空气弹簧转向架的开发
空气弹簧在轨道车辆上的应用
空气弹簧在轨道车辆上的应用摘要：空气弹簧的主要特性是自重小、内摩擦小、非线性刚度好，同时还有非常高的隔震与抗高频振动效果，所以被大量的应用到地铁、轻轨客车等车辆中。
本文从空气弹簧悬挂系统结构与特性出发进行分析，了解我国轨道客车转向架的发展，同时研究分析空气弹簧在轨道车辆上的应用。
关键词：轨道车辆；空气弹簧；应用随着我国高速铁路、轨道交通基础设施广泛建设，规模与速度时刻保持高速发展。
高速铁路与城市轨道交通车辆的高速发展，对于车辆装备要求较高，同时对于安全运行方面也有更高的要求，铁路旅客列车与城轨车辆大量的应用空气弹簧作为悬挂系统，其可以提升车辆运行安全性与稳定性，所以被大量使用，极大促进我国轨道列车领域的发展。
1空气弹簧的工作原理及作用1.1空气弹簧系统工作原理空气弹簧的结构是设计是在密封性的橡胶囊中冲入压缩气体，然后形成一定的刚度，其刚度会因为负载变化而形成弹性体。
空气弹簧结构可见图1所示。
（1）空气弹簧本体；（2）附加空气室；（3）高度控制阀；（4）回转杆；（5）调节杆图1转向架空气弹簧系统结构图要想保证车身高度不会因为载荷变化而变化，车体与转向架之间设置有高度控制阀装置，根据车辆运行情况调节弹簧高度。
回转杆利用旋转的方式控制空气弹簧充气阀与排气阀的开启，可以让压缩空气及时冲入到弹簧或者空气弹簧内部气体直接导入到附加气室内，让车辆负载变化的情况下高度依然保持恒定。
1.2空气弹簧的作用与特点空气弹簧因为负载的持续作用，导致内部气体被压缩，形成反力而出现弹性恢复力。
和普通金属弹簧对比分析，空气弹簧的优势就是减振、降噪，且可以在较大荷载的运行条件下降低弹簧刚度，所以是航空、汽车、轨道车辆的重要组成部分，对于经济与社会发展影响巨大。
下面分析空气弹簧的作用与特点：（1）重量轻。
空气弹簧的首要特性就是自重要比刚性弹簧销，所以安装到轨道车辆中，达到轻量化的要求，结构组成更加的简单。
（2）具有非线性特性。
传统应用的螺旋钢弹簧刚度性能是恒定的，而空气弹簧与之不同，刚度会因为荷载的增加而增加，所以非线性特性明显。
空气弹簧研究综述
空气弹簧研究综述1.3 空气弹簧研究综述1.3.1 国内外空气弹簧发展简史空气弹簧的发展仅有五十多年的时间。
美国自1947年，在普尔曼车上首先采用空气弹簧，后来在意大利、英国、法国等许多欧洲国家对空气弹簧做了大量研究工作，装有空气弹簧的转向架相继出现。
1955年，日本国家铁路技术研究院机车车辆动力试验室，对在车辆上安装的空气弹簧进行了系统的研究，为设计空气弹簧提供了宝贵的基本数据；同时，对装有空气弹簧的车辆进行了一系列的试验工作。
目前，日本不仅在铁路客车上成功地装用了多种型式的空气弹簧，而且在货车上也予以采用。
在日本，装有空气弹簧的转向架，不仅数量多，而且型式多样。
空气弹簧绝大多数用于中央悬挂，轴箱弹簧为螺旋钢弹簧。
起初只安装三曲囊式空气弹簧，用以改善车辆的垂向振动性能，横向复原仍采用摇动台。
为了取消复杂、笨重的摇动台结构，于是研制出了约束膜式空气弹簧和自由膜式空气弹簧，这类空气弹簧不仅能承受垂向振动，而且可以利用其具有良好的横向刚度的优点来承受横向振动；同时，可以与牵引拉杆两端部的弹性元件共同作为横向复原装置。
