng, trên khung giá ta
lắp đặt các thiết bị của một giá chuyển hớng. Ngoài ra thì khung giá chuyển h-
ớng không khi còn có tác dụng nh một đờng ống dẫn gió. Do đó kết cấu của
khung giá chuyển hớng sử dụng lò xo không khí khác hẳn so với khung giá
thông thờng ngoài tác dụng chịu lực thì còn phải đảm bảo độ kín khít không xì
hở.
1.5.2. Lò xo không khí.
1
4
3
2
10
25
10
8.5
35
R45
R52
Hình 1.10: Lò xo không khí
Tác dụng của lò xo không khí thể hiện ở hai mặt nh sau:
Một mặt khiến cho trọng lợng và tải trọng của toa xe truyền tơng
đối đều xuống các trục, đảm bảo chiều cao đầu đấm móc nối hai
đầu xe ở trạng thái tĩnh tải
Mặt thứ hai là hoà hoãn xung kích và dao động của toa xe do các
nguyên nhân : đờng không bình thuận ( mối nối ray, ghi, ray mòn
và biến dạng không đều ) bánh bị mòn không tròn, cổ trục lệch
tâm.
SVTH: Phạm Hữu Thởng Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43

1.5.4. Hệ thống lò xo bầu dầu.
Hình 1.11: Lò xo bầu dầu trục bánh
1: lò xo cao su tròn 2: hộp trục
Khác với các giá chuyển hớng thông thờng sử dụng lò xo thép tròn thì giá
chuyển hớng sử dụng lò xo không khí sử dụng lò xo cao su có nhiều tính năng
hơn hẳn lò xo thép tròn: nh tính đàn hồi tốt hơn,giảm chấn tốt hơn, mức độ êm
dịu cao hơn, nhỏ gọn hơnTuy nhiên nó cũng có một số nhợc điểm là : Tuổi
thọ thấp, giá thành cao
1.5.5. Thanh kéo nén.
Hình 1.12: Hệ thống thanh kéo nén
Thanh kéo nén có tác dụng hạn chế nghiêng lệch cho xà nhún do mô men
ma sát gây ra.Một đầu thanh kéo đợc bắt và xà nhùn, một đầu đợc bắt vào
khung giá chuyển hớng.
SVTH: Phạm Hữu Thởng Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43
16
Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT
Chơng 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
điểm cấu tạo riêng, có loại sử dụng hệ thống lò xo tròn trung ơng và bầu rầu,
một số giá chuyển hớng thay hệ thống lò xo trung ơng bằng hệ thống lò xo nhíp
nh giá chuyển hớng Đờng Sơn Trung Quốc và có loại giá chuyển thay hệ
thống lò xo trung ơng bằng hệ thống lò xo không khí, hệ thống lò xo bầu dầu
bằng lò xo cao su
Giá chuyển hớng Kawasaky có kết cấu kiểu thép đúc, trong qua trình sử

dụng lò xo không khí,giá chuyển hớng kiểu Ân Độ đợc sử dụng ở nớc ta từ rất
lâu,với những u điểm nh:Cấu tạo đơn giản; dễ bảo dỡng và thay thế; độ êm dịu
tơng đối cao ;thời gian sử dụng dài ;thích hợp với điều kiện địa hình và thời tiết
nớc ta.Vì thế cho đến ngày nay tuy đã có 1 số loại giá chuyển hớng có chất lợng
tốt ra đời nhng giá chuyển hớng ấn Độ vẫn đợc sử dụng nhiều nhất trong
nghành vận tải đờng sắt nớc ta.
Kết luận: Do những u điểm trên,cũng nh do tình hình kinh tế xã hội nớc ta
hiện nay ta 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 Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43
18
ThuyÕt Minh TKTN Khoa C¬ KhÝ - Trêng §HGTVT
H×nh 2.1: Tæng thÓ gi¸ chuyÓn híng
1-khung gi¸ chuyÓn 2- lß xo bÇu dÇu
3- bÇu dÇu 4- trôc b¸nh
5-xµ nhón 6-lß xo trung ¬ng
7- quang treo
2.2.1.Khung gi¸ chuyÓn híng.
SVTH: Ph¹m H÷u Thëng Líp: §Çu M¸y Toa Xe K-43
19
Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT
1.Tai treo cá hãm
2.Tai treo biên hãm
3.Tai treo biên ngang
4.Xà nganggiữa
5.Khung chống lắc ngang
6.Giá Lắp quang treo
7.Giảm chấn hộp trục
8.Xà dọc cạnh

