Nguyn Xuõn Minh

Trng H GTVT PH HCM
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


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
2
B mụn u mỏy toa xe
Khoa C Khớ
Lp Tu in Metro


Nguyn Xuõn Minh

Trng H GTVT PH HCM

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 hớng 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 .
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


-Xà
nhún:
1.Tai treo biên hã m
1.bàn
2.Tai treo biên xà liên kết
trt;
3.Xà ngang giữa
2.ci
4.Lỗ treo ty lò xo
5.Khù n tr ợ t xà nhún
chuyn
6. Khung tr ợ t hộp trục
; 3.l
7.Xà dọc cạnh
8.Xà đ
ầu
ty lp
9.Xà dọc trung gian
lò xo
trung
ng;
Khung giá chuyển h ớ ng KAWASAKI

4.thân xà nhún; 5.mt trt.

1.Bàn tr ợ t
2.Cối chuyển
3.Lỗ lắ
p ty lò xo TW

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

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

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 đợc 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.

B mụn u mỏy toa xe
Lp Tu in Metro

6

Khoa C Khớ


Nguyn Xuõn Minh

Trng H GTVT PH HCM
Xe Rumani

Xe Ân Đ ộ

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


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.
- 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.

B mụn u mỏy toa xe

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....
- 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
B mụn u mỏy toa xe
Lp Tu in Metro

9

Khoa C Khớ


Nguyn Xuõn Minh

Trng H GTVT PH HCM

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

Khoa Cơ Khí


Nguyn Xuõn Minh

Trng H GTVT PH HCM

Hình 1.8:
Tổng thể
giá chuyển
hớng sử
dụng lò xo
không khí
1khung giá
2- bầu
dầu
3thanh điều
chỉnh
4- van
điều chỉnh độ cao

5- bàn trợt

7- lò xo bầu dầu

6- lò xo không khí
8- trang trí hãm

9- cối


thanh kéo nén, giảm chấn thuỷ lực ngang, hệ thống hãm gió
ép, khung giá chuyển hớng.

1.5.1. Khung giá chuyển hớng.
150

17702

Hình1.9:
Khung giá
chuyển hớng

2210

15752

480

sử dụng lò xo
không khí
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
B mụn u mỏy toa xe
Lp Tu in Metro

13


10

4

3

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.

B mụn u mỏy toa xe
Lp Tu in Metro

14

Khoa C Khớ


Nguyn Xuõn Minh

Trng H GTVT PH HCM


15

Khoa C Khớ


Nguyn Xuõn Minh

Trng H GTVT PH HCM

Hãm đĩa hãm sẽ làm giảm mài mòn mặt lăn bánh xe, số chi
tiết trong hệ thống truyền động hãm ít nên hiệu suất cơ giới
tơng đối cao.

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.

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
B mụn u mỏy toa xe
Lp Tu in Metro

17

Khoa C Khớ


Nguyn Xuõn Minh

Trng H GTVT PH HCM

Giá chuyển hớng Kawasaky có kết cấu kiểu thép đúc,
trong qua trình sử dụng cho thấy loại giá này có chất lợng về
độ bền rất tốt, ít hỏng hóc , thép đúc có chất lợng cao. Loại
này sử dụng hệ thống quang treo với đầu trên tay treo gắn ở
ngoài 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 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

mất 1 lợng gió nhất định cho lò xo không khí...
Giá chuyển hớng toa xe khách kiểu Ân Độ : Khác với giá
chuyển hớng 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.
B mụn u mỏy toa xe
Lp Tu in Metro

19

Khoa C Khớ


Nguyn Xuõn Minh

Trng H GTVT PH HCM

Hình 2.1: Tổng thể giá chuyển hớng
1-khung giá chuyển


7.Giảm chấn hộp trục
8.Xà dọc cạnh
9.Xà dọc trung gian
Khoa C
10. Xà đ
ầu

Khớ


Nguyn Xuõn Minh

Trng H GTVT PH HCM

Hình 2.2: Khung giá chuyển hớng
Khung giá chuyển hớng ấn Độ có dạng chữ H bọc kín 2
đầu đợc chế tạo bằng phơng pháp hàn. Các xà ngang chính,
xà ngang phụ, xà dọc là những tấm thép chữ |, I, U tạo lên 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 sang bầu dầu sau đó xuống trục bánh.
Ngoài ra thì khung giá chuyển hớng còn có ắc treo hệ
thống giằng hãm và các chi tiết phụ khác.

2.2.2. Cối chuyển và xà nhún.

2.2.3. Cơ cấu thanh nối.
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.

1.1.1
Bộ quang
treo.

B mụn u mỏy toa xe
Lp Tu in Metro


đầu thùng xe (Zk) và giá chuyển (Zt) lăn ngang cấp thùng xe
(0k1) và khung giá (0t).
Bệ lò xo và lò xo trung ơng đợc treo bằng các tay treo liên
kết khớp nghiêng 1 góc là 80 theo chiều thẳng đứng của xe
B mụn u mỏy toa xe
Lp Tu in Metro

23

Khoa C Khớ


Nguyn Xuõn Minh

Trng H GTVT PH HCM

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 thẳng đứng, tăng tính năng êm dịu của đoàn tàu,
đảm bảo chất lợng đoàn tầu tốt hơn.

2.2.9 .Tổ hợp lò xo bầu dầu.


Bầu dầu ổ lăn sử dụng trong giá chuyển ấn 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.

B mụn u mỏy toa xe
Lp Tu in Metro

25

Khoa C Khớ