牵引拉杆一端连接摇枕，另一端连接在构架（对心盘支重的转向架）上，或连接在车体（对旁承支重的转向架）上。
牵引拉杆两端弹性元件的横向复原力，对空气弹簧来说，是比较小的。
1957年，我国第一机械工业部汽车研究所，对空气弹簧做了大量的试验研究工作，并装在汽车上试用，积累了一些经验。
1958年，沈阳机车车辆厂在试制的“东风号”客车上，首先装用空气弹簧，即由天津车辆段和天津橡胶研究所共同研制出一种双曲囊式空气弹簧（图），其有效直径为460mm时，高度为184mm，最大外径为520mm。
这种空气弹簧曾先后在天津车辆段、北京车辆段，装在101型、201型和202型转向架上，以代替叠板弹簧。
实践证明：这种空气弹簧的垂向振动性能具有良好的运行品质。
但是，由于没有采用高度控制阀，在列车返段时，只好采用人工加气；同时，泄漏问题也没有得到很好的解决，所以没有继续应用。
PW200K型转向架空气弹簧复合座的改进设计
方 案座 板尺 寸偏 小 ， 能覆 盖 空气 弹簧 的有 效接 触 面 只 积 ， 大外 径部 分暴 露 出来 ， 最 不利 于 保 护 空气 弹 簧 ， 所
以 ， 原 方 案 座 板 中最 外 端 尺 寸 Ｒ ０ 将 ４ ０ｍｍ 的 圆弧 向
｛ 厂
两边 延伸 ， 去掉 Ｒ３ ０ｍｍ 的圆弧 及其 相关线 段 。 并 ２
金 伟
（ 中国 南 车 集 团 南 京 浦镇 车辆 厂 转 向 架研 究 所 ， 苏 南京 ２ ０ ３ ） 江 １ ０ １
摘
要 ： 绍 了 Ｐ ２ ０ 型 转 向 架 空 气 弹簧 复 合 座 的结 构 特 点 ， 该部 件 进行 了改进 设 计和 强度 校 核 计 算 。 介 Ｗ ０Ｋ 对
ｌ 复合座设计方案 比较
Ｐ ０ Ｋ型 转 向 架 自 ２ ０ Ｗ２ ０ ０ ３年 开始 装 车 运用 ， 其 复合座 状态 良好 ， 但存 在 自重较 大 、 耐腐 蚀 以及安装 不
２ 复合座的具体改进
２ １ 复 合 座 板 的 改 进 ．
作 为 复合 座 组 成 中 的 主 体 ， 合 座 板 改 进 较 大 。 复 首先 ， 考虑 到 车辆轻 量化 、 材质 耐腐抗 氧化 以及气 路加 工 工艺等 因素 ， 采用 了铝 材质 ， 在满 足各种 强度 要求 的 前 提下 ， 与现 有的钢 材 质 座板 相 比有 着 无可 比拟 的优 越 性 。其 次 ， 由于采 用 了铝材 质 ， 宜再 焊接钢 材质 的 不
分 解 ， 转 向架更 独立 于 车体 ， 于零部 件 的模块化 设 使 便
・
７ 。 ７
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铁 道 车辆 第 ４ ５卷 第 １ ２ ０ 期 ０ ７年 １月
浅谈城轨车转向架空气弹簧安装的技术创新
浅谈城轨车转向架空气弹簧安装的技术创新发布时间：2021-05-25T10:32:24.827Z 来源：《科学与技术》2021年5期作者：郭彦江、李万君、彭大勇[导读] 钳工是一门历史悠久的技术，其历史可追溯到二千年前，郭彦江、李万君、彭大勇中车长春轨道客车股份有限公司，吉林省长春市130062摘要：摘要：钳工是一门历史悠久的技术，其历史可追溯到二千年前，随着科学技术的发展，很多钳加工工作已被机械加工所代替，但装配钳工工作作为机械制造中必不可少的工序仍具有相当重要的作用，如机械产品的装配、维修、检验都需要装配钳工工人手工的操作去完成，装配钳工也是所有机械设备最终制造完成的必须工种，可见装配钳工在机械制造中的地位，所以掌握装配钳工的技术要点对机械制造来说非常重要。
