动车组轮对及轴箱装置

动车组轮对及轴箱装置车轮车轴制动盘齿轮箱轴箱装置动力轮对轴箱装置非动力车轮对轴箱装置CRH1轮对组成轮对设计能够承受高的轴荷重；实心直盘式轮；130筒式轴承；中空钢车轴，依据EN13104(动车)和EN13103（拖车）；动车车轮上安装制动盘，拖车车轴上安装制动盘；国产车轮外形LMA；车轮间内侧距离符合我国铁要求（1353mm）。1带有降噪环和制动盘的车轮2车轴3

齿轮箱

4轴箱5轴箱装置6轴箱减振器支架（每隔一个轮对一个）动轴轮对组成拖车轴轮对组成1车轮2制动盘3车轴4具有轴箱装置和轴箱减振器支架的轴箱动车车轮拖车车轮拖车车轴动车车轴车轴轮对组装轮对包括空心车轴及热压装配整体车轮，轮对装有锥形滚柱轴承，滚柱轴承设置在轴箱里，动轮轮对装有热压装配齿轮，而拖车轮对设置热压装配制动盘。轮对组装（续）拖车轮对组装轴承

箱室后盖

轴承前盖轴承环密封板端部垫圈凸缘密封轴箱装配新轮旧轮CRH1车轮强度计算Nastran–Patran

软件CRH2轮对轴箱结构车轴车轮制动盘轴承轴箱齿轮箱传动装置采用空心车轴，高频淬火,镗孔径60mm,材料为S38C，轴颈直径φ130mm，超声波探伤检测；动力转向架上，两车轴均为动力轴，动力轴安装有齿轮传动装置，它通过装在车下的牵引电机和万向轴驱动；由于动力轴的空间有限，因此，动力轴上未安装轴盘式制动盘；拖车转向架上，两车轴均为非动力轴。CRH2车轴名称规格一般参数轴重定员轴重（M车14T，T车12.5t）最高速度250km/h150%乘车（M车15T，T车13.5t）最高速度200km/h200%乘车（M车16T，T车14.5t）

制动盘设计条件为250km/h轮径860mm（磨耗限度790mm）气温-25-400C构成4M4T（200km/h），将来也可使用6M2T（250km/h）速度运营速度：200km/h，最高试验速度：250km/h减速度最大4.04（km/h）/s坡度最大坡度：-120/00（200km/h行驶区间），既有线：-300/00轮轴轮对内侧距：1353+2/-1mm动态平衡：以5kgcm为目标，最大不超过205kgcm车轴设计速度及轴重：200km/h，M车15T，T车13.5t（150%乘车）

