城轨交通车辆构架、轮对与轴承轴箱装置课件

项目城轨交通车辆构架、轮对与轴承轴箱装置项目城轨交通车辆构架、轮对与轴承轴箱装置1构架、轮对与轴承轴箱装置1构架1.构架基础知识构架是转向架的骨架，用于安装转向架上的各类部件并传递各种作用力。图3-9为北京地铁10号线车辆拖车用转向架构架。由图可知，构架主要由左、右侧梁，一根或几根横梁及前后端梁组焊而成。构架上还设有空气弹簧座、中心座安装座、轴箱吊框、电机安装座、齿轮箱吊座、制动吊座、牵引拉杆安装座、高度控制阀座、抗侧滚扭杆座、减振器座、止挡等，用于安装相关设备。构架、轮对与轴承轴箱装置1构架1.构架基础知识构2构架、轮对与轴承轴箱装置图3-9北京地铁10号线车辆拖车用转向架构架构架、轮对与轴承轴箱装置图3-9北京地铁10号线车辆3构架、轮对与轴承轴箱装置1构架2.构架的分类按制造工艺，构架分为铸钢和焊接构架两种形式，城轨车辆一般采用焊接构架。一般焊接构架的梁为中空箱形，重量轻，节省材料，又能满足强度和刚度的要求，应用比较广泛。如图3-10所示，构架按结构形式有开口式、封闭式，或形、“日”字形、“目”字形等，主要根据横梁的数目与位置而定。其中，开口式、形、“日”字形形式最常见。构架、轮对与轴承轴箱装置1构架2.构架的分类按制造4构架、轮对与轴承轴箱装置图3-10构架1—轴箱吊框；2—空气弹簧座；3—侧梁；4—齿轮箱吊座；5—横梁；6—电机安装座构架、轮对与轴承轴箱装置图3-10构架5构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮对轮对结构如图3-11所示。轮对由一根车轴和两个同型号车轮通过过盈配合组装而成，采用冷压（或热套）工艺进行组装，车轮与车轴牢固地结合在一起，不允许有松脱现象。轮对的作用是引导车辆沿钢轨运动，同时还承受着车辆与钢轨之间的载荷。构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮6构架、轮对与轴承轴箱装置图3-11轮对结构1—车轮；2—车轴构架、轮对与轴承轴箱装置图3-11轮对结构7构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮对图3-12和图3-13分别为城轨车辆拖车车轴和动车车轴的结构，它们的主要区别是动车车轴配有齿轮箱与齿轮座。（1）车轴构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮8构架、轮对与轴承轴箱装置图3-13城轨车辆动车车轴的结构1—轴颈；2—防尘板座；3—齿轮座；4—轮座；5—轴身图3-12城轨车辆拖车车轴的结构1—轴颈；2—防尘板座；3—轮座；4—轴身构架、轮对与轴承轴箱装置图3-13城轨车辆动车车轴的9构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮对车轮按结构、材质、踏面形状、车辆制造工艺等分为不同的类型。（2）车轮构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮10构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮对①车轮按结构的不同分为整体轮和轮箍轮，如图3-14（a）和图3-14(b)所示。整体轮按其材质可分为辗钢轮、铸钢轮等。轮箍轮又可分铸钢辐板轮心、辗钢辐板轮心以及铸钢辐条轮心的车轮。②车轮按材质的不同分为弹性车轮和非弹性车轮。其中，弹性车轮如图3-14(c)所示。地铁、轻轨车辆及高速列车车辆也有使用弹性车轮的。（2）车轮构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮11构架、轮对与轴承轴箱装置图3-14车轮(a)整体轮(b)轮箍轮(c)弹性车轮1—踏面；2—轮缘；3—轮辋；4—辐板；5—轮毂；6—轮箍构架、轮对与轴承轴箱装置图3-14车轮12构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮对③车轮按踏面形状的不同可分为锥形踏面、磨耗型踏面和高磨耗型踏面。目前，城轨车辆普遍采用磨耗型踏面。车轮踏面的形状是轮对中一项重要的内容。车轮与钢轨的接触面称为踏面。如图3-15所示。