论高速旅客列车转向架的结构模式与发展
国内动车转向架发展历程
国内动车转向架发展历程
国内动车（高铁）转向架的发展历程经历了多个阶段：
初期引进阶段（2000年前）：中国在建设高铁网络初期，曾引进了国外的高速列车技术，包括转向架。
这一阶段主要是在技术引进和学习的基础上进行。
自主研发初期（2000年代初）：随着国内高铁产业的逐步发展，中国开始在高速铁路技术上取得自主创新。
转向架作为高铁的重要组成部分，也开始进行自主研发。
自主研发成熟（2010年前后）：在2010年前后，中国的高铁技术逐渐自主化。
转向架的自主研发取得了重要进展，实现了对国外技术的逐步替代。
高速铁路网络的迅猛扩张（2010年后）：中国高速铁路网络在2010年后经历了迅猛的发展，对于高性能、高可靠性的转向架提出了更高的要求。
转向架的设计和制造水平在这一时期也得到了显著提升。
创新和优化阶段（近年来）：近年来，中国高铁产业不断追求创新和优化。
转向架的设计不仅要满足高速运行的要求，还要考虑到轻量化、降低能耗、提高抗风险等方面的问题。
需要注意的是，具体的技术细节和发展情况可能会因为我知识的截断日期而有所不同。
要获取最新的信息，建议查阅相关的高铁技术资料或与高铁领域的专业机构联系。
1。
高速客车转向架发展模式
第2卷 第3期2002年9月交通运输工程学报Journal of T raffic and T ransportation Eng ineeringV ol.2 No.3Sep.2002收稿日期:2002-03-03作者简介:李 芾(1956-),男,云南昆明人,西南交通大学特聘教授,博导,德国工学博士,从事城市轨道交通车辆和高速机车车辆设计及理论研究.文章编号:1671-1637(2002)03-0007-08高速客车转向架发展模式李 芾,傅茂海(西南交通大学牵引动力研究中心,四川成都 610031)摘 要:应用高速旅客列车是增加铁路运能最为有效的措施,高速客车的关键技术是转向架。
介绍了国外高速铁路及高速客车转向架的发展过程、基本结构和近年来新技术的发展概况,并简述了中国客车转向架的发展过程和基本现状。
结合中国实际情况,提出发展中国高速客车转向架的基本模式,指出应借鉴国外客车转向架技术,发展具有中国特色的高速客车转向架。
关键词:高速客车;转向架;发展模式中图分类号:U 271.91;U 260.331 文献标识码:AMode of development for bogies of high speed carL I Fu ,F U Mao -hai(T r actio n P ow er Research Cent er,Southw est Jiaoto ng U niv ersity,Cheng du 610031,China)Abstract :The application o f hig h speed train is an effectiv e measure to rise the capacity and effi-ciency of r ailw ay transport .T he key parts in a high speed passenger car are bogie .T he dev elo p-ment histo ry,basic structure o f bo gies o f hig h speed passenger car abroad are introduced,general development history and operating condition of passeng er car bogie in China are described bined w ith practic situatio n in China ,the mo de of dev elo pment o f bogies at hig h speed pas-seng er car in China w as put fo rw ar d.It is po inted out that we should use the ex perience of devel-oped countries for reference in developm ent o f the bo gie for passeng er car,and dev elo p the Chi-nafeatured m ode on bogie of hig h speed train.7refs.Key words :high speed passeng er car ;bog ie ;mode of developmentAuthor resume :LI Fu(1956-),male,PhD,a pro fessor of Southw est Jiaotong University,eng ag ed in research o f desig n and viehicl dynamic fo r high speed train and light railw ay tr ain.1 高速铁路概况铁路运输自1825年开始正式运营以来,一直作为人类最重要的交通运输方式,为世界各国的经济发展起着十分重要的作用。
我国铁路客车转向架现状及发展趋势
我国铁路客车转向架现状及发展趋势近年来，我国铁路事业蓬勃发展，铁路客车作为重要组成部分，其转向架的发展也备受关注。
转向架作为铁路客车的重要部件，直接关系到列车的运行安全和乘客的舒适度。
本文将探讨我国铁路客车转向架的现状和发展趋势。
一、现状分析我国铁路客车转向架主要由轮轴、轴承、弹簧、减震器等组成。
其中，轮轴是转向架的核心部件，承受着列车的重量和运行时的各种力。
为了提高转向架的强度和耐久性，我国采用了多种轮轴制造技术，如热处理、淬火等工艺。
此外，我国还引进了一些先进的轮轴制造设备，提高了轮轴的质量和加工精度。
在轴承方面，我国铁路客车转向架采用的主要是滚动轴承和滑动轴承。
滚动轴承具有承载能力大、摩擦小的优点，广泛应用于高速列车。
而滑动轴承则适用于低速列车和货运列车。
为了提高轴承的耐久性和可靠性，我国铁路客车转向架的轴承采用了优质钢材和先进的加工技术。
弹簧和减震器等部件也对转向架的运行性能起到重要作用。
弹簧可以有效减缓列车行驶过程中的颠簸和震动，提高乘客的舒适度。
减震器则可以减轻转向架在行驶过程中的冲击和振动，延长转向架的使用寿命。
二、发展趋势展望随着我国铁路客运量的不断增加和列车运行速度的提高，对转向架的要求也越来越高。
未来，我国铁路客车转向架的发展将呈现以下几个趋势：1.智能化发展：随着信息技术的不断进步，智能化转向架将成为发展的方向。
智能化转向架可以实时监测列车运行状态和转向架的工作情况，及时发现问题并进行修复，提高列车的安全性和可靠性。
