客车转向架

• 确保高速行驶时的运行稳定性 • 良好的曲线通过性能 • 乘座舒适性 • 轻量化 • 模块化 • 良好的空气动力学性能 • 高气密性 • 良好的制动性能 • 良好的保养、维修性能
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满足高速运行要求的技术措施
• 直线： • 高速运行稳定性—轴箱定位装置 • 乘座舒适性—悬挂装置 • 曲线： • 曲线通过能力—轴箱定位装置 • 运行安全性—重心高度、悬挂装置 • 乘座舒适性—悬挂装置
(1).高度不随载荷变化,具有较大的垂向当量挠度;
(2).有较大径向变形能力, 可以代替摇枕和摇动台，满足 通过曲线的安全性和旅客横向舒适度的要求，并且简化结构;
(3).在气囊和附加气室之间安装空气节流阀,可产生垂向 减振阻尼,能取代二系垂向液压减振器;
(4).重量轻,满足高速客车轻量化的要求。
b 抗侧滚扭杆
二、我国客车转向架的发展和现状
2 0 9 T 型 转 向 架
二、我国客车转向架的发展和现状
2 0 6 型 转 向 架
二、我国客车转向架的发展和现状
2 0 9 HS 型 转 向 架
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二、我国客车转向架的发展和现状
2 0 6 KP 型 转 向 架
二、我国客车转向架的发展和现状
CW-2型转向架
二、我国客车转向架的发展和现状
2700毫米 915毫米 130 毫米 2070 毫米 1860 毫米 动车 轮盘制动 8.2吨 6.3吨 200公里/小时 220公里/小时 250公里/小时
拖车 轴盘制动
CRH1动车组转向架
动 力 转 向 架
CRH1动车组转向架
CRH1动车组转向架
非 动 力 转 向 架
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CRH1动车组转向架 CRH2动车组转向架主要技术参数
动车组转向架的主要技术特点
轻量化是高速动车组转向架的主要技术特色，表现为：
¾ 一般为无摇枕转向架(三无转向架)； ¾ 高速稳定性和曲线通过性能； ¾ 轻量化结构； ¾ 采用轮盘或轴盘制动； ¾ 牵引电机小型化； ¾ 采用踏面清扫装置和电子防滑装置实现了降低
运行噪声和提高轮轨粘着性能。
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ICE1—高速列车
无摇动台、有摇枕转向架
无摇动台、无摇枕转向架（三无）
二、我国客车转向架的发展和现状
一、202型客车转向架 二、209T、209P型客车转向架 三、 206、207型客车转向架 四、209HS、CW-2、206WP、206KP、SW-160型客车 转向架 五、CW-200、SW-220、SW-220K型客车转向架 六、CW-300、SW-300型客车转向架 七、CRH1、CRH2、CRH3、CRH5型动车组转向架
研制高速客车转向架必须解决下列几个问题：
1.尽可能地减轻转向架的自重，尤其是减轻簧下质量（采 用空心车轴），以减小轮轨之间的冲击作用；
2.保证运行安全、可靠、以及具有良好的垂向和横向运行 平稳性；
3.有效地抑制转向架的蛇行运动，保证高速运行的稳定 性；
4.根据最高运行速度和允许的制动距离，采用性能良好的 制动装置，保证列车的行车安全；
¾ 横向
¾ 适应车体相对构架的纵、横向运动 ¾ 满足车辆通过曲线时的纵向及横向变
形 ¾ 吸收振动 ¾ 提供转向架抗蛇行运动的刚度和阻尼
a 空气弹簧
¾ 相关配件： ¾ 高度调整阀 ¾ 差压阀 ¾ 高度调整阀
b 抗侧滚扭杆
¾ 结构
垂向联系杆，扭臂，扭杆，关节
a 空气弹簧
¾ 优点： ¾ 垂向非线形，刚度小，高度保 持不变
2s ——左右滚动圆间距，2s=1493mm
•
Φ—— 车体倾摆角，deg
• 相同条件下，摆式列车能提高列车曲线通过速 度
普通列车、被动及主动摆式列车曲 线通过速度比较
V(km/h)
200 180 160 140 120 100
80 60
200
400
600
R (m)
倾摆 8度 倾摆 6.5度 倾摆 3.5度
¾ 能满足横大纵向大变形的要 求——代替摇枕
¾ 能满足横向大变形的要求—— 代替摇动台
¾ 安装节流阀,可代替二系垂向减 振器
¾ 重量轻 ¾ 成本低
¾ 缺点：
¾ 需要较大的空间 ¾ 抗侧滚刚度低 ¾ 寿命较短（相对于钢簧） ¾ 一旦失效对车辆性能影响大 ¾ 产品参数与设计参数差别较
大
a 空气弹簧
为什么动车组转向架中二系悬挂广泛采用空气弹簧？
ICE1拖车转向架--MD530
ICE3动车转向架
ICE3拖车转向架
TGV拖车铰链式(JACOB)转向架
铰链式转向架与车体的连接
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TGV铰链式转向架与车体的连接
TGV拖车(端头)转向架
CRH1动车组转向架主要技术参数
固定轴距 车轮直径 轴承直径 轴颈中心距 空气弹簧中心距 基础制动形式 动车转向架重量 拖车转向架重量 正常运行速度 最高运行速度 最高试验速度
