《铁道车辆工程》第04章 客车转向架.ppt

第五节 国外高速客车转向架 运行速度超过200km/h： • 日本，法国，德国，英国，美国，意大利，俄 罗斯，瑞士，加拿大，西班牙，韩国等
• 日、法、德高速铁路最为发达
高速客车转向架需解决的主要问题： 1. 减轻自重，尤其是簧下质量； 2. 良好的横向和垂向运行平稳性； 3. 拟制蛇行运行，保证高速运行稳定性；
4. 良好的制动装置，保证行车安全；
5. 采用无磨耗零部件，保证运行性能和降低维
修费用；
6. 良好的曲线通过性能
基本研制过程
使用条件： 线路条件：最小曲线半径、超高角等 运行条件：最高速度、制动性能等 外部条件：车辆、建筑物限界等
CAD三维设计：
计算分析：
有限元分析，结构优化分析 整车运动学分析，整车动力学分析 实验室试验： 静强度、疲劳强度试验 试验台滚动、振动试验 线路试验： 动力学试验，制动试验 耐久性试验，噪声试验
一、轮对轴箱弹簧装置
• 连接轮对和构架 • 隔离和缓和振动和冲击
• 定位：弹性定位套
二、摇枕弹簧装置
三、构架
四、基础制动装置
1. 传递制动缸力到各个闸瓦 2. 将力放大（制动倍率） 3. 保证各个闸瓦压力一致
第二节 206型客车转向架
• 属于U型转向架系列，120km/h。 • 用于23.6m和25.5m客车上
101 转向架
201 转向架
2 . 202 转向架 202 转向架是四方厂为 22 型客车生 产的无导框 C 轴转向架，构造速度为 120km/h ，自 1959 年起制造。它采用 铸钢 H 型构架，导柱式轴箱定位装置， 摇动台式摇枕弹簧悬挂装置，两系圆弹 簧，摇枕弹簧加油压减振器，吊挂式闸 瓦基础制动等。该转向架已经于 1986 年停产。
二、206KP型客车转向架
（一）轮对轴箱弹簧装置
（二）摇枕弹簧装置
（三）转向架构架
（四）基础制动装置
1. 单元盘型制动+单侧踏面制动 2. 装电子防滑器
三、CW-2型客车转向架
（一）轮对轴箱弹簧装置
（二）摇枕弹簧装置
（三）转向架构架
（四）基础制动装置
1. 单元盘型制动 2. 装电子防滑器
209PK 转向架（ P 代表盘型制动， K 代表空气弹簧）
在这段时期内，我国还制造了少量用 于公务车的三轴转向架，在原德意志民 主共和国进口的软座，软卧车上采用了 211 等型号的转向架。
原德意志民主共和国进口车上的 211 转向架
公务车使用的三轴转向架
4 ．准高速客车转向架
1994 年，四方厂、长客厂、浦镇厂相继研制 出了 206WP 、 206KP 、 CW-2 、 209HS 转向 架，在广深线动力学试验中最高时速达到了 174km/h ，这些转向架的研制成功，标志着我 国客车转向架技术上了一个新台阶。 206KP 、 206WP 转向架是四方厂为广深线 准高速客车和发电车设计的转向架，二者除中 央悬挂部分和构架侧梁局部不同（ 206WP 中央 悬挂为无摇动台高圆簧外侧悬挂， 206KP 则为 空气弹簧，并加装抗侧滚扭杆），其他部分完 全相同其构架，摇枕均为焊接结构， U 型侧梁， 采用单转臂式轴箱定位，采用盘型制动和踏面 复合制动。
CW-200 转向架
CW-200KD 转向架
四方厂的 SW-220K 无摇枕转向架
第一节 209T客车转向架
特点：
• 209型系列客车转向架的一种，120km/h； • 用于23.6m和25.5m客车上； • 结构简单，性能可靠，检修方便。
组成：
• 构架； • 轮对轴箱弹簧装置； • 摇枕弹簧装置； • 基础制动装置。
209T 转向架
209P 转向架
在 209T 转向架的基础上，浦镇厂又 开发了供双层客车使用的 209PK 转向架， 其构造速度为 160km/h 。主要有以下方 面的改进：采用盘型制动和单元制动缸， 取消踏面制动；设空重调整阀；采用空 气弹簧和高度调整阀；安装抗侧滚扭杆； 保留了摇动台结构。
202 转向架
