城市轨道交通车辆构造 转向架
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城市轨道交通车辆与结构(第三章动力转向架和非动力转向架)
五、牵引电机对角配置的单独轴—纵向驱动
原理：
电机驱动轴与齿轮减速箱之间的扭矩的传递由一传动轴来实现。
结构特点：
两牵引电机呈对角纵向悬挂于构架横梁的下方； 齿轮减速箱一端弹性悬挂于构架的端梁，另一端抱在轮对车轴
上。 两轮对各自独立配置牵引电机及其传动装置； 电机和减速箱间采用十字联轴节、传动轴驱动 电机纵向配置使轮对内侧留出了更大的空间，有利于安排制动 盘或采用内置式轴箱，有利于减缩转向架的固定轴距。
结构特点：
牵引电机完全弹性地悬挂于构架。 单个电机纵向布置，经万向接头空心轴传动。
性能特点：
较上述的单电机两轴—纵向驱动、骑马式结构减 轻了簧下重量，改善了动力性能，其余特征均与 之相类似。
全悬挂单电机两轴纵向驱动装置（简图）
1—牵引电机； 2—联轴节； 3—驱动伞齿轮； 4—万向接头空心轴； 5—联轴器； 6—轮轴； 7—减速箱； 8—制动盘
单电机两轴纵向驱动、骑马式结构（简图）
1—牵引电机； 2—联轴器； 3—驱动伞齿轮； 4—空心轴； 5—橡胶联轴器； 6—轮轴； 7—减速箱； 8—制动盘
四、全悬挂单电机、两轴—纵向驱动
原理：
电机两端伸出的驱动轴经联轴器、减速齿轮驱动 万向接头空心轴，再经橡胶联轴器将扭矩传递给 轮轴。
3、摇枕弹簧装置
DK4型转向架的摇枕弹簧装置采用无摇动台的空气弹 簧支悬形式 结构特点：
摇枕由钢板焊成空心鱼腹形等强度梁，上、下盖板厚14mm， 腹板厚8mm。 摇枕做成密封结构，兼作空气弹簧的附加空气室 摇枕支承在空气弹簧上，由气嘴与空气弹簧相连通 DK4型转向架采用心盘承载的方式，下心盘直径为360mm。 下旁承实际上是一块固定在摇枕上的渗碳摩擦板。上下旁承 之间的间隙为3～5mm，左右的旁承间隙之和不超过8mm。 在摇枕与构架之间有纵向牵引拉杆。其作用是把轮周牵引力 传递到摇枕上，但不妨碍摇枕在上下、左右方向的位移。
《城市轨道交通车辆构造与运用》(赵帅帅) 4
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01 认识转向架
02 构架 03 轮对轴箱装置
04 弹性悬挂装置 05 中央牵引装置 06 驱动装置
教学目标
知识目标
①理解转向架的作用，掌握转向架的类型 和组成 ②掌握构架的类型及组成 ③掌握轮对轴箱装置的组成
能力目标
④掌握一系悬挂装置和二系悬挂装置的位 置、作用和组成 ⑤掌握中央牵引装置的作用及组成 ⑥掌握驱动装置的作用及组成
性定位
拉杆的一端与轴箱连 接，另一端与构架连 接。拉杆两端的橡胶 垫和套限制了轴箱与 构架在纵、横方向上 的相对位移，从而实
现弹性定位
三、转向架的类型
转臂式定位
又称弹性铰定位，橡胶节点由弹性橡 胶套、金属外套等组成，其允许轴箱 和构架在上、下方向上有较大的位移， 在纵、横方向上有适宜的刚度，从而
实现良好的弹性定位
2. 按轴箱定位方式分类
层叠式橡胶弹簧定位
层叠式橡胶弹簧有人字形和锥形两种，两 端分别与轴箱、构架连接，其允许轴箱和 构架在上、下方向上有较大的位移，在纵、 横方向上有适宜的刚度，从而实现良好的
弹性定位
三、转向架的类型
小提示
2. 按轴箱定位方式分类
轴箱定位也称为轮对定位，是指约束轮对与构架之间相互位 置的方式。限定轮对和轴箱在转向架的横向与纵向位置的装
轴重/t 轮对内侧距/mm 牵引点高度/mm 齿轮中心距/mm 齿轮传动比/mm
参数值
1 435 2 300 12 600 840（磨耗到限770）
14 1 353 663 370 4.964
• 又称为弹簧减振装置，包括一系悬挂装置和二系悬挂装置，主要 由弹性元件和减振器组成。。它的主要作用是缓和由线路的不平 顺、道岔、钢轨磨耗、车轮不圆等所引起的振动和冲击，保持转 向架的稳定。
城市轨道交通车辆工程第三章 城轨车辆转向架
包括轴箱弹簧、垂向减振器和轴箱定位装置等。
（4）构架 —— 转向架的骨架，它将转向架的各个零、部件组 成一个整体，并承受和传递各种力。它包括侧梁、横梁或端梁， 以及各种相关设备的安装或悬挂支座等。
（5）二系悬挂（车架/体与转向架间的连接装置）—— 用以传
递车体与转向架间的垂向力和水平力，使转向架在车辆通过曲线
时能相对于车体回转，并进一步减缓车体与转向架间的冲击振动 ，同时必须保证转向架安定。它包括二系弹簧、各方向减振器、 抗侧滚装置和牵引装置等。 （6）驱动装置（动力转向架）—— 将动力装置的扭矩最后有
效地传递给车轮。包括牵引电机、车轴齿轮箱、联轴节或万向轴
和各种悬吊机构等。
（7）基础制动装置 —— 由制动缸传来的力，经放大系统（
第三章
城轨车辆转向架
• 第一节 概
述
