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轮对轴箱定位装置的作用

发布时间:2022-08-21 16:24:20

『壹』 转向架的组成及各部分的作用

转向架的组成及各部分的作用

转向架的组成及各部分的作用,轴箱定位也就是轮对定位,即约束轮对与构架之间的相互位置。结构型式简单,保证运用可靠的情况下,简单的结构有利于减少维修工作量。以下是转向架的组成及各部分的作用。

转向架的组成及各部分的作用1

承受载荷,即承担来自转向架之上的载荷,主要包括车体及安装在车体内部的各种机械、电气设备及乘客重量,将这些载荷经过弹性悬挂装置后传递给钢轨。传递力的作用,由牵引电机产生的牵引力或者制动装置产生的制动力经牵引拉杆等牵引装置传递至车体底架,进而传递至车钩部分以实现对列车的牵引及制动。

同时还要传递离心力以及横向力。缓冲的作用,机车车辆在运行过程中由于线路不平顺会引起线路对于车辆的冲击作用,经转向架悬挂等部缓冲后,保证了车辆运行的平稳性。导向作用,通过转向架的作用引导机车车辆顺利通过曲线和道岔,保证车辆在曲线运行时的安全性。转向架结构的性能直接决定车辆的牵引能力、运行品质、轮轨磨耗以及列车运行安全,因此转向架应当具有以下技术要求:

保证黏着条件在最佳状态,轴重转移应当尽量小。运行时的动力学性能表现良好,以达到小的线路动作用力和减少轨道及车轮的应力与磨耗。应满足轻量化要求,在满足强度及刚度的前提下尽可能减轻自重。结构型式简单,保证运用可靠的情况下,简单的结构有利于减少维修工作量。转向架组成

如下图所示(CRH2型动车组动车转向架),转向架一般由以下几部分构成:

CRH2型动车组动车转向架

轮对:直接向钢轨传递车辆重量,通过轮轨黏着产生牵引力及制动力,通过轮对转动实现车辆在线路上的走行导向。轴箱:保证轮对的回转运动,使轮对适应线路条件,相对于构架有上下、前后、左右活动。一系弹性悬挂装置:保证轴重分配均匀,缓和线路不平顺对于车辆的冲击作用。主要包括轴箱弹簧装置、轴箱定位装置及轴箱减振装置。

构架:转向架的骨架部分,用于安装转向架各部件,承受及传递垂向力、水平力。二系悬挂装置:进一步缓和冲击振动,在通过曲线时使转向架相对于车体回转,保证车辆运行平稳性。主要包括二系弹簧装置、二系减振装置、抗侧滚装置等。驱动装置:将动力装置产生的`功率传递给轮对。主要包括牵引电机、传动装置以及电机悬挂装置。7.基础制动装置:将制动缸传递的力增大一定倍率后传递给执行的机械机构实现列车制动。

转向架的组成及各部分的作用2

1.车辆按用途如何分类?

答:车辆按用途分为客车、货车及特种用途车(如试验车、发电车、轨道检查车、检衡车、除雪车等)。

2.车辆上应有哪些明显标记?

答:车辆应有明显的标记:路徽、车号(型号及号码)、制造厂名及日期标牌、定期修理的日期及处所、自重、载重、容积、换长等共同标记和特殊标记;客车及固定配属的货车上并应有所属局段的简称;客车还应有车种、定员、速度标记;电化区段运行的客车、机械冷藏车应有电化区段“严禁攀登”字样。

3.《技规》中对车辆检修及修程是如何规定的?

答:车辆实行定期检修,并逐步扩大实施状态修、换件修和主要零部件的专业化集中修。车辆修程,客车分为厂修、段修、辅修,最高运行速度超过120km/h的客车按走行公里进行检修,修程为A1、A2、A3、A4;货车分为厂修、段修、辅修、轴检。检修周期及技术标准,由铁道部有关车辆规章规定。

4.《技规》中对车辆行车安全装置配备是如何规定的?

答:车辆须装有自动制动机、手制动机(含脚踏式,下同)。编入特快旅客列车、快速旅客列车、普通旅客快车的客车应装有轴温报警装置。最高运行速度超过120km/h的客车应装有电空制动机、盘形制动装置和防滑器,其空气制动系统用风应与空气弹簧等其他装置用风分离;最高运行速度超过90km/h的货车应装有空重车自动调整装置。客车内应有紧急制动阀及压力表,并均应保持作用良好,按规定时间进行检查、校对并施封。车辆的制动梁及下拉杆必须有保安装置。

5.《技规》中对车辆轮对内侧距离是如何规定的?

答:车辆轮对的内侧距离为1353mm,其容许差度不得超过±3mm;轮辋宽度小于135mm的,由铁道部规定。

6.《技规》中对旅客列车编组是如何规定的?

答:旅客列车按旅客列车编组表编组,机车后第一位编挂一辆未搭乘旅客的车辆作为隔离车,列车最后一辆的后端应有压力表、紧急制动阀和运转车长乘务室。行李车、邮政车、发电车等非乘坐旅客的车辆应分别挂于机车后第一位和列车尾部,起隔离作用;在装有集中联锁计算机监测设备、列车运行监控记录装置的区段,旅客列车可不挂隔离车。如隔离车在途中发生故障摘下时,可无隔离车继续运行。局管内旅客列车经铁路局长批准,可不隔离。

7.哪些车辆禁止编入旅客列车?

答:下列车辆禁止编入旅客列车:(1)超过定期检修期限的车辆(经车辆部门鉴定送厂、段施修的客车除外);(2)装载危险、恶臭货物的车辆。

8.《技规》中对旅客列车制动关门车是如何规定的?

