高速动车组转向架总体简介

高速动车组转向架总体简介

摘要：转向架是高速动车组的走行装置，是负责完成整个车辆走行任务的部件。它相当于汽车的底盘和车轮，具有导向、承载、减振、牵引、制动等作用。动车组转向架主要由轮对、构架、一系弹簧悬挂装置、二系弹簧装置悬挂和驱动装置、基础制动装置、安全监测系统等七部分组成。随着动车组运行速度的不断提高，对动车组转向架的综合性能要求也越高，高速动车组转向架的设计通过不断比选、优化论证，其综合性能也得到提升。

关键词：转向架；组成；结构1 高速动车组转向架组成高速动车组转向架主要由轮对、构架、一系弹簧悬挂装置、二系弹簧装置悬挂和驱动装置、基础制动装置、安全监测系统等七部分组成。

轮对：轮对直接向钢轨传递车辆重量，通过轮轨间的粘着产生牵引力或制动力，并通过轮对的回转实现车辆在钢轨上的运行，为检修探伤操作方便及减轻重量，采用了合金钢空心车轴。车轮直径为Φ860mm。制动采用盘式制动。动车转向架采用轮盘方式。拖车转向架采用轮盘和轴盘并用方式。

构架：转向架的骨架，承受和传递垂向力及水平力。构架一般为钢板焊接结构，主体框架呈H 形，由两侧梁、横梁、纵向连接梁、空气弹簧支承梁及其它焊接附件构成。侧梁为箱形断面，横梁采用无缝钢管型材。

一、二系弹簧悬挂装置：用来保证一定的轴重分配，缓和线路不平顺对车辆的冲击并保证车辆的运行平稳性。主要部件有非线性空簧、抗侧滚扭杆、半主动横向减振器、单侧双抗蛇形减振器。

驱动装置：将动力装置的功率最后传递给轮对。主要部件有铝合金箱体、联轴节。

基础制动装置：将制动缸传来的力增大若干倍后传给执行机构进行制动。主要部件有高热容制动盘、气动夹钳、浮动式闸片。

安全监测系统：温度传感器、转向架失稳检测装置2 高速动车组转向架的结构特点高速动车组转向架分为动车转向架和拖车转向架，其主要部分采用的结构型式基本一致。其结构特点如下：2.1 轮对及组成轮对分为动车转向架和拖车转向架用。动车转向架用轮对由车轴、车轮（带有制动盘—简称轮盘）齿轮装置及轴承构成。

拖车转向架用轮对由车轴、车轮（也带有制动盘—简称轮盘）及轴承构成。轮盘以外的车轮、大齿轮、轴盘及轴承等为确保安全性和可靠性采用冷压法压装到车轴上。轮对组装主

要包括车轮、车轴、制动盘（轮盘和轴盘）齿轮箱及轴承等。轮对分为动力轮对和拖车轮对，动车轮对一侧安装齿轮箱装置，而拖车轮对则代之以两套轴盘。此外，拖车轮对因轴端安装不同速度传感器齿轮而略显差异。轮对组成后，需逐个进行动平衡试验，超出50kg.cm 限度时，需对两侧车轮及制动盘的组装相位角进行调整。

