转向架

城市轨道交通车辆第二研究小组转向架一、车辆转向架概述二、车辆转向架结构三、地铁车辆转向架的系统维护概述地铁车辆转向架结构比动车组转向架相对简单,是轨道交通车辆的重要组成部件之一，主要由构架、轮对组成、一系悬挂、二系悬挂、抗侧滚扭杆、基础制动系统、中央牵引单元、轮缘润滑系统组成及辅助装置等零部件组成。转向架构件及各部件参数是否合理，直接影响车辆运行品质，动力性能和行车安全。●承载—承受车架以上各部分的重量（包括车体、车架、动力装置和辅助装置等），并使轴重均匀分配。●牵引（动力转向架）—保证必要的轮轨黏着，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。●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。●转向—保证车辆顺利通过曲线。●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。SDB－80转向架组成●构架组成●轮对●轴箱装置●一系悬挂●二系悬挂（中央悬挂）●牵引装置●基础制动装置●齿轮箱传动装置和联轴节（动车）●ATP装置（拖车两端）●轮缘润滑装置●1、构架●转向架构架一般为‘H’型结构，是转向架的主要承载部件。侧梁中部设有空气弹簧的安装座和横向减振器座。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。二地铁车辆转向架结构构架技术改进●通过对现今国内外轨道交通车辆转向架构架结构类型、设计理念、强度评价、试验标准等内容进行调研,针对现有构架出现裂纹的部位,在线路上进行构架实际载荷的测试,对测试数据采用雨流法统计,掌握构架的实际运用状况,为新设计的转向架构架参数确定提供依据。为提高新设计构架的强度,新构架在原Duewag构架结构的基础上进行了大面积的改进,在确保原有零部件安装接口均不变的前提下,采用了抗扭能力大的圆管作为横梁,同时对电机吊座、齿轮箱吊座、牵引拉杆座及横向止挡座进行了改进。●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。●3、轴箱装置●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。轴箱轴承组件形成整体密封系统，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。●轴箱端部可安装碳刷式轴端接地装置，将电流直接导向钢轨，防止电流经过轴承产生电蚀。每根轴上还装有防滑速度传感器，为车上的防滑控制系统提供车轮转动速度信息，防止车轮发生滑行。头车的轴端还装有ATP速度传感器。3、轴箱装置一系悬挂由三个主要零部件组成：二个圆锥形弹性橡胶弹簧单元及一个基座型轴箱。一系悬挂有三个主要功能：•保护转向架构架及车辆以防从轨道上传递过多的振动载荷。•保证车辆在指定的轨道状况下操作时不会出轨。•达到良好的曲线性能，同时保证转向架在整个工作速度范围内的动态稳定性。弹簧单元安装在轴箱上，一系悬挂的纵向及横向运动由弹簧单元高径向刚度控制。起吊止挡和缓冲挡相结合限制轮对垂向偏转。橡胶弹簧具有一定的减振性能，因此不需要安装一系垂向减振器。2、轮对组成一系悬挂二系悬挂由空气弹簧、高度阀、差压阀及减振器等零部件组成。二系悬挂的作用：•保证乘客及车体的乘坐舒适度良好。•保证车辆轮廓在指定的、所有车辆的动态状况下保持不变。每辆车由四个空气弹簧支承着车体的重量，并在车体和转向架之间提供垂向、横向和回转刚度。空气弹簧下部带有一个辅助橡胶弹簧，并在空气弹簧无气时提供紧急状态下的支撑刚度。车辆高度由每车上的4个高度阀及车体与转向架间的机械链接控制，高度阀控制空气弹簧中的空气压力以补偿载荷的变化。两个空气簧之间连接了一个差压阀，当某个空气簧破裂或高度阀故障使空气弹簧过充时，差压阀确保两个空气簧一起受控地排气，防止车体过于倾斜并超出车辆的动态限界。每个转向架设有一个横向液压减振器，装在中心销和转向架侧梁之间，吸收车体横向振动的能量。二系悬挂5、抗侧滚扭杆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座的舒适性。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。