（2）车轮构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮13构架、轮对与轴承轴箱装置图3-15车轮轮缘踏面外形(a)锥形踏面(b)磨耗型踏面构架、轮对与轴承轴箱装置图3-15车轮轮缘踏面外形14构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮对车轮轮缘踏面采取磨耗型轮廓的原因如下：便于通过曲线。自动调中。能顺利通过道岔，防止车轮脱轨。如图3-16所示。踏面磨耗比较均匀。（2）车轮构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮15构架、轮对与轴承轴箱装置图3-16顺利通过曲线构架、轮对与轴承轴箱装置图3-16顺利通过曲线16构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮对④车轮按车辆制造工艺的不同分为整体辗钢轮、铸钢轮和新型铸钢轮。目前，我国城轨车辆普遍采用整体辗钢轮。新型铸钢轮采用电弧炉炼钢、石墨铸钢、雨淋式浇铸工艺。（2）车轮构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮17构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴承轴箱装置轴承轴箱装置是实现轮对与构架相互连接、相互运动的关键部件，起着承上启下的作用，是连接轮对与构架的活动关节，可传递牵引力、横向力和垂向力，实现轮对与构架间的垂向运动和横向运动。构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴18构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴承轴箱装置①轴承轴箱装置的组成。轴承与轴箱的组合体称为轴承轴箱装置，城轨车辆的轴箱装置由轴箱和轮对轴承组成，轴箱由轴箱体、防尘挡板、轴箱盖、轴端压板、防尘挡圈、密封等部件组成。②轴承轴箱的分类。我国轨道交通车辆转向架的轴承主要有滑动轴承和滚动轴承，滑动轴承已被淘汰，目前采用滚动轴承。滚动轴承的轴箱根据安装设备的不同而命名。（1）轴箱装置的基础知识构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴19构架、轮对与轴承轴箱装置图3-17装ATP测速电机的轴箱构架、轮对与轴承轴箱装置图3-17装ATP测速电机的20构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴承轴箱装置③轴承轴箱装置的作用。轴承轴箱装置将轮对和构架联系在一起，使轮对沿钢轨的滚动转化为车体沿轨道的直线运动，并把车辆的重量以及各种载荷传递给轮对。（1）轴箱装置的基础知识构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴21构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴承轴箱装置滚动轴承按滚动体形状分类主要有圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、球面滚动轴承等形式，一般城轨车辆都采用圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴承。滚动轴承根据轴承结构的特点，又可分为整体式轴承和分体式轴承。进口轴箱轴承的主要品牌为SKF和FAG，我国大连瓦房店、北京南口等轴承厂生产的轴承也在我国铁路上广泛使用。（2）城轨车辆滚动轴承的形式构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴22构架、轮对与轴承轴箱装置图3-18两种类别的滚动轴承1、11—外圈；2—滚子；3、13—内圈；4—保持架；5—中隔圈；6、9—密封；7—车轴；8—防尘板座；10—滚柱；12—轴箱；14—内圈压板；15—轴箱盖构架、轮对与轴承轴箱装置图3-18两种类别的滚动轴承23构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴承轴箱装置①圆柱滚子轴承。圆柱滚子轴承的滚子是圆柱形的，一般属于双列分体式轴承，采用聚合物保持架，并用迷宫环对润滑脂进行非接触式密封。轴承滚子既能承受径向力，又能承受轴向力。