2.2 构架构架为钢板焊接结构，主体框架呈H 形，由两侧梁、横梁、纵向连接梁、空气弹簧支承梁及其它焊接附件构成。侧梁为箱形断面，横梁采用无缝钢管型材。

图2-1 动车转向架构架图（1）侧梁动车转向架和拖车转向架的构架侧梁为同一结构。其材质一般为用于焊接结构的耐侯钢板，牌号为SMA490BW。

侧梁端部轴箱弹簧筒，使与侧梁主体相连接的断面形成柔滑面，以此达到减缓应力集中

的目标。

表2-1 动、拖车转向架主要参数（2）横梁采用与侧梁相同牌号的耐侯管材。侧面设有空气弹簧座，其内腔为空气弹簧用的辅助空气室。另外，只有辅助空气室部分为密封结构。

动车转向架的横梁上焊有由用于焊接结构的压形钢板制成的牵引电机吊座、齿轮箱吊座、轮盘制动吊座等。靠车端方向的牵引电机座还兼作牵引装置的单牵引拉杆座。

用于拖车转向架的横梁上焊有由用于焊接结构的压形钢板制成的制动吊座，轮盘制动吊座等。与动车转向架一样，近车端处为单拉杆座。

制动吊座—用于动车转向架的仅有轮盘制动吊座，用于拖车转向架的除用于轮盘的制动吊座外还有轴盘制动吊座。

动车转向架、拖车转向架靠近车端的横梁上焊有由压形钢板制成抗侧滚扭杆安装座。

2.3 一系悬挂一系悬挂（Primarysuspension）也称轴箱弹簧装置，采用转臂式定位方式，含轴箱体、轴箱弹簧、一系垂向减振器、防振橡胶等。主要包括轴箱弹簧、垂向液压减振器和转臂定位橡胶套等。轴箱弹簧装置被安装在轴箱和转向构架之间。轴箱弹簧装置在将车体重量分配给各车轮的同时缓冲车轮/轴箱的各种振动，该弹簧参数是经过优化选定的，

主要是为了改善车体的乘坐舒适度。

2.4 二系悬挂二系悬挂装置主要包括空气弹簧、单侧双抗蛇行减振器、抗侧滚扭杆装置、

横向减振器（半主动）横向普通油压减振器、横向止挡、高度阀、差压阀。

空气弹簧采用自由膜式气囊。该空气弹簧的特点：1.垂向变形由空气弹簧本体（即气囊）和其下面的层叠橡胶堆共同承担，确保垂向大变形量；2.在水平方向，一方面利用层叠橡胶堆进一步降低刚性，另一方面通过改变气囊形状，可以产生一定的阻尼，以改善乘坐的舒适性。每只转向架的两只气囊（即左右横梁）都通过差动阀相连。

如果气囊突然破裂或毁坏，差动阀将运行使转向架的两只气囊压力保持平衡。这可防止客车由于一只气囊充气而另一只气囊没有充气而向一边严重倾斜。

2.5 驱动装置驱动装置功能是将动力装置的功率最后传递给轮对。主要包含齿轮装置、联轴节。齿轮装置的作用是对主电动机的高速旋转进行减速，传动给车轴。由齿轮箱、大齿轮、小齿轮、轴承、悬吊装置、通气装置、接地装置、油位表构成。为了使齿轮箱轻量化，采用了铝合金材质，因此在组装、分解及搬运时尤其要特别小心处理。

2.6 基础制动装置基础制动装置主要由气动式制动单元、浮动式闸片、高热容量制动盘组成。采用浮动式闸片使得制动力更为均匀，有效的减少热斑、颤振。

2.7 安全监测系统：动车组安装转向架失稳检测装置，失稳检测装置是时时进行运行稳定性监测，在列车发生异常情况时能够立即发出警报，以提醒动车组司机按要求进行减速。以保障高速动车组安全平稳顺利运行。

表2-2 齿轮对比

图2-3 失稳检测装置工作原理参考文献：[1]张曙光.铁路高速列车应用基础理论与工程技术.北京.中国铁道出版社.2003[2]华茂崑.中国铁路提速之路.北京.中国铁道出版

社.2002[3]王福天.车辆动力学.北京.中国铁道出版社.1986[4]高速铁路技术（上册）.铁道部工程管理中心；铁道科学研究院.2003[5]商跃进.张喜全.动车组结构与构造.兰州交通大学机电工程学院机车车辆系.兰州.2007[6]王伯铭.高速动车组总体及转向架.西南交通大学.成都.西南交通大学出版社.2008[7]张卫华.动车组总体与转向架.北京.中国铁道出版社.2011