抗侧滚扭杆6、基础制动系统转向架的基础制动采用踏面制动，每根轴上配置普通制动缸和停放制动缸各一套，采用斜对称布置。停放制动缸可以通过手动方式进行缓解。基础制动配管固定在构架上，与车体的连接软管采用集中上车的布置方式以方便连接。基础制动系统7、中央牵引单元中央牵引连接杆传递车体与转向架间的牵引力及制动力，使转向架具有相对于车体在横向、垂向、侧滚、点头等方向的自由度。牵引拉杆距轨面的高度经优化后，可减少转向架的点头振动，降低牵引和制动时对轮重转移的影响。牵引拉杆的两端都装有弹性橡胶节点，可以吸收一定的振动。中央牵引装置是转向架的重要部件,其主要作用是弹性地传递车体与转向架间的纵向载荷。该装置主要由牵引拉杆组成、中心销橡胶套、牵引座、螺栓、防松螺母、压板等组成。7、中央牵引单元8、轮缘润滑装置列车端部的转向架上布置有轮缘润滑装置，采用距离加弯道传感器控制方式，通过压缩空气将润滑剂喷射到轮缘上，降低钢轨和轮缘的磨耗和通过曲线时的噪声。8、轮缘润滑装置9、辅助装置在头车一位转向架的端部安装有ATC（自动保护装置）天线,天线底面距轨面高度为150mm（+10，0）（静止空车状态）。天线的高度可以根据车轮的磨耗量进行调整，调整的范围为35mm。头车二、七位轴端还装有ATP速度传感器。ATC装置二地铁车辆转向架结构及功能轨距(mm)1435最高运行速度（km/h）80构造速度（km/h）90固定轴距(mm)2500轴颈间距(mm)2000轮对内侧距(mm)1353+2车轮直径(mm)840（新）/770（全磨耗）踏面形状LM三、转向架的系统维护1、维护周期与检查范围南京地铁二号线车辆转向架系统的维护周期主要分为：日检、月检、年检、架修、大修。由于车辆的运营时间较短，现阶段只是进行日检、月检、年检等周期的维护工作。这三种周期的检查维护，主要是已目视检查，定期轮对数据测量与重要部件紧固件扭力复测为主。2、车轴的检查检查车轴的可视区域，找出腐蚀、凹坑和划痕。报告所有发现的缺陷以查找原因。凹坑不应超过1mm深。3、车轮检查目视检查车轮中心的径向裂纹、移位或松动的车轮，以及车轮在车轴上的变化。检查轮缘、轮毂和踏面，找出磨平、裂纹、踏面翻卷和其它缺陷检查车轮踏面找出金属凸起与制动闸瓦的状况。4、车轮几何检查目视估计轮缘高度，轮缘高度最大允许高度为31mm。目视估计轮缘厚度，最小允许轮缘厚度为22mm。5.车轮内侧距当车轮安装在车轴上（即轴上无载荷）时，内侧距是1353-1355mm车轮侧向跳动在未加载条件下不应该超过0.5mm。无论在加载或空载情况下，该距离必须在1351mm和1357mm之间，如果内侧距超过误差退下轮对。6、轴箱检查检查轴箱是否有过热现象，例如过热变色、油漆脱落、润滑剂泄露等。7、构架检查检查构架明显的机械损坏，包括腐蚀杂物。8、齿轮箱-联轴器-吊杆检查弹性联轴节上异常的迹象，例如过热、丢失或松动的部件。9、牵引电机检查电机紧固件是否存在及其状态。10、一系悬挂检查目视检查轴箱转臂的裂纹。11、减震器检查检查减震器找出损坏和泄露的迹象。。12、空气弹簧检查检查空气弹簧的撕裂或其它损坏迹象。。13、抗侧滚扭杆目视检查检查抗侧滚扭杆端部轴承的状况。14、牵引中心检查检查牵引块的橡胶和金属块之间是否存在粘着失效。15、制动单元检查检查安全锁线是否可靠地固定在螺栓头部。如果该锁线失落，检查螺栓是否松动。提高车轮的使用寿命的措施●采用等级镟修的方法●选择合适的厚度模板采用不同的轮缘厚度模板镟轮轮缘厚度测量的误差减少镟轮次数●长期跟踪，统筹安排●加强轨道维护城市轨道交通车辆转向架的发展趋势城市轨道交通车辆转向架的研制是一个复杂的系统工程纵观国内外情况，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。内侧轴箱悬挂转向架单轴转向架铰接式转向架结论虽然我国城市轨道交通飞速发展，但对地铁车辆的设计开发能力仍然薄弱，大多数地铁列车的转向架系统依然采用国外先进技术，在国内进行生产组装。希望通过对国内外地铁转向架技术状况进行调研，结合国内地铁走行部的应用实际，提出新型地铁转向架的设计方案。在不久的将来，设计开发出较先进的地铁车辆以满足国内市场的要求，使整个系统完全实现国产化。分工：讲解—李鸿基王明明制作—肖启明资料—陈泽群廖洋洲丁夏华李家欣