轨道交通车辆转向架用空气弹簧
城市轨道交通车辆技术《转向架二系空气弹簧装置》
图4—1〔a〕 广州地铁一号线车辆转向架结构
1构架;2轴箱拉杆;3抗侧滚扭力杆; 4二系悬挂空气弹簧;5液压减振器 ;6一系悬挂人字弹簧;7轮对;8 牵引电机;9踏面单元制动器;10 高度调整阀
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二系空气弹簧装置
• 空气弹簧的组成结构 • 空气弹簧悬挂系统如图4—
18所示,主要由空气弹簧 、附加空气室、高度控制 阀、差压阀及滤尘器等组 成。空气弹簧所需的压力 空气,由列车制动主管1经 T形支管接头2、截断塞门3 、滤尘止回阀4进入空气弹 簧储风缸5,再经纵贯车底 的空气弹簧主管向两端转 向架供气。转向架上的空 气弹簧管路与其主要连接 软管6接通,压力空气经高 度控制阀7进入附加空气室 10和空气弹簧8。
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二系空气弹簧装置
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内容总结
转向架空气弹簧装置。空气弹簧悬挂系统如图4—18所示,主要由空气弹簧、附加空气室 、高度控制阀、差压阀及滤尘器等组成。空气弹簧所需的压力空气,由列车制动主管1经T形 支管接头2、截断塞门3、滤尘止回阀4进入空气弹簧储风缸5,再经纵贯车底的空气弹簧主管 向两端转向架供气。转向架上的空气弹簧管路与其主要连接软管6接通,压力空气经高度控制 阀7进入附加空气室10和空气弹簧8。二系空气弹簧装置
图4—18 空气弹簧悬挂系统装置
1―列车主风管; 2―支管; 3―截断塞门;4―止回阀; 5―储风缸;6―连结软管;7―高度控制阀; 8―空气弹 簧;9―差压阀;10―附加空气室。
第二页,共五页。
二系空气弹簧装置
• 空气弹簧悬挂的工作原理
• 如图4—25,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,此时高度调整杠杆发生转动翻开 高度控制阀的进气机构,压力空气由供风管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发生反向转动翻开高度控制阀 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。
地铁车辆空气弹簧常见故障处理
地铁车辆空气弹簧常见故障处理摘要空气弹簧具有理想的非线性弹性特性。
弹簧刚度可以设计得更低。
列车运行时稳定性高,同时噪声可大幅度降低。
在列车运行过程中,一些不利因素往往加速空气弹簧的磨损和老化,显著缩短空气弹簧系统的寿命。
通过分析,总结了空气弹簧常见的叶片失效和胶囊失效。
分析了各种故障现象的原因及故障的发生。
这个问题是为了防止和解决这种故障。
关键词:城轨车辆;空气弹簧;常见故障;故障分析第1章引言1.1 设计背景随着我国经济的快速发展,我国已进入城市化和机动化快速发展阶段。
城市轨道交通以其容量大、效率高、污染小的优点,迅速成为许多大城市解决交通问题的首选。
我国已形成地铁、高架轻轨、城市高速铁路等多元化发展趋势。
我国城市轨道交通也进入了快速发展阶段。
到目前为止,我国已有14个城市拥有城市轨道交通,并已投入运营。
13个城市已开始规划和建设城市轨道交通。
城市轨道交通里程超过1580公里,在建轨道交通里程达到1830公里左右。
它是世界上城市轨道交通里程最大的国家,也是高速发展的趋势。
它势不可挡。
2010年,工信部宣布,我国城市轨道交通总投资将超过8000亿元,投资规模仅次于铁路和公路。
工业和信息化部估计,到2015年,中国城市轨道交通车辆数量将增加到2万辆,达到2.6万辆。
截至2009年底,中国共制造城市轨道交通车辆约3740辆。
由此可见,随着城市轨道交通的发展和城市经济的发展,车辆设备的投资也在迅速增加。
1.2 设计的意义目的城市轨道交通产业的加速发展缓解了城市的交通压力,促进了城市经济的发展。
我国城市轨道交通的发展历史较短,经验不足,尚未建立起完全独立的城市轨道交通制造业。
许多交通系统,如轨道交通车辆、通信信号和控制以及相关的维护设施,都是从不同的国家引进的。
不同的规范标准可能会给施工管理留下问题和安全隐患。
因此,研制和生产与轨道车辆配套的检修设备是十分必要的。
空气弹簧是地铁车辆振动和噪声控制的重要部件之一,与其他车辆弹性件相比,空气弹簧质量优越,内摩擦小,刚度和承载能力可调,对高频振动具有优良的抗振噪声能力。
轨道车辆用空气弹簧阻尼特性研究与应用
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第 3 卷 第 2期 o
21 0 0年 4月
铁 道 机 车 车 辆
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随着轨道交 通运输 安全性 、 舒适 性和 高速化 要求 越 来越 高 , 车辆及其 转 向架 功能集 成化 和轻量 化设 计成 为