答:旅客列车不准编挂关门车。在运行途中如遇自动制动机临时故障,在站停时间内不能修复时,准许关闭一辆,但列车最后一辆不得为关门车。

转向架的组成及各部分的作用3

释义:

1、动车组转向架中轴箱定位装置限制了轮对与构架间的相对运动。

2、动车组转向架中轴箱定位装置是联系构架和轮对的活动“关节”。

3、高速转向架按轴箱定位方式主要分为:(1)圆筒集层橡胶方式弹簧定位;(2)拉板式(支承板)定位;(3)拉杆式(轴梁式)定位;(4)转臂式定位。

4、动车组转向架轴箱定位装置特点:便于轴箱定位刚度的选择,能同时兼顾高速运行的稳定性、乘坐舒适度及曲线通过性能;实现轻量化;部件数量较少;便于轴箱定位装置的分解和组装;无滑动部分,免维护。

另外:

CRH1A型动车组一系悬挂采用转臂式轴箱定位方式。

CRH380A统型动车组一系悬挂采用转臂式轴箱定位方式。

CRH380B型动车组一系悬挂采用转臂式轴箱定位方式。

CRH5型动车组转向架一系悬挂采用的轴箱定位方式是双拉杆式轴箱定位。

CRH380A统型动车组轴箱弹簧安装在轴箱和转向架构架之间。圆簧组传递垂直方向的力。

CRH380A统型动车组轴箱弹簧安装在轴箱体上部。它包括一个圆簧组(由内、外圈弹簧组成)、弹簧座(上、下)、橡胶座、绝缘座。它为双圈螺旋弹簧,内、外弹簧的旋向相反。

『贰』 转向架每个结构的作用

转向架每个结构的作用

转向架每个结构的作用,城市轨道交通的出现是为了有效缓解城市中拥堵的交通情况,转向架就是一般用在动车等轨道车辆中的,是非常重要的部件之一,那么转向架每个结构的作用是什么呢?

转向架每个结构的作用1

在铁路机车车辆的构成中,转向架是其中重要的组成部分。一般来说转向架有以下几部分作用:

承受载荷,即承担来自转向架之上的载荷,主要包括车体及安装在车体内部的各种机械、电气设备及乘客重量,将这些载荷经过弹性悬挂装置后传递给钢轨。

传递力的作用,由牵引电机产生的牵引力或者制动装置产生的制动力经牵引拉杆等牵引装置传递至车体底架,进而传递至车钩部分以实现对列车的牵引及制动。同时还要传递离心力以及横向力。

缓冲的作用,机车车辆在运行过程中由于线路不平顺会引起线路对于车辆的冲击作用,经转向架悬挂等部缓冲后,保证了车辆运行的平稳性。

导向作用,通过转向架的作用引导机车车辆顺利通过曲线和道岔,保证车辆在曲线运行时的安全性。

转向架结构的性能直接决定车辆的牵引能力、运行品质、轮轨磨耗以及列车运行安全,因此转向架应当具有以下技术要求:

保证黏着条件在最佳状态,轴重转移应当尽量小。

运行时的动力学性能表现良好,以达到小的线路动作用力和减少轨道及车轮的应力与磨耗。

应满足轻量化要求,在满足强度及刚度的前提下尽可能减轻自重。

结构型式简单,保证运用可靠的情况下,简单的结构有利于减少维修工作量。

转向架组成

转向架一般由以下几部分构成:

CRH2型动车组动力转向架

轮对:直接向钢轨传递车辆重量,通过轮轨黏着产生牵引力及制动力,通过轮对转动实现车辆在线路上的走行导向。

轴箱:保证轮对的回转运动,使轮对适应线路条件,相对于构架有上下、前后、左右活动。

一系弹性悬挂装置:保证轴重分配均匀,缓和线路不平顺对于车辆的冲击作用。主要包括轴箱弹簧装置、轴箱定位装置及轴箱减振装置。

构架:转向架的骨架部分,用于安装转向架各部件,承受及传递垂向力、水平力。

二系悬挂装置:进一步缓和冲击振动,在通过曲线时使转向架相对于车体回转,保证车辆运行平稳性。主要包括二系弹簧装置、二系减振装置、抗侧滚装置等。

驱动装置:将动力装置产生的功率传递给轮对。主要包括牵引电机、传动装置以及电机悬挂装置。

基础制动装置:将制动缸传递的力增大一定倍率后传递给执行的.机械机构实现列车制动。

转向架每个结构的作用2

转向架的作用

关于转向架的作用有很多,我在此只做简单讨论。其中第一个作用就是传力,也可以叫做承载,起到承受列车重量的作用;第二个作用就是缓冲,也称之为减震,主要是保证列车有良好的平稳性和稳定性。

第三个作用是转向,也可以称为导向,起到引导列车在钢轨上运行的作用;

第三个作用是制动,相信大家都理解这个作用,与之相反的第五个作用就是驱动。

关于转向架的驱动作用,我还要再强调一点。并不是所有的转向架都有驱动作用,只有动力转向架才有驱动作用,非动力转向架并无驱动作用。

转向架的基本组成

为了实现以上的五个作用,转向架必须要有如下的基本组成。和我之前讲述的一样,所谓基本组成,都是必须要有的,可有可无的不能算基本组成。我这里把转向架的基本组成总结为五个部分,用CRH380A型的动车组转向架为例,如下图所示。

转向架组成

从转向架的最下面往上来看,第一个叫做轮对,第二个叫做轴箱,轮对是装在轴箱里面的。第三个是把轴箱和上面的构架连接起来的,也叫一系悬挂,主要包括轴箱弹簧、轴箱转臂等。第四个部分是构架;第五个是二系弹簧,包括空气弹簧和各种减震装置,主要作用是把车体和下面的转向架连接起来。

以上五个部分对于所有的转向架都包含,对于带动力的转向架,还有驱动装置和基础制动装置。

转向架每个结构的作用3

首先我们要清楚转向架对于城轨车辆整体而言有什么重要作用。转向架可以将车辆的自重及载重通过转向架本身传递至轮轨接触点,之后继续向下传递。在车辆运行过程中承受和传递各种载荷及作用力。通过弹性悬挂装置使车辆具有良好的动力性能和运行品质。

