高速动车组技术8动车转向架

一、高速转向架发展概况 二、高速转向架技术 三、高速转向架的基本要求 四、高速转向架的特点
一、高速转向架发展概况
20世纪50－80年代，一些国家开始将列车速度 提高到140－160－200km/h。
日本东海道新干线列车所用的 DT200 型转向架， 最高运营速度为210km/h； 法国于 1973 年正式生产 Y32 型转向架，其最高 运营速度为200km/h； 德国于1974年开始生产MD52型转向架，最高运 营速度也是200km/h。
车体与构架之间（或摇枕与构架之间） 安装抗蛇行减振器，也可提供足够的回 转阻尼，有效地抑制转向架的蛇行运动。 例如， MD52 型转向架在采用磨耗形踏面 的情况下，速度只能达到160km/h，而装 用抗蛇行减振器后，速度可提高到 250km/h 。因此，在日、法的 200km/h 以 上转向架上都安装有抗蛇行减振器。
一、高速运行的稳定性
轮对的蛇行运动（假设）
轮对与转向架之间无任何刚性和弹性约束， 轮对单独在轨道上滚动 钢轨顶部呈刀刃状而且是两根平行直线 轮对是两个对称圆锥体，轮轨之间无相对滑 动 不计轮对上任何作用力和惯性力
轮对通过曲线情况
轮对过曲线情况
轮对的蛇行运动
轮对蛇行运动曲线为：
4.牵引装臵。它是车体与转向架的连接装臵，用 以传递车体与转向架之间的水平力等，同时保 证车体与转向架之间回转运动。 5. 轴箱定位装臵。它是联系构架和轮对的活动 “关节”，除了保证轮对能自由回转外，还能 在构架与轴箱之间产生相对运动时由它传递纵 向力和横向力，并实现弹性定位作用。目前， 高速转向架的轴箱定位装臵有单（双）拉板式、 拉杆式、转臂式以及采用橡胶弹簧等多种结构 形式。
二、高速转向架技术
尽管高速转向架的形式多种多样，但随着 列车速度的进一步提高，高速转向架的结构形 式逐步趋于类同，它们的主要特点是：无摇枕、 空气弹簧悬挂，有回转阻尼、加装弹性定位等。 下面简要介绍高速转向架的组成和相关技术。
1.构架。它是安装各种零部件的载体，承受和传 递垂向力、水平力和扭矩等。 2.轮对。轮对直接向钢轨传递列车重量的动作用 力，通过轮对的回转实现列车在钢轨上的运行。 有些转向架的制动力也通过轮对实现。 3.弹簧悬挂装臵。它是用来保证一定的轴重分配、 缓和轮轨冲击作用，是保证车辆运行平稳性等 动力学性能的重要装臵。
日本IS式（单拉板式）轴箱定位装臵
法国TGV转向架的轴箱定位装臵
6.回转阻尼装臵。回转阻尼也是抑制高速转向架 蛇行运动的一个有效措施，一般采用以下两种 装臵：旁承支重结构和抗蛇行减振器。 全旁承支重结构由摇枕上的旁承装臵承受全部 载荷，当转向架相对车体转动时，上下旁承之 间由摩擦力形成的摩擦力矩阻止转向架相对车 体转动，以提供足够的回转阻尼。旁承支重具 有结构简单，可减轻车体摇枕梁和摇枕重量等 优点，但需选择适当的摩擦副材质。
3
我国铁路客货车平稳性等级
三、高速通过曲线的性能
高速客车通过曲线时，将产生过大的侧压力 , 会造成轮、轨的剧烈磨损，还易引起脱轨、倾 覆等安全事故。
要合理地兼顾车辆的曲线通过性能与抗蛇行运 动稳定性要求。 此外，还需要控制噪声，减少自重，尤其是减 轻簧下质量等。
第二节 高速转向架技术
国外高速转向架的试验研究证明，当车辆的运 行速度超过200km/h时，有可能出现这种不稳 定的蛇行运动。 高速列车必须保证在其临界速度以下运行，以 使其运行稳定、安全。 通过改变转向架结构、优化参数使其具有较 高的临界速度，是研制高速转向架需要解决的 关键技术问题，也是高速转向架有别于一般转 向架的主要特点。
y y0 sin t 其中 － 轮对蛇行运动的角频率

0
br0
V
V－ 车辆运行速度
当铁道车辆在某一速度以下运行时，即使有一定 的线路扰动使车辆在横向偏离线路中心位臵，但 扰动消失后，车辆的横向振动会逐渐衰弱，最后 回到线路中间位臵，因此车辆运动是稳定的； 而当车辆在某一速度以上运行时，蛇行运动的振 幅将会越来越大，直至车轮轮缘碰撞钢轨，损伤 车辆及线路，甚至造成车辆脱轨、倾覆等行车安 全事故。这时列车运行是不稳定的，这一速度称 为蛇行稳定性临界速度，简称临界速度。
7.抗侧滚装臵。为了使高速客车具有良好的垂直 振动性能，车体悬挂装臵的总静挠度至少需要 200mm 以上，其中 80 ％左右分配在中央弹簧上。 而在垂向悬挂比较柔软的情况下，
为防止通过曲线时车体的侧滚角过大，一 般在高速转向架上设臵抗侧滚扭杆。 此外，加大中央弹簧的横向间距也可以起 到同样的作用，如 MD52 － 350 型将中央弹簧的 横向间距加大到2500－2600mm，取消了抗侧滚 扭杆装臵。
高速转向架 应具备的性 能 高速转向架 技术 动车组转向 架
第三章 动车组转向架技术
wk.baidu.com第一节 高速转向架应具备的性能
第二节 高速转向架技术
第三节 动车组转向架
第一节 高速转向架应具备的性能
一、高速运行的稳定性
二、高速运行的平稳性
三、高速通过曲线的性能
第一节 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。
理论分析和实践经验表明，车辆的垂向和横向运行平 稳性随速度提高而下降。 通常用平稳性指数 W（Sperling方法的评价计算值）来 表示。它反映了力的变化率引起的冲动和振动时的动 能大小对舒适度的影响。
a W 0.89610 F( f ) f
式中 f--振动频率（Hz） F(f)--与振动频率有关的加权系数
二、高速运行的平稳性
平稳性是列车在规定的线路条件下、在设计最 高速度范围内运行时，设备能平稳工作、乘客 感到舒适的基本性能。
乘客舒适度是反映乘客在旅途中疲劳程度的综 合性生理指标。影响舒适度的因素很多，如车 内设备、通风、照明、温度、湿度、噪声、瞭 望和振动等等。不过，其中振动是车辆整个运 行中始终存在的、一直起作用的主要因素。