để tài : phân tích nguyên nhân h hỏng và biện pháp khắc phục của gch 34b
Mục lục
Trang
Lời nói đầu . 3
Phần mở đầu s.. 5
Chơng i : khái quát chung . 10
1.1. Giới thiệu một số giá chuyển hớng toa xe hàng sử dụng trên ĐSVN.. 10
1.2. Đánh giá u nhợc điểm của các loại
giá chuyển hớng toa xe hàng đang sử dụng ở Việt Nam . 25
chơng ii : phân tích các nguyên nhân gây ra h hỏng
của giá chuyển hớng 34B 29
2.1. Kết cấu của giá chuyển hớng 34B .. 29
2.2. Các h hỏng của giá chuyển hớng 34B .. 36
2.2.1. Các h hỏng của toa xe . 36
2.2.2.Các h hỏng của giá chuyển 34B ... 39
2.3. Phân tích các nguyên nhân gây ra h hỏng của GCH 34B 41
2.3.1.Phân tích nguyên nhân mài mòn các chi tiết ...... 41
2.3.2. Phân tích nguyên nhân rỉ mòn các chi tiết ... 49
2.3.3. Phân tích các nguyên nhân nứt gãy .... 56
2.4. Kiểm nghiệm độ bền giá chuyển hớng 34B 61
2.4.1. Thiết lập sơ đồ tính 62
2.4.2. Các lực tác dụng 64
2.4.3. Kiểm nghiệm độ bền bằng phơng pháp lực . 80
2.4.3.1. Bài toán lực vuông góc với mặt phẳng khung giá 80
2.4.3.2. Bài toán lực nằm trong mặt phẳng khung giá .. 89
2.4.3.3. Tổng hợp mômen tác dụng lên khung giá ... 95
Sv : ngô quốc tuấn lớp : đầu máy toa xe k43
1
để tài : phân tích nguyên nhân h hỏng và biện pháp khắc phục của gch 34b
2.4.3.4. Xác định giá trị ứng suất tại các mặt cắt nguy hiểm . 102
2.4.4. Kiểm nghiệm độ bền giá chuyển bằng phần mềm sap 2000 ... 104

chi tiết toa xe sẽ mau h hỏng . Theo kết quả thống kê trên các tuyến đờng sắt Hà
Nội - Thành Phố Hồ Chí Minh, Hà Nội - Lào Cai, Hà Nội - Hải Phòng cho thấy
một trong những bộ phận hay hứ hỏng của toa xe là bộ phận giá chuyển hớng .
Trên đờng sắt việt nam hiện nay đang sử dụng loại giá chuyển hớng toa xe
hàng 34B do công ty xe lửa gia lâm chế tạo từ những năm 2003 . Loại giá
chuyển này qua một thời gian vận dụng đã xuất hiện nhiều h hỏng và một số kết
cấu không hợp lý .
Nhằnm mục đích tìm hiểu nguyên nhân từ đó nêu ra biện pháp khắc phục
hiệu quả nhất những h hỏng của giá chuyển 34B . Em đã đợc thầy kiều công
thành giao cho thực hiện đề tài : Phân tích nguyên nhân h hỏng và biện
pháp khắc phục của giá chuyển hớng 34B .
Đợc sự hớng dẫn tận tình của thầy Th.s. Kiều Công Thành cùng sự giúp đỡ
của các thầy cô trong bộ môn em đã hoàn thành đồ án của mình . Em xin chân
thành cảm ơn thầy Kiều Công Thành và các thầy cô trong bộ môn đầu máy
Sv : ngô quốc tuấn lớp : đầu máy toa xe k43
3
để tài : phân tích nguyên nhân h hỏng và biện pháp khắc phục của gch 34b
_toa xe đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Do nhận thức có hạn và
thời gian không nhiều nên đồ án của em cha thực sự hoàn thiện, còn nhiều thiếu
sót, rất mong đợc sự góp ý, chỉ bảo của thầy cô trong bộ môn cũng nh của bạn bè
trong lớp để đồ án hoàn thiện hơn đợc áp dụng trong thực tế.