• 西班牙 • 意大利 • 瑞典 • 英国 • 德国 • 瑞士 • 加拿大 • 日本 • 美国 • 中国 • ………
Talgo Pendular Pendolino X2000 APT，西海岸 Wegmann, VT611,VT612，Talbot, ICT-ET SIG（Neiko, Navigator), SIG/Fiat Bombardier (LRC) 281，381 系列 American fly 新时速（X2000）
F(kN) F0
V0
V (m/s)
c 抗蛇行减振器
¾ 作用 ¾ 提供转向架和车体之间高速运行所需的摇头阻尼，提高车辆蛇行 临界速度 ¾ 对曲线通过性能影响较小
¾ 应用 ¾ 速度V≤ 160km/h，可采用摩擦阻力矩 ¾ 速度V≥ 160km/h，一般采用抗蛇行减振器
d 轴箱定位装置
轴箱定位装置至少约束轮对与构架之间的相对运动，其基本要求是： 应该在纵向和横向具有适宜的弹性定位刚度；结构形式应能保证良好 地实现弹性定位作用，性能稳定，结构简单可靠，无磨耗或少磨耗， 制造检修方便，重量轻，成本低。常见的有四种: 转臂式定位：定位臂一段与圆筒形轴箱体固接，另一端以橡胶弹性节 点与焊接在构架上的安装座连接。 拉板式定位：特殊弹簧钢材制成薄形定位拉板，一端与轴箱连接，另 一端通过橡胶节点与构架连接。 拉杆式定位：拉杆两端分别与轴箱和构架连接。拉杆中的橡胶垫、套 分别限制轴箱与构架之间的横向和纵向相对位移，实现弹性定位。 圆筒形橡胶弹簧定位：两侧采用橡胶弹簧，轴箱顶部采用钢圆弹簧。
¾ 为什么要使用抗侧滚扭杆
¾ 现代二系悬挂装置的需要 ¾ 空簧较软 ¾ 空簧横向跨距小 ¾ 高度阀由于有不感带和反应时间
¾ 功能
¾ 控制车体侧滚运动
¾ 安全保障
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c 抗蛇行减振器
¾ 特性 ¾ 饱和阻尼力Fo ¾ 卸荷速度Vo ¾ 高频: 截止频率
¾ 连接关节 ¾ 连接关节的刚度的选择
¾ 行程 ¾ 最大行程范围
特点： 弹簧静挠度大 采用轴箱、中央两系弹簧悬挂 采用液压减振器 多种形式的轮对定位装置 双侧踏面或盘形制动装置
客车转向架的基本模式
⎧有摇动台转向架（有摇 枕）
客车转向架
⎪ ⎪⎨无摇动台转向架 ⎩
⎧有摇枕 ⎩⎨无摇枕（三无转向架）
客车转向架的基本模式
有摇动台、有摇枕转向架
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客车转向架的基本模式
客车转向架的基本模式
CRH1动车组非动力转向架
二、我国客车转向架的发展和现状
CRH2动车组动力转向架
二、我国客车转向架的发展和现状
CRH2动车组非动力转向架
空气弹簧 高度调整阀 构架组成
二系横向减振
轴盘制动装 置 非动力轮对 轴箱垂直减振器
轴箱弹簧 转臂定位装 抗蛇行减振器 置
三、高速客车（动车组）转向架技术 对高速客车的基本要求
德国VT612摆式动车组
瑞典X2摆式动车组
意大利ETR450摆式动车组
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意大利ETR470摆式动车组
意大利ETR500摆式动车组
ICT高速摆式列车
英国西海岸线摆式列车
瑞士ICN2000摆式列车
葡萄牙Penduloso摆式列车
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西班牙Talgo摆式列车
芬兰VR摆式列车 TGV摆式列车
挪 威 N S B 摆 式 列 车
d 轴箱定位装置
¾ 转臂定位 ¾拉板定位
d 轴箱定位装置
¾ 单拉杆定位
¾橡胶定位
e 止挡 ¾ 作用
阻止（限制）车体或转向架出现过大的位移，起保 护作用
¾ 类型 ¾ 二系横向止挡（弹性、刚性） ¾ 一系横向和纵向止挡
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f 车轮踏面
¾ LMa踏面
德国VT611摆式动车组
四、摆式客车转向架技术
1、世界各国摆式列车
客车转向架技术
西南交通大学机械工程学院 2007-11-4
主要内容
9 客车转向架的基本设计要求 9 我国货客车转向架的发展和现状 9 高速客车（动车组）转向架 9 摆式客车转向架技术
一、客车转向架的基本组成和特点
组成: 轮对轴箱弹簧装置 摇枕弹簧装置 构架 基础制动装置
一、客车转向架的基本பைடு நூலகம்成和特点
摆式列车
• 摆式列车为什么能提高通过曲线时的速 度
• 普通列车
摆式列车
V = R(h + Δh) (1) 11.8
V = R(h + Δh + 2Stanφ) (2) 11.8
• 式中: v——列车通过曲线速度，km/h
•
R ——曲线半径，m
•
H ——曲线外轨超高，mm
•
Δh ——容许欠超高，mm
•
轴箱弹簧 转臂定位装 抗蛇行减振
置
器
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CRH2动车组非动力转向架