城轨车辆转向架按照有无动力装置一般可以分为动车转向架和拖车转向架,二者的区别主要在于转向架是否装有牵引电机及齿轮变速装置。

城轨车辆转向机其组成主要由构架、轮对、轴箱、弹性悬挂装置、基础制动装置等部分组成。其中构架是转向架的基础,它对转向架的其他零、部件提供一个安装的基础界面,使转向架能够形成整体。并且承受、传递各种载荷及作用力。

转向架的轮对是指一根车轴和两个相同的车轮的一种组合形式。轮对主要的作用是引导车辆按照轨道方向牵引运行及减速停车,同时还能够承担车辆载荷及从车体和钢轨方面传递的各种作用力。

轴箱的作用是对轮对中的车轴轴端起到固定支撑的作用,防止出现轴向及径向运动,同时对于车轴起到润滑保护,保证车辆运行平稳。

转向架上的弹性悬挂装置所起作用主要是缓冲减振。位于轴箱与构架间的称为一系悬挂,位于车体与构架间的称为二系悬挂。

而转向架上的电机及齿轮变速装置则属于传动系统,作用是将产生的动力传递至轮对,使其产生足够的牵引力。基础制动装置的作用则是在制动系统的控制之下,产生足够的制动力,实现车辆减速停车的目的。

通过上述的分析,可以看到转向架对于车辆本身而言能够起到控制方向、承受重量、缓冲减振等重要作用。所以是车辆机械部分中非常重要的组成部件。生产和检修环节绝不能马虎。要把乘客的生命财产安全始终放置第一位。

『叁』 轴箱定位装置定的谁的位置

一系悬挂传递垂向、纵向及横向三个方向的作用力。转向架构架以上的机车重量通过一系悬挂的轴箱弹簧传给轴箱,再传给车轮、钢轨。轴箱弹簧传递垂向力的刚度称为一系悬挂的垂向刚度。作用于车轮轮周上的牵引力或制动力传至轴箱,此纵向力再通过轴箱定位装置的纵向刚度传至转向架构架。机车通过曲线时,钢轨作用于轮对的横向力通过轴箱定位装置的横向刚度传递到构架。一系悬挂三个方向(垂向、纵向、横向)的刚度要选择恰当机车才能具有良好的动力学性能。\r\n\r\n 一系悬挂垂向刚度,即轴箱弹簧的刚度决定了一系静挠度。货运机车的速度较低,但要求起动时轴重转移小,使机车具有良好的黏着性能,其悬挂装置的特点是一系软、二系硬。二系硬能使轴重转移减少。货运机车悬挂装置总静挠度不大,主要由一系悬挂提供,二系静挠度只占很小比例。客运机车速度较高,车速高,机车振动加剧,为了提高客运机车的运行平稳性,悬挂装置的特点是一系硬、二系软,总静挠度比货运机车大,而且70%左右的静挠度由二系悬挂提供,一系静挠度约占总静挠度的30%左右。\r\n\r\n 一系悬挂的纵向刚度及横向刚度即轴箱定位的纵向刚度及横向刚度,是很重要的参数,关系到机车的黏着性能、直道上高速运行的蛇行稳定性及曲线通过性能的好坏。轴箱定位的纵向刚度应足够大,则转向架的蛇行稳定性较好,而且在大的牵引力作用下,轮对也不会产生明显的纵向位移,黏着性能较好。轴箱定位的横向刚度大一些,对转向架的蛇行稳定性也有利,但此横向刚度受结构的影响,通常具有较小的数值。\r\n\r\n 从机车曲线通过性能的角度考虑,轴箱定位的纵向及横向刚度都宜小一些。纵向刚度小,轮对易于向曲线径向位置偏斜,有利于曲线通过。选定一系悬挂的纵向及横向刚度时,应优保证机车的蛇行稳定性及黏着性能的要求,而机车的曲线通过性能可采取其他措施来改善。\r\n\r\n 机车一系悬挂中通常设垂向油压减振器,与轴箱弹簧并联,用来衰减转向架的垂向振动。

『肆』 为什么火车要有轴箱

走行部是车辆在牵引动力作用下沿线路运行的部分。走行部的作用是保证车辆灵活、安全平顺地沿钢轨运行和通过曲线;可靠地承受作用于车辆各种力量并传给钢轨;缓和车辆和钢轨的相互冲击,减少车辆振动,保证足够的运行平稳性和良好的运行质量;具有可靠的制动机构,使车辆具有良好的制动效果。

铁路车辆发展的初期,载重量小,容积也不大,走行部很简单,一般采用二轴车的结构形式,车轴直接安装在车体下方,称为无转向架车辆。随着车辆载重量的增大,一般多采用转向架的结构形式。转向架是将两个及其以上轮对通过专门的构件组成的一个整体部件。

由于车辆的用途、运行条件、制造和检修能力等因素的不同,转向架的类型很多,结构各异。一般转向架主要由轮对、侧架和摇枕、轴箱油润装置、弹簧减振装置、基础制动装置所组成。

轮对由一根车轴和两个车轮压装成一体,在车辆运行过程中,车轮和车轴之间不容许有相对位移。
轮对承受着车辆的全部重量,且在轨道上高速运行时还承受着从车体、钢轨两方面传来的其他各种作用力。轮对的质量直接影响列车运行安全,因此对它的制造、检修均有严格规定。轮对上的车轴根据所用轴承型式,可分为滑动轴承车轴和滚动轴承车轴。而车轮的结构、形状、尺寸,材质是多种多样的。
按其用途可分为客车用、货车用、机车用车轮,按其结构分有整体轮与轮箍轮。轮箍轮又可分为铸钢辐板轮心、辗钢辐板轮心及铸钢辐条轮心的车轮。整体轮按其材质又可分为辗钢轮,铸钢轮等。为降低噪声、减小簧下质量,国外还采用弹性车轮、消音车轮、起皱辐板车轮等新型车轮。
无论任何形式车轮,与钢轨直接接触的部分主要是轮缘和踏面。轮缘就是车轮内侧突起的部分,其作用是引导车轮的运行方向,防止车轮脱轨。踏面就是车轮与钢轨头部的接触面。在踏面上设有1:20的斜坡,能使车辆的重心落在线路中心线上,以克服和减轻车辆的蛇行运动,并顺利地通过曲线。