2.轻量化设计：轻量化设计是未来转向架发展的重要方向。
通过采用新的材料和结构设计，减少转向架的重量，可以提高列车的运行速度和能效，降低能耗和运营成本。
3.高速化发展：随着我国高速铁路的不断发展，高速铁路客车的转向架将面临更高的要求。
未来的高速铁路客车转向架需要具备更高的承载能力和抗风性能，以确保列车在高速运行中的安全性和稳定性。
4.绿色环保：绿色环保是未来转向架发展的重要方向。
CRH1CRH2CRH5动车组转向架结构原理说明
CRH1CRH2CRH5动车组转向架结构原理说明CRH1、CRH2和CRH5是中国高速铁路动车组的型号，其转向架结构相似但存在一些细微的差异。
在下面的解释中，将涵盖这三种型号的转向架结构原理。
动车组转向架结构原理说明：一、整体结构概述：动车组转向架主要由轮对、车轴、转向架架体、阻尼器和弹簧等组成。
其主要功能是给列车提供支撑和转向功能。
转向架需要承受列车的重量，并通过转向架架体的转向机构实现转向控制。
二、轮对与车轴的作用：轮对是动车组转向架的关键部分，是其与铁轨间的主要接触面。
通过与轨道的摩擦力，轮对能够传递列车的牵引和制动力，并提供侧向牵引力来实现转向。
车轴是轮对的支撑轴承，通过车轴将轮对固定在转向架上。
车轴可以承受列车的垂直载荷，同时使得轮对在水平和垂直方向上能够相对转向架旋转。
三、转向架架体的结构与材料：转向架架体是转向架的主要部分，构成了转向架的骨架。
它通常由钢材制成，因为钢材具有较高的强度和刚性，能够承受列车的重量和转向力。
转向架架体包括上架体、下架体和链座等组成部分。
上架体是连接转向架与车体的关键部件，负责承受列车的垂直载荷和侧向牵引力。
下架体是与上架体相连接的主要支撑结构，在列车行驶过程中能够减震、缓冲和抗侧翻。
链座是连接转向架与车体之间的链条连接点，通过链条传递列车的纵向牵引力和制动力。
四、转向机构的工作原理：转向架的转向机构是实现列车转向控制的关键部分。
其主要由转向架架体上的玩异步机构、传感器、执行器和控制系统等组成。
王异步机构是转向机构的主体部分，通过将传感器感知到的转向信号转换为机械运动，实现转向架的转向控制。
传感器可以感知列车行驶时的偏差角度，并将信号传输给执行器。
执行器负责将电信号转化为机械运动，通过推拉杆等机构实现转向架的转向。
控制系统负责计算和控制列车的转向角度和速度。
基于列车行驶的实时数据，控制系统能够自动调整转向机构的转向角度和速度，使列车保持在预定的轨道上行驶，同时对列车进行稳定控制。
高速客车转向架发展模式
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｈ ｓ ｅ ｄ ｔａ ｎ ｉ ｎ ｅ ｆ ｃ ｉ ｅ ｍ ｅ ｓ ｒ ｏ ｒｓ ｈ ａ ａ ｉｙ ａ ｄ ｓｒ ｃ ： ｅ ａ ｐ ｉ ｔ ｆ ｈ ｇ ｐ ｅ ｒ ｉ ｓ ｃ ｏ ａ ｆｅ ｔｖ ａ ｕ ｅ ｔ ｉｅ ｔ ｅ ｃ ｐ ｃ ｔ ｎ
ｅｆｉｉ ｎ ｙ ｆ ａ ｌ ｙ ｒ ｎｓ ｒ ．Ｔｈｅ ｅ ｐ ｔ ｉ ａ ｆｃ ｅ ｃ ｏ ｒ ｉｗａ ｔ ａ ｐｏ ｔ ｋ ｙ ａｒｓ ｎ ｈｉ ｓ ｅ ｐ ｓ ｅ ｇｅ ｃ ａｒ ｂ ｇｉ ．Ｔｈ ｇｈ ｐｅ ｄ ａ ｓ ｎ ｒ ａｒ ｅ ｏ ｅ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐｍｅ ｓ ｏｒ ｂａ ｉ ｔ ｕｃ ｕ ｅ ｏｆｂｏ ｅ ｆｈｉ ｈ ｓ ｅ ｓ ｅ ｇｅ ａ ｂｒ ｄ ａｒ ｎｔｏｄ ｅ ｅ ｅｏ ｎｔｈｉ ｔ ｙ， ｓｃ ｓ ｒ ｔ ｒ ｇｉｓ ｏ ｇ ｐｅ ｄ ｐａ ｓ ｎ ｒｃ ｒａ ｏａ ｅ ｉ ｒ ｕｃ ｄ， ｇ ｎｅ ａ ｖ ｌ ｐｍｅ ｓ ｏｒ ｎｄ ｏ ｒ ｔｎｇ ｃ ｎｄｉｉ ａ ｓ ｎ ｒｃ ｒｂｏ ｅ ｉ ｅ ｒ ｌｄｅ ｅ ｏ ｎｔｈｉ ｔ ｙ ａ ｐｅ ａ ｉ ｏ ｔｏｎ ｏｆｐ ｓ ｅ ｇｅ ａ ｇｉ ｎ Ｃｈｉ ｒ ｅ ｃ ｉ ｄ ｎａ ａ ｅ ｄ ｓ ｒｂｅ ｂｒｅ ｌ Ｃｏ ｂｉ ｄ ｗｉｈ ｐｒ ｃ ｉ ｉｕ ｔｏｎ ｉ ｉ ｆｙ． ｍ ｎｅ ｔ ａ ｔｃ ｓ ｔ ａ ｉ ｎ Ｃｈｉ ａ，ｈｅ ｍｏ ｆｄ ｖｅｏｐｍｅ ｏ ｅ ｔｈｉ ｈ ｓ ｅ ｄ ｎ ｔ ｄｅ ｏ ｅ ｌ ｎｔｏｆｂ ｇｉ ｓａ ｇ ｐ ｅ ｐ ｓ ｅ ｅ ａ ｎ Ｃｈｉ ｓ ｐｕ ｆ ｒ ｒ ａ ｓ ｎｇ ｒ ｃ ｒ ｉ ｎａ ｗａ ｔ ｏ ｗａ ｄ．Ｉ ｉ ｉ ｅ ｔ ｓ ｐｏ ｎｔ ｄ ｏｕｔ ｈ ｔ ｗｅ ｈｏ ｄ ｕｓ ｔ ｅ ｅ ｅ ｉ ｎｃ ｔ ａ ｓ ｕｌ ｅ ｈ ｘｐ ｒｅ ｅ ｏｆ ｄ ｖ ｌ ｅ ｏｕｎｔ ｉｓ ｆ ｒ ｒ ｆ ｒ ｎｃ ｎ ｄ ｖｅｏｐｍｅ ｈ ｏｇ ｅ ｆ ｒ ｐａ ｓ ｎ ｒ ｃ ｒ，ａ ｄ ｄ ｖ ｌ ｈ ｅ ｅ ｏｐ ｄ ｃ ｒｅ ｏ ｅ ｅ ｅ ｅ ｉ ｅ ｌ ｎｔｏｆｔ ｅ ｂ ｉ ｏ ｓ ｅ ｇｅ ａ ｎ ｅ ｅ ｏｐ ｔ ｅ Ｃｈｉ ａ ｅ ｕｒ ｄ ｍｏｄ ｎ ｂ ｉ ｇ ｐｅ ｄ ｔ ａ ｎ ｅ ｓ ｎ ｆ ａｔ ｅ ｅ ｏ ｏｇ ｅ ｏｆｈｉ ｈ ｓ ｅ ｒ ｉ ．７ ｒ ｆ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｈｉ ｈ ｓ ｅ ｄ ｐ ｓ ｅ ｅ ａ ｂｏ ｅ； ｇ ｐ ｅ ａ ｓ ｎｇ ｒ ｃ ｒ； ｇｉ ｍｏｄ ｆｄｅ ｅｌ ｅ ｏ ｖ ｏｐｍｅ ｎｔ
高速客车转向架发展及运用
高速客车转向架发展及运用姓名：宋建斌班级：机械1206摘要：概述了国外高速客车转向架的发展经历、基本结构和采用的新技术。
关键词:高速客车;转向架;发展;运用，德国，法国。
高速客车的关键技术之一是转向架,其历史可以追溯到19世纪中期。
转向架的应用不仅提高了客车的运行速度,同时使车辆具有良好的曲线通过性能和舒适性。
早期的客车转向架主要以铸钢结构或钢板铆焊结构为主,一系悬挂采用导框式轴箱加板簧方式,轴承为滑动轴承。
其中央悬挂采用板簧加摇枕结构,心盘用于承载和传递纵向力,基础制动为踏面制动。
随着制造水平的提高,客车转向架开始采用焊接构架结构。
20世纪20年代开始出现了摇动台结构的转向架,有效地降低了二系的横向刚度,从而大幅度提高了车辆的横向动力学性能。
50年代后,盘形制动、磁轨制动及防滑器等新技术开始在客车上得到应用,为客车运行速度的提高奠定了基础。
在此之后,空气弹簧的应用以及中心销取代传统的心盘结构,使客车的动力学性能得到了进一步改善。
70年代后,无摇枕转向架开始出现,使客车转向架朝着轻量化、模块化、无磨耗、高舒适度的方向发展。
进入90年代,磁轨涡流制动开始应用,不仅消除了磨耗,降低了噪声,还大大提高了制动功率。
1.1德国德国的第1台客车标准型转向架于1890年研制成功。
该转向架采用锻压铆接构架,一系悬挂为轴箱导框加板簧,中央悬挂由中央板簧、摇枕、摩擦旁承和心盘组成。