②圆锥滚子轴承。圆锥滚子轴承目前运用比较广泛。TBU采用圆锥滚子，一般为整体式轴承，也采用聚合物保持架，其主要轴向载荷由滚道承受（20%~30%的载荷由挡边承受）。（2）城轨车辆滚动轴承的形式构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴24构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴承轴箱装置我国城轨车辆上采用的滚动轴承装置按密封形式的不同可分为橡胶油封式轴箱装置和金属迷宫式轴箱装置。（3）滚动轴承轴箱的密封形式构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴25构架、轮对与轴承轴箱装置图3-19橡胶油封式轴箱装置(a)橡胶油封式轴箱(b)轴箱体1—车轴；2—防尘挡圈；3—油封；4—前盖；5、6—轴承；7—压板；8—防松片；9—螺栓；10—后盖；11—轴箱体；12—轴箱筒；13—轴箱耳；14—弹簧托盘（3）滚动轴承轴箱的密封形式①橡胶油封式轴箱装置。构架、轮对与轴承轴箱装置图3-19橡胶油封式轴箱装置26构架、轮对与轴承轴箱装置图3-20金属迷宫式轴箱装置1—防尘挡圈；2—轴箱体；3—圆柱滚子轴承；4—轴温报警器安装孔；5—密封圈；6—轴箱前盖；7—压板；8—压板螺栓；9—防松片（3）滚动轴承轴箱的密封形式②金属迷宫式轴箱装置构架、轮对与轴承轴箱装置图3-20金属迷宫式轴箱装置27构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴承轴箱装置（4）轴箱的定位方式①转臂式定位。②“八”字形橡胶堆轴箱定位。③层叠圆锥橡胶轴箱定位。构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴28构架、轮对与轴承轴箱装置①转臂式定位。图3-21转臂式轴箱定位结构1—定位转臂（包括弹簧座）；2—轴箱；3—底部压板；4—垂向减振器；5—止挡管；6—转臂凸台；7—弹簧套；8—螺旋弹簧；9—锥形套；10—柱形橡胶套；11—锥形销轴构架、轮对与轴承轴箱装置①转臂式定位。图3-21转臂29构架、轮对与轴承轴箱装置②“八”字形橡胶堆轴箱定位。图3-22“八”字形橡胶堆轴箱定位装置构架、轮对与轴承轴箱装置②“八”字形橡胶堆轴箱定位。图330构架、轮对与轴承轴箱装置图3-23“八”字形橡胶堆（块）②“八”字形橡胶堆轴箱定位。构架、轮对与轴承轴箱装置图3-23“八”字形橡胶堆（31构架、轮对与轴承轴箱装置图3-24层叠圆锥橡胶轴箱定位结构③层叠圆锥橡胶轴箱定位。构架、轮对与轴承轴箱装置图3-24层叠圆锥橡胶轴箱定32构架、轮对与轴承轴箱装置

典型案例1.构架图3-25北京地铁10号线车辆转向架动车构架构架、轮对与轴承轴箱装置典型案例1.构架图3-2533构架、轮对与轴承轴箱装置

典型案例2.车轴和车轮图3-26西安地铁车辆转向架车轮和车轴实物图构架、轮对与轴承轴箱装置典型案例2.车轴和车轮图3-234构架、轮对与轴承轴箱装置

典型案例3.轴箱定位装置图3-27某地铁车辆转向架的轴箱定位装置构架、轮对与轴承轴箱装置典型案例3.轴箱定位装置图335谢谢观看！谢谢观看！36项目城轨交通车辆构架、轮对与轴承轴箱装置项目城轨交通车辆构架、轮对与轴承轴箱装置37构架、轮对与轴承轴箱装置1构架1.构架基础知识构架是转向架的骨架，用于安装转向架上的各类部件并传递各种作用力。图3-9为北京地铁10号线车辆拖车用转向架构架。由图可知，构架主要由左、右侧梁，一根或几根横梁及前后端梁组焊而成。构架上还设有空气弹簧座、中心座安装座、轴箱吊框、电机安装座、齿轮箱吊座、制动吊座、牵引拉杆安装座、高度控制阀座、抗侧滚扭杆座、减振器座、止挡等，用于安装相关设备。构架、轮对与轴承轴箱装置1构架1.构架基础知识构38构架、轮对与轴承轴箱装置图3-9北京地铁10号线车辆拖车用转向架构架构架、轮对与轴承轴箱装置图3-9北京地铁10号线车辆39构架、轮对与轴承轴箱装置1构架2.构架的分类按制造工艺，构架分为铸钢和焊接构架两种形式，城轨车辆一般采用焊接构架。一般焊接构架的梁为中空箱形，重量轻，节省材料，又能满足强度和刚度的要求，应用比较广泛。如图3-10所示，构架按结构形式有开口式、封闭式，或形、“日”字形、“目”字形等，主要根据横梁的数目与位置而定。