当 空 气 拌 簧 有 效 回 枳 A在 兵 变 彤 z 的 变 化 翠 d A/
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轨道 车辆 用空气 弹 簧 阻尼 特性研 究 与应用
莫荣利 , 陈灿 辉 ,陈文海 ,邹 宇 ,郭红锋
( 洲 时 代 新 材 料 科 技 股 份 有 限 公 司 ,湖 南株 洲 4 2 0 ) 株 1 0 7
地铁转向架工作原理
地铁转向架工作原理一、转向架概述转向架是地铁车辆的重要组成部分,它承载着车辆的全部重量,确保车辆在轨道上安全、稳定地运行。
转向架通常由两个或多个相同的组件组成,称为“转向架单元”。
二、地铁车辆基本构造地铁车辆主要由车体、转向架、牵引系统、制动系统、电气系统等部分组成。
其中,转向架是车辆的关键部件之一,它直接与轨道接触,负责车辆的导向和支撑。
三、转向架功能1.导向作用:转向架通过轮对和轴箱装置使车辆沿着轨道运行,确保车辆在曲线和直线轨道上的稳定性和安全性。
2.支撑作用:转向架承载着车辆的全部重量,通过弹簧装置分散和缓冲来自轨道的冲击和振动,提高车辆运行的平稳性和舒适性。
3.减振作用:转向架的减振装置可以吸收和消耗来自轨道的振动和冲击,减少车辆内部的噪音和振动,提高乘客的乘坐舒适性。
四、转向架结构1.轮对和轴箱装置:轮对是转向架的关键部件,它直接与轨道接触,负责车辆的导向和支撑。
轴箱装置连接轮对和车体,通过轴承和轴箱将轮对的旋转动力传递到车体。
2.弹簧装置:弹簧装置是转向架的重要部件之一,它分散和缓冲来自轨道的冲击和振动。
通常采用钢板弹簧、橡胶弹簧或空气弹簧等弹性元件来实现这一功能。
3.减振装置:减振装置可以吸收和消耗来自轨道的振动和冲击,减少车辆内部的噪音和振动。
常用的减振装置包括横向减振器、纵向减振器和复合减振器等。
4.制动装置:制动装置是确保地铁车辆安全运行的重要部件之一。
它通常采用电动制动或空气制动等方式,实现车辆的制动和停车功能。
五、转向架工作原理1.轮对和轴箱装置工作原理:当车辆运行时,轮对在轨道上滚动,通过轴承和轴箱将旋转动力传递到车体。
同时,轮对还承载着车辆的全部重量,通过轴箱传递到车体。
2.弹簧装置工作原理:弹簧装置分散和缓冲来自轨道的冲击和振动。
当车辆受到来自轨道的冲击时,弹簧装置将冲击能量转化为弹性势能储存起来,然后逐渐释放出来,减少车辆内部的振动和噪音。
3.减振装置工作原理:减振装置可以吸收和消耗来自轨道的振动和冲击。
空气弹簧在我国轨道车辆中的应用与发展
( )安 装 高度低 , 大大 降低 车辆 地 板 面高度 ; 2 可
()垂 向和横 向弹性 特性 易于控 制 和确 定 ; 3 ( )内部 设 置 一 个橡 胶 缓 冲 垫 , 空 气弹 簧 无气 4 在
收 稿 日期 0 1 1 3 2 0 20 作者简彳, r孔 军 (9 0 ) 一 程 师 1 7 一 男 工
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维普资讯
铁道 车辆
第 4 卷 第 3 20 0 期 02年 3月
善车辆 的 垂 向振动性 能 。其 不足 之处是 采 用 了螺 钉 紧 固密 封方式 , 使 空 气 弹簧 质 量 增大 , 结构 复 杂 , 致 且 不
易于组 装 和检 修 。 因此 , 久 后又对 该空 气弹 簧进行 了 不 设 计 改 进 , 取 了 全 压 力 自 密 封 式 结 构 , 经 过 采 并 S 50 S 5 0 YS 5 A、 YS 5 B 2种 型 号 的 小批 量 过 渡 , 终 形 最
题 。
明显的不 足之 处 , 空气 弹簧 为 刚性 支承 , 向刚度较 如 横 大 , 内部 橡 胶缓 冲垫 仅 在 空气 弹 簧 无气 状 态下 起 作 其 用, 而在 空气 弹簧 正常工 作时 不起 作用 ; 采用 固定阻 尼
节 流孔 , 非 线性 的 流量 特性 不 利 于 在较 宽 的振 动 速 其 度 范围 内获得 良好 的减振 性 能 , 等 。 等
降低 空气 弹 簧 的垂 向刚 度 , 且还 可 以通 过 利 用橡 胶 而 堆 的剪切 和 弯 曲变形 , 显著 降 低空气 弹簧 的横 向刚 度 ;
可调阻 尼 节 流 阀则 可以 实 现 流量 特性 的线 性 化 , 在 并 较 宽 的振 动 速度 范 围 内提供 适 中的 减 振阻 尼 , 大 改 大
南京地铁车辆空气弹簧的常见问题及处理措施
南京地铁车辆空气弹簧的常见问题及处理措施作者:李启俊来源:《企业技术开发·中旬刊》2015年第06期摘要:文章结合南京地铁车辆空气弹簧在运用和检修过程中常见的一些实际故障,对故障现象、故障原因和解决方案等方面进行详细阐述,以便彻底处理空气弹簧故障,确保列车运行安全。
关键词:地铁车辆;空气弹簧;常见问题;处理措施中图分类号:U279.3 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)17-0083-02南京地铁车辆空气弹簧主要由金属部件和橡胶部件组成,安装于转向架构架和车体之间,传递垂向力和横向力。