本文简要论述了城轨车转向架空气弹簧安装技术创新的原因，结合空气弹簧的结构与特点，总结出利用杠杆原理向上拉自锁夹紧的方法、对空气弹簧进行快速安装，达到提高轨道车辆的生产效率，保证了轨道车辆转向架的产品质量。
关键词：转向架空气簧杠杆原理快速安装生产效率引言：随着公司生产能力的日益增加，轨道车辆的转向架数量也在不断攀升，伴随的是转向架空气弹簧安装数量也随之增大。
目前存在多种尺寸与类型的二系空气弹簧，起吊的方式也不同，部分中心孔带螺纹工艺孔的空气弹簧使用螺栓进行吊运，多次拆装使用容易损坏螺纹孔，给装配质量带来影响。
还有部分中心孔不带螺纹工艺孔的空气弹簧需要吊带缠绕，多人进行扶持才可平稳吊运，这种方式费时、费力、并且存在一定的吊运风险，对生产效率和产品质量的提高造成很大的影响。
一、城轨车转向架的构造及作用构造：1、构架 2、轮对组成3、一系悬挂4、二系悬挂（空气弹簧）5、牵引装置6、驱动装置7、基础制动装 8、抗侧滚扭杆9、轮缘润滑系统 10、其他辅助装置作用：1、采用转向架能增加车辆的载重，长度和容积；2、转向架相对车体可自由回转，使较长车辆自由通过小半径曲线；3、安装了弹簧减振器，保证车辆具有良好的动力性能和稳定性；4、支撑车体，承受各种载荷及作用力；5、安装制动装置，并传达制动力；6、安装电机及减速器，提供动力。
空气弹簧的应用与发展趋势
空气弹簧的应用与发展趋势2007-09-27 13:25:26 作者：bustech来源：客车论坛浏览次数：329 文字大小：【大】【中】【小】简介： 1．空气弹簧简介空气弹簧是利用橡胶气囊内部压缩空气的反力作为弹性恢复力的一种弹性元件。
它具有如下特点：①空气弹簧具有非线性特性，可将其特性曲线设计成理想形状；②空气弹簧质量轻，内摩小，对高 ...关键字：空气弹簧发展趋势1．空气弹簧简介空气弹簧是利用橡胶气囊内部压缩空气的反力作为弹性恢复力的一种弹性元件。
它具有如下特点：①空气弹簧具有非线性特性，可将其特性曲线设计成理想形状；②空气弹簧质量轻，内摩小，对高频振动有很好的隔振消声能力；③空气弹簧的刚度和承载能力可以通过调节橡胶气囊的内压力来调整；④空气弹簧的制造工艺复杂，费用高。
空气弹簧按工作时的变形方式分为囊式、膜式和混合式三种。
如图 1、2、3 所示。
囊式空气弹簧主要依***橡胶气囊的挠屈获得弹性变形；膜式空气弹簧主要依***橡胶气囊的卷曲获得弹性变形；混合式空气弹簧则兼有以上两种变形方式。
囊式空气弹簧根据橡胶气囊曲数的不同分为单曲、双曲和多曲囊式空气弹簧。
膜式空气弹簧的结构是在盖板和底座之间放置一圆柱形橡胶气囊，通过气囊挠曲变形实现整体伸缩。
膜式空气弹簧在其正常工作范围内，弹簧刚度变化要比囊式小，同时也可通过改变底座形状的方法，控制其有效面积变化率，以获得比较理想的弹性特性。
膜式空气弹簧有效面积的变化率也比囊式弹簧小，因此，膜式空气弹簧在辅助气室较小的情况下，也可得到较低的自振频率。
根据橡胶气囊止口与接口的连接方式又可分为约束模式和自由模式空气弹簧。