其中，开口式、形、“日”字形形式最常见。构架、轮对与轴承轴箱装置1构架2.构架的分类按制造40构架、轮对与轴承轴箱装置图3-10构架1—轴箱吊框；2—空气弹簧座；3—侧梁；4—齿轮箱吊座；5—横梁；6—电机安装座构架、轮对与轴承轴箱装置图3-10构架41构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮对轮对结构如图3-11所示。轮对由一根车轴和两个同型号车轮通过过盈配合组装而成，采用冷压（或热套）工艺进行组装，车轮与车轴牢固地结合在一起，不允许有松脱现象。轮对的作用是引导车辆沿钢轨运动，同时还承受着车辆与钢轨之间的载荷。构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮42构架、轮对与轴承轴箱装置图3-11轮对结构1—车轮；2—车轴构架、轮对与轴承轴箱装置图3-11轮对结构43构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮对图3-12和图3-13分别为城轨车辆拖车车轴和动车车轴的结构，它们的主要区别是动车车轴配有齿轮箱与齿轮座。（1）车轴构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮44构架、轮对与轴承轴箱装置图3-13城轨车辆动车车轴的结构1—轴颈；2—防尘板座；3—齿轮座；4—轮座；5—轴身图3-12城轨车辆拖车车轴的结构1—轴颈；2—防尘板座；3—轮座；4—轴身构架、轮对与轴承轴箱装置图3-13城轨车辆动车车轴的45构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮对车轮按结构、材质、踏面形状、车辆制造工艺等分为不同的类型。（2）车轮构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮46构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮对①车轮按结构的不同分为整体轮和轮箍轮，如图3-14（a）和图3-14(b)所示。整体轮按其材质可分为辗钢轮、铸钢轮等。轮箍轮又可分铸钢辐板轮心、辗钢辐板轮心以及铸钢辐条轮心的车轮。②车轮按材质的不同分为弹性车轮和非弹性车轮。其中，弹性车轮如图3-14(c)所示。地铁、轻轨车辆及高速列车车辆也有使用弹性车轮的。（2）车轮构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮47构架、轮对与轴承轴箱装置图3-14车轮(a)整体轮(b)轮箍轮(c)弹性车轮1—踏面；2—轮缘；3—轮辋；4—辐板；5—轮毂；6—轮箍构架、轮对与轴承轴箱装置图3-14车轮48构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮对③车轮按踏面形状的不同可分为锥形踏面、磨耗型踏面和高磨耗型踏面。目前，城轨车辆普遍采用磨耗型踏面。车轮踏面的形状是轮对中一项重要的内容。车轮与钢轨的接触面称为踏面。如图3-15所示。（2）车轮构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮49构架、轮对与轴承轴箱装置图3-15车轮轮缘踏面外形(a)锥形踏面(b)磨耗型踏面构架、轮对与轴承轴箱装置图3-15车轮轮缘踏面外形50构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮对车轮轮缘踏面采取磨耗型轮廓的原因如下：便于通过曲线。自动调中。能顺利通过道岔，防止车轮脱轨。如图3-16所示。踏面磨耗比较均匀。（2）车轮构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮51构架、轮对与轴承轴箱装置图3-16顺利通过曲线构架、轮对与轴承轴箱装置图3-16顺利通过曲线52构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮对④车轮按车辆制造工艺的不同分为整体辗钢轮、铸钢轮和新型铸钢轮。目前，我国城轨车辆普遍采用整体辗钢轮。新型铸钢轮采用电弧炉炼钢、石墨铸钢、雨淋式浇铸工艺。（2）车轮构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置1.