在运行时,空气弹簧利用内部的压力空气承受垂向载荷,利用胶囊和橡胶堆的柔性承受各个方向的变形。
正常情况下,空气弹簧的金属部件一般不会发生质量问题。
空气弹簧的性能主要取决于胶囊和橡胶堆,由于橡胶材料本身特性以及使用环境和运用工况的相互影响,即便在正常的使用状态下,在使用寿命内也会出现龟裂、开胶、磨损等问题。
在这些问题中,有些属于正常现象,可以继续使用;但也有部分缺陷会影响性能,甚至可能导致列车发生安全事故,必须及时进行更换处置。
1 空气弹簧常见问题及处理措施1.1 空气弹簧漏气在运用过程中,由于气候条件、线路状况(尤其是小半径曲线)以及空气弹簧本身质量等综合因素影响,空气弹簧可能出现漏气现象。
原因分析:空气弹簧漏气主要发生在上盖与胶囊之间。
在列车运用6~8 a后橡胶材料性能逐渐老化,上盖和胶囊密封部位的橡胶也会发生压缩永久变形,在突然承受较大的横向冲击时,上盖与胶囊密封部会出现配合错位而发生漏气现象。
特别在冬季气温降低时,橡胶材料性能进一步变差,更容易出现漏气故障。
处理方式:参照南京地铁相关技术要求,在车辆运用中若空气弹簧出现轻微漏气,整车做气密性试验5 min 内主风管降压量未超过0.15 bar,可继续使用。
若超过泄漏量,则进行更换空气弹簧维修。
1.2 胶囊常见缺陷及处理方式空气弹簧胶囊由帘线层、内外橡胶层和成型钢丝圈硫化而成,如图1所示。
城市轨道交通车辆及操作单元5 转向架
城市轨道交通车辆及操作
车轮与钢轨的接触面称为踏面。轮对踏面应具有一定的斜度,也称为锥形踏面, 其作用为: 直线运行时,轮对能自动调中;曲线运行时,能够减少轮轨之间的滑动;运行时 车轮与钢轨接触的滚动直径在不断地变化,致使轮轨地接触点也在不停地变换位 置,从而使踏面磨耗更均匀。
单元5 转向架
单元5 转向架
城市轨道交通车辆及操作
构架主要由P275 NL1钢板组成。大量的铸造和锻造部件通过电焊焊接在构架上 ,这些部件一般有:吊耳、一系和二系减振器座、一系垂向止挡、电机吊座和齿轮箱 吊座、踏面制动单元安装座、转向架和车体连接部位。
焊接后,构架机加工前应退火消除应力,抛丸后须用环氧树脂油漆进行防腐保 护。
单元5 转向架
城市轨道交通车辆及操作
车体装有空气源和高度阀,确保空簧的高度。两个高度阀通过调节杆来连接车体和转 向架。 空气弹簧主要分为膜式和囊式两大类,膜式又分为约束膜式和自由膜式,后者应用广 泛。空气弹簧主要由上、下盖和橡胶囊组成,它的密封要求非常高,常用的有压力自 封式和螺钉紧封式两种。 高度控制阀能够根据载荷的变化自动保持车体的高度,以减少车辆通过曲线时的倾斜 度。车辆正常行驶时,高度控制阀是不起作用的。
单元5 转向架
2.轮对装置
轮对(如图5-6)是由一根 车轴和两个同型号车轮过盈 配合组装而成。
单元5 转向架
城市轨道交通车辆及操作
图5-6 轮对
城市轨道交通车辆及操作
轮对的作用是引导车辆沿线路运行,并且承受车辆与钢轨之间的各种载荷。因 此,轮对应具有足够的强度和刚度,以保证车辆的安全运行。同时在保证强度 和使用寿命的前提下,应尽量减轻轮对的重量,并使其具有一定的弹性,以减 少车轮与钢轨之间的动作用力和磨耗。
城市轨道交通转向架技术的应用与发展趋势
城市轨道交通转向架技术的应用与发展趋势摘要:在地铁车辆中,至关重要的是要有转向架作为确保地铁运行安全的一个基本要素。
通过分析各类城市轨道交通车辆所配置转向架的结构特点,本文探讨了转向架技术的应用与发展趋势。
关键词:地铁车辆;转向架;应用技术;发展趋势地铁是城市地区公共交通系统的一个非常重要的组成部分,大大有助于减轻城市地区的交通压力。
由于其高速和安全,它在公共交通乘客中非常受欢迎。
转向架是地铁车辆不可分割的一部分,对确保其安全运行至关重要。
在地铁运行的过程中,转向架受到很大的压力,使其容易发生故障和损坏。
因此,有关工作人员必须加强对转向架技术的不断完善,并为地铁用户提供安全的出行环境。
一、地铁车辆转向架的作用及分类(一)转向架的作用地铁车辆的转向架参数可以决定车辆的稳定性和舒适度。
在采用地铁转向架时,地铁车辆的内部环境、车辆的载重以及车辆的耐受性会发生改变,造成地铁车辆运行状况提升和刹车距离的缩短。
应用转向架地铁车辆的交通效率会发生质的变化。
此外,转向架还可以更充分地利用车轮和轨道之间的联系,使轴的重量分布更加均匀,并产生良好的装载结果。
这样各种强度和重量就可以同时在车轮、轨道和车辆之间移动和分配。
转向架也可以在地铁的运行中发挥关键作用。
它提高了地铁车辆的灵活性,确保了它们的正常运行。
把转向架放在地铁车厢下,可以确保地铁车辆沿轨道顺利运行。
(二)转向架的分类转向架的性能和参数与转向架的类型有关。
地铁车辆的转向架可分为动力转向架以及非动力转向架。
如果按照定位标准加以区分,地铁的转向架可分为干摩擦式、转臂式、拉版式和拉杆式。
当区别标准是轴数时,地铁车厢的转向架可分为双轴、三轴和多轴架。