3 . 70 年代 206 、 209 转向架及其改进
70 年代，四方厂研制了 U 型结构的 206 转向架，浦镇厂研制了 H 型构架的 209 转 向架。206 转向架采用侧部中梁下凹的 U 型 构架，干摩擦导柱式轴箱定位装置，带横向 拉杆的小摇动台式摇枕弹簧悬挂装置，双片 吊环式单节长摇枕吊杆外侧悬挂以及吊挂式 闸瓦基础制动装置等，结构可靠，运行平稳， 磨损少，检修方便， 1993 年开始在中央悬 挂部分加装横向油压减振器，加装两端具有 弹性节点的纵向牵引拉杆，形成 206G 转向 架，后加装盘型制动装置，形成 206P 转向 架。
第四章 客车转向架
特点： • 结构比货车转向架复杂，性能要求高； • 要求静挠度达到170-200mm,或更大，有二系悬挂； • 为了改善横向性能，采取多种结构；
• 采用各种轴箱定位方式，提高蛇行稳定性；
• 多种制动方式，改善制动性能；
客车转向架的发展概况
转向架可以说是铁道车辆上最重要的部件 之一，它直接承载车体重量，保证车辆顺利 通过曲线。同时，转向架的各种参数也直接 决定了车辆的稳定性和车辆的乘坐舒适性。 自建国以来，我国的客车转向架技术逐渐成 熟，空气弹簧，盘型制动，电子防滑器等新 技术的采用使转向架的性能得到了大幅度的 提高。 我国客车转向架的发展有以下几个阶段： 1.20 世纪 50 年代 这个时期，我国首次自行设计了转向架， 主要型号有 101 、 102 、 103 型，是 21 型客车使用的导框式转向架，构造速度是 100km/h ，其结构复杂，笨重，运行性能差， 现已淘汰。
第四节 地下铁道客车转向架
• 一般为电动车辆,要求噪音低，载重变化量大 • 多采用空气弹簧，无摇动台结构 • DK型系列转向架
（一）轮对轴箱弹簧装置
• 定位：橡胶弹性铰式定位
（二）摇枕弹簧装置
心盘承载
（三）转向架构架
H型构架
（四）基础制动装置
• 单侧踏面制动
CCDZ11型转向架
• 80km/h，一系橡胶弹簧
206KP 转向架
四方厂还在206KP，206WP转向架的基 础上研制了适用于160-200km/h的SW-160 转向架（SW代表Sifang Work），它主要 有以下特点：构架由两片 U 型压型梁改 为四块钢板拼焊结构；轴距由2400mm增 加到2560mm；采用空气弹簧；空气弹簧 横向间距由1956mm 增加到2300mm，以改 善车辆抗侧滚性能。
现代高速客车转向架的发展已由过去的经验 设计跨入了理性设计，其基础是车辆动力学的 理论和疲劳强度理论的不断发展和完善。 目前，车辆动力学的理论水平和研究成果已
达到了一个新的高度。实验室和线路试验手段
的不断完善给高速转向架的研制提供了技术上
的保障。
7．为了保证高速下紧急制动的距离不超过1400m，基础 制动装置采用了单元盘形制动加单侧踏面制动的复合制 动系统。同时在车轴的端部装有电子防滑器，以防止制 动时车轮抱死。
（一）轮对轴箱弹簧装置
• 定位：橡胶堆弹性定位
（二）摇枕弹簧装置
（三）转向架构架
（四）基础制动装置
1. 单元盘型制动+单侧踏面制动 2. 装电子防滑器
209HS 转向架
CW-1、CW-2 转向架（CW代表 Changchun Work ） 是长客厂在吸收进口英国样车的 T10-1 转向架技 术后，设计的两种准高速转向架，其中 CW-1 型中 央悬挂采用钢簧和油压减振器，供准高速空调发电 车使用； CW-2 型中央悬挂为空气弹簧和可变节流 阀，用于其他车种。 CW-2 转向架是：构架、摇枕为焊接结构；装用 转臂轴箱定位装置和控制杆；全旁承支重；中央悬 挂为有摇动台结构；设带橡胶套的中心销轴牵引拉 杆横向挡、横向拉杆、横向油压减振器、抗侧滚扭 杆；轴箱悬挂系统设垂直油压减振器；基础制动装 置为单元盘型制动，设电子防滑器；广泛采用橡胶 元件，改善隔振、隔音性能，减小磨耗。
206G 转向架
206P 转向架