250km/h，M车14T，T车12.5t安全系数：脱轨系数，减载率材质：S38C高频淬火轴车轮材质：SSW-Q3R踏面硬度：

44-50HS踏面形状：LMA轮缘宽度：135mm车轴轴承润滑脂润滑轴承直径：130mmCRH2车轴CRH2车轴动车转向架的轮轴拖车转向架的轮轴CRH2车轴（续）车轴强度计算与校核车轴强度计算与校核（续）CRH2车轮车轮是铁道车辆用碳素钢整体碾压车轮，具有较好的弹性和优良的防噪声性能；车轮直径φ860mm、宽度135mm，车轮材质为SSW-Q3R；车轮踏面为LMA磨耗型踏面，轮缘高28mm，最大可能的磨耗半径为35mm；在车轮上装有轮盘一体锻钢式制动盘，制动盘外径725mm（有效外径720mm）、厚度为133mm。CRH2制动盘在拖车转向架中，两车轴均为非动力轴，非动力轴上安装有外径670mm、厚度97mm的二分割锻钢制的轴盘式制动盘。制动盘的结构由制动盘环和盘毂组成，制动盘与盘毂通过螺栓、垫块和弹性套等联接，制动盘毂与车轴为过盈配合。轴承轴承基本参数名称单位规格轴承型式日本NTN轴承，密封双列圆锥滚柱轴承内轮直径mm130内轮宽度mm150外轮直径mm230外轮宽度mm160润滑方式润滑脂内轮与外轮材质轴承用表面淬火钢（或同等品）滚柱材质SUJ2（或同等品），具有真空溶解材质或同等性能设计轴重kN137.2（14t）156.8（16t）簧下重量kN19.6（2t）最高速度km/h250200最高转速rpm1608（平均轮径）1286（平均轮径）车轮直径mm平均825（寿命计算，860-790）设计寿命万km以上500（目标）轴箱轴箱体为钢结构，材质采用铸钢SC450（JISG5101）；轴箱前盖采用铝合金铸件AC4CH-T6（JISH5202）；轴箱后盖采用铝合金板材A5083P-O（JISH4000）或者铝合金锻造材料A5083FD-O（JISH4051）；采用上下分体的结构，用螺栓连接组装。轴箱组成轴箱体在内径部分的前盖端部，为了抑制轴承而设有内壁；在上部设有用以嵌入轴弹簧座的轴；设置有减振器底座；在下面设有用于安装排障器的底座；在下面设有车轴探伤油的排放孔（在需要采取防尘措施时，应用螺栓或橡胶塞等塞住）；轴箱支撑橡胶安全部分的机械加工是与压板同时加工的，打上刻印便于组合管理。前盖目的：需要安装测速发电机时，安装前盖；对不安装安装测速发电机的部位，为了防水、防尘，也需要设有前盖；材质：铝合金铸件（AC4CH-T6，JISH5202）；形状：在轴箱体的安装部分为嵌合结构。前盖与后盖后盖目的：固定轴承。基于组装上的原因，上下两部分分割并使用螺栓紧固组装；材质：碳钢（S45C，JISG4051）；形状：在轴箱体安装部分为嵌合结构，为了固定轴承，在与轴箱体的安装上设有间隙（0.5mm），与轴承截油环之间设有1mm左右的间隙，为了防水、防尘，设有沟槽（迷宫式密封圈）。压板与橡胶盖压板目的：用于安装轴箱支撑橡胶部件，需要与轴箱体进行一体式机械加工，打上刻印并进行组合管理；材质：碳钢铸钢（SC450，JISG5101），或者是一般结构用轧制钢材（SS400，JISG3101）；注意事项：为了防止轴承支撑橡胶误安装，应设有定位销。橡胶盖前盖前端车轴探伤开口部分安装橡胶盖，用以防水、防尘；轴箱体内部在高速进入隧道等时出现压力变动，轴箱体内部（前盖侧）有气密性，所以需要设有在压力变动时进行放气的装置，为此在橡胶盖上设有泄气孔；（LKJ2000用速度传感器是安装在前盖前端的，该橡胶盖上不安装，为此，在前盖上设有放空气放泄孔）。齿轮箱驱动传动装置

轴箱轴箱体轴承前盖后盖弹簧座减振器座轴箱（CRH2）作为连接轮对与构架的重要零部件，采用了轴箱转臂一体式结构设计，其目的是为了简化结构，降低自重和便于组装和维护检修，有利于提高车辆运行稳定性；材料为普通铸钢SC450；轴箱内的轴承外圈通过轴箱前后盖来定位；轴箱前盖因装用的速度传感器不同而略有差异，为降低转向架簧下重量，前盖采用了高纯度铝合金铸件AC4CH-T6材料；轴箱后盖采用铝合金板材A5083P-O或者铝合金锻造材料A5083FD-O，采用上下分体结构，用螺栓连接组装；轴箱强度需经过强度计算和校核。轴承（CRH2）CRH3

轮对轴箱结构动力轮对轴箱装置非动力车轮对轴箱装置轮对符合EN13260、EN13261和EN13262，UIC510-2、510-5和813的规定，以及中国国家铁路供货技术条款和另外有约束力的UIC和EN标准；轮对组成包括动力轮对组成和非动力轮对组成；动力轮对组成安装在动力转向架上，包含两个动车轮对轴箱装置；非动力轮对组成安装在非动力转向架上，包括两个非动力轮对轴箱装置；动力、非动力轮对轴箱装置均由轮对（包括车轮和车轴）、轴箱体、定位转臂、夹紧箍及弹性定位套、油压减振器、轴承、轴箱弹簧、缓冲橡胶垫、上夹板、下夹板等零部件组成。符合标准及基本组成动力和非动力转向架车轴主要区别在于齿轮座和制动盘座处不同；动力转向架车轴有用于安装齿轮的座而没有安装制动盘的座，车轴上安装有一个齿轮箱组成和两个轮装制动盘；非动力转向架车轴有用于安装制动盘的座而无安装齿轮的座，车轴上安装有三个轴装制动盘，因此两个轴的设计有所不同。