在此基础上,20世纪30年代德国又开发出Gêrlitz系列转向架,最高运行速度为160km/h。
为解决轴箱导框的磨耗问题,德国联邦铁路(DB)于1939年开始研制Minden-Deutz新型转向架。
该转向架采用了H型焊接构架,一系悬挂为双圆簧和双拉板式定位装置,中央悬挂由摇动台、钢圆簧、摇枕、摩擦旁承和心盘组成,在摇枕和构架的两侧设有牵引拉杆。
该转向架于1949年完成试制并投入线路考核试验,随后定型为MD32标准型转向架。
此后,又根据不同要求改型为M36等10多种MD系列转向架,其中,约一半以上出口到其他国家。
CRH3高速动车组转向架特点、结构和技术
11 转向架轴距
2500mm
2500mm
2500mm
12 轮对内侧距
1353mm
1353mm
1360mm
13 轴颈中心距
2000mm
2000mm
2000mm
14 最大设计轴重
17t
17t
17t
15 转向架空气弹簧中心横 1900mm 向距离
16 枕梁上面距轨面高度 1009mm
2000mm 1009mm
1 持续运行速度 2 最高运营速度
300km/h 330km/h
250km/h 200km/h
300km/h 330km/h
3 最高试验速度
350km/h 321km/h
350km/h
4 减载率（准静态/动态） 0.65/0.8 0.65/0.8
0.65/0.8
5 脱轨系数
0.8
0.8
0.8
6 倾覆系数
11
2.1 转向架总体说明
采用双H型焊接构架及与转向架集成化的铸造铝合 金过渡枕梁、空心车轴和铝合金齿轮箱结构；实现轻 量化设计，改善动力学性能，降低对线路的冲击；牵 引电机采用弹性架悬结构，提高转向架的高速运行品 质；采用高柔性大曲囊空气弹簧、长度可调式抗侧滚 扭杆装置和两点式空气弹簧控制系统，从而改善高速 运行的综合动力学性能；设有轮对、空气弹簧和牵引 电机紧急系统，确保转向架的安全可靠性。
1900mm 1009mm
17 新轮轮径
920mm
920mm
920mm
18 磨耗到限轮径 (动/拖) 830/860mm 830/860mm 830/860mm
19 动车转向架自重
≤10t
≤10t
我国高速动车组转向架技术发展与展望
我国高速动车组转向架技术发展与展望发布时间：2023-01-15T03:40:16.053Z 来源：《中国科技信息》2023年第17期作者：于杨于壮姜浩[导读] 动车组的转向架是保证高铁安全、稳定的重要部件。
高速铁路列车对车辆的性能提出了更高的需求。
于杨于壮姜浩中国铁路济南局集团有限公司青岛动车段，266000摘要：动车组的转向架是保证高铁安全、稳定的重要部件。
高速铁路列车对车辆的性能提出了更高的需求。
与常规的转向架相比，在保证较高的动态特性和较快的速度下，列车的转向架在保证较高的功率和较高的速度下，能够有效地发挥列车的车轮和轨道的粘附力。
本文介绍了我国高铁动车组转向架的发展历程。
从自行研发、引进技术、消化吸收再创新，到逐步发展出“和谐号”、“复兴号”系列动车组，并在全国范围内推广使用最高时速350公里的动车组，同时展望了转向架技术的未来发展方向趋势，为相关业内人员提供参考。
关键词：高速动车组；转向架；发展趋势引言近几年，高速列车的迅速发展给国家的经济发展和人民的生活发展带来了巨大影响。
国内高铁列车不但在国内取得了很大的成绩，还在不断拓展海外市场。
在铁路车辆运行时，转向架可以缓解铁路不平顺对列车的影响，确保列车运行的稳定性、安全性和曲线通行性能。
所以，研制高性能的转向架成为我国高铁技术发展的重点。
随着交通强国、碳达峰、碳中和等国家“一带一路”等国家政策的出台，中国高铁列车的高端制造技术得以迅速发展。
“十四五”到2035年之间，面向全球技术的发展，我国高铁将在“装备一代”与“研制一代”的基础上，进行“预研一代”、“探索一代”技术的研发。
1.动车组转向架概述“十三五”为使高铁列车能够“走出国门”，并在“一带一路”沿线有关的国家推广使用，开发了一种可变轨式的变轨式转向装置；为了在“十四五”时期保持高铁技术的领头羊位置，我国将不断深化对轮轨技术的研究，使其达到400公里/小时、600公里/小时的探索速度；在今后的发展中，高速列车将会更加安全、更加智能、更加环保、更加节能、更加经济、更加舒适、更加友好、更有时代特色，开辟高速列车的新时代。
高铁客车转向架结构特点及改进优化方案
高铁客车转向架结构特点及改进优化方案高铁客车转向架是高铁客车中的关键组件，对车辆的行驶稳定性和安全性起着重要作用。
本文将探讨高铁客车转向架的结构特点，并提出改进优化方案。
1. 结构特点高铁客车转向架的主要结构特点如下：1.1 转向横梁转向横梁是转向架的主要承载部件，连接车体和轮对。
它通常由高强度钢材制造，具有足够的刚度和强度，在保证转向架整体刚性的同时，能承受车辆行驶中的振动和冲击力。
1.2 转向齿轮转向齿轮是转向架中的核心部件，通过与齿轮齿条的啮合来实现转向机构的转动。
它需要具备高精度和高强度的特点，以保证转向系统的准确性和可靠性。
1.3 转向悬挂系统转向悬挂系统由扭杆、弹簧和减震器等组成，用于吸收车辆行驶中的冲击和振动，保证车辆在高速运行时的稳定性和舒适性。
2. 改进优化方案为了进一步提升高铁客车转向架的性能和可靠性，以下是几个改进优化方案的建议：2.1 材料优化选择更高强度和更轻量化的材料，可以提高转向架的结构强度和刚度，减轻车辆整体重量，并降低能耗和碳排放。
2.2 精密制造采用高精度的制造工艺和设备，确保转向齿轮的精度和磨合性能，以提高转向系统的准确性和可靠性。
2.3 悬挂系统改进优化转向悬挂系统的设计，选择合适的扭杆、弹簧和减震器，以提高车辆行驶的稳定性和乘坐舒适性。
2.4 数据监测和维护引入智能化的数据监测系统，实时监测转向架的工作状态和健康状况，及时发现问题并进行维护，以确保转向架始终处于最佳工作状态。
综上所述，高铁客车转向架的结构特点包括转向横梁、转向齿轮和转向悬挂系统。
通过材料优化、精密制造、悬挂系统改进和数据监测维护等方面的改进优化，可以进一步提升转向架的性能和可靠性，为高铁客车的安全和舒适运行提供保障。
国外高速动车组转向架发展概况
国外高速动车组转向架发展概况摘要：转向架是动车组车辆的走行部件，主要承担承载、牵引、缓冲、制动、导向等作用，本文简要介绍了国外几个主要国家高速动车组转向架的发展状况、设计特点及性能参数等。
1、日本新干线动车组的高速转向架日本的新干线动车组转向架技术可以分为三代，第一代DT200型高速转向架主要用于0系列和100系列动车组。
100系列动车组开始运营于1985年，最高运营时速为230km/h，编组形式为12M2T,使用DT2200型转向架，转向架重量为9.8t,轴距2500mm，轮径910/860mm，轴型为实心形式，使用IS式轴箱定位装置和全旁承支撑结构。