转向架是车辆最重要的组成部件之一。其结构是否合理直
接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。 高速列车在世界各地疾速奔驰，现代城轨车辆飞速发展，无 一不与转向架技术的进步发展息息相关。 可以毫不夸张地说，转向架技术是“靠轮轨接触驱动运行的
现代机车车辆”得以生存发展的核心技术之一。
进。 （3）缓冲 —— 缓和线路不平顺对车辆的冲击，保证车辆具 有良好的运行平稳性和稳定性。
（4）转向 —— 保证车辆顺利通过曲线。
（5）制动 —— 产生必要的制动力，以使车辆在规定的距离内 减速或停车。 当然，非动力转向架并不产生驱动力，它是被别人拉着走的， 因此它可以没有牵引作用（任务）。
二、转向架的组成及各部分的作用
三、典型城轨车辆转向架构架简介
1．北京地铁车辆DK3型转向架构架 2．上海地铁车辆SMC型转向架构架
• 第五节 弹簧装置及减振器
城市轨道交通车辆 第04章 转向架
第四章 转向架
1
• 1. 转向架的作用 • 2. 转向架的组成 • 3. 转向架新技术
2
1.转向架的作用
• 车辆的发展
– 铁路运输发展初期，世界各国均采用将轮对 直接安装在车体下面的二轴车辆
3
1.转向架的作用
• 二轴车的缺点
– 载重小、车体长度短 – 通过小半径曲线 困难
4
1.转向架的作用
• 与二轴车结构相仿的多轴车辆
23
• （三）车轴材质及要求 • 车轴采用优质碳素钢，如平炉钢或电钢钢锭或 专门的车轴钢坯加热锻压成型，经过热处理（正 火或正火后再回火）和机械加工制成。为了提高 车轴的疲劳强度，对轴颈、防尘板座和轮座要进 行滚动强化和精加工。
24
• 空心车轴 作用：车轴是转向架轮对重要组成部分，直接影响车辆 运行的安全性，又是转向架簧下质量的主要组成部分， 特别是对于高速车辆和重载车辆，降低车辆簧下部分质 量对改善车辆运行平稳性和减小轮轨间动力作用有重要 影响。空心车轴比实心车轴可减轻20%-40%的质量，一 般可减轻重60 ～ 100kg，甚至更多。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
45
• （4）转臂式轴箱定位的螺旋圆弹簧：定位转臂一端与圆 筒形轴箱体固接，另一端以橡胶弹性节点与焊在构架上的 安装座相连。橡胶弹性节点容许轴箱相对构架有较大上下 方向位移，但它里边的橡胶件使轴箱横向与纵向位移的定 位刚度不同，以适应纵、横两个方向不同弹性定位刚度的 要求。
46
• （5）V形橡胶弹簧定位：轴箱和构架间设有橡胶弹簧， 合理选取刚度，实现弹性定位。
27
• 车轮
• （一）车轮各部分名称及作用 • 目前我国铁路车辆上使用的车轮绝大多数是整体辗钢轮， 它包括踏面、轮缘、轮辋、幅板和轮毂等部分。 • 在车轮与钢轨的接触面称为踏面。一个突出的圆孤部分称为 轮缘，是保持车辆沿钢轨运行，防止脱轨的重要部分。 • 轮辋是车轮上踏面下最外的一圈。辐板是联接轮辋与轮毂的 部分，辐板上有两个圆孔，便于轮对在切削加工时与机床固 定和搬运轮对之用。
1
• 1. 转向架的作用 • 2. 转向架的组成 • 3. 转向架新技术
2
1.转向架的作用
• 车辆的发展
– 铁路运输发展初期，世界各国均采用将轮对 直接安装在车体下面的二轴车辆
3
1.转向架的作用
• 二轴车的缺点
– 载重小、车体长度短 – 通过小半径曲线 困难
4
1.转向架的作用
• 与二轴车结构相仿的多轴车辆
23
• （三）车轴材质及要求 • 车轴采用优质碳素钢，如平炉钢或电钢钢锭或 专门的车轴钢坯加热锻压成型，经过热处理（正 火或正火后再回火）和机械加工制成。为了提高 车轴的疲劳强度，对轴颈、防尘板座和轮座要进 行滚动强化和精加工。
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• 空心车轴 作用：车轴是转向架轮对重要组成部分，直接影响车辆 运行的安全性，又是转向架簧下质量的主要组成部分， 特别是对于高速车辆和重载车辆，降低车辆簧下部分质 量对改善车辆运行平稳性和减小轮轨间动力作用有重要 影响。空心车轴比实心车轴可减轻20%-40%的质量，一 般可减轻重60 ～ 100kg，甚至更多。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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• （4）转臂式轴箱定位的螺旋圆弹簧：定位转臂一端与圆 筒形轴箱体固接，另一端以橡胶弹性节点与焊在构架上的 安装座相连。橡胶弹性节点容许轴箱相对构架有较大上下 方向位移，但它里边的橡胶件使轴箱横向与纵向位移的定 位刚度不同，以适应纵、横两个方向不同弹性定位刚度的 要求。