轮53构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴承轴箱装置轴承轴箱装置是实现轮对与构架相互连接、相互运动的关键部件，起着承上启下的作用，是连接轮对与构架的活动关节，可传递牵引力、横向力和垂向力，实现轮对与构架间的垂向运动和横向运动。构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴54构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴承轴箱装置①轴承轴箱装置的组成。轴承与轴箱的组合体称为轴承轴箱装置，城轨车辆的轴箱装置由轴箱和轮对轴承组成，轴箱由轴箱体、防尘挡板、轴箱盖、轴端压板、防尘挡圈、密封等部件组成。②轴承轴箱的分类。我国轨道交通车辆转向架的轴承主要有滑动轴承和滚动轴承，滑动轴承已被淘汰，目前采用滚动轴承。滚动轴承的轴箱根据安装设备的不同而命名。（1）轴箱装置的基础知识构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴55构架、轮对与轴承轴箱装置图3-17装ATP测速电机的轴箱构架、轮对与轴承轴箱装置图3-17装ATP测速电机的56构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴承轴箱装置③轴承轴箱装置的作用。轴承轴箱装置将轮对和构架联系在一起，使轮对沿钢轨的滚动转化为车体沿轨道的直线运动，并把车辆的重量以及各种载荷传递给轮对。（1）轴箱装置的基础知识构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴57构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴承轴箱装置滚动轴承按滚动体形状分类主要有圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、球面滚动轴承等形式，一般城轨车辆都采用圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴承。滚动轴承根据轴承结构的特点，又可分为整体式轴承和分体式轴承。进口轴箱轴承的主要品牌为SKF和FAG，我国大连瓦房店、北京南口等轴承厂生产的轴承也在我国铁路上广泛使用。（2）城轨车辆滚动轴承的形式构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴58构架、轮对与轴承轴箱装置图3-18两种类别的滚动轴承1、11—外圈；2—滚子；3、13—内圈；4—保持架；5—中隔圈；6、9—密封；7—车轴；8—防尘板座；10—滚柱；12—轴箱；14—内圈压板；15—轴箱盖构架、轮对与轴承轴箱装置图3-18两种类别的滚动轴承59构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴承轴箱装置①圆柱滚子轴承。圆柱滚子轴承的滚子是圆柱形的，一般属于双列分体式轴承，采用聚合物保持架，并用迷宫环对润滑脂进行非接触式密封。轴承滚子既能承受径向力，又能承受轴向力。②圆锥滚子轴承。圆锥滚子轴承目前运用比较广泛。TBU采用圆锥滚子，一般为整体式轴承，也采用聚合物保持架，其主要轴向载荷由滚道承受（20%~30%的载荷由挡边承受）。（2）城轨车辆滚动轴承的形式构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴60构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴承轴箱装置我国城轨车辆上采用的滚动轴承装置按密封形式的不同可分为橡胶油封式轴箱装置和金属迷宫式轴箱装置。（3）滚动轴承轴箱的密封形式构架、轮对与轴承轴箱装置2轮对与轴承轴箱装置2.轴61构架、轮对与轴承轴箱装置图3-19橡胶油封式轴箱装置(a)橡胶油封式轴箱(b)轴箱体1—车轴；2—防尘挡圈；3—油封；4—前盖；5、6—轴承；7—压板；8—防松片；9—螺栓；10—后盖；11—轴箱体；12—轴箱筒；13—轴箱耳；14—弹簧托盘（3）滚动轴承轴箱的密封形式①橡胶油封式轴箱装置。构架、轮对与轴承轴箱装置图3-19橡胶油封式轴箱装置62构架、轮对与轴承轴箱装置图3-20金属迷