侧架和摇枕是转向架的组成部分,侧架把转向架的各个零部件联系在一起构成一个整体。它的两端有轴箱导框,以便安装轴箱。侧架中部设有弹簧承台,是安装弹簧减振装置的地方。摇枕则连同下心盘,旁承盒铸成一体,它的两端支座在弹簧上。
车体的重量和载荷通过下心盘经摇枕传给两侧的枕弹簧,并通过摇枕将两个侧架联系起来。

轴箱油润装置是保证车辆安全运行的重要部件。其作用是将轮对和侧架或构架联系在一起,使轮对沿钢轨的滚动转化为车辆沿线路的平动;承受车辆的重量,传递各方面的作用力,并保证良好的润滑性能,使车轴在高速运转时不致发生热轴现象。
轴箱装置按轴承的工作特性分为滚动轴承轴箱装置和滑动轴承轴箱装置。滚动轴承能减少运动阻力,适合高速运行,是铁路车辆技术现代化的重要措施之一。滑动轴承轴箱由于启动阻力大,不适合高速运行,维修费用高,冬、夏季需更换轴油且易发生热轴,故逐渐被滚动轴承釉箱所代替。

弹簧减振装置是车辆减少有害冲动和衰减振动的装置。车辆上采用的弹簧减振装置,按其主要作用的不同大体可分为三类:一类是主要起缓和冲动的弹簧装置,如中央及轴箱的螺旋圆弹簧;二类是主要起衰减振动的减振装置,如垂向、横向减振器;三类是主要起定位(弹性约束)作用的定位装置,如轴箱轮对纵、横方向的弹性定位装置,摇动台的横向缓冲器或纵向牵引拉杆等。

基础制动装置由制动缸活塞推杆以至闸瓦及其间一系列杠杆、拉杆、制动梁等传动部分所组成,其作用是把制动缸活塞上的推力增大若干倍以后平均地传给各个闸瓦,使之压紧车轮而产生制动作用。

为了适应载重的增加和速度的提高,中国铁路一方面通过对引进技术的消化吸收,研制开发了CW系列转向架;一方面通过对国产206型转向架的技术升级,借鉴国外的焊接技术,形成了SW系列转向架。
这两种转向架经过运用考核和多次技术改进,现已开始走向成熟,成为我国铁路提速客车的主型转向架。

『伍』 轨道交通的技术经济特征参数

1 概述

城市轨道交通具有安全、快速、准时、高效、节能、无污染和占地少的特点,能满足城市发展和环境保护的现实要求。发展城市轨道交通是解决城市公共交通问题的根本途径,也是城市可持续发展战略的必然选择。现代快速城市轨道交通系统采用全封闭车道、自动信号控制调度系统和轻型快速电动车组,行车密度大,h~ 40 km 平均旅行速度一般为30 km /h,最高运行h~ 90 km 速度为80 km /h,单向最大载客能力可达6 万人h~ 8 万人h。城市轨道交通车辆有三大关键技术:VVV F 调频调压交流传动与控制技术;轻量化车体技术;轻量化、高性能、高可靠性转向架技术。

现代城市轨道交通车辆的类型一般可以分为A 型、B 型、C 型和低地板轻轨车。其中,低地板轻轨车又可分为70% 低地板和100% 低地板2 种。目前,同时具有发展城市轨道交通的现实需要和经济实力的多为客流量大的大中型城市,其快速轨道交通系统发展的主流是以A 型车或B 型车为基础,基本编组单元为2M + 1T 或1M+ 1T 的电动车组立体化运行。整个轨道交通系统正朝着地下铁道、高架轻轨和近郊地面三位一体的立体化、网络化方向发展。采用VVV F 交流传动技术和轻量化耐候钢或不锈钢车体的B 型车,能够满足我国一些城市轨道交通系统的发展要求,并有一定的技术经济性,其走行部为轻量化、低噪声的无摇枕转向架。

2 转向架选型分析

2. 1 城市轨道交通对转向架的特殊要求

与干线铁路相比,城市轨道交通有以下特点:

(1) 间距短,启停频繁,对牵引和制动性能要求很高;
(2) 曲线半径小,对走行部要求高;
(3) 线路坡度大,可达30‰~ 60‰;
(4) 载重从1816 t (310 人) 到26 t (432 人),空重车重量差大;
(5) 行车密度大,最短行车间隔可达115 m in~ 2 m in,自动控制程度高;
(6) 运行环境特殊,安全可靠性要求极高;
(7) 对噪声要求严格;
(8) 需满足城市总体风格和居民的审美要求,车辆造型和色彩要求极富创造性。

对于转向架的运行稳定性、轻量化、低噪声、高可靠性、易维护及特殊的运行环境必须给予足够的重视。转向架对车辆的运行性能和行车安全至关重要,对轨道交通系统运行的经济性有重大影响。

2. 2 国内既有转向架的特点

目前,国内地铁、轻轨电动客车用转向架除国产的外,还有引进国外技术的,主要有2 种:一种是上海地铁1 号线、2 号线和广州地铁1 号线用转向架,为从欧洲整机进口的产品;另一种是北京复八线地铁用转向架,为引进韩国韩进重工技术研制生产的产品。其中,上海2 号线地铁车辆也用于我国第一条高架轻轨—— 明珠线。为便于分析比较,将各种转向架的主要技术特征和参数列于表1。
表1 现有地铁、轻轨转向架的主要技术特征和参数

