城市轨道交通车辆转向架的结构分析剖析

毕业设计（论文）题目：城市轨道交通车辆转向架结构分析专业：城市轨道交通车辆班级：11转车2501学生姓名：于景逵学号导教师：禹宏鹏2016年3月29日北京交通运输学院毕业论文任务书题目：城市轨道交通车辆转向架结构分析适合专业：城市轨道交通车辆指导教师：提交日期年月日专业：城市轨道交通车辆班级：11转车2501学生姓名：于景逵学号业论文基本内容和要求,城市轨道交通车辆转向架结构，书写方式与国家标准一致.格式采用宋体.五号、单倍行距。中文摘要350字左右，美键词33个口正文格式采用宋体、小四■1.5倍行距.二正文中不同等级标题的字号大小与模板保持一致口正文8000-1000。字，底部贝码居中.毕业论文电点研究的问题」城市轨道交通车辆转向架的构成与作用，及转向架的结构分析和作用.参考资料推荐:青岛四方车辆介绍:北京地铁车辆专业教材《车辆机械》：北京地铁车辆专业教材《电机》;《城市轨道交通车辆电器》;《城市轨道交通车辆制动技术》;《电工基础》其他要说明的问题：转向架上的部件与车辆之间的关系I制动牵引的结构，转向架的风管路介绍，转向架的部件的作用功能。中文摘要北京地铁大兴线车辆装用的转向架为技术先进、可靠、结构简单、维护量小、轻量化的成熟产品。转向架分为两种结构相似的动车转向架和拖车转向架，均为无摇枕结构。转向架构架采用钢板焊接H型结构，其横梁采用无缝钢管结构。两种转向架均采用弹性轴箱定位装置，整体自密封双列圆柱滚子轴承，有效直径为9540mm的组合式空气弹簧，“Z”字型中央牵引装置，自动高度调整阀，差压阀，横向油压减振器，踏面制动单元,装有降噪阻尼器的整体辗钢车轮,接地装置等。动车转向架装有牵引电动机、一级减速齿轮传动装置和联轴节等。拖车转向架构架横梁没有牵引电机悬挂座和齿轮减速箱吊杆座。进行空气弹簧及其管路的气密性试验。在空气弹簧工作高的条件下，两侧空气弹簧及附加气室同时充入500kPa压力空气，保压15min，压力下降不大于25kPa，同时用肥皂水检查各管路及空气弹簧座平面不得有泄漏。TI天线安装在水平安装梁上，水平梁的弹性设计可以有效抵消转向架构架端梁在各种模态下产生的扭曲变形量。TI天线安装完成后需调平；TI天线、接近传感器均采用齿调方式进行高度调节，避免螺栓受剪，每个齿的高度为5mm，TI天线螺栓安装面距轨面高度321±3mm，接近传感器底面距轨面高度115±3mm。目录TOC\o"1-5"\h\z第一章转向架 1概述 2转向架的互换性 3第二章转向架的结构 4转向架的构架 5轴承 6第一章转向架1．1概述北京地铁大兴线车辆装用的转向架为技术先进、可靠、结构简单、维护量小、轻量化的成熟产品。转向架分为两种结构相似的动车转向架和拖车转向架，均为无摇枕结构。转向架构架采用钢板焊接H型结构，其横梁采用无缝钢管结构。两种转向架均采用弹性轴箱定位装置，整体自密封双列圆柱滚子轴承，有效直径为9540mm的组合式空气弹簧，“Z”字型中央牵引装置，自动高度调整阀，差压阀，横向油压减振器，踏面制动单元，装有降噪阻尼器的整体辗钢车轮，接地装置等。动车转向架装有牵引电动机、一级减速齿轮传动装置和联轴节等。拖车转向架构架横梁没有牵引电机悬挂座和齿轮减速箱吊杆座。转向架总体结构见图1:动车转向架三维实体模型,♦图2：动车转向架；图3：拖车转向架。

图1动车转向架三维实体模型北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-21构架组成2轮对轴箱定位装置3中央悬挂及牵引装置4驱动装置5基础制动装置6转向架配管7受流器图2动车转向架北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-31构架组成2轮对轴箱定位装置3中央悬挂及牵引装置4基础制动装置5转向架制动管路6附件安装图3拖车转向架北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-4转向架互换性转向架在下列方面可以互换:(1在动车转向架和拖车转向架的结构中，空气弹簧、高度调整阀、差压阀、调整杆、中心销组成、牵引梁、复合弹簧、牵引拉杆、横向油压减振器、单元制动缸、车轮等，均可以互换。