约束模式空气弹簧密封一般用螺栓夹紧密封；自由模式空气弹簧采用气囊内的压力自封。
底座多为深拉钢板成型或轻质铸钢，并且表面镀铬处理，减小气囊与底座之间的摩擦。
图 1 囊式空气弹簧图 2 膜式空气弹簧图 3 混合式空气弹簧空气弹簧诞生于 19 世纪中期，早期用于机械设备减振。
现代轨道交通车辆转向架用空气弹簧悬挂技术
1、概述现代轨道交通车辆不断地朝着高速化、轻量化以及低噪音方向发展，空气弹簧悬挂系统具有诸多钢制螺旋弹簧不具备的优点，因此在干线高速铁道车辆转向架和城市轨道交通车辆转向架中均日益广泛地采用空气弹簧作为二系悬挂装置。
与空气弹簧相比，钢弹簧由于具有线性刚度特性，使其在轨道交通车辆上的应用受到限制，这主要有两方面的原因：一，在高速轨道交通领域刚弹簧不能够大幅度提高车辆悬挂系统静挠度以降低车体的自振频率，尤其是车辆的载客量较大时；二，城市轨道交通车辆的载客量大而且要求地板高度在不同载客量时基本不变，钢弹簧不具备这种特性。
总之，空气弹簧悬挂的采用可以显著提高车辆系统的运行平稳性，大大简化转向架的结构，使转向架实现轻量化和易于维护。
一般来讲，轨道交通车辆对空气弹簧的采用可以分为三个阶段：图-1 B型城市轨道交通车辆动车无摇枕转向架⑴利用空气弹簧的垂向特性，提高车辆系统的垂向运行平稳性；⑵空气弹簧的垂向和横向特性并用，取消转向架二系悬挂装置中的摇动台，简化转向架结构；⑶充分利用大变位（包括扭转）、低横向刚度空气弹簧的三维特性（图-1，图-2），取消摇枕，彻底实现转向架二系悬挂装置的轻量化，同时使抗蛇行运动减振器的采用成为可能，可更好地协调转向架蛇行运动稳定性和良好的曲线通过性能之间的矛盾。
图-2 利用空气弹簧三维特性的城轨无摇征转向架二系悬挂装置2、空气弹簧悬挂系统的构成空气弹簧悬挂的整个系统如图-3所示，主要由空气弹簧本体、附加空气室、高度控制装置、差压阀和节流孔(阀)等组成。
该系统的工作原理为：车辆静载荷增加时，空气弹簧1被压缩使空气弹簧工作高度降低，这样高度控制阀2随车体下降，由于高度调整连杆3的长度固定，此时高度调整杠杆4图-3 空气弹簧悬挂系统1.空气弹簧2.高度控制阀3.高度调整连杆4. 高度调整杠杆5.列车风源6.排气口7.节流孔(阀)8. 附加空气室9.差压阀发生转动打开高度控制阀的进气机构，压力空气由列车风源5通过高度控制阀的进气机构进入空气弹簧1和附加空气室8，直到高度调整杠杆回到水平位置即空气弹簧恢复其原来的工作高度；车辆静载荷减小时，空气弹簧1伸长使空气弹簧的工作高度增大，高度控制阀2随车体上升，同样由于高度调整连杆3的长度固定，高度调整杠杆4发生反向转动打开高度控制阀的排气机构，压力空气由空气弹簧1和附加空气室8通过高度控制阀的排气机构经排气口6排入大气，直到高度调整杠杆回到水平位置。
转向架的组成及作用
由于车辆的用途、运行条件等因素，转向架 的类型非常多，但其基本作用和基本组成部分是 相同的。一般转向架可以分成以下几个部分： 1、轮对轴箱装置 2、弹性悬挂装置 3、构架或侧架 4、基础制动装置 5、转向架支撑车体的装置
第二节 转向架的分类
主要内容：
按转向架的轴数、类型及轴箱定位方式分类 按弹簧悬挂装置分类 按垂向载荷的传递方式分类