注:上海地铁1 号线用转向架为橡胶弹性联轴器

2. 3 转向架的发展方向

纵观国内外情况,A 型或B 型城市轨道交通车辆走行部的发展趋势是轻量化、低噪声的无摇枕转向架,一系悬挂为橡胶弹簧,二系悬挂为空气弹簧与抗侧滚扭杆并用,牵引电机横向架悬,采用单元式基础制动装置。城市轨道交通车辆的线路条件和走行特性与干线铁路车辆有很大不同,如转向架的结构设计空间十分苛刻;采用交流传动技术,齿轮传动比很高;载客量很素的综合作用给城市轨道交通车辆转向架的设计带来大,运行环境特殊,安全可靠性要求极高,等等。这些因了特殊的困难。

3 转向架总体设计要求和主要技术参数

3. 1 转向架总体设计要求

(1) 转向架的综合性能应符合规定的限界和线路条件,能够满足地下铁道、高架线路和近郊地面大容量、快速城市轨道交通系统的运用要求。
(2) 转向架具有适宜的运行稳定性和良好的曲线通过能力。
(3) 运行平稳性指标按GB5599—1985 《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的规定执行:车辆在空载和满载之间的任何载荷条件及各种运营速度下,其垂向和横向平稳性指标均小于或等于215,且性能稳定。
(4) 转向架的安全性指标按GB5599—1985 《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的规定执行:脱轨系数Q ?P ≤1. 0;轮重减载率?P ?P ≤016;倾覆系数D ≤018。
(5) 转向架关键零部件的静强度、动强度符合有关国际标准或TB1335—1996 《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》的要求。
(6) 适当采取轻量化措施,转向架总重约415t(不含驱动装置)。
(7) 可靠性高,对可能的故障均采取安全措施。
(8) 可维护性好。

3. 2 转向架主要技术参数

4 转向架主要结构设计特点

B 型城市轨道交通车辆转向架为轻量化、低噪声、无摇枕转向架。轴箱弹簧为无磨耗圆锥叠层橡胶弹簧,采用H 型钢板压型焊接构架,中央悬挂为空气弹簧直接支承车体的三无结构,采用单元式单侧闸瓦踏面制动装置,牵引电机横向架悬。转向架分为动车转向架(图1) 和拖车转向架(图2)。在动车转向架的每根车轴上装有1 台交流牵引电动机、齿轮传动箱和联轴器。动车转向架与拖车转向架相比,除轴箱弹簧的特性参数不同外,其他零部件可完全互换。

图1 动车转向架装配图

图2 拖车转向架装配图

首次采用I2DEA S 软件对转向架直接进行三维装配设计。构架、轴箱等的三维造型设计为后续的有限元强度计算打下了基础。对各零部件进行了准确的质量、转动惯量、重心和主惯性轴位置的计算,以便为转向架的动力学性能计算提供可靠的基础数据。

4. 1 轮对轴箱定位装置

轮对轴箱定位装置采用圆锥叠层橡胶弹簧(图3) ,橡胶弹簧的优点在于具有非线性刚度特性,并有隔离高频振动和降低轮轨噪声的作用。对三向弹簧参数进行优化选择,在获得转向架适宜的蛇行运动稳定性和满足传递制动力、牵引力要求的前提下,注重提高转向架的曲线通过能力。在轴箱弹簧与轴箱之间设有调整垫片,以便于落车调整。轴箱盖与构架之间设有安全吊环。

图3 轮对轴箱弹簧装配图

采用我国现行标准的H SD 型车轮,车轮滚动圆直径为<840 mm ,踏面为LM 型磨耗形踏面。远期有条件时将采用噪声优化车轮和大等效斜度圆弧踏面。车轴为非标RC3 轴,轴颈直径为<120 mm,轴颈中心距为1 930 mm 。采用<120mm ×<240mm ×160mm 双列圆柱滚子轴承,轴箱材料为铸钢,有条件时将采用铝合金。

4. 2 构架组成

构架为H 型轻量化低合金高强度钢板焊接结构,主要由2 根侧梁和2 根横梁组成(图4)。侧梁上盖板、下盖板和立板的厚度分别为12 mm 、14 mm 、10 mm,侧梁内部设有多块厚度为8 mm 的筋板。构架横梁采用直径<180 mm 、壁厚14 mm 的无缝钢管,可提高构架主体结构的可靠性。侧梁与横梁的连接处和两横梁之间设有纵向加强梁。

图4 构架装配图

构架侧梁上焊有制动缸安装座、轴箱弹簧定位座等,横梁上焊有牵引电机吊座、齿轮箱吊杆座、牵引拉杆座和横向缓冲器座等。所有关键安装座的位置精度均通过对转向架构架的整体加工获得。采用三维有限元分析法进行了构架应力和振动模态分析。计算表明,构架整体应力分布合理,不存在薄弱环节。模态分析采用了L anczo s 方法,最低阶模态振型为构架扭曲,频率为3011 H z 。正常运用情况下,转向架构架的使用寿命不低于车体寿命(30 a),在此期间内不需要对转向架进行结构修整。转向架焊接制造完工后需进行消除焊接内应力的处理。

4. 3 中央悬挂装置

中央悬挂装置采用低横向刚度、大扭转变形的空气弹簧直接支承车体的三无结构,垂向用可变阻尼节流阀减振,横向安装油压减振器,还设有非线性横向缓冲止挡和新型抗侧滚扭杆装置(图5)。动车头部转向架装设排障器和信号天线托架。当采用第三轨受电时,还需装设第三轨受流器。

图5 无摇枕型中央悬挂装配

牵引装置由中心销、牵引梁、复合弹簧和新结构Z 形牵引拉杆组成,牵引点距轨面高度为385 mm 。新结构Z 形牵引拉杆具有低的横向及垂向附加刚度,提高了车辆的横向及垂向动力学性能,实现了无磨耗、无间隙牵引。

4. 4 基础制动装置

动车、拖车转向架均采用单侧单元式踏面制动装置,制动力优先由动车的再生制动负担。每轴设1 个带弹簧停放制动器的单元制动缸,停放制动能力满足用户规定的最大限制坡道要求。此方案的优点在于,动车、拖车转向架的制动装置(除制动倍率外) 完全相同。与轴装盘形制动和轮装盘形制动相比,该转向架具有较低的簧下质量,有利于减小轮轨之间的动作用力。单元制动缸的主要技术参数见表3。