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• （5）V形橡胶弹簧定位：轴箱和构架间设有橡胶弹簧， 合理选取刚度，实现弹性定位。
27
• 车轮
• （一）车轮各部分名称及作用 • 目前我国铁路车辆上使用的车轮绝大多数是整体辗钢轮， 它包括踏面、轮缘、轮辋、幅板和轮毂等部分。 • 在车轮与钢轨的接触面称为踏面。一个突出的圆孤部分称为 轮缘，是保持车辆沿钢轨运行，防止脱轨的重要部分。 • 轮辋是车轮上踏面下最外的一圈。辐板是联接轮辋与轮毂的 部分，辐板上有两个圆孔，便于轮对在切削加工时与机床固 定和搬运轮对之用。
城轨车辆转向架PPT课件
转向架技术是“靠轮轨接触驱动运行的现代机车车辆”得以生 存发展的核心技术之一。
根据国内外城轨车辆转向架的设计经验，通常采用以下设计原 则： 1、采用高柔性的弹簧悬挂系统，以获得良好的振动性能。 2、采用高强度、轻量化的转向架结构，以降低轮轨间的 动力作用。 3、采用能有效地抑制转向架蛇形运动，提高转向架蛇形 运动临界速度的各种措施。 4、基础制动装置采用复合制动系统。
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
一转向架的任务二转向架的分类三转向架的组成及各部分应用1转向架总体结构2转向架构架3弹簧装置及减振器4轮对轴箱装置5驱动装置6车体不转向架间的连接装置7基础制动装置目录一转向架任务1承载承受车架以上各部分的重量并使轴重均匀分配
城市轨道交通
——城轨车辆转Байду номын сангаас架
概述
转向架是车辆最重要的组成部件之一。其结构是否合理直接影 响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。
3、缓冲——缓和线路不平顺对车辆的冲击，保证车辆 具有良好的运行平稳性和稳定性。
4、转向——保证车辆顺利通过曲线。 5、制动——产生必要的制动力，以使车辆在规定的距
离内减速或停车。
二、转向架的分类
1、按轴数分类 一般铁道机车车辆有2轴转向架、3轴转向架和4轴转向架等。
2、按弹簧装置形式（悬挂方式）分类 有一系悬挂和二系悬挂转向架之分
八字形橡胶堆轴箱定位结 构示意图
转臂式轴箱定位结构示意图
轴箱作用： （1）活动关节——连接轮对与构架的活
动关节。 （2）传力——传递牵引力、横向力和垂
向力。 （3）运动——实现轮对与构架间的垂向
运动和横动。
(五）驱动装置
1、驱动装置的作用是将牵引电动机的扭矩有效地转化为转向架轮对转矩， 利用轮轨的粘着机理，驱使机车或动车沿着钢轨运行。
根据国内外城轨车辆转向架的设计经验，通常采用以下设计原 则： 1、采用高柔性的弹簧悬挂系统，以获得良好的振动性能。 2、采用高强度、轻量化的转向架结构，以降低轮轨间的 动力作用。 3、采用能有效地抑制转向架蛇形运动，提高转向架蛇形 运动临界速度的各种措施。 4、基础制动装置采用复合制动系统。
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
一转向架的任务二转向架的分类三转向架的组成及各部分应用1转向架总体结构2转向架构架3弹簧装置及减振器4轮对轴箱装置5驱动装置6车体不转向架间的连接装置7基础制动装置目录一转向架任务1承载承受车架以上各部分的重量并使轴重均匀分配
城市轨道交通
——城轨车辆转Байду номын сангаас架
概述
转向架是车辆最重要的组成部件之一。其结构是否合理直接影 响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。
3、缓冲——缓和线路不平顺对车辆的冲击，保证车辆 具有良好的运行平稳性和稳定性。
4、转向——保证车辆顺利通过曲线。 5、制动——产生必要的制动力，以使车辆在规定的距
离内减速或停车。
二、转向架的分类
1、按轴数分类 一般铁道机车车辆有2轴转向架、3轴转向架和4轴转向架等。
2、按弹簧装置形式（悬挂方式）分类 有一系悬挂和二系悬挂转向架之分
八字形橡胶堆轴箱定位结 构示意图
转臂式轴箱定位结构示意图
轴箱作用： （1）活动关节——连接轮对与构架的活
动关节。 （2）传力——传递牵引力、横向力和垂
向力。 （3）运动——实现轮对与构架间的垂向
运动和横动。
(五）驱动装置
1、驱动装置的作用是将牵引电动机的扭矩有效地转化为转向架轮对转矩， 利用轮轨的粘着机理，驱使机车或动车沿着钢轨运行。
城市轨道交通车辆与结构(第二章转向架)
(c)
(a)具有双排球形转盘的铰接转向架；(b) 具有球心盘的铰接转向架； (c) TGV高速列车的雅可比铰接转向架
第二节 轮对
轮对的组成及基本要求 车轴 车轮
第三节 轴箱装置
滚动轴承轴箱装置的特点 车辆滚动轴承轴箱装置的型式 滚动轴承的选型、精度等级及材质
第四节 弹性悬挂元件的结构、 设计及计算
二、转向架的基本构成
1. 2. 3.
4.
5.
6.