当区别标准转换为不同的机械结构时,就会有准驾式、三大件式和构架式。
任何类型的转向架都可以帮助车辆提高负荷、长度和体积,从而提高速度。
因此,为了确保有效使用转向架改善地铁车辆的运输安全,有关工作人员必须明确界定每一种转向架的特性,安装和合理应用,减少发生故障的可能性,并为地铁的安全运行奠定基础。
轨道交通车辆转向架用空气弹簧
轨道交通车辆转向架用空气弹簧作者:陆海英出自:时代新材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。
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。
论述空气弹簧在轨道交通行业中的应用
论述空气弹簧在轨道交通行业中的应用发布时间:2023-02-06T03:00:42.226Z 来源:《工程建设标准化》2022年9月第18期作者:高传风黄明冉张建政[导读] 空气弹簧因其独特的优点而被广泛地用于轨道交通运输。
本文对空气弹簧的基本结构、主要结构形式进行了介绍,并对其性能、载荷性能等进行了简单的分析,并对其在轨道交通工具中的应用与发展做了较为详尽的阐述。
高传风黄明冉张建政中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266100摘要:空气弹簧因其独特的优点而被广泛地用于轨道交通运输。
本文对空气弹簧的基本结构、主要结构形式进行了介绍,并对其性能、载荷性能等进行了简单的分析,并对其在轨道交通工具中的应用与发展做了较为详尽的阐述。
关键词:空气弹簧;轨道车辆;特性;应用空气弹簧是将气压空气加到柔性密封橡胶气囊内,并借助空气的压缩弹性作用,起到缓冲、阻尼、隔震、自动调节车身的承载面高度而不受负载影响的特性。
由于其结构简单、工作可靠、维修方便、造价低廉等特点,在交通车辆的悬挂设备中得到了广泛的应用。
自从美国Borgward公司在 1950年第一次使用气动弹簧后,气动弹簧的类型和使用性能都有了很大的改变。
20世纪60年代在铁路车辆中采用了空气弹簧,它因其刚度大、振动小、性能好等优点,逐步代替了圆簧。
1.空气弹簧的基本结构及其模式1.1空气弹簧的基本结构空气弹簧系统通常包括上盖,橡胶气囊,下座,差压阀,过滤器,附加空气室,紧急弹簧,高度调节阀。
从图1可以看出,空气弹簧所需的气压空气,通过折断塞门、滤尘止回阀,通过贯穿车身的空气弹簧,供给到两侧的空气弹簧。
通过调节高度的阀门,将加压的空气送到另外的空腔和弹簧体中。
车身由摇枕或气垫支撑,下部座椅由应急弹簧支撑,由橡胶气囊构成的空腔由节流孔同辅助空腔连接,由空气弹簧和辅助空腔的压力空气来保持车身的承载面高度。
差压阀门用于保证两个气簧在同一转向架上的压力差。
当前铁路大巴车辆的中心悬挂多为气簧与应急弹簧串联,应急弹簧多为橡胶堆体,其作用是为了确保在发生空气弹簧故障时列车的安全。
城市轨道交通车辆架修作业—转向架架修
二、各部件的架修
(四)液压减振器架修
清洗液压减振器,要求干净无积垢,无油污。如果发现 漏油现象,更换新液压减振器。
二、各部件的架修
(五)中央牵引装置架修
(1) 检查中心销与车体接口处紧固件、牵引拉杆与构 架、中心销紧固件是否松动。
(2) 检查牵引拉杆两端橡胶套是否损坏。
(3) 检查横向止挡橡胶表面是否完好,与构架紧固件 是否松动, 。
第二节
转向架架修
目录
CONTENTS
01.转向架的分解 02.各部件的架修 03.转向架的组装及试验
一、转向架的分解
分别从构架上拆下牵引电机、联轴节、制动单元、 提升止档、中央牵引装置、抗侧滚扭杆、联轴节、一系 弹簧、空气弹簧、轮对。采用中性洗涤剂对转向架各零 部件外表面进行清洁,拆卸中不得损坏各部件。拆下的 主要部件必须在明显位置编号识别并做好记录。
(4) 安装牵引电机,联轴节及风管,并做相应调整。
三、转向架的组装及试验
(二)垫片调整
转向架组装后的垫片调整,包括
一系簧补偿垫片 调整
固定垫片
紧急弹簧垫片调整
三、转向架的组装及试验
(三)组装后检查
(1) 对转向架所有紧固部件进行力矩校核,关键部件 按照指定力矩要求进行重新校核,符合规定扭矩 并重新划线。
一、转向架的分解
图1 西安地铁2号线转向架
1.构架 2.轮对 3.牵引电机 4.空气弹簧 5.抗侧滚扭杆 6.横向减压器 7.齿轮箱 8.风管
பைடு நூலகம்
9.接地装置 10.轴端 11.轮饼 12.垂向减振器 13.高度阀杆 14.齿轮箱C型
支架
15.联轴节
二、各部件的架修
(一)构架架修
城市轨道交通车辆技术《转向架中央牵引连接装置》
•
图4—28 中央牵引装置 1.中心销;2.牵引梁;3.防尘罩; 4.衬套;5.中心销套;6.横向油压减 振器;7.空气弹簧异常上升止挡;8.安 装板;9.牵引叠层橡胶;10.横向缓冲 橡胶。
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中央牵引连接装置
图 4—29牵引连接装置
(c) 1起吊保护螺栓;2中心销导架;3中心销;4 中心架;5定位螺母;6牵引杆;7复合橡胶 衬套