4. 5 齿轮传动装置采用斜齿轮一级减速,以使传动平稳,降低传动噪声。为降低簧下质量,齿轮箱材料采用高强度铸造铝合金。采用刚性可移式鼓形齿联轴器或TD 型挠性板式联轴器(图6)。齿轮箱采用具有双面密封效果的机械式迷宫密封,免维护,无磨损。传动装置的传动比等主要技术参数将依据列车基本单元的配置和牵引电机的选择来确定。

图6 牵引电机传动装置

4. 6 其他装置

5 转向架动力学性能参数优化

铁道车辆是一个复杂的多体动力学系统,不但有各个部件之间的相互作用力和相对运动关系,还有轮轨之间复杂的相互作用关系。在转向架设计过程中,笔者与北方交通大学合作,利用德国铁路专用软件S IM 2 PA CK 建立了车辆系统的多体动力学模型,对影响车辆动力学性能的转向架主要参数进行了优化计算。包括:一系圆锥橡胶弹簧的三向刚度、二系横向减振器阻尼、抗蛇行减振器阻尼、抗侧滚扭杆刚度和车轮踏面斜度的变化等。车辆系统的每种参数对车辆的动态响应、蛇行运动稳定性和曲线通过性能三个方面的影响是不同的,而且,提高车辆蛇行运动临界速度和改善车辆曲线通过性能这两者对悬挂参数的要求是有矛盾的。因此,车辆悬挂系统的结构设计和参数选择,只能按实际运用条件进行综合考虑。这些条件包括最高运营速度、曲线半径和超高以及线路不平顺等。通过多方案的参数优化选择,转向架蛇行运动的计算临界速度为220 km /h,动车、拖车的运行平稳性指标小于2. 5,曲线通过能力和运行安全性指标满足有关标准的要求。

6 结论与建议

立足于国内技术,研制出具有国际先进水平的转向架,对我国城市轨道交通的发展具有重大意义。转向架的结构设计受车辆限界、地板高度、车辆宽度和轴重等的严格限制。通过B 型城市轨道交通车辆转向架的设计,笔者有以下几点体会:

(1) 虽然完成了转向架的设计和理论分析计算,但结构设计的合理性、关键零部件的疲劳强度以及运行性能仍有待于进一步试验和长期的运用考验。
(2) 对于采用VVV F 交流传动的A 型和B 型城市轨道交通车辆来说,踏面单元制动是较理想的基础制动方式。
(3) 车轮直径大小及其辐板形式不仅影响轮轨之滑防空转控制传感器、接地电刷装置和固体轮缘润滑间的相互作用,也关系到转向架传动装置的设计和牵引电机的选择。应尽快研制车轮直径和辐板形式合理的噪声优化车轮。
(4) 有关单位应研制专门适用于城市轨道交通车辆的大等效斜度圆弧踏面,以提高城市轨道交通系统运营的经济性。
(5) 城市轨道交通车辆转向架的研制是一个复杂的系统工程。转向架的设计与线路、限界条件、传动技术的发展以及转向架基础零部件的技术水平密切相关。
(6) B 型城市轨道交通车辆转向架的基本结构和技术完全可以用于A 型车,只需根据A 型车铝合金车体的设计特点对转向架固定轴距和空气弹簧上支承面高度进行适当调整即可。

http://hzjdw.com/vThesis/ViewThesis.asp?ThesisID=NewMaker0764

『陆』 轨道交通动力装置是什么

1 概述

城市轨道交通具有安全、快速、准时、高效、节能、无污染和占地少的特点,能满足城市发展和环境保护的现实要求。发展城市轨道交通是解决城市公共交通问题的根本途径,也是城市可持续发展战略的必然选择。现代快速城市轨道交通系统采用全封闭车道、自动信号控制调度系统和轻型快速电动车组,行车密度大,h~ 40 km 平均旅行速度一般为30 km /h,最高运行h~ 90 km 速度为80 km /h,单向最大载客能力可达6 万人h~ 8 万人h。城市轨道交通车辆有三大关键技术:VVV F 调频调压交流传动与控制技术;轻量化车体技术;轻量化、高性能、高可靠性转向架技术。

现代城市轨道交通车辆的类型一般可以分为A 型、B 型、C 型和低地板轻轨车。其中,低地板轻轨车又可分为70% 低地板和100% 低地板2 种。目前,同时具有发展城市轨道交通的现实需要和经济实力的多为客流量大的大中型城市,其快速轨道交通系统发展的主流是以A 型车或B 型车为基础,基本编组单元为2M + 1T 或1M+ 1T 的电动车组立体化运行。整个轨道交通系统正朝着地下铁道、高架轻轨和近郊地面三位一体的立体化、网络化方向发展。采用VVV F 交流传动技术和轻量化耐候钢或不锈钢车体的B 型车,能够满足我国一些城市轨道交通系统的发展要求,并有一定的技术经济性,其走行部为轻量化、低噪声的无摇枕转向架。

2 转向架选型分析

2. 1 城市轨道交通对转向架的特殊要求

与干线铁路相比,城市轨道交通有以下特点:

(1) 间距短,启停频繁,对牵引和制动性能要求很高;
(2) 曲线半径小,对走行部要求高;
(3) 线路坡度大,可达30‰~ 60‰;
(4) 载重从1816 t (310 人) 到26 t (432 人),空重车重量差大;
(5) 行车密度大,最短行车间隔可达115 m in~ 2 m in,自动控制程度高;
(6) 运行环境特殊,安全可靠性要求极高;
(7) 对噪声要求严格;
(8) 需满足城市总体风格和居民的审美要求,车辆造型和色彩要求极富创造性。