第二代是TDT203型和TTR7001型无摇枕高速转向架，主要用于300系列车组，300系列动车组开始运营于1991年，最高运营时速为270km/h，编组形式为10M6T,使用TDT203型和TTR7001型转向架，其中TDT203为动车转向架，TTR7001为拖车转向架。
转向架重量为6.7t,轴距2500mm，轮径860/790mm，取消了摇枕、牵引拉杆装置、心盘和旁承等结构，从而降低簧间重量，轴箱定位方式为圆筒橡胶定位。
车轴采用空心轴形式，使得整体转向架质量相对第一代大大下降，同时使用抗蛇行减振器，大大提高了整车的稳定性。
第三代是WDT205型（图1）和700系TDT204及TTR7002型高速转向架，主要用于500系列车和700系列车。
500系列动车组开始运营于1997年，最高运营时速达到了300km/h，所有转向架均为动力转向架型号为WDT205，转向架重量为6.5t,轴距2500mm，轮径910/860mm。
700系列动车组最高运营时速为285km/h动力转向架型号为TDT204，拖车转向架型号为TTR7002，和300系列一样，采用圆筒橡胶轴箱定位方式，为减小车体的横向振动，使用了半主动控制减振器。
图1 500系列WDT250型转向架2、德国ICE系列高速转向架图2 MD530型转向架德国高速动车组主要是ICE系列电动车组，目前主要有三个系列，其中ICE1使用MD530型转向架如图2所示，于1982年开始进行研发，1991年投入使用，最高运行速度280km/h，转向架重量为14.4t，轴距3000mm，采用长拉杆轴箱定位，基础制动有盘形制动和磁轨制动两种至东兴市，每轴上有4个盘，电机悬挂方式采用半体半悬。
高速动车组转向架的发展及其动力学特性综述
高速动车组转向架的发展及其动力学特性综述摘要：随着动车组技术的飞速发展，其结构也越来越复杂。
车辆的性能也相应地不断提高，特别是高速动车组转向架。
高速动车组转向架是一种极其复杂的机电液一体化结构，转向架的设计和制造水平，对整个高速铁路系统的安全可靠运行有着重要影响。
因此，分析研究转向架的结构特点，具有重要意义。
本文综述了我国高速动车组转向架的发展现状及其动力学特性，并在此基础上提出了进一步改进和提高我国高速动车组转向架动力学性能的建议。
关键词：高速动车组；转向架；发展；动力学特性引言：随着我国经济的飞速发展，国内铁路也经历了一次又一次的变革，其中以高速动车组转向架的发展最为明显。
我国在二十世纪90年代末期就开始了对高速动车组转向架的研究，从最初的CRH2型动车转向架，到后来的CRH2型动车组、CRH3型动车组以及CRH2C型动车组等。
与此同时，我国也开始了对高速动车组转向架的设计与制造技术进行研究和实践。
为了适应我国高速铁路不断发展的需求，高速动车组转向架也在不断地改进和完善。
目前我国已经自主研发了多种类型的高速动车组转向架，其中包括各种动力单元动力形式、传动方式、制动方式等。
一、我国动车组转向架发展历史及现状我国铁路动车组转向架的发展始于20世纪50年代，最早研制的是复兴号CRH2型动车组，并于50年代末在北京—石家庄铁路上投入运行。
其后，我国又先后研制了CRH3A、CRH3、CRH5型动车组。
进入21世纪后，随着我国铁路运输提速的需要，特别是在“十一五”规划期间，我国对高速铁路列车的研究、开发和投入力度进一步加大。
目前，我国已研制出了时速350公里的CRH6A型高速动车组、时速200公里的CRH380型高速动车组，并将于“十二五”期间投入运行。
二、高速动车组转向架的动力学特性（一）基于轮轨间滚动接触的动力学分析轮轨间的滚动接触是一种非线性滚动接触，是由于轮轨间的非线性滚动摩擦造成的，其计算方法主要有：传统的多体动力学方法、有限元法和离散元法。
动车组技术--高速动车组转向架
转向架的转弯原理
当车辆以一定速度开始进 入曲线时,前轮对的外轮轮缘与 外轨的内侧面接触,互相挤压产 生导向力,并由导向力引起导向 力矩,使转向架相对线路产生转 动。在曲线上外轨长、内轨短 。车轮与钢轨接触的部分为踏 面, 当轮对通过曲线时,由于踏 面有锥度,轮对向外移动后,外 轨与车轮接触点的直径大,走行 距离长,内轨与车轮接触点的直 径小,走行距离短,这样便可以 顺利通过曲线。
转向架的任务及主要承担部件
1.承载（传力）——承受车架以上各部分之重量； 转向架的所有部件都必须承载。 2.驱动（牵引）——保证轮轨间必要的黏着，并将 轮轨的轮周牵引力传给车架和车钩；由驱动装置承 担。 3.制动——产生必要的制动，使机车能在规定的制 动距离内停车；由基础制动装置承担。 4.转向——保证机车顺利通过各种曲线；由车体与 转向架间的连接装置（即牵引装置）承担。 5.缓冲（平稳、减震）——缓和路线不平顺对机车 的冲击，保证机车运行平稳；由一、二系悬挂系统 承担。
1
高速转向架性能
稳定性 平稳性 良好的曲线通过性能
高速转向架应具备的性能
在设计制造高速转向架时，必须解 决其高速运行时的稳定性、平稳性和良 好的曲线通过性能等关键技术问题，以 保证高速列车安全行驶、乘坐舒适、减 少维修。
一、高速运行的稳定性
转向架如何适应高速运行? 随着速度的提高出现问题了,车辆的 蛇行运动会出现失稳现象,一旦失稳,车 轮将猛烈冲击钢轨,甚至造成脱轨翻车, 这是铁路安全绝对不能允许的。必须避 免出现蛇行运动的失稳现象。
高速运转下，轮对踏面的磨耗极其剧烈，是 动车组转向架技术的一个需要解决的关键问题。
（视频）
1
高速转向架技术
高速转向架发展概况 高速转向架技术
高速客车转向架发展模式
高速客车转向架发展模式作者：李永超来源：《赢未来》2017年第15期摘要：目前，我国已着手发展具有自主知识产权的高速列车，在研制我国高速客车转向架时，应借鉴和吸取国外高速客车转向架的成功经验，结合我国铁路的实际情况，早日研制出适合中国线路条件、有中国特色的高速客车转向架。
关键词：高速客车；转向架；发展；运用中图分类号：U58 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0360-01高速旅客列车是增加铁路运能最为有效的措施，高速客车的关键技术是转向架。
简述了我国客车转向架的发展过程和基本现状。
结合我国实际情况，提出发展我国高速客车转向架的基本模式，指出应借鉴国外客车转向架技术，发展具有我国特色的高速客车转向架。
1 我国客车转向架现状我国客车转向架的研制经历了仿制、独立开发和快速发展。
以前，我国基本没有客车生产能力，所有转向架均为国外制造，品种复杂，且技术落后。
新中国成立后，开始仿造前苏联的客车转向架，如101转向架和201转向架开始大量生产，主要用于21型客车上。
101和201转向架在解放初期为我国的经济复苏和发展作出了贡献，但由于该转向架结构老化，定位和悬挂装置不理想，动力学性能较差，被后来开发的202转向架取代。