(2在轴箱组成部分，由于所安装的外部设备不同，轴端压盖和前盖不同，但其他部分如轴箱体、轴承、防尘挡圈等可以互换。（3动车转向架用轮对（包含电机、齿轮箱、联轴节组件和接地装置）均可互换。（4拖车转向架用轮对可以互换。（5动车转向架的构架均可互换。（7拖车转向架的构架可互换。（8具有相同功能的动车转向架可以互换。（9具有相同功能的拖车转向架可以互换。转向架主要参数转向架参数表1项目转向架型式M1、M2、M3车T3车TC1、TC2车轴距（mm220022002200轴箱间距（mm193019301930最大长度（mm3130（没有排障器3610（有排障器最大宽度（mm2920（有受流器车轮直径（mm840车轮半磨耗（mm805车轮磨耗到限（mm770轮对内侧距1353±2mm牵引点距轨面高度（mm270空气弹簧距轨面高度（mm870空气弹簧横向间距（mm1850空气弹簧有效直径（mm540北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-5基础制动装置单侧踏面制动单元，每轴配一个停车制动单元基础制动闸瓦高磨合成闸瓦齿轮传动比137/18=7.611制动倍率2.9每台转向架重量692245954595通过最小曲线半径正线：R300m车场线：R150m转向架结构转向架构架构架侧梁采用箱型全钢板焊接结构，与侧梁相贯通的横梁用无缝钢管制成。无缝钢管选用Q345D。构架使用寿命为330万公里。构架结构见图4：构架组成。图4构架组成三维实体图图5电机座和齿轮箱吊座及牵引座三维实体图南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-61侧梁组成2横梁组成3电机吊座4齿轮箱吊及牵引座5轴箱定位器座6横向止挡座7空气弹簧安装座8钢丝绳座图6构架组成北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-7轮对轴箱定位装置车轮采用HDS型整体辗钢车轮，并安装了降噪阻尼器。踏面形状为标准型LM踏面。车轮压装于车轴，传动齿轮压装在动车的车轴上。轴箱采用铸钢箱体，内装RCC整体自密封轴承。轴箱组成2轮对组成3叠层橡胶弹簧（左）4叠层橡胶弹簧（右）5齿轮箱驱动系统图7轮对轴箱定位装置轴承轴承在正常使用情况下800,000km免维护，使用寿命大于2000,000km。轴承采用日本NSK公司产品。型号：120JRF11S8CG125。外形尺寸为：炉203^2153146一系悬挂装置一系悬挂装置采用圆锥叠层橡胶弹簧，动、拖车的一系弹簧性能参数值不同。轴箱弹簧结构转向架构架上弹簧座的直径232mm,由两个螺栓固定。轴箱的顶部和转向架构架的止挡之间的间隙可以用调整垫进行调整。叠层橡胶弹簧的使用周期为3~4年，寿命为6~8年。一般按3年换修一次。北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-8图8叠层橡胶弹簧外形图026(1jOli叠层橡胶弹簧特点1）叠层橡胶弹簧基本材料为橡胶，具有一定的阻尼，对减振和降噪极有好处；2）在径向开挖缺口槽，可实现纵向和横向不同的定位刚度，以适应动力学对两个方向刚度的不同要求。3）结构简洁，安装方便。按有关国际标准对叠层橡胶弹簧所用橡胶进行下列试验：1）橡胶加速老化试验；2）橡胶硬度试验；3）橡胶蠕变试验；4）橡胶与金属零件粘接强度试验；5）耐酸碱试验；6）拉伸强度试验；7）扯断伸长率试验；8）扯断永久变形试验；9）压缩永久变形试验；10）脆性温度试验。北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-9叠层橡胶弹簧参数动车叠层橡胶弹簧参数表2垂向载荷（kN）AW0AW1AW24.2.4.2.#复合弹簧是在预压缩的工况下使用的，通常使用寿命为2年，装车运行3个月后一经拆装，应进行更换。