轮对及轴箱装置 构架 转向架支承车体装置 弹性悬挂装置 齿轮变速传动装置 制动装置
上海地铁新型转向架
上海地铁新型转向架
轮对
轴箱
构架
摇枕
基础制动装置
三、转向架结构分类
按车轴的数目和类型 按轴箱定位方式 按弹簧装置的型式 按摇枕弹簧的横向跨距 按车体与转向架之间的载荷传递方式 铰接式转向架的车体与转向架连接方式
（2）差压阀
差压阀是保证一个转向架两侧空气弹簧的 内压之差，不能超过为保证行车安全规定 的某一定值，若超出时，则差压阀自动沟 通左右两侧的空气弹簧，使压差维持在该 定值以下。所以，差压阀在空气弹簧悬挂 系统装置中起保证安全的作用。
差压阀原理及结构
选择差压阀的差压值时注意事项
①在转向架左右两侧空气弹簧为均载条件下，车辆正常运行时，该 压差值应不影响由于车辆振动所引起的空气弹簧内压变化的值。 ②差压阀的压差值应高于车辆在曲线(包括过渡曲线)上运行时，仅 是由于车体两侧增减载的载荷变化，使左右两个空气弹簧内压变化 的压差值(包括高度控制阀的充、排气作用)。 ③在上述两个要求的允许条件下，尽量取较小的压差值，使各空气 弹簧承载不会发生过分的不均衡，以提高车辆的运行平稳性和抗脱 轨性能。 ④当转向架一侧空气弹簧发生破裂事故时，另一侧空气弹簧内压不 能过高，并仍使车辆能以较低速安全运行，以便于事故的处理。 一般差压阀的压差值取为0.08～0.12MPa。
城轨车辆-转向架-第一讲
城市轨道交通车辆第三章 转向架第三章 转向架【问题导入】车辆走行部分在车辆运行中起着非常重要的作用，其不仅 承受了车体的载荷，而且传递纵向力、垂向力和横向力。
转向 架是支承车体并担负车辆沿着轨道走行的支承走行装置。
为了 便于通过曲线，在车体和转向架之间设有心盘或回转轴，转向 架可以绕心盘或回转轴相对车体转动。
由于车辆在线路上运行 时通过道岔、弯道及车辆加速、减速等原因会产生各种冲击和 振动，为了改善车辆的运行品质和满足运行要求，在转向架上 设有弹簧减振装置和制动装置。
对于动车，转向架上还装有牵 引电动机和减速机构，将牵引电动机的转矩通过齿轮转动传递 给轮对，转化为列车前进的牵引力，以驱动车辆运行。
我们这 一章就是要学习这些知识。
第三章 转 向 架【学习目标】1.掌握三向力(纵向力、垂向力、横向力)的传递 路径。
2.掌握转向架的结构、组成及分类。
3.画出轮箍的外形图并进行相关的标注； 4.熟练掌握各种弹簧的结构。
5.掌握空气弹簧、橡胶弹簧、抗侧棍扭杆、油压 减振器等部件的工作原理、结构以及调整方法。
6.驱动系统结构原理第三章 转 向 架【教学建议】1.教学场地：在教室、互联网多媒体教室及转向架模型实训 室中进行，课后可实地参观。
2.设备要求：至少具有能连接互联网的多媒体教室一个，动 车、拖车转向架的仿真模型各一套，或能放视频投影的设 备 。
3.课时要求：课堂讲授6-8课时；模拟操作4课时；实际练习 4课时。
认识转向架认识转向架• 转向架的概念： • 把两个或几个轮对用专门的构 架（或侧架）组成的一个小车，称 为转向架。
• 常见的多轴轨道交通车辆通常 都采用带转向架的结构形式。
认识转向架第三章 转 向 架第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 城轨车辆转向架的作用与组成 城轨车辆转向架的分类 转向架构架 轮对轴箱装置 弹性悬挂及减振元件 牵引连接装置 传动装置 几种典型城轨转向架介绍第一节城轨车辆转向架的作用与组成一、转向架的作用与要求1)城轨车辆采用转向架是为了增加车辆的载重质量、 长度和容积，提高列车运行速度。
城市轨道交通车辆构造课件：地铁车辆转向架构架
（1）联系（安装）转向架各组成部分 （2）传递各方向的力
设计原则
必须全面考虑构架与各有关零部件的相互位置关系，
01
合理布置结构。
02 构架各梁尽可能设计成等强度梁，以保证能获得最
大强度和最小自重。
03 构架各梁的布置应尽可能对称，以简化设计和制造。
04 各梁本身以及各梁组成构架时，必须注意减少应力
集中。
1 侧梁组成 2 横梁 3 纵梁组成 4 齿轮箱吊座 5 牵引拉杆座6电机吊座 7 制动吊座 8转臂定位 座
1 侧梁组成 2横梁组成 3 纵梁组成 4 牵引拉杆座 5制动吊座 6查询天线座
Байду номын сангаас
设计原则
必须全面考虑构架与各有关零部件的相互位置关系，
01
合理布置结构。
02 构架各梁尽可能设计成等强度梁，以保证能获得最
大强度和最小自重。
03 构架各梁的布置应尽可能对称，以简化设计和制造。
04 各梁本身以及各梁组成构架时，必须注意减少应力
集中。
