轨道交通车辆转向架

1、项目四 转向架第1页2转向架转向架作用和组成构架 轮对轴箱装置 弹性悬挂装置 第2页3上海地铁三号线车辆转向架I第3页4转向架II第4页5转向架II第5页6第6页7中心销转向架底部第7页8基本概念转向架：支承车体并担负车辆沿着轨道行驶走行装置 动力转向架和非动力转向架区分：是否装有牵引电机和减速机构 转向架是车辆最主要组成部件之一，它结构是否合理直接影响车辆运行品质、动力性能和行车安全。第8页9为何要用转向架？早期火车车辆是从马车演变而来，没有转向架，车体底架直接压在轮对上缺点：当载重加大，车辆长度加长，车轮增多，过曲线困难第9页10第10页11 转向架作用与要求转向架作用与要求采取转向架可增

2、加车辆载重、长度和体积 相对车体可自由回转便于安装弹簧减振装置，确保车辆含有良好动力性能和运行品质支承车体，承受各种载荷及作用力便于安装制动装置便于安装牵引电机和减速装置作为一个独立部件，便于交换、制造和维修第11页12转向架组成构架弹性悬挂装置 轮对轴箱装置 牵引电机齿轮变速传动装置 转向架支承车体装置 制动装置 一系悬挂（安装于轮对与构架之间，轴箱悬挂装置） 二系悬挂（安装于构架与车体之间） 二者同时存在于动力转向架上 转向架组成中央牵引连接装置 第12页13构架构架第13页14构架构架第14页15轮对轮对轴箱装置第15页16一系弹簧轮对轴箱装置一系悬挂装置第16页17上海地铁三号线车辆二

3、系悬挂装置一系悬挂装置第17页18二系弹簧空气弹簧第18页19二系弹簧座空气弹簧应急簧第19页20闸瓦制动制动装置第20页21直流电机第21页22交流电机第22页23转向架结构分类转向架用途、运行条件差异 转向架性能、结构和采取材料及工艺有不一样要求 产生各种不一样类型转向架各种转向架主要区分在于：所用车轴类型和数目、轴箱定位方式、弹簧装置型式第23页24 1) 按车轴数目和类型 2）按轴箱定位方式 3）按弹簧装置形式 转向架结构分类第24页25按转向架轴数，可分为2轴、3轴和多轴转向架。转向架轴数是由车辆总重和每根轴允许轴重决定。第25页26轴箱定位装置：约束轮对与轴箱之间相对运动机构。作用

4、：对转向架横向动力性能、抑制蛇形运动含有决定性作用。按照轴箱和构架怎样连接方式分为 1）拉板式定位 2）拉杆式定位 3）转臂式定位 4）层叠式橡胶弹簧定位 5）干摩擦导柱定位注：前四种均为无磨耗轴箱弹性定位装置第26页27转向架按所装设弹簧系统分类： 1）一次减振弹簧悬挂（仅安装于车体与构架，或仅构架与轮对之间） 2）两次减振弹簧悬挂（在车体与构架间设空气弹簧减振装置（二系），构架与轮对间设轴箱弹簧减振装置（一系），二者串联）第27页28转向架转向架作用和组成 构架轮对轴箱装置 弹性悬挂装置 第28页29构架构架是转向架各组成部分安装基础，经过构架把转向架组成部件组合成一个整体构架也是转向架承

5、载主要部件第29页30构架主要特征（1）构架是由两根侧梁和一根横梁焊接成无摇枕“H”形结构（2）侧梁为箱形结构，在中部降低以安装空气弹簧，侧梁上焊有一二系弹簧座、减振器座、抗侧滚座和转臂定位座横梁主要承载结构由两根无缝钢管组成，横梁上焊有电机吊挂座、齿轮箱吊挂座、制动器吊挂座和牵引座（3）构架上各主要部件安装面采取整体加工，确保转向架零部件组装时含有很高定位精度第30页311-左侧梁2-右侧梁 3-横梁4-右抗侧滚扭杆座 5-横向止挡座6-电机悬挂座7-制动器吊座8-齿轮箱吊座9-空气弹簧座10-牵引座11-二系垂向减振器座12-转臂定位座13-一系弹簧座第31页32二系垂向减振器空气弹簧第3

