随着铁路建设的高速发展,新建线路的增加,各路局工务部门承担的线路维护工作量越来越大,施工人员数量也越来越多。目前面临的问题是每次外出作业周期长,所需配备的工具和检修材料多、重量大,为了提高施工效率、做好线路维护,有必要设计研发一种能适用于铁路维护材料储备车的工程车转向架。铁路维护材料储备车空车和重车两种工况下轴重差距较大,并且对车辆运行的动力学性能有较高的要求。本文在了解国内外铁路工程车辆转向架基本形式的基础上,借鉴货车转向架一系支撑变刚度的设计理念,设计了一种具有变刚度支撑结构的工程车转向架。本文提到的转向架采用无导框拉杆式轴箱形式,一系支撑采用静挠度在110毫米左右的钢弹簧,二系支撑使用静挠度为14毫米左右的橡胶堆。通过SIMPACK软件建模计算,对车辆运行的平稳性和安全性对照标准进行评价,初次计算空车状态下整车垂向平稳性超出标准合格线约20%;针对初次计算结果,优化设计转向架一系变刚度支撑形式和参数,二次建模计算,空车垂向平稳性能提升了约27%,横向平稳性参数提升了 22%,空车和重车两种极端工况下所有计算结果均满足车辆运行平稳性和安全性的要求。研究表明,初次设计的一系悬挂虽然也采用了空重车两级变刚度设计,但空车静态及动荷系数不太大时弹簧支撑刚度仍与重车相同,刚度太大导致平稳性性能恶化;优化后一系悬挂在空车工况下垂向刚度比初次设计降低了 38%,静挠度增加16毫米;重车工况下垂向刚度降低了 6%,静挠度增加21毫米,在5级线路运行上,在要求的计算范围内,未出现动载很大的情况,因此,平稳性性能得到了很大的改善。最终通过动力学试验验证,说明设计研发的铁路维护材料储备车辆的工程车转向架满足使用需求,这不仅为铁路维护材料储备车的研制做了最基础的支撑,同时也为有特殊功能需求的工程车辆转向架的设计研发提供了一定的参考价值。