3、内侧悬挂、外侧悬挂和中心悬挂 以心盘支撑车体的转向架，根据转向架 中央（摇枕）弹簧的横向跨距小于、大于或等 于构架两侧梁的纵向中心线之间的距离，分别 称为内侧悬挂、外侧悬挂和中心悬挂。
内侧悬挂
外侧悬挂
中心悬挂
三、按垂向载荷的传递方式分类
（一）车体与转向架之间的载荷传递 1、心盘集中承载 车体上的全部重量通过前后两个上心盘分别 传递给前后转向架的两个下心盘。
（二）车轴轴型 车轴轴型已标准化和系列化，根据国家 标准GB/T12814-2002,标准型滚动车轴有RB2、 RD2、RE2、RC2A、RC3、RC4、RD3、RD4 、 RD3A、RD4A、RD4B等型。
RB2、 RD2、RE2、RE2A、RE2B用于货车 RD3、RD4用于客、货车 其余客车
（二）踏面形状 1、锥形踏面 锥形踏面有两个斜度，1:20和1:10，前 者是轮轨的主要接触部分。各国车辆运行表明， 锥形踏面车轮初始形状运行中很快磨耗。磨耗 成一定形状后磨耗变缓且形状相对稳定。
2、磨耗形踏面 实践证明，把车轮踏面一开始做成磨耗 后的稳定形状，即磨耗型踏面，可明显减少轮 轨磨耗、接触应力。如图是我国LM磨耗型踏面。 LMa和UIC S1002型踏面也是一种磨耗型踏面， 可以适应车辆高速运行。
3、轴箱定位装置结构形式
空气弹簧悬架的发展历史及应用
COMMERCIAL VEHICLE空气悬架系统是以空气弹簧为弹性元件，利用气体的可压缩性实现其弹性作用的。
通过压缩气体的气压能够随载荷和道路条件变化进行自动调节，不论满载还是空载，整车高度没有变化，可以大大提高乘坐的舒适性。
目前，国外无论是客车还是载重车都已经比较普遍采用空气悬架系统，而国内却处于刚刚起步阶段，只应用在一些豪华客车和少部分重型载重车上。
空气弹簧悬架发展历史２０世纪３０年代初，美国凡世通轮胎公司首次把空气弹簧应用于汽车工业。
哈维·凡世通（Ｈａｒｖｅｙ Ｆｉｒｅｓｔｏｎｅ）在亨利·福特一世（Ｈｅｎｒｙ Ｆｏｒｄ Ⅰ）和托马斯·阿瓦·爱迪生（Ｔｈｏｍａｓ Ａｌｖａ Ｅｄｉｓｏｎ）的技术支持下，在１９３４年研制出了空气柱形式的空气弹簧悬架系统——ＡＩＲＥＤＥ空气弹簧。
１９４４年通用汽车公司与凡世通公司合作，在其客车上进行了首轮试验。
试验结果显示了空气悬架系统的内在优越性。
通用汽车公司经过大量的产品研制开发工作，１９５３年开始生产装有空气悬架的客车，这是商用汽车采用空气弹簧悬架的开始。
２０世纪５０年代中叶，固特异轮胎公司研制出一种滚动凸轮式空气弹簧，凸轮■ 杨 松在活塞的型面上滚动，从而控制空气弹簧的负载变形关系曲线。
同时，空气控制系统的巨大进步也为空气悬架的应用起了很大的推动 作用。
随后不久，空气悬架技术在欧洲也很快发展起来，但欧洲的发展道路和北美有些不同。
欧洲的汽车生产厂商并未将空气悬架独立成单独总成，而是各自开发满足其独特车型需要的空气悬架。
这种不同的发展道路使欧洲的空气悬架设计只适用于某种具体车型，并采用一些复杂技术，因而其使用成本较高。
而北美的空气悬架通用性较强，应用较简单，成本较低。
美国纽威·安柯洛克国际公司在１９５１年成立时即作为一家悬架系统的专业生产厂家，为公路和非公路行驶的重型车辆设计和制造钢板弹簧悬架系统。
不久，纽威公司向商用车市场投放了世界上第一种实际应用的空气悬架系统。
PW-220K型转向架空气弹簧分解作业指导书