1 侧梁组成 2 横梁 3 纵梁组成 4 齿轮箱吊座 5 牵引拉杆座6电机吊座 7 制动吊座 8转臂定位 座
1 侧梁组成 2横梁组成 3 纵梁组成 4 牵引拉杆座 5制动吊座 6查询天线座
Байду номын сангаас
城轨交通转向架—典型城市的城轨交通转向架
4.减振装置
填隙片安装在弹簧上座下面用于补偿不同的车 轴质量和重心，这样可保证转向架保持水平。优化 一系悬挂的特性，可以降低轮轨间的磨耗、转向架 摆动和滚动角。
三、南京地铁转向架
4.减振装置
（2）二系悬挂。二系悬挂如图3 77所示。二 系悬挂的主要功能是使乘客感到舒适。该悬挂对车 身进行挠性支撑，使得车身相对于转向架移动并且 与此同时提供横向重新定心功能。
1.结构特点
ART转向架为四轮内轴承型，包括预制钢构架以及提供有可转向 的车轴、叉臂、第二级空气弹簧悬挂和摇枕。最大设计速度120 km/h，最大运行速度110 km/h，承载17 000 kg。
通过空气弹簧悬挂，垂向负载从车身摇枕传输到转向架摇枕。这 些负载通过低摩擦旁承传输到转向构架上。转向架具有可转向机构， 它允许车轴在曲线段时转向。机构的几何形状是对称的，以改善转 向架的动态行为。转向架也配备有推进元件、制动设备、集电装置 和转速计。
三、南京地铁转向架
如
图
3-76
图3-76一系悬挂减振装置 1—同轴螺旋弹簧; 2—止动销; 3—一系缓冲器; 4—支撑板; 5—转 臂; 6—弹性衬套
三、南京地铁转向架
4.减振装置
该悬挂是个转臂型悬挂。轮对的导向由径向臂 来完成，转臂通过弹性衬套与构架连接。在车轴中 心线上方的两个同轴螺旋弹簧提供了垂直方向的刚 性，横向和纵向刚性则由安装在转臂端部并连接转 向架构架中扼架的弹性衬套提供。
图
3-73
三、南京地铁转向架
如
图
3-74
图3-74拖车转向架构架 1—管道支架; 2—空气弹簧接口; 3—侧构架; 4—扭接连杆托架; 5—制动装置连接件； 6—横向 缓冲器托架
三、南京地铁转向架
城轨交通车辆典型转向架
典型转向架
图3-63 动力转向架（PB）
典型转向架
图3-64 先行拖车转向架（TBEX）
典型转向架
图3-65 中间拖车转向架（TBIN）
典型转向架
2 南京地铁转向架
2.构架
构架是转向架的主体。它是由压制成型的钢板 P275NL1（NF EN 10028-3）焊接成的形全封闭的箱 形结构，包括两个对称的S形弯管侧构架，两侧构架通 过横向构件在中央连接，如图3-66、图3-67所示。
典型转向架
2 南京地铁转向架
4.驱动装置
（3）齿轮箱。图3-68中的3是Watteeuw(SA 910两级减速)齿 轮箱，一个输入轴装有一级小齿轮（27个齿），一个中间轴装有一 级齿轮（78个齿）、二级小齿轮（27个齿），输出轴装有一、二 级齿轮（65个齿）。传动比为（65×78）/（27×27）=6.954 7。 齿轮由调质钢制成，并采用圆柱形螺旋齿形结构以减少齿轮箱的噪 声。齿轮箱安装在车轴上，它通过配备两个弹性末端轴承的扭接连 杆连接转向架横向构件。
2 南京地铁转向架
3.轮对和轴箱
（2）轴箱。南京地铁车辆的车轴采用锻造后机加 工的整体车轴，材料是AIN钢。车轴两端伸进轴箱的部 分称为轴颈，用以安装轴承和承受车辆载荷；压装车轮 的部分称为轮座；车轴中部是轴身。动车转向架的轴身 上安装有齿轮箱，传递电机产生的转矩驱动轮对，再通 过构架和中央牵引装置带动车辆前后运行。
项目
城轨交通车辆 典型转向架
典型转向架
1 北京地铁转向架
1用于北京地铁车辆 的转向架，属于该系列的有DK1、DK2、DK3、DK6、 DK7等型号。 图3-57为北京地铁DK3型车辆转向架。由图 可知，它主要由轮对轴箱、轴箱定位装置（一系悬挂）、 构架、摇枕弹簧装置（二系悬挂）、驱动装置、基础制动 装置等组成。
城市轨道交通车辆及操作单元5 转向架
单元5 转向架
城市轨道交通车辆及操作
车轮与钢轨的接触面称为踏面。轮对踏面应具有一定的斜度，也称为锥形踏面， 其作用为： 直线运行时，轮对能自动调中；曲线运行时，能够减少轮轨之间的滑动；运行时 车轮与钢轨接触的滚动直径在不断地变化，致使轮轨地接触点也在不停地变换位 置，从而使踏面磨耗更均匀。
单元5 转向架
单元5 转向架
城市轨道交通车辆及操作
构架主要由P275 NL1钢板组成。大量的铸造和锻造部件通过电焊焊接在构架上 ，这些部件一般有：吊耳、一系和二系减振器座、一系垂向止挡、电机吊座和齿轮箱 吊座、踏面制动单元安装座、转向架和车体连接部位。
焊接后，构架机加工前应退火消除应力，抛丸后须用环氧树脂油漆进行防腐保 护。
单元5 转向架
城市轨道交通车辆及操作