Sinh viên thực hiện:
Ngô quốc tuấn
Sv : ngô quốc tuấn lớp : đầu máy toa xe k43
4
để tài : phân tích nguyên nhân h hỏng và biện pháp khắc phục của gch 34b
Phần mở đầu
1 . sơ lợc về lịch sử phát triển đờng sắt việt nam
Cuối Thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20, thực hiện âm mu đô hộ, khai thác thuộc địa lâu

(1922 1927), Đà Nẵng Nha Trang (1931 1936). Điểm nối ray cuối cùng
của toàn tuyến xuyên Việt từ biên giới Trung Quốc đến Sài Gòn diễn ra tại km
1221 khu trung gian Hảo Sơn - Đại Lãnh vào ngày 2/10/1936.
-Trong thời gian này một số nhánh cũng đợc xây dựng.
+Nhánh Tháp Chàm Krongpha - Đà Lạt dài 84 km trong đó Tháp Chàm
Tân Mỹ dài 21 km khai thác (1913).
Tân Mỹ Krongpha dài 20 km khai thác 1919
Còn lại đoạn Krongpha - Đà Lạt dài 43 km xây dựng xong vào 12/1932, thời điểm
này là khai trơng toàn tuyến Tháp Chàm Krongpha - Đà Lạt. Đặc điểm của
tuyến đờng này là có nhiều dốc cao qua nhiều hầm nên phải đặt thêm đờng ray có
răng ca và dùng đầu máy đặc chủng để kéo tầu.
- 9/1933 làm xong nhánh Tân ấp xóm Cục Ban naphào với chiều dài 59
km.
-Nhánh Sài Gòn Lộc Ninh dài 140 km hoàn thành năm 1933 đến đầu năm
1936 hoả xa đông dơng độc quyền khai thác toàn tuyến.
Nh vậy đến tháng 10/1936 trên toàn lãnh thổ Việt Nam đã xây dựng đợc một
mạng lới đờng sắt khổ đờng 1000 mm với tổng chiều dài 2750 km.
Sau ngày miền Bắc đợc hoàn toàn giải phóng, cuối năm 1954 CBCNV ĐS cùng
bộ đội TNXP và nhân dân các địa phơng với sự giúp đỡ của các chuyên gia Trung
Quốc đã khôi phục và đa nhanh các tuyến đờng sắt vào khai thác.
Sv : ngô quốc tuấn lớp : đầu máy toa xe k43
6
để tài : phân tích nguyên nhân h hỏng và biện pháp khắc phục của gch 34b
- Tuyến Hà Nội - Mục Nam Quan tổ chức chạy tầu sang Bằng Tờng
(Trung Quốc), khánh thành tuyến liên vận quốc tế Hà Nội - Bắc Kinh - Matxcơva
Béclin vào năm 1955.
-1956 khôi phục xong và tổ chức chạy tầu tuyến Hà Nội Lào Cai
Ngoài ra ngành Đờng Sắt đã xâydựng, mở rộng thêm một số tuyến đơng sắt
mới.
-Tuyến Đông Anh Thái Nguyên dài 75 km khánh thành vào ngày