驱动装置驱动装置由牵引电机、齿轮驱动系统和联轴节组成，具体见附件1。牵引电机2齿式联轴节3齿轮箱系统4齿轮箱安全托图33驱动装置齿轮箱采用一级圆柱斜齿轮减速传动方式。齿轮减速箱体设计成水平分箱，以便于拆装。材料为铸钢。分箱面通过车轴中心线。齿轮减速箱体的一端通过轴承装于动轴上，箱体的另一端通过防振橡胶弹性吊装于构架的横梁上。有良好的润滑系统，润滑油不泄漏。润滑油牌号：MobilSyntheticGearOil75W-90。在齿轮减速箱体下部还设有油位观察窗。联轴节北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分图图35基础制动装置牵引电机与齿轮箱的联结采用齿式联轴节。图34齿式联轴节联轴节参数1）型号162中国2）轮齿形式渐开线3）齿数364）模数4.55）压力角28°联轴器的安装1）首先，将联轴器（电机侧）和联轴器（小齿轮侧）分别压装于电机小轴和齿轮箱小轴上；2）待电机和齿轮箱在转向架上组装完成后，再把联轴器（电机侧）和联轴器（小齿轮侧）联接起来；基础制动装置转向架采用单元制动器作为基础制动装置。每根轴安装两套单元制动装置，其中一套具有停车制动功能。单元制动缸内设有闸瓦间隙自动调整器，当由于闸瓦或车轮的磨耗，能够自动调整闸瓦和车轮的间隙。北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-30图36基础制动装置（带停车制动单元制动装置参数：1）倍率2.93）最大输出压力40kN4）停车制动输出压力16kN5）最大闸瓦间隙调整能力125mm6）重量49kg；68kg（带停车制动）基础制动装置安装动车转向架与拖车转向架的单元制动器组装要求相同为：2、3位为带停放的单元制动器，1、4位为普通单元制动器。具体安装位置见图37。北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-31图37制动装置安装图将专用螺栓M203240配上两个专用的弹簧垫片20,从单元制动器液压缸的最上端螺纹孔处连接制动器托板和单元制动器，使用（280~760）N.m范围的B级扭力扳手拧紧，扭矩为625N2m;•将专用螺栓M20370配上两个弹簧垫片20,从单元制动器液压缸下部及中部位置的三个螺纹孔处连接制动器托板和单元制动器，使用（280~760N.m范围的B级扭力扳手拧紧，扭矩为625N.m。安装时需检图图41排障器安装图图40水平梁安装查相关尺寸，以保证以上螺栓的旋合深度满足N25mm，见图38。北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-32图38制动装置安装图安装手动缓解装置，将手动缓解装置通过螺栓M8X35以及螺母、弹簧垫圈等紧固到构架的手动拉环座上，见图37的局部放大图，其扭矩为10N.m。再用（80~300）N.m范围的B级扭力扳手紧固其自带的螺母，其螺母扭矩为120N.m。高磨合成闸瓦在转向架落成后再组装至单元制动器闸瓦托上。附件安装排障器、TI天线及轮缘润滑装置安装在Tc车一位转向架的一位端。TI天线2排障器3水平梁4接近传感器图39附件安装.7.1.水平梁安装北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-331橡胶关节2盖板3调整挡圈（一）4调整挡圈（一）5锁紧垫片件1中内环和件2盖板应密贴，用件3和件4调节,件3和件4可加在件1橡胶关节组成的外侧；D处橡胶关节外环处应翻边；件5“锁紧垫片”应翻边，靠紧螺栓；TI天线、接近传感器安装TI天线安装在水平安装梁上，水平梁的弹性设计可以有效抵消转向架构架端梁在各种模态下产生的扭曲变形量。TI天线安装完成后需调平；TI天线、接近传感器均采用齿调方式进行高度调节，避免螺栓受剪，每个齿的高度为5mm,TI天线螺栓安装面距轨面高度321±3mm，接近传感器底面距轨面高度115±3mm。参见图39。排障器安装排障器装在水平安装梁上，水平梁的弹性设计可以有效抵消转向架构架端梁在各种模态下产生的扭曲变形量。