车体装有空气源和高度阀，确保空簧的高度。两个高度阀通过调节杆来连接车体和转 向架。 空气弹簧主要分为膜式和囊式两大类，膜式又分为约束膜式和自由膜式，后者应用广 泛。空气弹簧主要由上、下盖和橡胶囊组成，它的密封要求非常高，常用的有压力自 封式和螺钉紧封式两种。 高度控制阀能够根据载荷的变化自动保持车体的高度，以减少车辆通过曲线时的倾斜 度。车辆正常行驶时，高度控制阀是不起作用的。
单元5 转向架
2.轮对装置
轮对（如图5－6）是由一根 车轴和两个同型号车轮过盈 配合组装而成。
单元5 转向架
城市轨道交通车辆及操作
图5-6 轮对
城市轨道交通车辆及操作
轮对的作用是引导车辆沿线路运行，并且承受车辆与钢轨之间的各种载荷。因 此，轮对应具有足够的强度和刚度，以保证车辆的安全运行。同时在保证强度 和使用寿命的前提下，应尽量减轻轮对的重量，并使其具有一定的弹性，以减 少车轮与钢轨之间的动作用力和磨耗。
城市轨道交通车辆及操作
车轮与钢轨的接触面称为踏面。轮对踏面应具有一定的斜度，也称为锥形踏面， 其作用为： 直线运行时，轮对能自动调中；曲线运行时，能够减少轮轨之间的滑动；运行时 车轮与钢轨接触的滚动直径在不断地变化，致使轮轨地接触点也在不停地变换位 置，从而使踏面磨耗更均匀。
单元5 转向架
单元5 转向架
城市轨道交通车辆及操作
构架主要由P275 NL1钢板组成。大量的铸造和锻造部件通过电焊焊接在构架上 ，这些部件一般有：吊耳、一系和二系减振器座、一系垂向止挡、电机吊座和齿轮箱 吊座、踏面制动单元安装座、转向架和车体连接部位。
焊接后，构架机加工前应退火消除应力，抛丸后须用环氧树脂油漆进行防腐保 护。
单元5 转向架
城市轨道交通车辆及操作
车体装有空气源和高度阀，确保空簧的高度。两个高度阀通过调节杆来连接车体和转 向架。 空气弹簧主要分为膜式和囊式两大类，膜式又分为约束膜式和自由膜式，后者应用广 泛。空气弹簧主要由上、下盖和橡胶囊组成，它的密封要求非常高，常用的有压力自 封式和螺钉紧封式两种。 高度控制阀能够根据载荷的变化自动保持车体的高度，以减少车辆通过曲线时的倾斜 度。车辆正常行驶时，高度控制阀是不起作用的。
单元5 转向架
2.轮对装置
轮对（如图5－6）是由一根 车轴和两个同型号车轮过盈 配合组装而成。
单元5 转向架
城市轨道交通车辆及操作
图5-6 轮对
城市轨道交通车辆及操作
轮对的作用是引导车辆沿线路运行，并且承受车辆与钢轨之间的各种载荷。因 此，轮对应具有足够的强度和刚度，以保证车辆的安全运行。同时在保证强度 和使用寿命的前提下，应尽量减轻轮对的重量，并使其具有一定的弹性，以减 少车轮与钢轨之间的动作用力和磨耗。
城市轨道交通车辆构造单元4 转向架
三、类型
2.按轴箱定位形式分类 常见的轴箱定位装置的结构形式有：拉板式定位、拉杆式定位、转
臂式定位、层叠橡胶弹簧定位、导柱式定位等。 3.按车体与转向架间的连接装置形式分类
可分为有心盘（或有牵引销）转向架、无心盘（或无牵引销）转向 架和铰接式转向架。其中铰接式转向架又可分为具有双排球形转盘的铰 接转向架、具有球心盘的铰接转向架、TGV高速列车式铰接转向架。
4 悬挂齿轮箱、悬挂电机（动车转向架构架）
三、常见破坏形式
• 轻量化低合金 • 高强度钢板焊接结构 • 侧梁或横梁内腔用作空气弹簧附加空气室 • 主要破坏形式
• 裂纹、变形
课题三 轮对轴箱装置
1998年6月3日，德国 ICE884次高速列车在运行 过程中轮箍发生破裂，引 起列车脱轨撞桥事故，造 成101人死亡，88人重伤。
学习目标
1.能描述构架的作用。 2.能判断构架的损坏形式。
一、结构
一、结构
一、结构
• “H”型
• 两根侧梁 • 中间横梁 侧梁由四块耐候钢板焊接成中 间下凹的鱼腹箱型结构。 横梁多采用无缝钢管，兼做空 气弹簧的附加空气室。
二、特点和作用
1 转向架各组成部分的安装基础 2 承受、传递各作用力及载荷 3 安装基础制动单元
二、转向架的作用
二、转向架的作用
1 支承车体，引导列车沿着轨道运行 2 承受并传递车体与轨道之间的各载荷 3 缓和车体与轨道之间的各作用力 4 将车轮沿着钢轨的滚动转化为车体沿线路的平动
二、转向架的作用
二、转向架的作用
1 支承车体，引导列车沿着轨道运行 2 承受并传递车体与轨道之间的各载荷 3 缓和车体与轨道之间的各作用力 4 将车轮沿着钢轨的滚动转化为车体沿线路的平动 5 提高车辆通过曲线的能力
城市轨道交通车辆构造 转向架学习资料
少线路不平顺和轮对运动对车体产生的各种动态的
影响，转向架在轮对与构架或构架与车体之间，设有弹性悬 挂装置。前者称为轴箱悬挂装置（一系悬挂装置），后者称 为中央悬挂装置（二系悬挂装置）。
4.驱动装置（动力转向架） 驱动装置将牵引电机的扭矩转化为轮对上的转矩，利用