Quốc, tuyến phía tây của Đờng Sắt Việt Nam nối với tuyến Côn Minh của Đờng
Sắt Trung Quốc tại ga Lào Cai, tuyến phía bắc của Đờng Sắt Việt Nam nối với
tuyến Bắc Kinh của Đờng Sắt Trung Quốc tại ga Đồng Đăng ( Việt Nam ). Vận
chuyển hàng hoá giữa Đờng Sắt Việt Nam và Đờng Sắt Trung Quốc đã đạt trên
600.000 Tấn/năm, đã duy trì đợc chạy tàu liên vận giữa hai nớc, đặc biệt là mở
tuyến mới vận chuyển khách du lịch từ Quế Lâm ( Trung Quốc ) đến Hạ Long
( Việt Nam ).
Ngành Đờng Sắt Việt Nam đang từng bớc hiện đại và nhanh chóng hội nhập
với Đờng Sắt khu vực, là thành viên của khối đờng sắt OSZD và đảm nhiệm vai trò
thờng trực đờng sắt các nớc ASEAN, Đờng Sắt Việt Nam luôn coi trọng vai trò vị
trí này, coi đây là một môi trờng tốt để hợp tác toàn diện.
Đờng Sắt Việt Nam thờng xuyên nghiên cứu công nghệ mới và áp dụng sáng
tạo phù hợp với điều kiện Đờng Sắt Việt Nam, tránh lãng phí, đảm bảo tính đồng
bộ, an toàn và phát huy hiệu quả ở mức cao nhất.
Hiện nay ngành Đờng Sắt Việt Nam đã và đang triển khai nhiều dự án đầu t
khoa học công nghệ mới từ các nớc phát triển, đặc biệt là dự án Đờng Sắt Xuyên á
đã đợc Chính Phủ phê duyệt đang từng bớc triển khai, đây cũng là một trong những
điều kiện quan trọng giúp ngành Đờng Sắt Việt Nam mở rộng hội nhập quốc tế.
Hội nhập kinh tế quốc tế là tham gia vào cuộc chơi chung của thế giới, tuân
thủ và thực hiện luật chơi chung này. Đặc biệt là qui định của tổ chức thơng mại
thế giới ( WTO ) và ASEAN .
Đờng Sắt Việt Nam là một ngành dịch vụ vận tải có tầm quan trọng trong việc
phát triển kinh tế xã hội và hội nhập kinh tế của Việt Nam. Tham gia vào hội nhập
kinh tế quốc tế, vận tải đờng sắt trở thành thơng mại dịch vụ đờng sắt. Đã là thơng
Sv : ngô quốc tuấn lớp : đầu máy toa xe k43
8
để tài : phân tích nguyên nhân h hỏng và biện pháp khắc phục của gch 34b
mại dịch vụ thì vận tải đờng sắt phải có tính cạnh tranh cao và tham gia vào quá
trình tự do thơng mại dịch vụ theo yêu cầu của WTO.
Tự do hoá thơng mại dịch vụ đòi hỏi ngành Đờng Sắt Việt Nam phải có lộ trình

Do lịch sử để lại hiện nay đờng sắt Việt Nam có sử dụng nhiều giá chuyền h-
ớng có kết cấu ,tính năng động lực khác nhau do nhập từ nhiều nớc nh : Mỹ , ấn
Độ , Bỉ , Rumani , Nhật , Trung Quốc tuỳ thuộc điều kiện kỹ thuật , kinh tế xã
hội , địa hình và sự phát triển của mỗi nớc mà quan điểm lựa chọn kết cấu khác
nhau . Do vậy mỗi loại giá chuyển hớng có u nhợc điểm , cách sửa chữa khác nhau
. Các loại giá chuyển hớng toa xe hàng đang đợc vận dụng ở nớc ta : GCH toa xe
hàng QC , Mi Sơn , GCH toa xe hàng của ấn độ, Rumani, Mỹ , và giá chuyển h-
ớng toa xe hàng do nhà máy xe lửa Gia Lâm sản xuất : GCH toa xe hàng GL- GCH
02 , GCH 34B
Một số loại GCH TXH sử dụng trên ĐSVN
T
T
Loại GCH Xe G Xe
H
Xe N Xe
M
Xe P Xe
HL
Xe
XT
Xe
CD
Xe
MVT
Tổng số
1 QC ổ trợt 301 174 263 171 47 0 0 2 0 958
2 QC ổ bi 35 2 1 23 53 1 0 5 0 120
2 Ru 63 (R1;
R2)
0 58 0 18 0 0 0 0 0 76


CÊu t¹o :
1: B¸nh xe
2: M¸ gi¸
3: BÇu dÇu
4 : Guèc h·m
Sv : ng« quèc tuÊn líp : ®Çu m¸y toa xe k43
11
A A

7
8
0
21 43 8765
1600
để tài : phân tích nguyên nhân h hỏng và biện pháp khắc phục của gch 34b
5: Lò xo trung ơng
6: Xà nhún
2. Các thông số kĩ thuật của GCH toa xe hàng QC
Đây là GCH toa xe hàng thép đúc liền ,có độ bền tơng đối cao ,sử dụng bầu ổ
trợt, loại giá chuyển này có tính năng động lực không tốt do độ nhún tĩnh nhỏ .
Các thông số kĩ thuật gồm:
+Khoảng cách trục trong một GCH : 1600 (mm).
+Bánh xe thép đúc cán liền : 750 ì 130 (mm) .
+Khoảng cách tâm hai bàn trợt : 1120 (mm)
+ Hộp trục : kết cấu bầu dầu ổ trợt có cánh quạt :120 ì 203(mm)
+ Bàn trợt : 90 ì 92ì180 (mm) .
+Lò xo ngoài : 24.4 ì 114.32 ì 44(mm) .
+ Lò xo trong : 15.87 ì 59.85 ì 244(mm).
+Tải trọng trục : 14 ( T/ trục ).