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中央牵引连接装置实物
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内容总结
中央牵引连接装置。城轨车辆普遍采用了无摇枕结构的转向架,由于没有摇枕,车体直接坐 落于空气弹簧上,必须靠牵引装置来实现摇枕所具有的传递纵向力和转向功能,所以要求牵引装 置具备以下功能:。1能够传递纵向的驱动力和制动力,同时允许二系弹簧在垂向和横向柔软地 动作。2纵向具有适当的弹性,以缓和由于转向架点头、车轮不平衡重量等引起的纵向振动。图 4—28 中央牵引装置。中央牵引连接装置实物
• 3结构上应便于车体与转向架的别离和连接。 • 4由于取消了摇枕,需安装横向油压减振器、横向缓冲橡胶、空气
弹簧异常上升止挡等,这些部件的安装和拆卸不能增加车体与转 向架别离作业的工时。
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中央牵引连接装置
• 图4—28所示是一种典型的城轨车辆的中央牵引装置,长春客车厂设计的 地铁无摇枕转向架采用了这种结构的中央牵引装置,其结构是中心销上 端用螺栓固定在车体枕梁上,下部插在能够传递纵向力的牵引梁孔中, 能够自如地垂向运动和回转。
中央牵结构的转向架,由于没有摇枕,车体直接 坐落于空气弹簧上,必须靠牵引装置来实现摇枕所具有的传递纵向力 和转向功能,所以要求牵引装置具备以下功能:
• 1能够传递纵向的驱动力和制动力,同时允许二系弹簧在垂 向和横向柔软地动作。
城轨交通转向架—弹簧减振装置
3-33
如
图
如图3-36(b)所示,环弹 簧由多组内、外环簧组成,彼 此以锥面相互接触,当受到轴 向载荷后,内环受压缩小,外 环受拉伸长,从而使内环与外 环的锥面产生轴向变形,同时 内外摩擦面做功吸收能量。环 弹簧常用于缓冲器中。
3-36
三、空气弹簧装置系统
现代轨道交通车辆不断地朝着高速化、轻量化以及低噪 声方向发展,空气弹簧悬挂系统具有诸多钢制螺旋弹簧不具 备的优点,空气弹簧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,因此在城轨交通车辆转向架中广泛地采用空气弹簧作 为二系悬挂装置。
二、弹簧的特性与分类
1.弹簧的特性
弹簧的主要特性参数有挠度、刚度或柔度。 挠度是指弹簧在外力作用之下产生的弹性变形的大小或弹性位移量, 而使弹簧产生单位挠度所需的力的大小称为该弹簧的刚度,反之在单位 载荷作用下产生的挠度称为该弹簧的柔度。 弹簧的特性可用弹簧的挠力图表示。如图3-32所示,纵坐标用弹簧 承受的载荷坐标表示其挠度,图3-32(a)表示力与挠度呈线性关系, 即弹簧刚度为常量。
一、弹簧减振装置概述
2.弹簧减振装 置的分类
(2)城轨交通车辆采用的弹簧减振装置按其作用的不同, 大体可分为三类:第一类是主要起缓冲作用的弹簧装置,如中 央弹簧、轴箱弹簧和橡胶垫等;第二类是主要起衰减振动(消 耗振动能量)作用的减振装置,如垂向、横向减振器等;第三 类是主要起弹性约束作用的定位装置,如轴箱定位装置、心盘 与构架之间的纵、横向缓冲止挡等。
2.液压减振器 的结构及工作
原理
一般液压减振器主要由活塞、进油阀、缸端密封、上下联结环、油缸、 储油筒及防尘罩等部分组成,减振器内部还充有专用油液。图3-41 所示 为液压减振器的工作原理。
高速铁路动车组-CRH380A型动车组转向架二系悬挂装置
图3-19 二系悬挂装置 1—横向减振器;2—牵引拉杆座;3—空气弹簧组成;4—抗蛇行减振器;5—横向止挡;6—牵引拉杆; 7—抗侧滚扭杆组成;8—高度阀;
一、空气弹簧系统 空气弹簧系统主要包括空气弹簧及其附属的高度调整阀及差压阀等。 (一)空气弹簧 空气弹簧是二系悬挂的中的关键部件。空气弹簧是影响车辆运行平稳性的关键因素。空气弹簧橡胶气囊底部是橡胶堆。空气弹簧底部橡胶堆作用是在橡胶气囊出现故障条件下仍具有一定的弹性。
五、横向止挡 为了限制车体相对于转向架构架的横向移动量,在转向架横梁的连接梁与中央牵引拉杆座设置横向止挡,单侧间隙为40(+2~0)mm。如图3-34所示。 当车体与转向架之间的横向位移超过40mm时,中央牵引拉杆座侧面与横向止挡接触,继而产生反向压缩力,以限制其横向位移。该横向止挡实际上就是一块缓冲橡胶,且缓冲橡胶呈非线性特性,刚度随挠度的增加逐渐提高。
图3-29 抗侧滚扭杆装置 1—扭杆;2—转臂;3—转向架支撑座;4—连接杆;5—车体安装座
四、抗蛇行减振器 抗蛇行减振器是为了防止动车组在高速运行时的蛇行失稳而专门设置的,它安装在转向架构架侧梁的外侧,呈纵向水平布置,也称纵向减振器,其结构如图3-33所示。与一般液压减振器相比,抗蛇行液压减振器节流孔的结构差异较大,这就造成其节流特性发生变化,即抗蛇行液压减振器的卸荷速度远远小于一般液压减振器的卸荷速度。这样,就有可能同时满足有效抑制蛇行失稳和利于通过曲线的要求。