任务一 转向架概述
三、转向架的分类
1.按轴数分类 城市轨道交通车辆通常只有2轴转向架。
2.转向架按照有无动力可以分为动力转向架和非动力转 向架。
3.按轴箱定位方式分类 （1）转臂式轴箱定位 （2）金属层叠橡胶堆式轴箱定位 （3）双拉杆式+弹性节点轴箱定位 （4）拉板式轴箱定位
任务一 转向架概述
四、转向架作用力的传递
1.垂向力 传递路径如下：车体→空气弹簧（二系悬挂）→构架→ 圆锥型弹簧（一系悬挂）→轴箱→车轴→车轮→钢轨。
2.纵向力 （1）动车转向架：列车的牵引力或电制动力的传递路径 如下：电机→联轴节→齿轮箱（减速箱）→轮对→轴箱 →圆锥叠层弹簧→构架→牵引拉杆→中心销→车体。
（2）机械制动力传递路径如下：单元制动机闸瓦→轮对 →轴箱→圆锥叠层弹簧（一系悬挂）→构架→牵引拉杆 →中心销→车体。
任务一 转向架概述
二、转向架的组成及各部分的作用
转向架是由构架、轮对轴箱装置、弹性悬挂装置、驱动 装置、基础制动装置和中央牵引装置等部分组成。 1.构架 构架是转向架的基础和骨架，它将转向架的各个零、部件组 成一个整体，并承受和传递各种力。 2.轮对轴箱装置 轮对直接向钢轨传递重量，通过轮轨间的粘着产生牵引力或 制动力，并通过车轮的回转实现车辆在钢轨上的运行（平 移）。轴箱装置是联系构架与轮对的活动关节，它除了保证 轮对进行回转运动外，还能使轮对适应线路不平顺等条件， 相对于构架上下、左右和前后运动。
影响，转向架在轮对与构架或构架与车体之间，设有弹性悬 挂装置。前者称为轴箱悬挂装置（一系悬挂装置），后者称 为中央悬挂装置（二系悬挂装置）。
4.驱动装置（动力转向架） 驱动装置将牵引电机的扭矩转化为轮对上的转矩，利用
任务一 转向架概述
三、转向架的分类
1.按轴数分类 城市轨道交通车辆通常只有2轴转向架。
2.转向架按照有无动力可以分为动力转向架和非动力转 向架。
3.按轴箱定位方式分类 （1）转臂式轴箱定位 （2）金属层叠橡胶堆式轴箱定位 （3）双拉杆式+弹性节点轴箱定位 （4）拉板式轴箱定位
任务一 转向架概述
四、转向架作用力的传递
1.垂向力 传递路径如下：车体→空气弹簧（二系悬挂）→构架→ 圆锥型弹簧（一系悬挂）→轴箱→车轴→车轮→钢轨。
2.纵向力 （1）动车转向架：列车的牵引力或电制动力的传递路径 如下：电机→联轴节→齿轮箱（减速箱）→轮对→轴箱 →圆锥叠层弹簧→构架→牵引拉杆→中心销→车体。
（2）机械制动力传递路径如下：单元制动机闸瓦→轮对 →轴箱→圆锥叠层弹簧（一系悬挂）→构架→牵引拉杆 →中心销→车体。
任务一 转向架概述
二、转向架的组成及各部分的作用
转向架是由构架、轮对轴箱装置、弹性悬挂装置、驱动 装置、基础制动装置和中央牵引装置等部分组成。 1.构架 构架是转向架的基础和骨架，它将转向架的各个零、部件组 成一个整体，并承受和传递各种力。 2.轮对轴箱装置 轮对直接向钢轨传递重量，通过轮轨间的粘着产生牵引力或 制动力，并通过车轮的回转实现车辆在钢轨上的运行（平 移）。轴箱装置是联系构架与轮对的活动关节，它除了保证 轮对进行回转运动外，还能使轮对适应线路不平顺等条件， 相对于构架上下、左右和前后运动。
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任务二 构架和轮对轴箱装置
4.南京地铁1号线车辆转向架构架简介 动力转向架构架与拖车转向架构架的结构如图4-5与图
4-6所示。
图4-5 动力转向架构架 1-空气弹簧接口；2-管道支架；3-电动机
任务二 构架和轮对轴箱装置
图4-6 拖车转向架构架 1-空气弹簧接口；2-管道支架；3-横
任务二 构架和轮对轴箱装置
按结构形式来分，通常又分为开口式、封闭式金高强度钢板焊接构架。在额定载荷下，构架使 用寿命一般为30年。
任务二 构架和轮对轴箱装置
3.构架的组成 构架主要由左、右侧梁，一根或几根横梁及前后端梁组
焊而成。没有端梁的构架，称开口式构架；有端梁的构架， 称封闭式构架。 （1）侧梁 侧梁是构架的主要承载梁，是传递垂向力、纵向力和横向力 的主要构件，侧梁还用来确定轮对位置。 （2）横梁和端梁 构架两边是侧梁，中间用两根横梁连接，横梁上焊有齿轮箱 吊座、电机安装座以及牵引杆安装座。这种结构可提供适当 的强度，提高构架强度可以减少车辆簧下质量，提高车辆运 行品质（运行平稳性和安全性）。
任务一 转向架概述
一、转向架的作用
