CRH5

第四讲CRH5型动车组转向架CRH5型转向架是在提供给西班牙铁路的TAVS-104Lanzaderas列车的转向架基础上取消摆式机构、将原钢簧的二系悬挂改为空气弹簧、轮对内侧距减小（由1360mm改为1353mm）、车体横梁进行了改动以保证与空气弹簧系统的连接（确保气囊的辅助风量）、改变齿轮传动比以及车轮踏面形式重新设计后采用XP55型车轮踏面等后研制开发的，以满足最高试验速度250km/h、运营速度200km/h要求。一、转向架总述CRH5动车组每列8辆编组，采取“五动三拖”的编组，所用转向架包括动力转向架和非动力转向架两种形式。MC1车辆1MC2M2S车辆2M2STP车辆3TPM2车辆4MH车辆7MHTPB车辆6TPBT2车辆5T2MC1车辆8MC1AX30499非动力转向架AX109567AX30500AX30500AX30513AX30513AX30500AX30500AX30514AX30514AX30513AX30513AX30500AX109567AX30499AX30500动力转向架图4-1动车组转向架编组示意图CRH5转向架一系悬挂装置采用拉杆轴箱定位方式，二系悬挂系统由上枕梁、空气弹簧系统、抗侧滚扭杆、二系横向减振器、二系垂向减振器、抗蛇行减振器、防过充装置、横向档和牵引装置等组成；传动装置由齿轮箱、万向轴、安全装置和体悬式电机组成，转向架与车体间采用“Z”形双牵引装置，传递牵引力和制动力；基础制动采用轴盘制动。动力转向架与非动力转向架的主要区别是，（1）动力转向架有1根动力轴和1根非动力轴，而非动力转向架有2根非动力轴；（2）动力轴上装有两个制动轴盘和一组齿轮箱，非动力轴上装有三个制动轴盘；（3）动力转向架构架比非动力转向架构架在横梁上多了一个齿轮箱拉杆座。动力转向架非动力转向架二、主要技术参数设计使用寿命（年）30最高试验速度（km/h）250运行速度（km/h）200轨距（mm）1435最大轴重（t）17轴距（mm）2,700新（旧）车轮尺寸（mm）890(810)轮对内侧距（mm）13531转向架重量（kg）8060（动力）7660（非动力）空气弹簧横向跨距（mm）2000三、主要部件组成及结构（1）构架组成（2）轮对组成（3）轴箱组成（4）一系悬挂轴箱定位装置（5）二系中央悬挂装置（6）机械传动装置（7）基础制动装置（8）辅助装置（1）构架组成钢板材质为S355J2G3横梁为无缝钢管，外径为φ168.3mm，壁厚14.2mm，材质为S355J2H动力转向架构架组成非动力转向架构架组成齿轮箱吊座砂箱座动力与非动力两种构架组成的主体结构尽可能通用。与后者相比，动力构架组成多出了齿轮箱吊座、砂箱座等驱动和辅助设备安装座。（1）构架组成侧梁组成特色：为了提高横、侧梁连接处的承载能力，该部位采用整体模锻技术，设计了锻造横侧梁连接座。横侧梁连接座（1）构架组成横梁组成特色：横梁组成分前端横梁组成和后端横梁组成两种。与非动力构架相比，动力转向架构架的后端横梁组成上还焊接有一个齿轮箱吊座。(a)前端横梁组成牵引拉杆座扭杆座制动吊座齿轮箱吊座(b)后端横梁组成（1）构架组成制动横梁特色：动车转向架与非动力转向架制动横梁区别仅在动力轴侧，这是由动力轴上的制动盘数与非动力轴不同引起的。非动力轴制动横梁动力轴制动横梁动力轮对（2）轮对组成动力轮对轴箱装置采用动车车轴，车轴上安装有一个齿轮箱组成和两个制动盘，而非动力轮对轴箱装置采用非动力车轴，车轴上安装有三个制动盘。非动力轮对动力、非动力轮对轴箱装置均由轮对（包括车轮和车轴）、轴箱及轴承等部分组成。车轴为空心车轴，中空直径为φ65mm，材质为30NiCrMoV12；车轮采用整体车轮，材质为R8T，可磨耗半径为40mm；每个轴箱配备一个SKF—TBU圆锥滚子轴承组。动力轮对非动力轮对（2）轮对组成动力转向架与非动力转向架的主要区别是，（1）动力转向架有1根动力轴和1根非动力轴，而非动力转向架有2根非动力轴；（2）动力轴上装有两个制动轴盘和一组齿轮箱，非动力轴上装有三个制动轴盘；（3）动力转向架构架比非动力转向架构架在横梁上多了一个齿轮箱拉杆座。动力转向架非动力转向架（2）轮对组成车轮特色：车轴为空心轴，中空直径为φ65mm，材质为30NiCrMoV12锻钢合金钢。车轴特色：整体车轮所用材质为符合UIC标准的R8T，车轮直径为890mm，磨耗到限的车轮的滚动圆直径810mm。（b）非动力车轴（a）动力车轴车轴（2）轮对组成新轴轮座、制动盘座直径尺寸及其公差安装方法直径（mm）公差（mm）最小最大车轮Φ192+0.240+0.265侧制动盘Φ194+0.254+0.285中心制动盘Φ196+0.254+0.285如果在车轮或制动盘拆卸过程中发生损坏，可以将安装座直径尺寸减小为下表所规定的最低容许值。