图3-25 空气弹簧 1—橡胶气囊;2—上盖板组成;3—橡胶堆;4—下盖板组成
3—橡胶堆
(二)高度调节阀 为了保持车体距轨面的高度不变,在车体与转向架间装有高度调节阀,调节空气弹簧橡胶囊中的压缩空气(充气、放气或保持压力),使车辆地板面不受车内乘客的多少和分布不均的影响,始终保持水平。
城轨车辆转向架的维护与检修—减震弹簧装置及其维护与检修
6.4.1弹簧减震装置
教学目标
了解弹簧减振装置的作用、分类,以及弹簧 结构及特性,学会看懂弹簧挠力图、线性特性弹 簧挠力图等。
教学重点
1、弹簧减振装置的作用; 2、弹簧减振装置的分类; 3、弹簧结构及特性; 4、抗侧滚扭杆装置
目录
01 02 03 04
弹簧减振装置的作用 弹簧减振装置的分类 弹簧结构及特性 抗侧滚扭杆装置
01
6.4.2 弹簧减震装置的维护与 检修
教学目标
通过本课程的ห้องสมุดไป่ตู้习掌握 弹簧减震装置的维护与检修 方法。
教学重点
1、空气弹簧的拆卸与安装; 2、横向油压减震器漏油故障检查分析; 3、空气弹簧裂纹更换与分析。
(五)空气弹簧的拆卸与安装 1、拆卸
(1)用空气弹簧吊装工装通过空气弹簧进气口旋入空气弹簧 内 M10 螺纹孔内,用天车 将空气弹簧从构架内吊出,吊装时应 垂直吊出,以防止损坏空气弹簧 O 型密封圈;
横向油压减振器漏油
检查横向油压减振器是否有漏油征兆: 一般轻微潮湿的油压减振器主要靠油蒸发或外部液体自然解决。这种现象并 不影响油压减振器的性能和使用寿命,不需要更换。仅需要擦干净油压减振器 即可,并注意以后经常进行检查避免泄露。 当发现油压减振器表面大面积出现油渍、减振器油呈滴状聚集在减振器外部 缸体上,或出现脏污稠亮薄膜等上述状况后将减振器表面擦干,继续运行一周 或 1000 公里。观察期结束后若上述状况依然存在,将导致减振功能降低,一 般需要更换油压减振器。
(8)安装螺栓、止转垫片及钢丝为一次性部件,需要更换。安装螺 栓需用清洗剂对螺纹部位清洗,螺栓螺纹涂抹扭矩系数稳定剂,紧固后捆 绑防松钢丝并对止转垫片翻边防松。
01
2、工作高的测量 (1)测量要求:车辆 AW0 状态下入库停放 3 小时;置于平直标准轨 道上;空气弹簧处于正常充气状态,并在正常高度范围,如图 3-27 所 示; (2)测量时可通过间接测量方法,通过测量下图中左侧位置尺寸,推 算出工作高 H,H=125+测量尺寸+22; (3)工作高 H>205mm,若发现一处弹簧超出标准,必须同时更换同一 轮对上的 4 个叠层橡胶弹簧。
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。
浅谈空气弹簧检修工艺
浅谈空气弹簧检修工艺发布时间:2023-05-15T07:45:28.353Z 来源:《福光技术》2023年6期作者:陈雷周晓远[导读] 空气弹簧作为轨道车辆转向架上悬挂系统的关键部件,具有支撑车体、吸收振动的功能。
中车南京浦镇车辆有限公司江苏省南京市 210012摘要:空气弹簧是地铁车辆振动和噪声控制的重要部件之一,由于其优越的隔振降噪性能,被广泛应用于铁路客车、地铁、轻轨和动车组上。
作为地铁车辆悬挂系统的重要部件之一,它的检修质量对提高车辆的运行可靠性有重大作用。
关键词:地铁、空气弹簧、检修绪论空气弹簧作为轨道车辆转向架上悬挂系统的关键部件,具有支撑车体、吸收振动的功能。
空气弹簧的寿命为一个大修周期,国内地铁车辆架修时需对空气弹簧进行检修以确保车辆在下一个架修周期期间运行的可靠性。
本文依拖国内地铁车辆架修时空气弹簧的检修经验,对地铁车辆的空气弹簧的检修工作展开浅述。
空气弹簧检修1、来料确认检查空气弹簧外观状态,观察空气弹簧是否有重大异常损伤。
2、空簧清洁将空气弹簧各进出风口封堵严密,用清水清洗空气弹簧橡胶件外表面,清洗后用棉白布擦拭,表面清洁干净,空气弹簧清洁过程中不得将水分、污物进入空气弹簧内部。
用清洗剂将空气弹簧上盖板等金属部件表面存在的积污、胶体等污物去除(注意防护气囊和橡胶堆)。
注:对于渗入金属表层采用清洁剂、白布清洗后仍旧存在的积污,可不做处理,要求表面平整。
3、外观状态检查3.1气囊检查臭氧龟裂深度≤0.5mm,气囊帘线不得外露;磨损深度≤ 0.5mm,气囊帘线不得外露;裂纹深度≤0.5mm,单条裂纹长度≤15mm,裂纹不得超过一处,分散裂纹总长度≤30mm,数量小于等于两处,气囊帘线不得外露;允许鼓包直径≤10mm存在两处,允许10<鼓包直径≤20mm 存在一处。
如超标,须更换。
3.2应急簧检查应急簧检查:臭氧龟裂深度≤3mm;磨损橡胶与金属分裂深度≤3mm,长度≤1/8圆周长;裂纹深度≤3mm,长度≤1/8圆周长;允许鼓包直径≤20mm存在两处,允许20<鼓包直径≤30mm存在一处。
城市轨道交通车辆技术《地铁车辆拖车转向架一系弹簧更换工艺1》
⑥ 将一端ATO传感器装置电缆插头与车体插座进行分解 ⑦ 〔当另一端为轴箱接地装置时,将其电缆插头与车
体插座进行分解〕 ⑧ 拆卸一系弹簧系统提升止档M12×90 ⑨ 调整制动单元使落轮时车轮与闸瓦不相碰
