⑴ 火车转向架怎么工作什么原理
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。
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。
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。
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。
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。
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。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。
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外(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。
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SifangWork),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。
209HS(HS指HighSpeed)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。
CW-1、CW-2转向架(CW代表ChangchunWork)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型中央悬挂采用纲簧和油压减振器,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。
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PuzhenWork)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。
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。
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CW-200KD、CW-300等型号的无摇枕转向架。
从建国初期到现在,我国的客车转向架逐渐由落后走向先进,特别是近年来,随着新转向架的装车使用和各种先进技术的运用,我们的旅行环境变得越来越好了。我们有理由相信,未来的火车一定会更平稳,更舒适!
下面是一些客车转向架的基本性能要求和参数:
转向架的技术要求:
运用速度和试验速度:一般后者要高10%-20%;
制动距离;
通过最小曲线半径:连挂时为145m,单车调车为100m;
符合机车车辆限界GB146.1-1983《标准轨距铁路机车车辆限界》和9501-N《高速铁路机车车辆限界技术条件》;
适用温度范围:±50℃;
车辆平稳性和安全性:平稳性指标≤2.5,脱轨系数≤1.0,轮重减载率≤0.65;
主要承载件强度规范:符合TB1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》。
主要技术参数:
构造速度/km/h
轴重/t
自重/t
固定轴距/mm
轮径/mm
轴颈中心距/mm
旁承间距/mm
中央弹簧横向间距/mm
轴箱弹簧横向间距/mm
制动倍率
一系垂向刚度/kN/m
一系定位刚度/kN/m
一系垂向阻尼/kN·s/m
二系垂向刚度/kN/m
二系横向刚度/kN/m
二系垂向阻尼/kN·s/m
二系横向阻尼/kN·s/m
通过最小曲线半径/m
客车转向架发展的关键技术:
合理的悬挂参数;
疲劳可靠性的研究;
减少轮轨磨损和轮轨作用力;
选择技术成熟的关键零部件;
高效、可靠的制动系统;
减少噪音,吸收高频振动。
⑵ 抗侧滚扭杆属于什么
现在城轨车辆和高速列车大都采用抗侧滚扭杆装置来提高车辆的侧滚刚度。抗侧滚扭杆装置不影响车辆的其他振动形式,只抑制车辆的侧滚振动。抗侧滚扭杆是一种利用金属弹性杆在受扭矩作用时产生扭转变形而提供扭转反力矩起作用的装置。扭杆装置的可靠性对车辆的运行品质和安全性具有重要影响。
⑶ 地铁车辆转向架有哪些部件组成
转向架的主要组成
相信大家对于“轨道交通”这个词语并不陌生,无论是经常乘坐的地铁还是高铁,其实都属于轨道交通的一种,而轨道交通的共同点就是都需要使用转向架,接下来一起了解一下转向架的主要由什么组成。
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
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。
1、构架组成 :
构架就是构架是转向架的骨架,也是最关键的零部件之一,也是转向架其它各零部件的安装基础,在机车的牵引运行中起传递牵引力、制动力、横向力及垂向力的作用。
转向架构架一般为“H”型结构,是主要的承载部件,侧梁中部设有空气弹簧的安装座和横向减震器座。横梁上设有电机吊座、齿轮箱吊座和牵引拉杆座。抗侧滚扭杆座设置在两个侧梁的下部。侧梁端部燃模的四个起吊座可使构架或整个转向架被安全地吊起。
在额定载荷下,构架预计疲劳寿命为30-35年。构架主要采用EN10025标准的S275J2G3钢板制造。构架的焊接和探伤检查均采用欧洲标准。
2、轮对组成 :
轮对分为动力轮对和非动力轮对,动力轮对组成皮慎缓包括:车轮、车轴、轴箱组成、齿轮箱(变速箱)和牵引电机;非动力轮对包括:车轮、车轴、轴箱组成及动车驱动装置。
车轮及动车转向架上的'大齿轮为热装配在车轴上,磨耗超限的车轮可退卸更换,更换新轮前轴座须抛光恢复到最初的光洁度,拖车转向架与动车转向架间的轮对不能互换。
轴箱组成 :
轴箱组成是联系构架和轮对的活动关节。它使轮对的滚动转化为车体沿着轨道的平动。轮对在滚动时,除传递车辆的重量外,还传递轮轨之间的各种作用力。
轴箱轴承采用符合UIC标准的圆锥滚子密封轴承,整体压装到车轴上。轴箱孝则轴承组件形成整理密封系统,并预先添加了润滑脂,延长了使用寿命和维修间隔的时间。轴承内装有塑钢保持架,可降低内部摩擦并具有良好的自润滑性能。
驱动装置:
每台动车转向架装有两套驱动装置,包括牵引电机、齿轮箱和连轴节。
齿轮箱采用一级减速结构,飞溅式润滑方式,传动比为6.68。联轴节采用圆弧齿结构,满足齿轮箱与电机之间的变位要求,并传递扭矩。
由于空气弹簧的垂向刚度较小,以及高度调整阀系统的滞后效应,车辆容易产生侧滚运动而影响乘坐的舒适性。
因此需要在车体和转向架之间联接一个抗侧滚扭杆装置,用以控制车体过分的侧向滚动。
抗侧滚扭杆的垂向连杆采用无磨耗的橡胶节点结构进行连接,减少了维护的工作量,降低了传递给车体的振动。
转向架主要作用如下:
1)车辆上采用转向架是为增加车辆的载重、长度与容积、提高列车运行速度,以满足铁路运输发展的需要;
2)保证在正常运行条件下,车体都能可靠地坐落在转向架上,通过轴承装置使车轮沿钢轨的滚动转化为车体沿线路运行的平动;
3)支撑车体,承受并传递从车体至车轮之间或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力,并使轴重均匀分配。
4)保证车辆安全运行,能灵活地沿直线线路运行及顺利地通过曲线。
5)转向架的结构要便于弹簧减振装置的安装,使之具有良好的减振特性,以缓和车辆和线路之间的相互作用,减小振动和冲击,减小动应力,提高车辆运行平稳性和安全性。
6)充分利用轮轨之间的粘着,传递牵引力和制动力,放大制动缸所产生的制动力,使车辆具有良好的制动效果,以保证在规定的距离之内停车。
7)转向架是车辆的一个独立部件,在转向架于车体之间尽可能减少联接件。