地铁车辆转向架调研报告-张建国

毕业设计内容—3.调研内容

北京建筑大学机电学院09-3班张建国学号：2105120911301 作为地铁车辆关键的零部件，非常重要的一个组成部分一转向架，被称为是轨道列车的双腿，起着支承车体。承受并传递从车体至轮对之间或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力：充分利用轮轨之间的黏着作用，传递牵引力和制动力；均匀分配轴重；保证车辆能灵活地沿轨道安全运行及顺利地通过曲线等功能。转向架构架还主要起着把车体经空气弹簧传来的垂向载荷传递给轮对，通过心盘和中心销使车体与转向架彼此可以相对转动，便于车辆通过曲线等作用

1.城市轨道交通车辆转向架组成和种类

1.1转向架组成：

转向架由轮对、轴箱、构架、悬挂装置、基础制动装置等组成，而其中，转向架构架是转向架其他零部件的安装基础，通过它把轮对轴箱、弹簧减震系统、基础制动、牵引电机和齿轮箱等零部件组合成一个整体。

1.2转向架种类:

1.按轴箱定位方式分为：拉板式轴箱定位转向架、拉杆式轴箱定位转向架、转臂式轴箱定位转向架和层叠式橡胶弹簧定位转向架。

2.按弹簧系统分为：一系弹簧悬挂、二系弹簧悬挂。

3.按车体与转向架间载荷传递方式分为：心盘集中承载、非心盘承载和心盘部分承载

2.转向架构架的类型，结构，作用载荷

由于车辆用途运行条件差异，制造维修方法的制约和经济条件等具体因素的影响，对转向架的性能结构参数和采用的材料及工艺等要求就要差别，因而出现了多种形式的转向架。我国国内目前使用的客车转向架、货车转向架就有几十种，各种转向架主要区别于转向架的轴数和类型，弹簧悬挂系统的结构与参数，垂向载荷的传递方式，轮对支撑方式，轴向定位方式，基础制动装置的类型安装，以及构架、侧架结构形式等诸多方面。

2.1按转向架的轴数、类型、及轴箱定位方式分类

(1) 轴数与类型

车辆所用的轴型基本上可分为B、C、D、E、F、G六种。轴直径越粗，容许轴重越大，但是大容许轴重要受线路和桥梁的强度标准的限制，一般货车采用B、D、E、F、G五种轴型，客车采用C、D两种轴型，随着我国铁路的发展，其趋势是发展重载和快速运输，因此新型货车主要运用E型轴，新型客车主要运用D 型轴按轴数分类，转向架有二轴、三轴和多轴，转向架的轴数一般根据车辆总重和每根车轴容许的轴重确定，我国大多数客货车采用二轴转向架，一些大吨位货车及公务车等采用三轴转向架，在长大重载货车上用多轴转向架或转向架群。

(2) 轴向定位方式

①固定定位：轴箱与转向架铸成一体，或是轴箱与侧架用螺栓及其他紧固件连接成为一个整体，使得轴箱和侧架之间不能任何相对运动。如图2.10a所示

②导框式定位：轴向上有导槽，构架上有导框，构架的导框插入轴箱的导槽内，这种结构可以容许轴箱与构架之间沿着在垂向有较大的相对位移，但在前后、左右方向仅能在容许的范围内，有相对较小的位移。如图2.10b所示

③干摩擦导柱式定位：安装在构架上的导柱及坐落在轴向弹簧托板上的支持环均装有磨耗套，导柱插入支持环，发生上下运动，两磨耗套之间是干摩擦。它的作用原理是轴箱橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹性定位作用。如图

(c)

④油导筒式定位：把安装在构架上的轴箱导柱和坐落在轴向弹簧托板上的导筒分别做成油缸和活塞的形式，导柱插入导筒，导柱上下移动时，油液可进出导柱的内腔，产生减振作用，它的作用原理是，当构架与轴箱之间产生水平方向的相对运动时，利用导柱与导筒传递纵向力和横向力，再通过轴箱橡胶垫传递轴箱体，使橡胶垫产生不同方向剪切变形，实现弹性定位作用。如图所示（d）