202型转向架是开始独立研制的，为我国C轴标准型客车转向架，用于22型和23型客车上，202型转向架设计速度为120 km /h，一系采用螺旋钢弹簧、干摩擦导柱式轴箱定位，中央悬挂采用螺旋弹簧带摇动台结构，并设有液压减振器。
构架和摇枕为铸钢结构，采用吊挂式双侧闸瓦制动。
该转向架的轮对定位装置易磨耗，牵引和制动靠摇枕挡起作用，纵向冲动较大。
此外，摇动台吊杆较短，且无二系横向减振器，速度大于100 km /h 后横向性能较差。
针对202转向架在使用过程中出现的问题不断地加以改造，先后出现了202原型、202A、202B、202C等多种型号，但由于每次改进都不完善和彻底，其性能未得到实质性的提高。
高速客车转向架发展及运用探讨
高速客车转向架发展及运用探讨摘要：伴随社会经济的不断发展，科学技术水平的持续提升，许多新技术、新理念、新方法在高速客车设计、生产中得到广泛应用，有力推动着此领域的发展与完善。
本文结合当前实况，从多方面探讨了高速客车转向架的当前发展及运营情况，望能为此领域应用研究提供些许借鉴。
关键词：高速客车；转向架；发展应用欧美等国早在19世纪时便已经着手提高机车车辆运行速度的研究，当时的旅客列车（由蒸汽机车牵引）的试验速度已经达到了每小时100km。
而到了上个世纪50年代中期，发过成功研制出油电力机车牵引的列车，其速度提升至每小时300km。
但受限于当时技术条件，高速列车未能实现商业化，且旅客列车的最高速度维持在每小时160km，直至70年代时，日本开通了世界首条高速铁路，时速提升到每小时210km。
时日今日，高速客车已得到多代发展，技术更为成熟，速度更高，如ICE高速列车的，其速度已经达到了400km/h。
我国作为客运大国，有着广泛的客运线路，且在高速客车发展方面，也取得了不错进步。
本文以高速客车的转向架为研究对象，就其发展及应用情况探讨如下。
1.构架伴随客车运行速度的不断提升，构架不仅要有较好的疲劳强度，而且还应做到重量轻、结构简单等。
现阶段，除了欧美部分国家外，客运转向架的构架大多选用的是H型焊接构架。
而在侧梁上，通常采用的是比较传统的箱形结构，之所以要选用这种结构，原因有二：其一为增加强度，其二是实现空气弹簧附加空气室相应容积的增加。
针对部分欧洲发达国家而言，其通常采用的是箱形结构模式，而日本选用的则为双无缝钢管方式。
针对选择双无缝钢管横梁的构架来讲，其具有容易达到盘形制动及质量轻等优点，因此，其近年来已得到广泛发展与应用。
还需要指出的是，为了促进脱轨稳定性的提高，以及轮重减载率的降低，高速客车转向架在选择构架时，尽量选择柔性构架，比如德国TALBOT的高速转向架，所选择的为构架侧梁上盖板开槽的方式，而SGP、SIG所对应的高速转向架，选用的是横梁结构，以此来促进构架柔性的提高。
我国高速动车组转向架技术发展与展望
我国高速动车组转向架技术发展与展望摘要：高速动车组是我国铁路运输发展的重要组成部分，而转向架则是高速动车组运行中不可或缺的组件之一。
本文通过对我国高速动车组转向架技术发展的回顾和分析，总结出现阶段存在的问题，并提出相应的应对策略，以期推动我国高速动车组转向架技术的进一步发展和提高。
关键词：高速动车组；转向架；技术发展引言：高速动车组是我国铁路运输的重要组成部分，其快速、安全、舒适的运行速度及稳定性，为我国交通运输事业的发展做出了重要贡献。
而高速动车组的运行离不开转向架这一重要组件，其所处的环境和受到的挑战也越来越多，因此，提升高速动车组转向架技术的水平，已成为我国铁路运输行业面临的一项重要任务。
一、我国高速动车组转向架技术发展现状1.转向架轴承寿命短。
转向架轴承寿命短主要是由于高速动车组的运行环境和路况复杂，导致轴承承受的载荷、震动、冲击等作用较大。
在高速运行过程中，轴承受到的往复载荷和滚动接触应力也较大，使得轴承表面容易疲劳开裂、脱落，进而影响到其使用寿命[1]。
同时，由于转向架结构和制造工艺的局限，轴承与其他零部件之间的匹配程度和配合精度难以达到理想状态，也会影响到轴承的使用寿命。
2.转向架结构不够优化。
传统的转向架结构存在一些缺陷，主要表现为结构重量较大、制造成本高、易受力点影响等。
由于高速动车组需要在高速运行过程中承受大量的惯性力和运行阻力，因此转向架的结构优化显得尤为重要。
结构重量过大不仅会增加动车组的总重量，而且会使得整个动车组的能耗增加，导致运行经济性降低。
此外，由于制造工艺水平不高，传统的转向架结构难以实现精密配合，易受力点影响，因此会出现一些安全隐患。
3.转向架维护成本高。
由于高速动车组运行环境复杂，轴承、传动装置和制动系统等配件容易受到损伤和磨损，需要经常检修和更换。
此外，维护工作需要专业技术人员进行，需要购买专业工具和设备，这些都需要较高的成本支出。
同时，如果维护不及时或者不合格，将会带来安全隐患和经济损失。
铁路交通中高速转向架动力学分析研究
铁路交通中高速转向架动力学分析研究随着高速铁路的发展，铁路交通的速度和效率越来越高。
高速列车的运行离不开转向架的支持，而转向架的动力学行为对高速列车的运行和安全具有重要影响。
因此，对铁路交通中高速转向架动力学特性的研究具有重要意义。
1. 转向架的基本结构转向架是构成铁路车辆内部部件的一个非常关键的零部件。
它通常由车轮、轴箱、弹簧、支承架和止动器等零部件组成。
转向架在直线运动时，车轮受到重力和轨道的支持，而在曲线行驶时，车轮需要在弯道上发生偏移。
轮对的偏移由转向架来控制，保证高速列车在行驶过程中平稳运行。
因此，转向架的动力学特性对高速列车的行驶和安全至关重要。
2. 转向架的动力学特性转向架的动力学特性主要包括横向摆动和纵向振荡两个方面。
（1）横向摆动：高速列车在进入曲线时，车轴会发生横向摆动。
这种摆动受到车体和转向架的约束，因此，转向架的结构和刚度特性对横向摆动的影响很大。
横向摆动会影响列车的稳定性和行驶速度，因此要求转向架具有较高的刚度和抗扭性能。
（2）纵向振荡：高速列车在运行过程中会发生纵向振动，这种振动受到车体和轮对的作用。
转向架的弹性特性会影响车轴和车体之间的振荡能量传递，因此，转向架的刚度和弹性特性对于减小纵向振动很重要。
3. 转向架的动力学分析方法转向架动力学分析是研究铁路车辆运动规律和相应的动力学特性的一种方法。
常见的方法有解析方法、数值方法和试验方法。
（1）解析方法：解析方法通过数学方程式描述转向架的运动和变形，通过解析解求得转向架的动力学特性。
解析方法适用于简单结构和较小变形情况下的转向架分析。
（2）数值方法：数值方法通过有限元分析、多体动力学模拟等方法对转向架的动力学特性进行仿真分析。
数值方法适用于更复杂的结构和大变形情况下的转向架分析。
（3）试验方法：试验方法在实际高速列车上进行，通过安装传感器并测量车辆的运动和变形数据，来分析转向架的动力学特性。
4. 转向架动力学分析的应用转向架动力学分析在高速列车设计和运行中的应用越来越广泛。
CRH3型动车组转向架设计结构简介