对于转向架的运行稳定性、轻量化、低噪声、高可靠性、易维护及特殊的运行环境必须给予足够的重视。转向架对车辆的运行性能和行车安全至关重要,对轨道交通系统运行的经济性有重大影响。

2. 2 国内既有转向架的特点

目前,国内地铁、轻轨电动客车用转向架除国产的外,还有引进国外技术的,主要有2 种:一种是上海地铁1 号线、2 号线和广州地铁1 号线用转向架,为从欧洲整机进口的产品;另一种是北京复八线地铁用转向架,为引进韩国韩进重工技术研制生产的产品。其中,上海2 号线地铁车辆也用于我国第一条高架轻轨—— 明珠线。为便于分析比较,将各种转向架的主要技术特征和参数列于表1。
表1 现有地铁、轻轨转向架的主要技术特征和参数

注:上海地铁1 号线用转向架为橡胶弹性联轴器

2. 3 转向架的发展方向

纵观国内外情况,A 型或B 型城市轨道交通车辆走行部的发展趋势是轻量化、低噪声的无摇枕转向架,一系悬挂为橡胶弹簧,二系悬挂为空气弹簧与抗侧滚扭杆并用,牵引电机横向架悬,采用单元式基础制动装置。城市轨道交通车辆的线路条件和走行特性与干线铁路车辆有很大不同,如转向架的结构设计空间十分苛刻;采用交流传动技术,齿轮传动比很高;载客量很素的综合作用给城市轨道交通车辆转向架的设计带来大,运行环境特殊,安全可靠性要求极高,等等。这些因了特殊的困难。

3 转向架总体设计要求和主要技术参数

3. 1 转向架总体设计要求

(1) 转向架的综合性能应符合规定的限界和线路条件,能够满足地下铁道、高架线路和近郊地面大容量、快速城市轨道交通系统的运用要求。
(2) 转向架具有适宜的运行稳定性和良好的曲线通过能力。
(3) 运行平稳性指标按GB5599—1985 《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的规定执行:车辆在空载和满载之间的任何载荷条件及各种运营速度下,其垂向和横向平稳性指标均小于或等于215,且性能稳定。
(4) 转向架的安全性指标按GB5599—1985 《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的规定执行:脱轨系数Q ?P ≤1. 0;轮重减载率?P ?P ≤016;倾覆系数D ≤018。
(5) 转向架关键零部件的静强度、动强度符合有关国际标准或TB1335—1996 《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》的要求。
(6) 适当采取轻量化措施,转向架总重约415t(不含驱动装置)。
(7) 可靠性高,对可能的故障均采取安全措施。
(8) 可维护性好。

3. 2 转向架主要技术参数

4 转向架主要结构设计特点

B 型城市轨道交通车辆转向架为轻量化、低噪声、无摇枕转向架。轴箱弹簧为无磨耗圆锥叠层橡胶弹簧,采用H 型钢板压型焊接构架,中央悬挂为空气弹簧直接支承车体的三无结构,采用单元式单侧闸瓦踏面制动装置,牵引电机横向架悬。转向架分为动车转向架(图1) 和拖车转向架(图2)。在动车转向架的每根车轴上装有1 台交流牵引电动机、齿轮传动箱和联轴器。动车转向架与拖车转向架相比,除轴箱弹簧的特性参数不同外,其他零部件可完全互换。

图1 动车转向架装配图

图2 拖车转向架装配图

首次采用I2DEA S 软件对转向架直接进行三维装配设计。构架、轴箱等的三维造型设计为后续的有限元强度计算打下了基础。对各零部件进行了准确的质量、转动惯量、重心和主惯性轴位置的计算,以便为转向架的动力学性能计算提供可靠的基础数据。

4. 1 轮对轴箱定位装置

轮对轴箱定位装置采用圆锥叠层橡胶弹簧(图3) ,橡胶弹簧的优点在于具有非线性刚度特性,并有隔离高频振动和降低轮轨噪声的作用。对三向弹簧参数进行优化选择,在获得转向架适宜的蛇行运动稳定性和满足传递制动力、牵引力要求的前提下,注重提高转向架的曲线通过能力。在轴箱弹簧与轴箱之间设有调整垫片,以便于落车调整。轴箱盖与构架之间设有安全吊环。

图3 轮对轴箱弹簧装配图

采用我国现行标准的H SD 型车轮,车轮滚动圆直径为<840 mm ,踏面为LM 型磨耗形踏面。远期有条件时将采用噪声优化车轮和大等效斜度圆弧踏面。车轴为非标RC3 轴,轴颈直径为<120 mm,轴颈中心距为1 930 mm 。采用<120mm ×<240mm ×160mm 双列圆柱滚子轴承,轴箱材料为铸钢,有条件时将采用铝合金。

4. 2 构架组成

构架为H 型轻量化低合金高强度钢板焊接结构,主要由2 根侧梁和2 根横梁组成(图4)。侧梁上盖板、下盖板和立板的厚度分别为12 mm 、14 mm 、10 mm,侧梁内部设有多块厚度为8 mm 的筋板。构架横梁采用直径<180 mm 、壁厚14 mm 的无缝钢管,可提高构架主体结构的可靠性。侧梁与横梁的连接处和两横梁之间设有纵向加强梁。

图4 构架装配图

构架侧梁上焊有制动缸安装座、轴箱弹簧定位座等,横梁上焊有牵引电机吊座、齿轮箱吊杆座、牵引拉杆座和横向缓冲器座等。所有关键安装座的位置精度均通过对转向架构架的整体加工获得。采用三维有限元分析法进行了构架应力和振动模态分析。计算表明,构架整体应力分布合理,不存在薄弱环节。模态分析采用了L anczo s 方法,最低阶模态振型为构架扭曲,频率为3011 H z 。正常运用情况下,转向架构架的使用寿命不低于车体寿命(30 a),在此期间内不需要对转向架进行结构修整。转向架焊接制造完工后需进行消除焊接内应力的处理。