6、2页33转向架轮对轴箱装置一系悬挂装置二系悬挂装置被拆掉了第33页34转向架转向架作用和组成 构架轮对轴箱装置 弹性悬挂装置 第34页351-轮对 2-轴箱第35页361-动车轮对 3-拖车轮对（空）4-轴箱组装5-轴箱组装（接地装置）6-轴箱组装（BECU速度传感器）7-轴箱组装（ATC速度传感器） ？第36页37轮对动车轮对拖车轮对第37页38轮对第38页39轮对组成：由一根车轴和两个相同车轮采取过盈配合结合到一起；（俗称“两轮一轴”）作用： 1）负担车辆全部载荷 2）引导车辆运行 3）承受其它载荷轮对内侧距（影响安全主要原因）： 1）铁路：13533 mm 2）地铁：13532 mm第3

7、9页40轮对内侧距地铁：13532 mm第40页41当前我国车辆上大部分采取整体辗钢车轮车轮整体车轮带箍车轮铸钢轮辗钢轮铸钢辐板铸钢辐条辗钢辐板踏面轮缘辐板轮毂锥形踏面磨耗形踏面车轴实心轴空心轴铁路车辆高速列车城轨车辆轮对第41页1-踏面；2-轮缘；3-轮辋；4-辐板；5-轮毂 6-轮毂孔 7辐板孔整体辗钢轮第42页43轮对踏面轮缘辐板轮毂第43页44第44页45新轮直径840mm旧轮直径770mm第45页46四种辐板形式(a) 直辐板 (b) 小S 型辐板 (c) 大S 型辐板 (d)双S 型辐板第46页47轮对尺寸要求对轮对各类尺寸, 如轮对内侧距L 、轮径尺寸D，轮径缘高度Sh 、轮缘厚

8、度Sd 、轮缘综合值Qr 、轮径差等测量技术标准为: 1 353 mm L 770 mm 26 mm Sh 32 mm22 mm Sd 33 mm6.5 mm Qr 12.7 mm , 同一轴轮径差 2mm，同一转向架轮径差 4 mm , 同一节车轮径差 7 mm第47页48普通剥离剥离20mm2mm第48页49剥离裂纹此处有剥落裂纹剥离25mm 1.5mm第49页50断续剥离剥离25mm1.2mm第50页51断续剥离剥离30mm1.5mm第51页52断续剥离多处剥离此处有剥落裂纹此处有剥落裂纹 剥离55mm1.3mm第52页53 33x16 30 x20第53页54滚动轴承轴箱装置作用：1）

9、将轮对和构架联络在一起 2）使轮对沿钢轨滚动转化为车体沿路线平动 3）把各种载荷均匀传递给各轮对第54页55转向架转向架作用和组成 构架轮对轴箱装置 弹性悬挂装置 转向架牵引装置 动力转向架传动系统 第55页56弹簧弹簧减振装置作用：提升车辆运行平稳性，确保旅客舒适度和所运货物完整无损。分类：类别作用举例第1类缓解冲动轴箱弹簧、空气弹簧第2类衰减振动垂向、横向减振器第3类弹性约束定位轴箱定位装置第56页57练习题1 转向架按照所装设弹簧系统多少能够分为？和？2 轨道车辆轮对是由一根车轴和两个相同车轮采取 ？ 配合使之牢靠结合在一起第57页58课后大作业1 画出转向架7大组成部分？（手画）第58

10、页59上节课回顾1转向架7大组成部分？第59页60上节课回顾2什么是轮对，轮对作用是什么？组成：由一根车轴和两个相同车轮采取？结合到一起；（俗称“两轮一轴”）作用： 1）负担车辆全部载荷 2）引导车辆运行 3）承受其它载荷轮对内侧距（影响安全主要原因）： 1）铁路：？mm； 2）地铁：？mm第60页61上节课回顾3车轴：实心车轮：？整体辗钢车轮踏面轮缘辐板轮毂第61页62转向架转向架作用和组成 构架轮对轴箱装置 弹性悬挂装置 中央牵引连接装置 齿轮变速传动装置 弹性悬挂装置分类（2种）一系弹簧二系弹簧（空气弹簧、液压减振器、抗侧滚扭杆）第62页63弹性悬挂装置（按作用分3类）类别作用举例第1类