1700
để tài : phân tích nguyên nhân h hỏng và biện pháp khắc phục của gch 34b
Cấu tạo :
1: Bánh xe 6: Bầu dầu
2: Má giá 7: Cối chyển dới .
3: Xà nhún giảm chấn ma sát . 8: Bàn trợt dới .
4 : Lò xo trung ơng . 9: Xà mang guốc hãm .
5: Cá hãm , guốc hãm 10 : Đế guốc hãm
11: Khe trợt
2. Các thông số kĩ thuật
Đây cũng là loại giá chuyển toa xe hàng thép đúc ,có độ bền tơng đối cao :

b
> 500 MPa .
Các thông số kĩ thuật gồm có :
+Khoảng cách trục trong một GCH : 1700 (mm).
+Bánh xe thép đúc cán liền : 780 ì 135 (mm)
Sv : ngô quốc tuấn lớp : đầu máy toa xe k43
13
để tài : phân tích nguyên nhân h hỏng và biện pháp khắc phục của gch 34b
+Khoảng cách tâm hai bàn trợt : 1120 (mm)
+ Hộp trục : kết cấu bầu dầu ổ bi kim (không có hộp bao )
+ Bàn trợt : 80 ì 80 (mm) .
+Hệ lò xo trung ơng gồm hai tổ lò xo, mỗi tổ có 5 lò xo lồng vào nhau ng-
ợc chiều nhau :
-Lò xo ngoài : 27 ì 113 ì 185 (mm) .
- Lò xo trong : 16 ì 66 ì 185 (mm).

Đây là loại giá chuyển toa xe hàng thép hàn , đợc chế tạo bằng phơng pháp
hàn , có kết cấu gọn nhẹ ,chế tạo dễ dàng.
Các thông số kĩ thuật gồm có :
+Khoảng cách trục trong một GCH : 1650 (mm).
+Bánh xe thép đúc cán liền : 780 ì 135 (mm)
+Khoảng cách tâm hai bàn trợt : 1120 (mm)
+Khoảng cách trục : 1495 (mm)
+ Hộp trục : kết cấu bầu dầu ổ bi kim : 5ì 9 .
+ Bàn trợt : hình trụ 80ì 80 (mm) .
+Hệ lò xo bầu dầu gồm hai tổ lò xo, mỗi tổ có 2 lò xo lồng vào nhau ngợc
chiều nhau :
-Lò xo ngoài : 27 ì 113 ì 185(mm) .
- Lò xo trong : 16 ì 66 ì 185(mm).
Sv : ngô quốc tuấn lớp : đầu máy toa xe k43
15
để tài : phân tích nguyên nhân h hỏng và biện pháp khắc phục của gch 34b
+Tải trọng trục : 14 (T/ trục).
+Tổng độ nhún tĩnh trong một giá chuyển : 45ữ50(mm).
+Tổng độ cứng lò xo trong một giá chuyển : 0.005ữ 0.3 (m/MN)
+Giảm chấn ma sát ở bầu dầu.
+Chiều cao cối chuyển tính từ mặt ray : 685 (mm) (ở trạng thái tự do )
+Chiều cao bàn trợt tính từ mặt ray : 785 (mm) (ở trạng thái tự do )
+Độ cứng hệ lò xo một giá chuyển : 799.5 kG/ mm
+Bội suất hãm : 6
+Vật liệu : Thép đúc theo AAR-B
Thép hàn theo theo TSG-3160_SM490A
Thép lò xo : 55Si2.
1.1.4 . GCH toa xe hàng kiểu GL-GCH02 do công ty Xe Lửa Gia Lâm sản
xuất
1. Kết cấu GCH toa xe hàng kiểu GL-GCH02