PW-220K型转向架空气弹簧分解作业指导书分解空气弹簧时，必须穿戴防砸皮鞋，防止配件脱落造成人身伤害。
在搬运空气弹簧时应采用吊装工具，尽量不直接吊装上盖，以避免空气弹簧脱落。
类别：A3级检修系统：转向架部件：PW-220K 型转向架空气弹簧PW-220K 型转向架空气弹簧分解作业指导书适用车型： 25B 、25K 、25T作业人员：车辆钳工作业时间：30分钟/套 作业材料： 作业场所：空气弹簧检修试验间环境要求：通风、自然采光良好工装工具：撬棍、M16、M10 、M8、M5内六角扳手、悬臂吊及专用吊钩、钢丝刷、湿抹布 操作规程：编制依据：1. Φ560空气弹簧和SYS575空气弹簧维护手册2. 中国铁路总公司关于印发《铁路客车段修规程﹙试行﹚》和《铁路客车厂修规程﹙试行﹚》的通知﹙铁总运〔2014〕349号﹚ 安全防护及注意事项：1.警告——分解空气弹簧时，必须穿防砸皮鞋，防止配件脱落造成人身伤害；2.警告——吊装空气弹簧时应采用吊装工具，尽量不直接吊装上盖，以避免空气弹簧脱落。
基本技术要求：1. 用撬棍分离气囊与辅助弹簧（应急弹簧）时，尖端务必倒钝，防止将部件划伤，如果必要可以使用多根撬棍协同工作。
2. 空气弹簧橡胶件在检修时应避免与酸、碱、油和其他有机溶剂接触，并应距热源1m以上。
3. 分解过程中不得野蛮作业，损伤或破坏空气弹簧部件。
序号作业项目工具及材料作业程序及标准1准备撬棍、M16、M10 、M8、M5内六角扳手、悬臂吊及专用吊钩、钢丝刷、湿抹布1.1 作业者劳动防护用品穿戴整齐，确认工具及材料齐全。
1.2 确认空气弹簧修程，A2修时外观检查，无异常时送试验台进行气密性试验，试验合格者可不分解，A3修时分解内部配件。
然后将需分解的空气弹簧送至分解区域，并根据空气弹簧胶囊上标记确定空气弹簧型号。
注意——PW-220K型转向架使用两种空气弹簧：株洲时代新材料科技股份有限公司生产的φ560型空气弹簧[图1] 和青岛四方车辆研究所有限公司生产的SYS575型空气弹簧[图2]。
CW-200K转向架空气弹簧充风后弹跳研究
CW-200K转向架空气弹簧充风后弹跳研究发布时间：2022-12-01T01:51:10.905Z 来源：《新型城镇化》2022年22期作者：罗佳丽李俊[导读] 囊式空气弹簧按曲数可以分为单曲、双曲和多曲。
膜式空气弹簧可以分为自由膜式和约束膜式。
中车南京浦镇车辆有限公司江苏南京 210000摘要：CW-200K型转向架运用自由膜式空气弹簧，在落车找平充风时空簧出现了弹跳现象，如果不消除该现象，有可能影响空簧充风，严重时危及铁路客车的行车安全。
关键词：转向架；空气弹簧；起跳1.空气弹簧的原理空气弹簧是一种由有帘线的橡胶囊和充入其内腔的压缩空气所组成的非金属弹性元件，我国将空气弹簧主要分为三种类型，囊式、膜式和其他型式。
囊式空气弹簧按曲数可以分为单曲、双曲和多曲。
膜式空气弹簧可以分为自由膜式和约束膜式。
2.空气弹簧的特点空气弹簧是一种非金属弹簧，具有优良的弹性特性，现今在诸多领域得到了广泛应用，它有以下几大特点：1. 空气弹簧的工作高度可随时调节；2. 空气弹簧具有很强的非线性特性，可以根据需要设计理想的特性线；3. 吸收高低频振动和降噪的性能好；4. 空气弹簧的刚度可以通过附加气室的容积和有效面积来进行改变；5. 空气弹簧隔振系统自振频率很低而且基本不变，所以弹簧系统具有几乎不变的性能；6. 空气弹簧主气室和附加气室之间有一节流孔或管路，通过改变节流孔或管路，通过改变节流孔的孔径和管路直径、长度可以达到最佳的阻尼系数。