排障器采用齿调方式进行高度调节，可根据车轮踏面磨耗情况，进行调整。在AW0状态下，排障器底面距离轨面高度65mm~80mm。北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-34排障装置（左）2排障装置（右）图图46车体高度调整轮缘润滑装置安装每组轮缘润滑装置包括左右两件，每件又包括一套润滑器和四块轮缘润滑块。轮缘润滑装置安装在转向架端部的安装座座板下面，通过M12螺栓与座板连接，参见图42。轮缘润滑装置安装角度要求见图42。图42轮缘润滑装置安装角度轮缘润滑块安装方向要求见图43。图43轮缘润滑装置滑块安装方向北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-35轮缘润滑块端部距离轮缘距离要求见图44。图44轮缘润滑滑块端部距离轮缘距离受流器安装M1、M2和M3车转向架都安装有两套受流器，受流器是通过受流器安装座安装在构架上的，受流器安装座与构架采用螺栓连接，并采用防松垫片、穿铁丝和涂紧固胶的防松措施；受流器安装座与受流器采用4个螺栓连接，并采用防松螺母和涂紧固胶的防松措施。受流器（右）2受流器（左）45受流器安装北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-36.8.车体高度调整当车体落在转向架上及空气弹簧充气前，构架测量基准面到车体空气弹簧基准面的距离A为341。充气后，调整高度阀调节杆长度，保证构架测量基准面到车体空气弹簧基准面的距离A为（371+t±3，其中t为调整垫厚度。注：垫片厚度t刻打在空气弹簧座上。车轮踏面磨耗时车体高度的调整当车轮半径磨耗每磨耗12mm时，需在空气弹簧和空气弹簧座之间加调整垫调整车体高度，具体如下：1）在空气弹簧失气状态下，拆下挡铁。2）通过空气弹簧座的两个M12螺纹孔，用两个M12的螺栓顶起空气弹簧。3）然后，插入调整垫，调整垫开口方向指向枕梁内侧。4）在调整垫四周缝隙填满密封胶。5）调节高度阀杆长度。6）同时，牵引销与车体枕梁之间也相应的加相同厚度的调整垫。5转向架拆卸、分解与组装转向架拆卸——分离转向架与车体1）在空气弹簧失气状态下，从下部顺序拆下开口销、牵引销螺母、下压紧北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-37盖、圆柱销、牵引销调整环、复合弹簧及定距销套；2）在空气弹簧失气状态下，拆卸高度阀调整杆；3）拆卸装防过充钢丝绳；4）拆卸电线和空气软管；5）当车体与转向架之间的连接拆卸完成后，使用大型架车机分离车体和转向架。架车前在车体和架车机之间安装架车垫,以便将车体安全地架起。四个支承点同时起落，其他工作人员应远离抬车工作区域。转向架分解1）分解时，按部件分解。2）应准确记录分解零部件的状态和数量。特别是调整垫的使用数量要记录清楚，重新组装时以便参考。3）分解顺序如下：A）从转向架构架上拆卸空气弹簧；B）拆卸连接牵引电机和齿轮箱之间的联轴节的连接螺栓；C）从转向架构架上拆卸牵引电机；D）在齿轮箱下面安设支承架；E）拆卸齿轮箱安全托板；F）拆卸齿轮箱吊杆上部螺栓；G）拆卸轴箱弹簧下部螺栓；H）调整制动单元，加大制动闸瓦和车轮间的间隙；I）用天车吊起转向架构架，分离轮对；J）从已拆下的轮对上，拆卸轴箱、车轮和齿轮传动装置；K）从已拆下的转向架构架上，拆卸基础制动装置、轴箱弹簧、横向减振器及拆卸中央牵引装置。转向架组装1）组装顺序：按拆卸时的反向顺序。2）零部件的确认一般原则：组装使用的零部件应与拆卸以前在同样的位置上使用。因为调整垫数量决定于加工阶段的调整尺寸，所以如果可能应尽量使每一零件的尺寸与它们被拆卸前调整过的状态保持一致。3）一系止挡的间隙调整。车辆停放在平直轨道上（空车状态测量轴箱上部面与安装在构架侧梁底面的止挡之间的距离A。转向架落成时，A=52~57mm,•整车落成96小时后，A=47~53。北京地铁大兴线工程电动车辆项目培训教材第一分册第七章转向架部分南车青岛四方机车车辆股份有限公司1-7-38