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内容总结
平安本卷须知。调整制动单元使落轮时车轮与闸瓦不相碰
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第二页,共五页。
工艺步骤
❖ 1前期准备 ❖ 按照地铁车辆牵车程序,将列车牵引到检修库19道,
分解半自动车钩,将〔带故障车〕半组车牵引至19道 固定式架车机停车位
❖ 用固定式架车机将半组车〔三辆车〕一起升高到适合拆装 一系弹簧的高度,同时将车体支撑完毕
❖ 在需更换一系弹簧的转向架中心销处放置垫块
❖ 关闭制动模块上两个空气弹簧塞门,切除B09阀
平安本卷须知
❖ 更换一系弹簧时不要碰伤手。 ❖ 一定要关闭制动模块上两个空气弹簧塞门,并切除B09阀
。
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使用工具及材料
呆板手〔或套筒〕19、18、13、10号、36B号套 筒、扭力板手:50NM 、100NM、600NM、10号 内六角板手、调整闸瓦用48号板手、15寸活板手、橡 胶锤、卷尺、电工胶布、木方〔3000×150×200〕2 根, 塑料罩安装工具、铁板垫片2mm、4mm、5mm 、10mm、20mm、中心销专用垫块2块、拉马、重 油清洁剂、润滑脂型号:SHELL ALVANIA 2760B 、 清洁剂、0号细砂纸。
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轨道交通车辆转向架用空气弹簧作者:陆海英出自:时代新材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着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。
空气弹簧和附加空气室空气弹簧空气弹簧悬挂系统具有理想的反S形非线性刚度特性,在正常工作范围内刚度很低,而振幅较大时其刚度具有陡增的特点,可以限制车体发生过大的位移。
空气弹簧还能够有效地吸收高频振动和隔离噪音,并且由于自动高度控制阀的采用使空气弹簧悬挂可以保持地板高度不随车辆静载荷的变化而发生变化(除一系悬挂和车轮磨耗外)即空气弹簧具有恒定的工作高度。
此外,更为重要的是,随着空气弹簧技术的不断进步,尤其是低横向刚度、大扭转变形空气弹簧的实用化,使得无摇枕转向架的研制成为可能。
在无摇枕转向架中,利用高柔性空气弹簧低横向刚度和允许大扭转变形的特点,取消了传统转向架二系悬挂结构中的摇动台和摇枕装置而采用空气弹簧直接支承车体,使转向架的结构大为简化,减轻转向架的重量800~1000kg,实现了轻量化,同时提高了转向架的易维护性和安全可靠性。
相同条件下,决定空气弹簧刚度特性的主要因素是橡胶囊的形状、材质、帘线角以及上盖和下座的几何参数等。
此外,所采用的金属叠层橡胶辅助弹簧的形式对空气弹簧系统的性能也有重要影响。
一般对于采用空气弹簧悬挂的车辆要求车辆垂向和横向的低频自振频率不大于1Hz。
评价空气弹簧性能的主要参数有:⑴有效直径,约450~640mm。
⑵垂直静/动刚度,垂直静刚度一般为~m。
⑶水平静/动刚度,水平静刚度一般为~m。
⑷最大允许的垂向位移,±30mm。
⑸最大允许的横向位移,±60~120mm。
⑹工作高度,约200~300mm。
附加空气室附加空气室的作用在于能够显着降低空气弹簧的垂向刚度,但当附加空气室的容积达到一定数值后(一般为60~70L)刚度变化不再明显。
对于有摇枕转向架一般是利用摇枕的内腔作为空气弹簧的附加空气室。
无摇枕转向架有两种情况:一种是利用转向架构架侧梁和(或)横梁内腔;另一种是在车体上设置单独的空气弹簧附加空气室。
这两种情况各有利弊,应根据不同的设计条件加以选择。
高度控制阀和差压阀高度控制阀正是由于自动高度控制阀的采用才使得空气弹簧具有许多优点。
车体高度控制是通过高度控制阀控制空气弹簧充、放气来实现的。
一般城市轨道交通车辆要求载荷变化时车辆地板高度调整的时间不超过车站停车时间,地板面高度的变化范围为±10mm。
高度阀只能用来补偿乘客重量的变化,而不能用于补偿车轮和转向架零件的磨损,高度阀应不受车辆振动和轨道冲击的影响。
高度控制阀的主要技术性能指标有(杠杆长度140mm,温度20℃,主风缸压力5kg/cm2):⑴截止频率,一般为1Hz;⑵无感带,9~11mm;⑶动作延迟时间,3±1s;⑷空气流量:40S以下(40L风缸,压力由5kg/cm2下降到2kg/cm2)。
差压阀差压阀安装在同一转向架左右空气弹簧的连接管路中间,在任何一侧的空气弹簧出现异常时作为安全装置而起作用,连通左右空气弹簧,防止车体过大倾斜。
压差阀的动作压力一般有1kg/cm2、cm2、cm2三种。
压差阀动作压力的选择应综合考虑多方面的因素,在条件允许的情况下尽可能选择较小值,以减小车辆在过渡曲线上的对角压差,提高车辆的抗脱轨安全性。