3.空气弹簧弹跳原因分析某厂在对CW-200K型转向架进行厂修时出现了空气弹簧充风后偶发弹跳的情况，CW-200K型转向架运用自由膜式空气弹簧，结构如图1。
对空簧弹跳现象分别从空簧承载、理论计算、故障模拟等方面进行分析。
理论计算及模拟情况展开分析后，重点围绕导致空簧充风过程中跳变现象进行了分析。
分析认为，空簧摩擦副表面涂抹硅脂，增大了空气弹簧底座尼龙板与上盖板吸附的可能性，在多种因素影响下，可能导致空簧充风过程中出现跳变。
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Ｃ无摇枕转 向架
（ 心盘 支承 式）
图 １ 转 向架 结构 比较
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缠 绕 空 气 弹 簧 胶囊 ，减 小 相对 于 向变位 ，这 一点跟汽车 空气弹簧是
空 气 弹 簧 可 以 认 为 是 在 活塞 缸 横 向刚度 。为 了尽 可能地 减小车体 气弹簧 的横 向刚度 就能够实 现这一
所 设计了使 用低横 向刚度 内封 入 了压 缩 空 气 。 空 气 弹 簧 用 于 侧 滚 造 成 的 横 向变 位 ，就 要 提 高 空 目标 ， 以，
转 向 架 二 系 弹 簧 ，特 点 如 下 。 气 弹 簧 支 承 面 的高 度 ，采 取 空 气 弹 的 ３曲囊 式 空 气 弹 簧 转 向 架 。
（ ） 能 够 设 计 小 刚 度 的 弹 簧 。 簧 直 接 支 承 车 体 底 架 下 平 面 的 结 １
降低 车辆垂 向固有振动频率 ，提高 构 。 由摇 枕 支 承 左 右 空 气 弹 簧 的 下
车 辆 的平 稳 性 。 平 面 ，摇 枕 与 构 架横 梁 之 间通 过 心
４ 新 型膜 式空气弹 簧
箍 圈 延 伸 的 刚 度 ， 控 制 其 变 形 完全 不 同 的 。
（ ２） 图 。
垂向移动
这 种新 型膜式空 气弹簧 问世 的 商 品名 为 ｓ ｍｉａｄ （ ３ ，它应 ｕ ｒｉ ｏ 图 ） 用于 世界 很多 国家 的铁道车 辆 上 。 空气 弹簧胶 囊 由厚 度 几毫 米 的外 、
日本 新 干 线 试 验 车 辆 遭 遇 到 这 种无摇枕转 向架 ，车体底 架 最 初 ，
２ 空气 弹簧的 自衰减性
下平面变成安 装空气弹簧 的宽大 横 了 意 想 不 到 的 、由 于 ３曲囊 式 空 气
梁 ；不 同 的 车 辆 ，也 有 将 空 气 弹 簧 弹 簧 的 异 常 变 形 引 起 的 车 体 偏 移 。
各 自不 同的铁道车 辆转向架 ，而称 有 振动 频率 。
得 上 现 代 高 性 能转 向 架 的 几 乎 都 是 空 气 弹 簧转 向 架 。
间的限制，要实现吊杆 长度 ５ ０ ０ ｍｍ
在 在 如 图 １ｂ所 示 的 无 摇 枕 转 向 设计 目标 是 很 困难 的 。对 此 ， 无摇 架 中 ，空 气 弹 簧 具 有 相 当 于 摇 枕 的 枕空气弹簧转 向架 中，通过 减小 空