11、缓解冲动轴箱弹簧、空气弹簧第2类衰减振动垂向、横向减振器第3类弹性约束定位轴箱定位装置第63页64弹性悬挂装置（按安装位置分2类）第一类为一系弹簧悬挂装置，主要位于轮对和构架之间。如轴箱弹簧、一系垂向液压减振器第二类为二系弹簧系悬挂装置，主要位于构架和车体之间。如空气弹簧、二系垂向液压减振器、二系横向液压减振器、高度调整装置、横向止挡等第64页65转向架转向架作用和组成 构架轮对轴箱装置 弹性悬挂装置 中央牵引连接装置 齿轮变速传动装置 弹性悬挂装置分类（2种）一系弹簧二系弹簧（空气弹簧、液压减振器、抗侧滚扭杆）第65页66一系弹簧悬挂装置主要功效将轮对定位在构架上，连接轮对与构架传递牵引力和

12、制动力 缓冲牵引力及制动力冲击支撑构架与车体重量 第66页67转臂式轴箱定位第67页68拉杆式轴箱定位第68页69圆锥形橡胶弹簧定位第69页70V形橡胶弹簧定位第70页71橡胶弹性元件优点： 1、弹性模量小，弹性变形较大 2、能够自由确定其形状，实现在各个方不一样刚度要求 3、内阻较高，抗高频振动和隔音效果好 4、比重小、自重轻缺点： 1、性能受温度影响较大，温度升高，刚度和强度降低 2、含有蠕变特征，加载完成后，变形仍在继续，卸载后变 形无法马上恢复 3、动刚度比静刚度大 4、含有体积基本不变特征，使用时间较长轻易老化第71页72橡胶弹性元件应用：转向架支承装置 轴箱定位装置 各种橡胶垫、衬

13、套等第72页73转向架转向架作用和组成 构架轮对轴箱装置 弹性悬挂装置 中央牵引连接装置 齿轮变速传动装置 弹性悬挂装置分类（2种）一系弹簧二系弹簧（空气弹簧、液压减振器、抗侧滚扭杆）第73页74二系弹簧悬挂组成 空气弹簧、二系垂向液压减振器、二系横向液压减振器、高度调整装置、横向止挡等 第74页75二系弹簧悬挂主要功效支撑车体重量减小振动、防止共振，提升车辆运行平稳性经过高度阀调整确保车辆地板高度 （空气弹簧）第75页76空气弹簧空气弹簧能够显著改进车辆动力性能和运行品质，近年来在地铁、轻轨和高速列车上取得了广泛应用。 1、空气弹簧装置系统组成 2、空气弹簧工作原理 3、空气弹簧主要优缺点

14、4、空气弹簧分类第76页77空气弹簧系统组成（1）空气弹簧（2）附加空气室（3）高度控制阀（4）差压阀第77页78（1）空气弹簧1.上盖板 2.扣环 3.胶囊 4 .橡胶应急簧第78页79上盖板胶囊橡胶应急簧下盖板扣环第79页80每一空气弹簧包含一个橡胶气囊和一个应急弹簧 第80页81 附加空气室是为了增加空气弹簧空气容积以取得柔软性而附加辅助空气室，能够显著降低空气弹簧垂向刚度，提升车辆乘坐舒适性。（2）附加空气室车体上车底处第81页82空气弹簧系统组成（1）空气弹簧（2）附加空气室（3）高度控制阀（4）差压阀第82页83空气弹簧工作原理1.空气弹簧 2.高度控制阀 3.高度调整连杆 4.高

15、度调整杠杆 5. 供风管 6. 排气口7. 节流阀 8. 附加空气室 9.压差阀第83页84优点： 1、刚度可设计成较低值，以降低自振频率2、含有非线性特征3、刚度随载荷而改变，保持空、重车自振频率几乎相等4、与高度控制阀同时使用，保持车辆地板面高度不变5、能够同时承受三维方向载荷6、和附加空气室之间设有适宜节流孔，能够代替垂直安装液压减振器7、含有良好吸收高频振动和隔音性能缺点： 1、附件较多（如高度控制阀等） 2、成本较高，并增加了维护与检修工作量第84页85减振器第85页86液压减振器广泛应用于地铁原因原理：液压减振器主要是利用液体粘滞阻力所做负功来吸收振动能量。优点：它阻力是振动速度函