城市轨道交通车辆转向架应具有以下基本作用： 1.承载——承受以上各部分的重量（包括车体、车架、 动力装置和辅助装置等），并使轴重均匀分配。 2.牵引（动力转向架）——保证必要的轮轨粘着，并把 轮轨接触处产生的轮周牵引力传递给车架、车钩，牵引 列车前进。 3.缓冲——缓和线路不平顺对车辆的冲击，保证车辆具 有良好的运行平稳性和稳定性。 4.转向——保证车辆顺利通过曲线。 5.制动——产生必要的制动力，以使车辆在规定的距离 内减速或停车。
任务二 构架和轮对轴箱装置
（一）车轴 1.车轴的材质 车轴采用优质碳素钢加热锻压成型，经过热处理（正火或 正火后再回火）和机械加工制成。
2.车轴的组成 根据车轴使用轴承形式的不同，车轴可分为滚动轴承车轴 和滑动轴承车轴。车轴两端伸进轴箱的部分叫轴颈，安装 轴承和承受车辆载荷、压装车轮的部分叫轮座，车轴中部 是轴身。结构如图4-8所示。
任务一 转向架概述
三、转向架的分类
1.按轴数分类 城市轨道交通车辆通常只有2轴转向架。
2.转向架按照有无动力可以分为动力转向架和非动力转 向架。
3.按轴箱定位方式分类 （1）转臂式轴箱定位 （2）金属层叠橡胶堆式轴箱定位 （3）双拉杆式+弹性节点轴箱定位 （4）拉板式轴箱定位
任务一 转向架概述
四、转向架作用力的传递
轮轨之间的黏着作用，驱动车辆沿着钢轨运行。
任务一 转向架概述
5.基础制动装置 其作用是传递和放大制动缸传来的力，经放大系统增大
若干倍以后传给闸瓦,使其压紧车轮,对车辆施行制动。
6.中央牵引装置 中央牵引装置由中心销系统和牵引拉杆组成。其功能是
传递牵引力和制动力，完成转向架相对于车体的回转运动， 架车时悬吊转向架。
任务一 转向架概述
3.弹性悬挂装置 为减少线路不平顺和轮对运动对车体产生的各种动态的
影响，转向架在轮对与构架或构架与车体之间，设有弹性悬 挂装置。前者称为轴箱悬挂装置（一系悬挂装置），后者称 为中央悬挂装置（二系悬挂装置）。
4.驱动装置（动力转向架） 驱动装置将牵引电机的扭矩转化为轮对上的转矩，利用
成部分和传递各方向的力，并用来保持车轴在转向架内的 位置。
对其设计的要求是： （1）构架部分尺寸精度要求高，以保证一些部件的高精度 安装定位； （2）要便于各部件与附加装置的安装； （3）要具有足够的强度和刚度。
任务二 构架和轮对轴箱装置
2.构架的分类 按制造工艺的类型构架分为铸钢构架和焊接构架。城市轨道 交通车辆一般采用焊接构架。焊接构架的组成梁是中空箱型 ，重量轻，节省材料，且能满足强度和刚度的要求。
任务一 转向架概述
二、转向架的组成及各部分的作用
转向架是由构架、轮对轴箱装置、弹性悬挂装置、驱动 装置、基础制动装置和中央牵引装置等部分组成。 1.构架 构架是转向架的基础和骨架，它将转向架的各个零、部件组 成一个整体，并承受和传递各种力。 2.轮对轴箱装置 轮对直接向钢轨传递重量，通过轮轨间的粘着产生牵引力或 制动力，并通过车轮的回转实现车辆在钢轨上的运行（平移 ）。轴箱装置是联系构架与轮对的活动关节，它除了保证轮 对进行回转运动外，还能使轮对适应线路不平顺等条件，相 对于构架上下、左右和前后运动。
二、轮对
车辆轮对的要求是： （1）在保证足够强度和一定使用寿命的前提下，使其重量 最小，并具有一定弹性，以减少轮轨之间的作用力； （2）应具备运行阻力小，耐磨性好的优点； （3）应能适应车辆直线运行，又能顺利通过曲线，还应具 备必要的抵抗脱轨的安全性。
任务二 构架和轮对轴箱装置
图4-7 轮对和整体辗钢轮 1-轮辋；2-踏面；3-辐板；4-轮毂；5-轮
1.垂向力 传递路径如下：车体→空气弹簧（二系悬挂）→构架→ 圆锥型弹簧（一系悬挂）→轴箱→车轴→车轮→钢轨。
2.纵向力 （1）动车转向架：列车的牵引力或电制动力的传递路径 如下：电机→联轴节→齿轮箱（减速箱）→轮对→轴箱 →圆锥叠层弹簧→构架→牵引拉杆→中心销→车体。
（2）机械制动力传递路径如下：单元制动机闸瓦→轮对 →轴箱→圆锥叠层弹簧（一系悬挂）→构架→牵引拉杆 →中心销→车体。
城市轨道交通车辆构造
•主讲 杨明明 •E-mail 315753414@
项目四 转向架
任务一 转向架概述 任务二 构架和轮对轴箱装置 任务三 弹簧减振装置 任务四 牵引连接装置和驱动装置 任务五 几种典型城市轨道交通车辆转向架构造
项目四 转向架
重难点： 1.转向架概述； 2.构架和轮对轴箱装置； 3.弹簧减振装置； 4.牵引连接装置和驱动装置； 5.几种典型城市轨道交通车辆转向架构造。
任务一 转向架概述
（3）拖车转向架的纵向力（包括牵引力和制动力）则通 过车钩自上而下传递。传递路径如下：车钩→车体→中 心销→牵引拉杆→构架→圆锥叠层弹簧（一系悬挂）→ 轴箱→轮对。
3.横向力 横向力：钢轨→轮对→轴箱→圆锥叠层弹簧。
任务二 构架和轮对轴箱装置
一、构架
1.构架的作用与要求 构架是转向架的骨架，用以联系（安装）转向架各组