⑤拉板是定位：用特种弹簧材料制成的薄型定位片，一端与轴箱连接，另一端通过橡胶节点与构架连接，利用拉板在纵横方向的不同刚度来约束构架与轴箱的相对运动，以实现弹性定位，拉板上下弯曲变形刚度小，对轴箱与构架上下方向的相对位移约束很小。如图（ｅ）

⑥拉杆式定位：拉杆两端分别与构架和轴箱销连接，拉杆可以容许轴箱与构架在上下方向有较大相对位移，拉杆中的橡胶垫、套分别限制轴箱与构架之间的横向与纵向的相对位移实现弹性定位。如图(f)

⑦转臂式定位：定位转臂一端与圆筒型轴箱体固接，另一端以橡胶弹性节点与焊在构架上安装座相连接。橡胶弹性节点容许轴箱相对构架有较大的上下方向位移。但它里边的橡胶件使轴箱纵向与横向位移的定位刚度有所不同，以适应纵横两个方向的不同弹性定位刚度要求。如图(g)

⑧橡胶弹簧定位：构架与轴箱之间设有橡胶弹簧，这种相对构架在上下方向有比较大的位移，而它的纵横方向具有适宜的刚度实现良好的弹性定位。如图(h)

图1：轴箱定位方式

2.2按弹簧悬挂方式分类

(1) 一系弹簧悬挂：在采用一系悬挂的车辆上，从车体至轮对之间只设有一系弹簧减振装置，所谓“一系”，一般是指车体的振动只经过一次弹簧减振装置实施减振，该装置在转向架中设置的位置，有的是设置在车体与构架之间，有的设置在构架与轮对轴箱之间，采用一系弹簧悬挂，转向架结构比较简单，便于检修、制造、成本比较低。如图(a)。

(2) 二系弹簧悬挂：在采用二系弹簧悬挂的车辆上从车体至轮对之间设有二系弹簧减振装置，转向架中同时有摇振弹簧减震装置和轴箱弹簧减振装置，使车体的振动经历二次弹簧减震装置衰减。如图(b)

图2：弹簧悬挂装置

2.3按垂向载荷的传递方式分类

车体与转向架之间衔接部分的结构形式，要相互吻合而组成一个整体。显然，他与载荷的传递方式密切相关，按不同的载荷配及载荷的作用点可分为以下几种：

(1) 心盘集中承载：车体上的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盘。如图(a)

(2) 非心盘承载：该种型式的转向架没有心盘装置虽然有的转向架还有类似新盘的装置存在，但它仅作为传递纵向力及转动中心之用，而车体上的全部重量通过中央弹簧悬挂装置与构架之间安装有旁承装置时，对这种转向架又称为旁承承载。如图(b)

(3) 心盘部分承载：这种承载方式的结构是上述两种承载方式结构的组合，即车体上的重量按一定比例分配，分别传递给心盘与旁承，使之共同承载。它是目前我国货车主要采用这种承载形式。如图(c)

图3:车体载荷传递方式

2.4转向架中央弹簧悬挂装置的载荷传递:

(1) 具有摇动台装置的转向架：通过心盘支撑在摇枕上，摇枕两端支撑在摇枕弹簧的上支撑面，摇枕弹簧下支撑面坐落在弹簧托板上，弹簧托板通过吊轴、吊杆与吊销悬挂在构架上,这样摇枕，摇枕弹簧、弹簧托板、吊轴与吊杆连同车体，在侧向力作用下，可做类似钟摆的摆动，使之相对构架产生左右摆动，转向架中可以横向摆动的部分叫做摇动台装置，它具有横向弹性特性，这种结构的载荷传递特点是心盘承载后通过摇动台将载荷传递给转向架。