Với số lợng hai thanh, có tác dụng làm cho xà nhún không bị lắc, ổn định
vị trí của xà nhún. Một đầu đợc bắt vào khung giá chuyển một đầu bắt vào xà
nhún. Nó bao gồm hai thanh bắt chéo nhau của hai bên xà nhún.
2.2.4. Tay treo.
Với số lợng bốn tay treo, có tác dụng treo biên treo xà nhún nó có tác
dụng nhận lực từ biên treo. Rồi từ đó nó truyền sang khung giá chuyển hớng.
2.2.5. Bàn trợt .
Với số lợng hai bàn trợt, có hai loại là bàn trợt chịu lực và bàn trợt không
chịu lực.
Với bàn trợt không thì nó chỉ có tác dụng là giữ ổn định cho toa xe tổng khe hở
hai bên bàn trợt là 13 mm .
Với bàn trợt chịu lực thì nó có tác dụng truyền lực từ trên thung xe xuống
xà nhún.
SVTH: Phạm Hữu Thởng Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43
21
Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT
2.2.6. Bộ quang treo.
Hình 2.4: Quang treo
Bao gồm quang treo,tay treo và đòn gánh nhiệm vụ của bộ quang treo là
đỡ cụm lò xo trung ơng, tạo điều kiện tăng độ nhún tĩnh của lò xo, tăng khoảng
cách theo chiều ngang của hai tổ lò xo trung ơng và nổi bật hơn cả là đảm bảo
khả năng phục hồi của thùng xe từ vị trí nghiêng lệch thùng xe khi dao động
ngang, cũng nh lúc đi qua đờng cong trở về vị trí ban đầu.
Bộ quang treo có vai trò quan trọng trong việc nâng cao tính năng động lực
và độ êm dịu cho toa xe khách.
2.2.7. Lò xo trung ơng.
Hình 2.5 :Tổ hợp lò xo trung ơng.
Làm nhiệm 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 Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43

dụng truyền lực thẳng đứng từ trên thùng xe xuống bộ trục bánh. Nó có tác
dụng giảm chấn khi toa xe đi qua mối nối ray.
SVTH: Phạm Hữu Thởng Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43
23
Thuyết Minh TKTN Khoa Cơ Khí - Trờng ĐHGTVT
Tại hệ thống lò xo bầu dầu mỗi lò xo bầu dầu có lắp một giảm chấn thủy
lực lồng phía trong lò xo bầu dầu làm giảm chấn động theo phơng thẳng đứng
và đồng thời dẫn hớng cho dao động thẳng đứng.
Để giảm lực dọc ngang từ thùng xe truyền xuống giá chuyển hớng thì cối
chuyển trên và dới có lắp thêm đệm cao su đàn hồi .
Bầu dầu ổ lăn sử dụng trong giá chuyển ấ n Độ có nhiều u điểm sau:
+) Giảm lực cản chuyển động, dẫn đến giảm tiêu hao nhiên liệu cho
đầu máy (từ 4 - 10%).
+) Giảm chi phí sửa chữa đầu máy toa xe.
+) Giảm lực cản khi khởi cộng 7 - 10 lần, bầu dầu ổ lăn không phụ
thuộc vào thời gian ngừng tàu và nhiệt độ môi trờng, cho đến nay cha có trờng
hợp nào cháy bầu dầu ổ lăn do tăng tốc độ, do kéo dài thời gian dừng tàu, rút
ngắn thời gian quay vòng toa xe.
+) Giảm công làm dầu và công khám chữa.
+)Tiết kiệm kim loại màu (chỉ chế tạo bằng thép, gang ) tiết kiệm
lên, đầu trục, cổ đa
Thực tế vận dụng toa xe hơn 10 năm qua ta thấy việc bố trí vòng hãm ổ bi
đầu trục theo kiểu ấn Độ ít xảy ra hiện trạng tuôn gai đầu trục nh kiểu bố trí
êcu đầu trục của xe Rumani, hơn nữa bộ trục bánh xe cán liền cũng khắc phục
đợc hầu hết nhợc điểm của bánh 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 Lớp: Đầu Máy Toa Xe K-43
24