CRH3型动车组转向架设计结构简介摘要：随着我国经济的迅猛发展、人民生活水平的稳步提高，铁路旅客列车高速化、智能化、安全化和舒适化成为未来发展的主要方向，CRH系列高速动车组应运而生。
CRH3型动车组作为CRH系列中速度快、安全性能好、智能化程度高、舒适度好等优点领跑中国高铁，转向架作为支承车体使之在轨道上运行的关键部件，其运行的安全性、平稳性和可靠性最为重要，关系着行车安全、速度、舒适度。
转向架的优化设计和制造质量是确保动车组安全运行的核心环节。
本文主要介绍了CRH3型动车组，动车典型转向架知识以及CRH3型动车组转向架的优化设计、安装等知识。
关键词：高铁；CRH3型动车组；转向架；安全出行引言CRH3型动车组以CRH系列动车组中速度快、安全性好、智能化高、舒适度好等优点领跑中国高铁。
转向架作为动车组的核心部件，在动车组安全、舒适、高速运行中发挥重要作用。
一、转向架结构原理及基本部件1.1 转向架基础知识1.11 转向架的作用支承车体并使之在轨道上运行的装置称为转向架，亦称走行部，它是动车组的关键部件。
1.承重—承担机车上部的重量，包括车体及安装在车体内的各种机械、电气设备的重量，并把这些重量经一系弹簧悬挂装置传递到钢轨上。
2.传力—产生牵引力和制动力，并把产生的牵引力和制动力经牵引装置传递到车体底架，最后传递到车钩，实现对列车的牵引和制动。
3.缓冲（走行）—在机车运行中缓和线路对机车的冲击，保证机车运行的平稳性。
4.导向—在钢轨的作用下，引导机车顺利地通过曲线和道岔，保证机车在曲线上安全运行。
1.12 转向架的组成基本组成及其功能：1.轮对：走行导向。
2.轴箱：降低摩擦阻力，化滚动为平动。
3.一系悬挂装置：用以固定轴距，保持轮对正确位置，安装轴承等。
缓冲轴箱以上部分的振动，以减轻运行中的动作用力。
4.构架：安装基础。
5.二系弹簧悬挂：也叫车体支承装置：是车体与转向架的连接装置。
6.基础制动装置：是制动机产生制动力的部分。
高速动车组转向架的发展与研究方法综述
科技论文写作与文献检索题目：高速动车组转向架的发展与研究方法综述学生姓名： XXX学生学号： XXXXX专业名称：车辆工程（学）所属学院： XXXXX学院201X年X月高速动车组转向架的发展与研究方法综述XXX，XXXX，XXXX学院摘要：本文主要介绍了国内高速动车组转向架的发展历程及其结构组成，从多个层面论述了转向架的研究方法和内容。
探讨了有限元法在高速动车组转向架的研究领域的应用。
关键词：高速动车组；转向架；发展历程；研究方法；综述1 绪论20世纪60年代，日本开发了第1代0系新干线动车组用DT200型动力转向架，其一系悬挂采用IS拉板双圆簧模式，中央悬挂由空气弹簧、液压减振器等组成[1]。
随着研究的不断深入，又先后开发了300系动车组用DT203型、500系用WDT9101/9102/9103型等20余种转向架[2-3]。
这些转向架结构不断简化，通过采用轻量化焊接构架、铝合金轴箱、铸铝齿轮箱和空心车轴等技术使转向架质量和簧下质量得到降低；驱动单元除采用常规的牵引电机架悬、通过齿式联轴节补偿相对位移的模式外，还在试验转向架上对牵引电机半体悬、平行万向轴驱动和牵引电机体悬、纵向万向轴-锥齿轮传动等模式进行了试验；对于轴箱定位方式，新干线动车组则通过多方案对比确定最优模式[4]；500系、N700系等动车组分别采用了半主动控制横向减振器、主动控制空气弹簧等新技术，以改善车辆动力学性能，提高车辆运行速度。
随着铁路运行速度的不断提高，我国在设计动力分散型动车组时先后设计了多种动力和非动力转向架，其中较具代表性的有“春城”号动车组用CW—D/T型，“长白山”号动车组用CW—200D型，“中原之星”动车组用DDB—1型、DTB—2型，“中华之星”动车组用SW—300型、CW—300型和“先锋”号动车组用PW—250M/ T型转向架[5-7]。
近年来，为了满足我国高速动车组发展需求，我国通过以高速动车组技术换取中国市场的政策，引进国外先进技术，与其共同设计研发了高速动车组CRH系列[8]。
CRH3动车组转向架构架结构分析
年
月
日
毕业设计（论文）开题报告
题 目 董宣利 动车组转向架构架结构分析（一）——左梁建模与结构分析 学号 20121096 班级 试 1206 班 专业 机械（卓越）
学生姓名
一、研究内容摘要 进入二十一世纪， 人们越来越关注出行的快速舒适、 旅行的安全以及环境的可持续发展。 高铁本身不可替代的优势，使之成为世界经济快速发展的产物，高速铁路的到来，预示着轨 道交通的复兴。改革开放以来，我国经济飞速发展，普快列车越来越满足不了人们日益加快 的生活节奏和出行要求。大力发展高速铁路技术是适应现代化建设的跨越式发展，实现中国 梦的正确抉择。我国的基本发展方法是引进国外现有的先进设计制造技术，在此基础上进行 吸收，最终设计制造出具有我国自主知识产权的高铁技术，进入世界先进之林。CRH 高速列 车是电力动车组，是前铁道部向德国西门子、日本川崎重工等外企引入并消化吸收后，由中 国中车生产制造的高速动车组，命名为“和谐号” 。研究和谐号动车组转向架构架结构强度 有限元分析，对我国高铁技术以后向舒适性和环境相关性发展具有重要的理论应用价值。 二、进行的主要工作 1、绘制 CRH3 动车组转向架构架三维零件图。 2、根据转向架构架二维图，将绘制的三维零件图进行装配。 3、装配完成后，对装配体进行干涉检查。 4、学习 ANSYS Workbench 有限元分析软件，建立构架的有限元模型。 5、用 Workbench 对转向架构架模型进行静力学分析和模态分析。 三、预期达到的成果 1、对 CRH3 转向架构架的技术及工作原理有一定的了解。 2、熟练使用 SolidWorks 软件、进行转向架构架的三维造型。 3、熟练使用 SolidWorks 软件对转向架构架的整体进行三维装配。 4、掌握与运用 Workbench 进行转向架构架的静力分析。 5、掌握与运用 Workbench 进行转向架构架的模态分析。 四、毕业设计进度 1 -3 周 搜集 SolidWorks 及 Workbench 等软件的相关资料和高速转向架资料。 4 -6 周 使用 SolidWorks 2014 进行转向架构架的三维造型及装配。 7 -10 周 使用 Workbench 15.0 对转向架构架结构的静强度分析以及模态分析。 11-13 周 撰写论文和翻译文献。 五、搜集的参考文献和资料 [1] 王伯铭. 高速动车组总体及转向架[M]. 成都：西南交通大学出版社，2014. [2] 王文静. 动车组转向架[M]. 北京：北京交通大学出版社，2012. [3] 薛风先等. ANSYS 12.0 机械与结构有限元分析从入门到精通[M]. 北京：机械工业出 版社，2010. [4] 廉耀东. ANSYS Workbench 15.0 结构分析快速入门指南[M]. 北京： 电子工业出版社， 2015.
