弹簧悬挂装置的作用主要有:①当机车车辆行经线路不平顺处或因轮对缺陷而发生振动和冲击时,可以缓和冲击,衰减振动;②使同一转向架的各轮对之间重量分配适当,使各轮对的轮载荷在各种线路条件箱或均衡梁和构下,不致相差过大。弹簧悬挂装置因所在位置不同而有不同的名称。安装在转向架轴架之间的称为轴箱悬挂装置,又称系悬挂装置;安装在转向架构架(或侧架)和摇枕(或构架和车体)之间的称为摇枕弹簧装置或中央弹簧装置,又称第二系悬挂装置。
仅有系或第二系悬挂装置的转向架,称为一系悬挂装置转向架;具有系和第二系悬挂装置的转向架称为两系悬挂装置转向架。货车转向架通常采用一系弹簧悬挂装置,客车转向架和柴油机车、电力机车转向架通常采用两系弹簧悬挂装置。
弹簧悬挂装置主要包括弹簧和减振器两部分。
弹簧 转向架常用的弹簧主要有板弹簧、螺旋弹簧、橡胶弹簧和空气弹簧四种。
板弹簧 又称叠板弹簧。用一片片预先弯成一定弧度的簧片垒叠而成,中间用簧箍束紧。各簧片之间的摩擦力可以衰减振动,所以不需要外加减振器。板弹簧由于制造工艺复杂和维修不便,成本高,重量大,而且摩擦力不稳定,在现代机车车辆上已很少使用。
螺旋弹簧 机车车辆弹簧悬挂装置中使用最广泛的一种弹簧。通常由圆形截面的弹簧钢棒卷绕而成,多呈圆柱形。它的制造简单、重量轻、成本低,但不具备内摩擦,因此需要外加减振器。一些新型的机车和客车转向架在螺旋弹簧两端加橡胶垫,可以增大弹簧轴向和横向的柔性,从而提高机车和客车的走行质量。
橡胶弹簧 利用橡胶的变形来实现弹簧作用(图1)。橡胶弹簧通常由橡胶片和金属板经硫化粘结而成,多片层叠使用。它的内阻随变形速度的提高而增大,因而有良好的隔声效果,并有吸收冲击和高频振动的能力。橡胶弹簧可以同时承受几个方向的载荷,各个方向的刚度可根据需要设计。