两种轮对轴箱装置主要区别车轴为空心车轴，中空直径为φ30mm，车轴按疲劳寿命20年设计，材质为A4T；车轮材料的选用将依据300km/h的运行速度和350km/h的测试速度而定；轮对为整体车轮，新轮时车轮滚动圆直径920mm，磨耗到限时动车转向架车轮直径830mm，拖车转向架车轮直径860mm，通过一沟槽标记出车轮径向磨耗到限位置；动车转向架车轮要制造成可安装轮装式制动盘的结构，轮对必须设计成可以安装车轮噪音吸音器；拖车转向架的车轮要制造成可以安装轴装制动盘的结构；车轴与车轮每个轴箱配备一个SKF—TBU圆锥滚子轴承组；如要更换车轮，车轴轴承以及接地刷等要首先移除，使用油压方法将车轮移出和将新轮压接到车轴上（通过简单工具和辅助装置就能完成）。车轴上的轮座表面要涂一层钼，以避免轮座表面被压力损坏。车轮踏面外形应与现行轨道条件相匹配并且要使轨道疲劳、运行安全性、牵引性能和乘坐舒适性得到最佳化。车轴与车轮（续）轴箱组成轴箱上设有弹簧安装座和垂向减振器座，轴箱由铸铁制成，并使用圆锥滚子轴承TBUφ130xφ240x160。车轴轴承箱为分体设计，其下部可分离以便更换轮对，轴箱上安装有轴温传感器，以及部分轴端安装有速度传感器。CRH5

轮对轴箱结构车轴轮对轴承轴箱制动盘和车轮装配轮对（CRH5）由合金钢轻质车轴和轻质整体车轮制成；铸钢通风式制动盘（厚80mm、直径为640mm），具有良好的能量释放性能；制动盘通过6个螺栓固定在盘毂上，盘毂和车轴过盈配合。CRH5车轴为提高车轴的疲劳安全性，采用高频淬火热处理和滚压工艺。采用空心车轴，其目的主要是为了进行车轴超声波探伤，同时也起到降低簧下重量的作用；车轴应进行旋转弯曲疲劳试验。车轴空心轴，中空直径为φ65mm，材质为30NiCrMoV12，依据UNI6787-71标准加工制造(UNI6787-71：用于铁路轮对的、具有高疲劳强度和韧性特性的、调质的特殊合金钢锻造轴）；车轴可通过孔探针进行无损检测，设计标准为EN13103、EN13104、EN13661和UIC811-1；动力转向架上一根动力车轴一根非动力车轴，非动力转向架上两根均为非动力车轴；在动力转向架上，非动力车轴装在转向架的外端，动车轴装在转向架的内端，接受悬在车体上的电机通过万向轴传来的动力。车轴（续）动力车轴非动力车轴动车轴由轴箱轴承座、轮座、两个制动盘座、齿轮轴承座和轴身组成，总长2180mm；非动力车轴由轴箱轴承座、轮座、三个制动盘座和轴身组成，总长2180mm。车轴（续）名称直径（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名称直径（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新轴和维修后车轮和制动盘的安装座的直径和公差：如果在车轮或制动盘拆卸过程中发生损坏，可将安装座直径尺寸减小的最低容许值：车轴强度计算与分析1-轴颈；2-轴套；3-轮座；4-轴身；5-轴身；6-制动盘座；7-制动盘座；8-轴身；9-轴承挡圈；10-轴承座；11-轴身；12-轴身动车车轴计算点车轴强度计算与分析（续）1-轴颈；2-轴套；3-轮座；4-轴身；5-轴身；6-制动盘座；7-制动盘座；8-轴身；9-轴身；10-制动盘座拖车车轴计算点车轴疲劳极限材料轴身表面带缺口轴身表面轮座压配合表面短轴压配合表面830NiCrMoV12316MPa120MPa175MPa120MPa制动盘轮盘材料一般为铸钢或锻钢，内外侧轮盘通过均布的连接螺栓安装在车轮辐板上；轮盘背面设有散热筋，并可提高盘片的承载刚度；为有效释放在制动过程中造成的热变形，盘片与车轮辐板安装侧预先设置了反向翘曲；制动盘具有耐高温冲击和稳定的摩擦系数的特点；试验时应检测制动盘温度、闸片温度、磨耗量及耐久性等内容。制动盘固定制动盘车轮整体车轮所用材质为符合UIC标准的R8T；车轮设计和制造标准执行EN13262：2003(铁路应用-轮对核转向架-车轮-产品要求)和UIC812-2；新车轮的滚动圆直径φ890mm磨耗到限的车轮的滚动圆直径φ810mm轮辋宽度135mm踏面形式XP55轮毂装配直径φ192mm轮毂宽度180mm整体车轮的最大重量≤311kg车轮（续）利用ANSYS有限元分析软件，建立新车轮和完全磨耗到限车轮的有限元模型，三种载荷工况和特殊载荷进行分析计算，结果表明，整体车轮的静强度和疲劳强度均满足UIC510-5的要求。工况垂向力(N)横向力(N)直线线路上运行Fz1=1.25Q.gFy1=0曲线线路上运行Fz2=1.25Q.gFy2=0.7Q.g过道岔Fz3=1.25Q.gFy2=0.42Q.gFy3=0.6Q.gq：轨道上每个车轮上承受的车辆