高速动车组拖车转向架构架结构分析
高速动车组拖车转向架构架结构分析摘要：转向架是高速动车组上的关键装备，也是动车组整体安全平稳行驶的重要保证。
伴随着中国社会经济持续进步和发展，中国高铁动车事业得到了持续发展。
国家高度重视动车组安全运行，所以对动车组转向架性能提出了更高要求。
相比较于传统转向架，动车组转向架能够充分利用轮轨间摩擦力以降低轨道相互作用力，确保高速动车组的安全平稳运行。
鉴于此，文章先对高速动车组转向架做了简要介绍，然后从多个方面对动车组转向架有关内容做了分析，借此仅供有关人员交流借鉴。
关键词：高速动车组；拖车转向架；构架结构前言：近几年来，高速铁路在我国的迅猛发展，给我国经济发展及人民生活方式带来了巨大影响，获得了社会的一致好评。
我国制造的CRH系列高速动车组在内地成功运行的同时，也不断打开了国际市场。
转向架可以缓解铁道车辆行驶过程中轨道不平顺给列车带来的影响，保证车辆行驶稳定性，安全性以及曲线通过能力。
所以研制高性能转向架成为高速动车组技术研发的重点。
一、拖车转向架结构概述（一）拖车转向架的构成拖车转向架是高速动车组车辆的一个重要组成部分，其结构构成主要有以下几个方面：（1）构架上。
构架对转向架和转向架各零部件起着基础支撑作用，从而使其成为一个整体。
构架作为转向架各部件的承载体不但要在结构上，外形上，尺寸上满足各个部件装配的需要，而且要在车体和轮对间承受并传递各方向载荷及扭矩等。
（2）一系指悬挂装置。
一系悬挂装置设置在轮对和构架间，轴箱定位结构为转臂式结构，可保证构架所受垂向载荷在各轮对中均匀分布。
在列车运行过程中，本装置可减小并缓冲线路不平顺造成的构架激扰，保证列车运行顺畅。
（3）二系悬挂装置等。
设在构架与车体间起到连接作用。
二系悬挂装置以枕梁，空气弹簧系统和横向止档为主，可降低轮对运动引起的车体垂直振动和横向冲击动态影响。
（4）轮对轴箱装置等。
主要包括车轮，车轴，定位转臂以及轴箱弹簧。
轴箱及轴承装置是构架与轮对的连接部件，可使车轮在轨道上的滚动变为车体在轨道上的平动。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第20卷第2期(总第48期) 中国铁道科学1999年6月 文章编号:1001-4632(1999)02-0086-11论高速旅客列车转向架的结构模式与发展杨 宁 清(铁道部科学研究院) 摘 要:高速列车转向架是提高列车速度的关键部件。
作者在分析了日、德、法三国高速列车转向架的结构发展概况,阐述了我国高速旅客列车转向架的结构模式与发展趋势,提出我国高速旅客列车仍将以提高运量为前提这一实际情况,列车的牵引重量比较大,因此高速客车转向架型式应立足于适用动车组使用。
关键词:高速列车 转向架 结构模式 发展趋势 中图分类号:U271 文献标识码:A1 引 言 高速铁路以其在高速、大运量、安全、经济等方面的特点正被越来越多的国家所认识。
日本、法国、德国、意大利等国已开行200km・h-1以上的高速列车。
比利时、丹麦、荷兰、加拿大、澳大利亚、印度、韩国等都相继规划和建设高速铁路。
研制动力性能良好的高速转向架是高速列车的一项关键技术。
国外已实现高速铁路客运的各个国家无不投入相当的资金与精力来研制各种类型的高速转向架,其中具有代表性的有日本的新干线系列、法国的T GV系列及德国的ICE系列。
由于各国铁路发展的历史和背景不同,以及技术条件上的差异,使得各自研制的高速转向架的结构类型不尽相同。
然而,在设计原则上的共识和实践经验却导致了高速转向架型式上的众多相同之处,一般可概括为:驱动悬挂由架悬发展到体悬;采用H形的焊接构架,无摇枕或无摇动台结构;二系采用刚度小的柔性弹簧悬挂,无磨耗的轴箱弹性定位,盘形制动和其它附加制动装置等。
归纳国外发展高速旅客列车转向架的途径有以下几种: 由本国自己研制一种完全新型的转向架,如日本新干线列车,法国T GV列车; 在国内已有的车辆结构基础上进一步改进、提高,如德国ICE列车;购置国外已有的成熟关键技术,甚至购置整个列车组。
这3种途径在国外都有取得成功的例子。
我国发展高速旅客列车转向架应采取什么途径为好呢?当然在我国要研制一种完全新型结构的转向架有很大的难度,而在当前国外时速200km・h-1以上的动车已普遍成熟使用的情况下,借鉴国外的先进技术无疑是一条捷径。
但完全依靠进口整个列车组来满足国内高速车 收稿日期:1999-03-26 杨宁清 工程师 铁道部科学研究院《中国铁道科学》编辑部 北京100081辆需要也不是长久之计,它不仅不利于我国铁路技术水平的提高,束缚了今后我国高新技术的发展,随着车辆的长期使用,也会给检修带来不容忽视的问题,最终还是要走国产化的道路。
“八五”期间,我国将“高速动力车车体转向架关键部件研究”列入了重点攻关研究项目。
而转向架选择技术比较先进,与我国现有转向架比较接近的德国ICE 动力转向架作为基础,进行关键技术的研究、试制,并以此为突破口,对高速动力车转向架的综合技术进行全面、深入地了解、消化和吸收,通过这样一种技术途径,有利于加快我国高速旅客列车转向架的研制步伐,缩短我国与国外在高速旅客列车技术上的差距,实现高水平的国产化。
2 高速列车转向架驱动悬挂装置分析比较 减轻簧下重量,降低轮轨间的动作用力是高速旅客列车转向架设计的主要原则。
为此,高速旅客列车转向架的牵引电动机及驱动装置都是设置在二系弹簧以上,并逐步由架悬发展到体悬。
下面就国外几种典型高速动力车转向架的驱动装置进行分析比较。
2.1 万向轴传递方式2.1.1 日本新干线动车组(350km ・h -1)RDT 9031型转向架采用平行万向轴式动力传动机构,其横向布置的牵引电动机安装在转向架构架内的常规位置,一侧与构架的横梁连接,另一侧连接在车体上,其动力由横向布置的有较大位移的挠性板联轴节传递给径向布置的抱轴式架悬圆柱齿轮箱,牵引电动机质量一半是架悬,一半是体悬(图1)。
RDT 9032转向架采用直角万向轴式动力传动机构。
将纵向布置的牵引电动机与盘形制动装置组成一体,并全悬挂于车体上,其动力通过小型和轻型的直角万向轴装置传递给轴向布置的抱轴式架悬圆锥齿轮箱(图2)。
牵引电动机的质量完全由车体承担,与RDT9031转向架相比,RDT 9032转向架具有更大的质量转移效果。