抗侧滚扭杆空气弹簧的采用,一方面大大提高了车辆悬挂系统的静挠度,降低了车辆在垂向和横向的自振频率使运行平稳性提高;同时,由于垂向静挠度的增加降低了车辆系统的抗侧滚刚度,致使车辆在通过道岔和曲线时的侧滚角增大,车辆乘坐舒适度下降。
抗侧滚扭杆的作用就是:在不增加车辆的垂向和横向悬挂刚度的前提下,提高车辆的抗侧滚刚度,以限制车辆在较大线路不平顺时的侧滚角,保证车辆在动态情况下不超出允许的车辆限界并提高乘坐舒适度。
可见,抗侧滚扭杆的实质就是一个扭力弹簧,它不约束车体的浮沉和横摆运动,但在车体发生侧滚时可产生较大的复原力矩,提高车辆抗倾覆稳定性。
抗侧滚扭杆的刚度值一般为2~3MN?m/rad。
抗侧滚扭杆装置必须具有合理的设计和安装结构,否则会对车辆在直线上的运行平稳性产生不利影响。
提高车辆抗倾覆稳定性的另一种方法是增加空气弹簧的横向跨距和提高空气弹簧上支承面的高度,但这要受到车辆宽度和地板高度的限制,并要考虑对车辆曲线通过性能的影响。
此方法在日本采用较多。
节流孔和节流阀采用空气弹簧的另外一个好处是可以在空气弹簧本体和附加空气室之间设置适宜大小的固定节流孔或可变阻尼节流阀代替二系垂向油压减振器。
固定节流孔结构简单,几乎不增加空气弹簧的成本,但减振效果不好,一般用于速度较低的车辆。
固定节流孔的直径一般为13mm左右。
可变阻尼节流阀由于能够依据振动速度的变化而改变节流孔的开度,因此无论是在低频振动范围还是高频振动范围均具有良好的减振效果。
采用可变阻尼节流阀的空气弹簧不仅可使车辆垂向的高、低频振动均有适宜的阻尼,并且对车体侧滚的低频振动也有良好的衰减效果。
当然,是采用节流阀还是油压减振器提供垂向阻尼与空气弹簧结构及工作特性有关。
欧洲多采用垂直油压减振器,而日本多采用节流阀。
空气弹簧悬挂系统的横向阻尼由横向油压减振器提供。
在有摇枕转向架中,多由支重旁承提供回转阻尼提高车辆蛇行运动的临界速度;在无摇枕转向架中,一般当车辆的运营速度达到120Km/h以上时,都通过在车体和转向架构架之间安装抗蛇行油压减振器来保证蛇行运动的临界速度。
3 转向架二系悬挂装置对空气弹簧性能的要求可以说空气弹簧技术的进步推动了转向架技术的进步,也可以说转向架高速化和轻量化的发展要求促使空气弹簧的性能不断提高,二者相互作用。
综观国内外典型的转向架,空气弹簧二系悬挂的结构有三种基本形式:摇动台式、有摇枕式和无摇枕式。
这三种形式既是依次进步的,也是共同并存的,三者对空气弹簧性能的要求有很大的区别。
有摇动台和摇枕装置的转向架这种转向架的二系悬挂装置(图-4)主要由摇枕吊杆1、弹簧托梁2、空气弹簧3、摇枕4、抗侧滚扭杆5、高度控制阀6、差压阀7、可变节流阀8、横向油压减振器9、支重旁承10、横向止挡11、牵引拉杆12、和中心销13等组成。
此结构中主要是利用空气弹簧低的垂向刚度而二系悬挂低的横向刚度主要有摇枕吊杆装置提供,对空气弹簧的纵向刚度没有要求。
车辆运行中空气弹簧的横向位移很小,基本没有纵向和扭转位移。
典型的转向架有209PK、209HS、BT10和CW-2等。
图-4 有摇动台和摇枕装置的转向架1.摇枕吊杆2.弹簧托梁3.空气弹簧4.摇枕5.抗侧滚扭杆6.高度控制阀7.差压阀8.可变节流阀 9.横向油压减振器 10.支重旁承 11.横向止挡 12.牵引拉杆 13.中心销209PK转向架为销孔结构的长吊杆,结构中存在磨耗,但安全可靠。
209HS转向架为带弹性接点的长吊杆,无磨耗,同时由于碗形叠层橡胶堆的采用进一步降低了摇动台的横向刚度即增加了吊杆的有效长度。
CW-2转向架采用刚性凹凸摆块式长吊杆,与209系列转向架不同的是在摇枕和弹簧托梁之间设有横向拉杆,这样二系悬挂的横向刚度就完全由摇动台提供。
支重旁承的作用除支持车体的重量外,还提供适宜转向架相对车体的回转摩擦阻力矩,以提高车辆的蛇行运动稳定性。
横向止挡起弹性缓冲作用,限制车体过大的横向位移。
牵引拉杆的作用是传递车体和转向架之间的纵向力。
中心销传递纵向力并为转向架提供回转中心。
无摇动台有摇枕装置的转向架转向架的二系悬挂装置(图-5)主要由空气弹簧1、摇枕2、抗侧滚扭杆3、高度控制阀4、差压阀5、可变节流阀6、横向油压减振器7、支重旁承8、横向止挡9、牵引拉杆10、和中心销11等组成。
此结构中不但利用空气弹簧低的垂向刚度而且利用空气弹簧低的横向刚度取消了摇动台装置,对空气弹簧的纵向刚度没有要求。
车辆运行中空气弹簧的横向位移一般最大不超过60mm,基本没有纵向和扭转位移。
此种转向架有Y36P、DT200、206KP、SW—160和DK3型地铁客车转向架等。
空气弹簧直接安装在转向架构架或摇枕上,利用空气弹簧低的横向刚度取消了摇枕吊杆、弹簧托梁等零部件,简化了转向架结构,减轻重量300kg左右。
图-5 无摇动台有摇枕装置的转向架1.空气弹簧2.摇枕3.抗侧滚扭杆4.高度控制阀5.差压阀6.可变节流阀7.横向油压减振器 8.支重旁承 9.横向止挡 10.牵引拉杆 11.中心销无摇枕转向架无摇枕转向架的二系悬挂装置(图-6)主要由空气弹簧1、抗侧滚扭杆2、高度控制阀3、差压阀4、可变节流阀5、横向油压减振器6、抗蛇行减振器7、横向止挡8、牵引拉杆9、和牵引座10等组成。