+ Hộp trục : kết cấu bầu dầu ổ bi kim (không có hộp bao )
+ Bàn trợt : 80 ì 80 (mm) .
+Hệ lò xo trung ơng gồm hai tổ lò xo, mỗi tổ có 5 lò xo lồng vào nhau ng-
ợc chiều nhau :
-Lò xo ngoài : 27 ì 139.7 ì 230(mm) .
- Lò xo trong : 16 ì 81.5 ì 230(mm).
+Tải trọng trục : 13.5 (T/ trục).
+Tổng độ nhún tĩnh trong một giá chuyển : 45ữ50(mm).
+Tổng độ cứng lò xo trong một giá chuyển : 0.005ữ 0.3 m/MN
+Giảm chấn thuỷ lực .
+Khoảng cách tâm 2 cổ trục :1495 (mm).
+Chiều cao từ mặt ray lên mặt cối chuyển là : 687(mm).

1.1.5. GCH toa xe hàng Mỹ ( Ride control)
Đây cũng là loại giá chuyển toa xe hàng thép đúc ,tính năng động lực tốt,đợc
nhập vào ta từ rất lâu ,loại này có kết cấu không gọn , dễ hỏng trong quá trình vận
dụng ,số lợng giá chuyển loại này ở nớc ta hiện chỉ có khoảng 237 chiếc .
Các thông số kĩ thuật gồm có :
+Khoảng cách trục trong một GCH : 1676 (mm).
+Bánh xe thép đúc cán liền : 838 (mm)
+ Khoảng cách tâm hai bàn trợt : 1120 (mm)
+ Hộp trục : kết cấu bầu dầu ổ bi kim 5x 9 (không có hộp bao )
+ Bàn trợt : 80 ì 80 (mm) .
+Hệ lò xo trung ơng gồm hai tổ lò xo :
-Lò xo ngoài : 24.2 ì 139.7 ì 255.6 (mm)
- Lò xo trong : 16 ì 81 ì 255.6 (mm)
+Tải trọng trục : 13.5 (T/ trục).
+Tổng độ nhún tĩnh trong một giá chuyển : 45ữ50(mm).
+Trọng lợng một giá chuyển : 3 T.
Sv : ngô quốc tuấn lớp : đầu máy toa xe k43

Sv : ngô quốc tuấn lớp : đầu máy toa xe k43
19
để tài : phân tích nguyên nhân h hỏng và biện pháp khắc phục của gch 34b
Đây cũng là loại giá chuyển toa xe hàng thép đúc ,có độ bền tơng đối cao
chế tạo đơn giản ,loại giá chuyển này do lịch sử để lại với số lợng rất ít khoảng
151 chiếc
Các thông số kĩ thuật gồm có :
+Khoảng cách trục trong một GCH : 1600 (mm).
+Bánh xe thép đúc cán liền : 756 (mm)
+ Khoảng cách hai tâm cổ trục :1472 (mm).
+ Khảng cách tâm hai bàn trợt : 1000 (mm)
+ Hộp trục : kết cấu bầu dầu ổ bi kim : 41/4X8 (không có hộp bao )
+ Hệ lò xo trung ơng gồm hai tổ lò xo :
-Lò xo ngoài : 27 ì 139.7 ì 230 (mm) , gồm 4 lò xo ở
một đầu xà nhún
+Tải trọng trục : 13.5 (T/ trục).
Sv : ngô quốc tuấn lớp : đầu máy toa xe k43
20

7
8
0

7
8
0
để tài : phân tích nguyên nhân h hỏng và biện pháp khắc phục của gch 34b
+Tổng độ nhún tĩnh trong một giá chuyển : 40 ữ 45(mm).
+Trọng lợng một giá chuyển : 3 T.
+Bội suất hãm trong một giá chuyển : 6