空 气 通 过 节 流 孔 的 流 量 特 性 呈 摇枕联结起来 。 以实 现 ， 它 却 是 造 成 这 种 现 象 的 但
这 两 种 转 向 架 ，前 者 称 为 空 气 起 因 。 新 型 空 气 弹 簧 的 设 想 ， 用 是
非线性 ，如果 减小 节流孔直径 、增 弹 簧 直 接 支 承 式 ，后 者 称 为 心盘 支 称 为 外筒 的 圆形 容 器 在 圆周 方 向 加流量 阻尼 ，就能提 高空气弹簧 的
生橡胶板 夹住增 强帘线 ，在 两端装 度 ｋ 很小 。如果给予帘线角 ，墨。 有环形钢 丝卷边 ，做成空气 弹簧胶 随 之 稍 微 增 加 ，相 对 于 胶 囊 剪 切 变
囊 的 形状 后 ，在 蒸 汽 压 力 锅 内加 硫 形 的 刚 度 增 加 。在 实 际 的 膜 式 空 气
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空 气空气弹 簧转向架的特点
的原理 ， 和 车辆 的横 向振 动 。从 承 式 。 缓 车 辆 的 平 稳性 考 虑 ，设 计 时 加 长
以 前 的 摇 枕 转 向 架 进 行 了加 长 由于转 向架 结 构空 目前世界上使 用着 结构 、设计 摇 枕 吊 杆 长 度 ， 就 能 降 低 摆 的 固 吊杆 长度 的研 究 ，
铁道 车辆 采用 空气 弹簧 后 ， 转
（ ）与 高度 调整 阀 组合使 用 ， 盘 相互联结 ，心盘 成为转 向架 的回 向 架 结 构 也 从 摇 枕 转 向 架 变 成 结 ２ 保持车体高度在一定范 围之 内。 （ ）隔绝高频振动的性能优越。 ３
转 中心 。
构 简 单 、 重 量 轻 的 无 摇 枕 转 向架 。
内 层 ２层 胶 膜 和 其 间提 高 胶 囊 拉 伸 强 度 的 几层 增 强 帘 线 组 成 。 图 ３ ｓｍｉ ｉ 空气 弹 簧 ｕ ｒｄ ａｏ
同样 ，新型 空气弹簧胶囊 的外
横向移动
层也使用耐油、 耐臭 氧的合成橡胶 ， 化的弹簧特性相 比较 ，帘线角为 ０ 。
内层 使 用 接 近 天 然 橡 胶 的橡 胶 。 用 时 ，接近理论值 的胶 囊弹簧横 向刚
刚度 。
空 气 弹 簧 转 向架 利 用 空 气弹 簧
本身衰减振动 ， 通过运行 振动试验 ，
确定节流 孔直 径的大小 ，并应用于
营 业 车 辆上 。
｝
３ 无摇枕转 向架和 空气弹簧 的 横 向弹簧特性
如 图 １所示 ， 枕利用了 “ ” ａ 摇 摆
ａ摇枕 转向架 ｂ 无摇枕转向架 （ 空气 弹簧直接支承式 ）
空气 弹簧与 附加 空气室之 间设 置 入 横 梁 内 的结 构 。还 设 计 了 如 图 过 去 摇 动 台 式 转 向架不 能实 现 的
置节 流孔 ，空气流动 时就 会产生 阻 １ 所 示 的 空 气 弹 簧 转 向 架 ，它将 左 低 横 向 刚 度 转 向 架 ， 过 降 低 ３曲 ｃ 通 尼 ，空气弹簧起 弹簧 作用的 同时 能 右 空 气 弹簧 上 平 面 用 具 有 下 心盘 的 囊 式 空 气弹 簧 的横 向 弹簧 刚度 得 够 产生衰减作用。
成形 。胶 囊与 内外筒 的密封 为利用 弹簧 中，给予 了稍微 的帘线角 ，经