16、数。特点：振幅衰减与幅值大小相关，振幅大时衰减量也大，反之亦然。结论：这种“自动调整”减振性能，非常符合客车车辆需求。因而，为了改进车辆振动性能，地铁和铁路客车上广为采取液压减振器。第86页87抗侧滚扭杆1-连杆 2-扭转臂 3-扭转杆 4-关节轴承 5-支承座第87页88抗侧滚扭杆主要功效限制车体相对于转向架侧滚运动；加强车体抗倾覆稳定性；提升列车乘坐舒适度。 第88页89横向止档 横向止挡位于牵引座两侧限制二系悬挂装置横向变形，以免超出正常自由范围，其弹性阻尼元件用来减小横向冲击第89页90转向架转向架作用和组成 构架轮对轴箱装置 弹性悬挂装置 中央牵引连接装置 齿轮变速传动装置 弹簧分类

17、（2种）一系弹簧二系弹簧（空气弹簧、液压减振器、抗侧滚扭杆）第90页91转向架上中央牵引连接装置一个布置 第91页92中心销中心销上端安置与枕梁下端第92页93牵引杆转向架上中央牵引连接装置另一个布置 第93页94 转向架牵引装置 第94页95对中央牵引连接装置要求能够传递纵向驱动力和制动力，同时允许二系弹簧在垂向和横向上柔软地动作；纵向含有适当弹性以缓解因为转向架点头、车轮重量不平衡等引发纵向振动；结构上应便于车体与转向架分离和连接；使转向架能够相对于车体旋转，使列车自由经过曲线。第95页96转向架转向架作用和组成 构架轮对轴箱装置 弹性悬挂装置 中央牵引连接装置 齿轮变速传动装置 第96页

18、97齿轮变速传动装置齿轮变速传动装置装配于城市轨道交通车辆动力转向架上主要由牵引电机（交流电机或直流电机）、联轴器、齿轮变速箱三大部分组成 轮对内侧距轴距轴重车轮滚动圆直径（新轮）车轮滚动圆直径（全磨耗）齿轮传动比1353mm2500mm16t840mm770mm6.32第97页981-中央牵引连接装置 2-牵引电机 3-联轴器 4-齿轮变速箱第98页第99页100转向架动力转向架传动系统第100页101动力转向架传动系统转向架作用：将电机扭矩转化为转向架轮对转矩，利用轮轨粘着作用，驱使车辆沿着钢轨运行；传动系统：电机扭矩转化为转向架轮对转矩一系列实现方法第101页102横向牵引电机传动方式1

19、-牵引电机 2-小齿轮 3-驱动轴 4-大齿轮 5-轴 6-联轴器 7-减速齿轮箱 8-制动盘第102页103转向架车辆牵引原理 第103页104车辆牵引传动过程 接触网供电经过受电弓传入车辆内部牵引主电路，经过高速断路器进行通断传给牵引变流装置，经过牵引变流装置进行电力变换，然后供给牵引电机产生机械能，经过机械传动装置最终驱动列车运行 第104页105车辆牵引机械传动（单个） 第105页车辆牵引机械传动（多个）第106页107思索题车辆弹簧分类（按作用、按位置）？空气弹簧系统组成？抗侧滚扭杆功效与原理？地铁和客车上为何广泛使用液压减振器？（四句话）第107页108弹性悬挂装置（按作用分3类）

20、类别作用举例第1类轴箱弹簧、空气弹簧第2类垂向、横向减振器第3类轴箱定位装置缓解冲动衰减振动弹性约束定位第108页109空气弹簧系统组成（1）空气弹簧（2）附加空气室（3）高度控制阀（4）差压阀第109页110上盖板胶囊橡胶应急簧下盖板扣环第110页111抗侧滚扭杆主要功效限制车体相对于转向架侧滚运动加强车体抗倾覆稳定性提升列车乘坐舒适度 第111页112为何要广泛使用液压减振器？减振原理？优点？特点？一句话总结第112页113横向牵引电机传动装置牵引电机支承于构架横梁上第113页第114页11511号线转向架第115页1161.构架第116页117侧梁主横梁第117页118第118页119第119页1202.一系悬挂装