维修后车轮、制动盘安装座直径尺寸及其公差安装方法直径（mm）公差（mm）最小最大车轮Φ189+0.240+0.265侧制动盘Φ191+0.254+0.285中心制动盘Φ193+0.254+0.285（2）轮对组成制动盘和车轮安装（1）在进行装配前，应将制动盘、车轮和车轴保持在相同温度情况下至少24小时以保证所要求的过盈量。（2）轮毂孔和车轴上的相应装配表面必须润滑。（3）制动盘、车轮必须按50毫米/分钟的恒速进行装配，利用一部配有校准装置的液压机来显示和记录装配期间所施加的力，并绘制力—位移曲线图。（4）装配力必须根据标准UIC8130和EN13260稳定、连续增加，除了轮毂内拆卸凹槽上的负荷降低外，制动盘的最终装配压力值必须处于以下值之间：PFmin=225KN；PFmax=400KN车轮的最终装配压力值必须处于以下值之间：PFmin=680KN；PFmax=1100KN1234,567如果所绘制的装配曲线图不符合UIC8130和EN13260的规定，或者显示不规则形状，表明已经出现了呛轴情况，应对部件进行修复，然后重新进行装配。轴箱采用SKF公司产品，轴箱上设有上下拉杆座和垂向减振器座，轴箱为铸造件，材质为球墨铸铁，符合EN-GJS-400-18-LT(EN1563)标准（3）轴箱组成轴箱轴承采用SKF公司产品，为圆锥滚子轴承TBUφ130xφ230x160，设计执行EN12082.，润滑符合prEN12081，大修周期为每125万公里，替换周期应为250万公里。一系悬挂装置采用拉杆式轴箱定位结构，一系悬挂系统由两组螺旋钢弹簧、一系垂向减振器和定位装置组成。箱体与构架间的连接通过在不同高度、端部有弹性节点的纵向拉杆组实现（双拉杆轴箱定位结构）。上下拉杆的刚度、钢弹簧的刚度和垂向减振器的参数根据动力学计算进行了优化选择，减少和缓冲由于线路的不平顺引起的对构架的激扰。（4）一系悬挂轴箱定位装置拉杆分上拉杆与下拉杆组件，可以容许轴箱与构架在上下方向有较大的相对位移，拉杆两端均设有橡胶节点，实现轴箱和构架之间横向与纵向弹性定位。（4）一系悬挂轴箱定位装置双层弹性节点弹性节点（内部）横向弹性垫上拉杆组件由两根拉杆组成，拉杆两端装有弹性节点，组成平行四杆机构，主要承担轴箱纵向弹性定位；下拉杆组件为为叉形，三弹性节点，主要承担轴箱横向定位和辅助上拉杆承担纵向定位。上拉杆组成弹性节点下拉杆组成二系悬挂装置主要由空气弹簧组成、上枕梁、牵引装置、抗侧滚扭杆等部件组成。（5）二系中央悬挂装置最大高度最大直径1.胶囊2.橡胶堆组成3.上盖组成4.摩擦板组成空气弹簧组成二系减振器在转向架上的位置牵引装置（5）二系中央悬挂装置上枕梁由钢板焊接而成箱型结构，主要承受和传递车体与转向架力，同时作为二系悬挂空气弹簧气动系统的辅助气室，作为二系悬挂空气弹簧气动系统的两个辅助气室，要求该箱型截面必须气密性良好，需进行特殊的气密性试验。上枕梁的结构按照EN12663标准进行设计，强度检验按照标准ERRIB12RP17进行计算校核。•CRH5动车组将牵引电机悬挂在车体底架上，与将电机安装在构架上相比，大大降低了簧间质量。通过最小化簧间质量，可有效地改善转向架的高速直线运行性能。（5）传动装置•电机体悬结构的设计还会提高牵引电机的可靠性和可维护性：一是容易从侧面和底下接触到电机；二是每个转向架只需配一个电机；三是无需将转向架从车体上拆除就可以很容易地将牵引电机卸下。•各动力转向架装有一台直接装在轴上的锥齿轮箱。该齿轮箱由牵引电机驱动，用万向轴连接齿轮箱和电机。•万向轴转速约为3600转/分，重量为95kg。（5）传动装置电机驱动扭矩传递路线为：牵引电机－安全装置－万向轴－齿轮传动箱－轮对。动力制动的传力路线与驱动路线相反。（5）传动装置（5）传动装置（5）传动装置安全装置主要由以下部分构成：（1）一个锥套与电机轴配合。（2）一个轴套连接至万向轴法兰。（5）传动装置两个球轴承，当安全装置打开时能使锥套与轴套间自由相对旋转。安全装置的压力设置由油压构成，在锥套与轴套间存在一个压配合。安全装置的作用是当传动系统由于机械原因传动扭矩大于安全装置的设定扭矩时，为保证运行安全，断开牵引电机与万向轴的连接，万向轴不再传递力矩，起到安全保护的作用。近似的释放扭矩：14kN·m（-10%～+15%）（5）传动装置齿轮箱结构图（5）传动装置小齿轮和小齿轮轴（5）传动装置齿轮箱和大齿轮（5）传动装置齿轮箱（5）传动装置圆锥滚子轴承（12）圆柱滚子轴承（14）大齿轮（17）带有圆锥小齿轮的轴（2）圆柱滚子轴承（5,8）、球轴承（7）(7)基础制动装置-基础制动采用轴盘制动，所有轴上都安装有直径φ640mm、厚度为80mm的通风筋式铸钢制动盘.-制动盘通过8个螺栓固定在盘毂上，盘毂和车轴过赢配合。