+ Bội suất hãm trong một giá chuyển : 6
+Má giá thép đúc , cối chuyển dới đúc liền xà nhún , giảm chấn ma sát xà
nhún xà hãm đúc liền , kiểu trợt , một hệ lò xo trung ơng.
+ Đang sử dụng trên các loại xe :
G từ 131201 đến 1311702
H từ 431130 đến 431611
H từ 4311701 đến 431851.
Và một số toa xe G, H, Mc đóng mới trong nớc.
1.1.9.GCH toa xe hàng Rumani 1989
Đây cũng là loại giá chuyển toa xe hàng thép đúc ,có độ bền tơng đối cao ,
loai giá chuyển này đợc nhập nớc ta từ những năm 89 ,hiện nay có số lợng khoảng
200 chiếc , xác xuất h hỏng khá lớn , giá thành nhập khẩu đắt .
Các thông số kĩ thuật gồm có :
+ Khổ đờng : 1000(mm) .
+Khoảng cách trục trong một GCH : 1676 (mm).
+Bánh xe thép đúc cán liền : 838 (mm)
+ Khoảng cách tâm hai bàn trợt : 1040 (mm)
+ Khoảng cách hai tâm cổ trục : 1524 (mm)
+ Hộp trục : kết cấu bầu dầu ổ bi kim : mỗi đầu lắp 2 vòng bi 290126, có
hộp bao ngoài.
+Hệ lò xo trung ơng gồm hai tổ lò xo :
-Lò xo ngoài : 27 ì 139.7 ì 230 (mm) , gồm 5 lò xo ở một
đầu xà nhún (loại ép trục khổ đờng 1000mm); 1 lò xo một đầu xà nhún (GCH đờng
1435mm ).
- Lò xo trong : 17 ì 81.5 ì 230 (mm), gồm 4 lò xo ở một đầu
xà nhún (loại ép trục khổ đờng 1000mm),5 lò xo một đầu xà nhún(GCH đờng
1435 ).
+Bội suất hãm giá chuyển :6
+Tải trọng trục : 13.5 (T/ trục).
+Tổng độ nhún tĩnh trong một giá chuyển : 40 ữ 45(mm).

G từ 131201 đến 1311702
Và một số toa xe H,N .
Sv : ngô quốc tuấn lớp : đầu máy toa xe k43
23
để tài : phân tích nguyên nhân h hỏng và biện pháp khắc phục của gch 34b
1.2. Đánh giá u nh ợc điểm của các loại GCH toa xe hàng đang sử dụng ở Việt
Nam .
Mỗi loại GCH toa xe hàng đang sử dụng ở Việt Nam có kết cấu khác nhau do
đó nó cũng có những u nhợc điểm rất khác nhau trong quá trình vận dụng cũng
nh trong quá trình sữa chữa . Việc đánh giá u nhợc điểm này sẽ giúp cho ngời thiết
kế có thể hoàn thiện kết cấu toàn diện hơn ,đồng thời khắc phục đợc những nhợc
điểm còn tồn tại .
Xét về công nghệ chế tạo ,trên ĐSVN hiện nay đang sử dụng đồng thời hai loại
GCH má giá thép đúc và GCH thép hàn .Tuyệt đại GCH thép đúc đợc chế tạo ở n-
ớc ngoài . GCH chế tạo trong nớc trớc đây sử dụng công ngệ hàn tán ( GCH kiểu
Sv : ngô quốc tuấn lớp : đầu máy toa xe k43
24
để tài : phân tích nguyên nhân h hỏng và biện pháp khắc phục của gch 34b
RNC_CIY ) ,GCH thép hàn mới đợc chế tạo tại Việt Nam trong những năm gần
đây là GCH xe hàng đề tài 34B (ổ trợt số lợng rất ít ) và giá chuyển kiểu 34B đợc
sử dụng cho các toa xe hàng đóng mới năm 2003.
Cho đến nay , Công ty VIRASIMEX mới tiến hành chế tạo thử nghiệm GCH
má thép đúc tại Việt Nam .
Xét về số lợng và thời gian ,GCH má thép đúc đã đợc sử dụng từ năm 1963 với
GCH Rumani ổ trợt ,tiếp theo là GCH QC (TQ) ,GCH xe hàng và GCH ổ bi có
nguồn gốc từ Mỹ, Nhật, Bỉ, Rumani,... Hiện tại, loại GCH này đang chiếm phần
lớn số lợng GCH xe hàng đang sử dụng trên ĐSVN.
Về cấu tạo, các GCH má giá thép đúc đều đợc lắp ghép từ má giá, xà nhún với
một hệ lò xo TƯ. Trong vận dụng, GCH má giá thép đúc có u điểm là có sức bền
và độ an toàn trong vận dụng cao, bảo dỡng và sửa chữa đơn giản. Các GCH má