4. 3 中央悬挂装置

中央悬挂装置采用低横向刚度、大扭转变形的空气弹簧直接支承车体的三无结构,垂向用可变阻尼节流阀减振,横向安装油压减振器,还设有非线性横向缓冲止挡和新型抗侧滚扭杆装置(图5)。动车头部转向架装设排障器和信号天线托架。当采用第三轨受电时,还需装设第三轨受流器。
图5 无摇枕型中央悬挂装配

牵引装置由中心销、牵引梁、复合弹簧和新结构Z 形牵引拉杆组成,牵引点距轨面高度为385 mm 。新结构Z 形牵引拉杆具有低的横向及垂向附加刚度,提高了车辆的横向及垂向动力学性能,实现了无磨耗、无间隙牵引。

4. 4 基础制动装置

动车、拖车转向架均采用单侧单元式踏面制动装置,制动力优先由动车的再生制动负担。每轴设1 个带弹簧停放制动器的单元制动缸,停放制动能力满足用户规定的最大限制坡道要求。此方案的优点在于,动车、拖车转向架的制动装置(除制动倍率外) 完全相同。与轴装盘形制动和轮装盘形制动相比,该转向架具有较低的簧下质量,有利于减小轮轨之间的动作用力。单元制动缸的主要技术参数见表3。

4. 5 齿轮传动装置采用斜齿轮一级减速,以使传动平稳,降低传动噪声。为降低簧下质量,齿轮箱材料采用高强度铸造铝合金。采用刚性可移式鼓形齿联轴器或TD 型挠性板式联轴器(图6)。齿轮箱采用具有双面密封效果的机械式迷宫密封,免维护,无磨损。传动装置的传动比等主要技术参数将依据列车基本单元的配置和牵引电机的选择来确定。

图6 牵引电机传动装置

4. 6 其他装置

5 转向架动力学性能参数优化

铁道车辆是一个复杂的多体动力学系统,不但有各个部件之间的相互作用力和相对运动关系,还有轮轨之间复杂的相互作用关系。在转向架设计过程中,笔者与北方交通大学合作,利用德国铁路专用软件S IM 2 PA CK 建立了车辆系统的多体动力学模型,对影响车辆动力学性能的转向架主要参数进行了优化计算。包括:一系圆锥橡胶弹簧的三向刚度、二系横向减振器阻尼、抗蛇行减振器阻尼、抗侧滚扭杆刚度和车轮踏面斜度的变化等。车辆系统的每种参数对车辆的动态响应、蛇行运动稳定性和曲线通过性能三个方面的影响是不同的,而且,提高车辆蛇行运动临界速度和改善车辆曲线通过性能这两者对悬挂参数的要求是有矛盾的。因此,车辆悬挂系统的结构设计和参数选择,只能按实际运用条件进行综合考虑。这些条件包括最高运营速度、曲线半径和超高以及线路不平顺等。通过多方案的参数优化选择,转向架蛇行运动的计算临界速度为220 km /h,动车、拖车的运行平稳性指标小于2. 5,曲线通过能力和运行安全性指标满足有关标准的要求。

6 结论与建议

立足于国内技术,研制出具有国际先进水平的转向架,对我国城市轨道交通的发展具有重大意义。转向架的结构设计受车辆限界、地板高度、车辆宽度和轴重等的严格限制。通过B 型城市轨道交通车辆转向架的设计,笔者有以下几点体会:

(1) 虽然完成了转向架的设计和理论分析计算,但结构设计的合理性、关键零部件的疲劳强度以及运行性能仍有待于进一步试验和长期的运用考验。
(2) 对于采用VVV F 交流传动的A 型和B 型城市轨道交通车辆来说,踏面单元制动是较理想的基础制动方式。
(3) 车轮直径大小及其辐板形式不仅影响轮轨之滑防空转控制传感器、接地电刷装置和固体轮缘润滑间的相互作用,也关系到转向架传动装置的设计和牵引电机的选择。应尽快研制车轮直径和辐板形式合理的噪声优化车轮。
(4) 有关单位应研制专门适用于城市轨道交通车辆的大等效斜度圆弧踏面,以提高城市轨道交通系统运营的经济性。
(5) 城市轨道交通车辆转向架的研制是一个复杂的系统工程。转向架的设计与线路、限界条件、传动技术的发展以及转向架基础零部件的技术水平密切相关。
(6) B 型城市轨道交通车辆转向架的基本结构和技术完全可以用于A 型车,只需根据A 型车铝合金车体的设计特点对转向架固定轴距和空气弹簧上支承面高度进行适当调整即可。

『柒』 什么是电力机车轴箱定位

轴箱与转向架的链接方式,统称为轴箱定位。轴箱定位的结构,性能对机车的运行品质又很大的影响。由于轴箱位决定了轮对的位置,所以轴箱定位起到了固定轴距和限制轮对活动范围的作用。

『捌』 轴箱装置的介绍

在铁路机车和车辆上,套在轴颈上联结轮对和转向架构架或二轴车车体的部件,简称轴箱。其作用是把车体重量和载荷传递给轮对,润滑轴颈,减少摩擦,降低运行阻力。轴箱装置按所采用的轴承类型,分为滑动轴承轴箱装置和滚动轴承轴箱装置两类。早期的机车车辆采用滑动轴承轴箱装置,20世纪初开始试用滚动轴承轴箱装置,现已逐渐取代滑动轴承轴箱装置。中国铁路的客车以及柴油机车和电力机车已全部采用滚动轴承轴箱装置,货车已部分采用。

『玖』 动车组常用的轴箱定位方式有哪些 原理是什么

拉板式、层叠式橡胶弹簧定位、导柱式、转臂(定位臂)式、拉杆式.
轴箱定位也就是轮对定位,即约束轮对与构架之间的相互位置。 轴箱定位的原因是: (1)使轴箱在转向架上的位置及活动余地限定在一定范围内,从而正确地把载荷传递并分布到轮对; (2)使轮对转动灵活,转向架顺利通过曲线; (3)利用车体的稳定惯性来牵制、...
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