图1 RDT 9031型转向架 图2 RDT 9032型转向架87第2期 论高速旅客列车转向架的结构模式与发展2.1.2 法国T GV 动车(300km ·h -1)在法国国营铁路T GV 动车上,横向布置的牵引电动机及第Ⅰ级圆柱齿轮箱通过3个悬挂点全部悬挂在车体上,牵引转矩通过具有特殊功能的万向轴传递到第Ⅱ级径向布置的抱轴式架悬圆柱齿轮箱(图3)。
此处的万向轴横向布置,需补偿较大的车体和转向架之间的各种相对运动,轴向位移极限范围为±120mm ,并要求在大的位移补偿过程中轴向阻力很小,轴向摩擦系数为0.003。
图3 法国T GV 动车转向架驱动装置 图4 德国I CE 动车转向架的驱动方式2.2 空心轴传递方式2.2.1 德国ICE 动车(250km ·h -1) 在德国ICE 动力车转向架上,将驱动、制动所需的各种装置,包括牵引电动机、有中间介轮的传动齿轮箱、基础制动装置及空心轴机构综合为一体,称为驱动制动单元。
驱动制动单元组装完毕以后,可以作为一个独立的整体实现与车体及转向架构架的联接(见图4)。
图5 意大利ET R 500转向架 牵引电动机横向布置,通过带橡胶关节的吊耳吊挂在转向架中部上方车体底架的支座上,使两电动机吊挂点连线的中点成为转向架的回转中心,另一端则通过两端带橡胶关节的摆杆吊挂在构架端梁上。
驱动制动单元的质心靠近转向架中部的悬挂点,使其在垂直方向约有2/3的质量由车体承担,1/3的质量由转向架构架承担,并使其绕转向架中心的转动惯量更小。
由于在传动机构中采用了双空心轴六连杆机构,其特点是径向刚度大,回转刚度小,以实现既能传递大的周向力,又能很方便地利用六连杆机构的关节弹性及空心轴的倾斜,灵活地补偿车体和转向架之间的各种相对运动。
另外,德国最新研制的ICE 2.2高速动车组转向架目前正在开发两种新的驱动装置。
2.2.2 意大利ET R500(275km ·h -1(见图5)) 1990年投入局部商业运行的意大利ETR500动车组,其驱动方式也同ICE 类似,将牵引电动机、88中 国 铁 道 科 学 第20卷有中间介轮的传动齿轮箱、托架、空心轴驱动装置等综合成驱动单元。
由于驱动单元悬挂在车体上,还要允许一系、二系弹簧位移以补偿车体和转向架之间的所有相对运动,为此,设置了一套空心轴装置,该装置由两根绕车轴的同心管组成,通过柔性套管和联杆使空心轴的一端连接驱动齿轮箱的输出端,另一端连接车轴,这样既使空心轴与轴车不在一条直线上,也能平滑地传递电动机和车轴之间的驱动力,还可以避免车轴所受到的侧向冲击传输到电动机和齿轮箱上。
3 国外高速列车转向架结构分析比较 日本E 991系列的T RY -Z 试验型高速电动车,是以现有线路条件去探求如何“实现21世纪的理想铁路系统”为目的而研制的。
为该车所设计的内构架式转向架和摆式转向架在关键技术方面进行了开发,采用了先进技术,有其独到之处。
而德国ICE2.2高速旅客列车则一改德国过去的传统观念,首次采用动力分散式动车组,装有再生线性涡流盘形制动,并设有列车信息和故障诊断系统。
该车将成为德国技术水平先进,档次最高的高速列车。
该车计划1998年后在德国及欧洲高速铁路网投入运营。
法国T GV 双层高速旅客列车转向架则首先考虑乘座舒适性的优化,并尽可能多的减轻动车重量和改善制动性能。
减轻重量的措施有:采用空心车轴优化整体车轮和在驱动装置中应用轻金属。
下面就这3种车所用转向架的结构进行分析比较。
3.1 日本T RY-Z 试验型电动车用转向架3.1.1 采用液压式车体支承的DT 955型转向架(360km ·h -1)E911[M cl]试验电动车采用的是DT 955型无摇枕式转向架。
该转向架采用了液压-圆弹簧式车体支承方式用以取代空气弹簧,该结构是作为下个世纪的悬挂系统而开发的。
图6是该转向架的结构示意图。
与采用空气弹簧相比,这种支承方式的最大优点在于所占水平面面积大幅度减少。
利用这一优势,可以将倾斜缸(对应于车体倾斜运动而设的)完全置入转向架与车体底板之间的高度内。
在车体发生倾斜时,由于左右倾斜缸中的一个将向其伸长方向动作,因而车体倾斜的回转中心将移到倾斜缸不伸长的一侧的倾斜梁位置上。
此时,连杆可将倾斜梁拉向车端方向;并使其与车体相联。
由于采用了这种结构,所以当车体倾斜时,就可保证转向架沿弯道的内侧进行转动。
除此之外,该转向架还采用了不用拆卸轴箱定位装置就可将轮轴从转向架上拆下的结构,从而改善了维修性。
同时还在结构上防止抗蛇行减振器和横向减振器的误装配。
3.1.2 TR913型内构架式转向架(360km ·h -1) E911[T ]型试验电动车采用的是T R913型无摇枕转向架。
该转向架的主要特征是采用了内构架方式。
图7是其结构示意图。
内构架方式就是将轴箱定位装置配置在车轮内侧的方式。
采用这种方式虽然存在当列车高速通过弯道时轴簧转动刚性不足的缺点,但却具有能减轻簧下轮对重量的优点。
89第2期 论高速旅客列车转向架的结构模式与发展图6 D T 955型转向架结构示意图 图7 T R 913型转向架结构示意图 横向刚性调整缸; 倾斜梁; 连杆;控制用液压储压器; 横向减振器; 连杆;!车体支承用液压储压器;∀车体支承!制动钳装置;∀抗蛇行减振器;#橡胶堆;∃长行用液压缸;#圆弹簧;∃牵引装置;%倾斜缸;程空气弹簧;%倾斜梁;&稳定器; 牵引装置。
&横向减振器; 抗蛇行减振器。
图8 轮对承受的负荷与车轴的弯曲 转向架采用此种结构方式,则如图8所示,能把作用在轮对上的垂直负荷造成的车轴弯曲的方向逆转过来。
在这种状态下走行时,如果继续加大水平力(横向压力),采用普通的转向架结构就会继续增大车轴的弯曲度,而采用内构架式转向架,却反而可以减少车轴的弯曲度。
该转向架由于采用了内构架式设计,加之为减少横向压力而缩短了轴距,所以整个转向架包括车体倾斜机构在内,实现了单台转向架3.5t 重量的设想。
此外,由于该转向架采用了无需拆下轴箱定位装置即可取下轮对的结构,使转向架的维修性得到提高。
为了补偿转动刚性的不足,轴箱装置还采用了可兼作稳定器的轴梁式结构。
3.2 德国第三代IC E2.2高速列车转向架(330km ・h -1)ICE 2.2转向架见图9。
90中 国 铁 道 科 学 第20卷图9 ICE 2.2高速列车动力转向架SGP 400 该转向架具有以下主要特点:1.动力转向架和拖车转向架的横向导向是一个含有抗蛇行减振器的成熟的轮对系统。