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
209 转向架是浦镇厂在 205 转向架的 基础上研制的，于 1975 年开始批量生 产。它采用 H 型构架，导柱式轴箱定位 装置，摇动台式摇枕弹簧悬挂装置，长 吊杆，构架外侧悬挂，两高圆弹簧，摇 枕弹簧带油压减振器，吊挂式闸瓦基础 制动装置等。 1980 年后，又生产了具 有弹性定位套的轴箱定位结构和牵引拉 杆装置的 209T 转向架。在此基础上， 还生产了采用盘型制动的 209P 转向架。
SW-200 转向架的盘型制动装置
在这一阶段，长客厂生产了我国第一台 CW-200 型无摇枕转向架。其构架采用４块钢 板拼焊，横梁采用无缝钢管，与侧梁连通作 为附加空气室，中央悬挂采用无摇枕的空气 弹簧悬挂，采用抗蛇行油压减振器，单拉杆 牵引，设两个横向油压减振器和抗侧滚装置， 其轴箱为转臂式无磨耗定位，并使用油压减 振器，基础制动为每轴 3 个盘的轴盘式盘型 制动装置。此后，长客厂又开发了 CW200KD 、 CW-300 等型号的无摇枕转向架。
CW-1B 转向架
CW-2E 转向架
英国进口样车的 T10-1 转向架
5 ．高速转向架 1998 年起，各工厂相继推出了自己的高速 转向架，例如浦镇厂的 PW-200 转向架，长客 厂的 CW-200 转向架，四方厂的 SW-200 、 SW-220K 转向架等。 PW-200 转向架（ PW 代表 Puzhen Work ） 是在 209HS 转向架的基础上重新研制的，它 优化了一系和二系悬挂参数；采用了无磨耗 的橡胶堆轴箱弹性定位装置；采用高速轻型 轮对；轴颈中心距改为 2000mm ；更换轴箱 减振器安装位置；装用带可调阻尼和弹性支 承的空气弹簧，采用两端为球铰的纵向拉杆； 装用新型盘轴式基础制动装置；优化了结构 设计。
一、轮对轴箱弹簧装置
• 定位：干摩擦导柱定位
二、摇枕弹簧装置
三、转向架构架
第三节 准高速、高速客车转向架 准高速：
• 160-200 km/h; • 209HS，206KP，CW-2
高速：
• 200 km/h以上; • CW300，SW300等，未定型
一、209HS客车转向架
为了保证高速下的运行平稳性和安全性，209HS型转 向架与209T型转向架相比主要采取了下列技术措施： 1．轴箱定位装置采用无磨耗的橡胶堆定位结构，代 替了原来的干摩擦导柱式弹性定位结构。既避免了有害 的磨耗又能保证所需要的纵、横向轴箱定位刚度。 2．在轴箱与构架之间加装了一个垂向油压减振器， 它可以减少构架的点头和浮沉振动。 3．摇枕弹簧装置仍然采用传统的摇动台结构。但以 空气弹簧代替了圆弹簧，有利于提高垂向平稳性，而且 可使车钩的连挂高度不随载重量的大小而变化。 4．为了减少车体的横向振动，在摇枕与构架侧梁中 部之间安装了两个横向油压减振器。 5．为了增加车体的抗侧滚刚度，在摇枕与弹簧托梁 之间，设置了抗侧滚扭杆装置以限制车体的侧滚角位移。 6．采用了全旁承支重，能够有效地抑制转向架的蛇 形运动。
SW-160 转向架
209HS （ HS 指 High Speed ）转向架是浦 镇厂在 209PK 转向架的基础上研制的，构造 速度为 160km/h ，主要有以下改进：轴箱定 位结构由弹性摩擦套定位改成无磨耗的橡胶 堆定位；摇动台吊杆端部由销孔结构改为无 磨耗弹性吊杆结构；改心盘支重为全旁承支 重；取消空气弹簧阻尼孔，加装垂直油压减 振器；轴箱悬挂系统加装垂直油压减振器； 采用钢板焊接型构架以减轻自重；加装电子 防滑器等。
PW-200 转向架

SW-200 转向架结构与 SW-160 转向架 基本相同，其改进如下：优化了一系、 二系悬挂系数；采用轴盘式基础制动装 置，适用于 200km/h 的高速列车。该转 向架在 1998 年 6 月的郑武线动力学试 验中最高时速达到了 240km/h 。
SW-200 转向架