城轨车辆转向架.ppt

城市轨道交通城轨车辆转向架概述l转向架是车辆最重要的组成部件之一。其结构是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。l转向架技术是“靠轮轨接触驱动运行的现代机车车辆”得以生存发展的核心技术之一。l根据国内外城轨车辆转向架的设计经验，通常采用以下设计原则：1、采用高柔性的弹簧悬挂系统，以获得良好的振动性能。2、采用高强度、轻量化的转向架结构，以降低轮轨间的动力作用。3、采用能有效地抑制转向架蛇形运动，提高转向架蛇形运动临界速度的各种措施。4、基础制动装置采用复合制动系统。一、转向架的任务二、转向架的分类三、转向架的组成及各部分应用 1、转向架总体结构 2、转向架构架 3、弹簧装置及减振器 4、轮对轴箱装置 5、驱动装置 6、车体与转向架间的连接装置 7、基础制动装置目录一、转向架任务 1、承载承受车架以上各部分的重量，并使轴重均 匀分配。2、牵引（动力转向架）保证必要的轮轨粘着，并 把轮轨接触处产生的轮周牵引力传递给车架、车钩，牵引列车前进。3、缓冲缓和线路不平顺对车辆的冲击，保证车辆 具有良好的运行平稳性和稳定性。4、转向保证车辆顺利通过曲线。5、制动产生必要的制动力，以使车辆在规定的距 离内减速或停车。二、转向架的分类1、按轴数分类 一般铁道机车车辆有2轴转向架、3轴转向架和4轴转向架等。2、按弹簧装置形式（悬挂方式）分类 有一系悬挂和二系悬挂转向架之分3、按轴箱定位形式分类 常见的轴箱定位装置的结构形式有：（1）拉杆式定位 （2）拉杆式定位 （3）转臂式定位 （4）层叠式橡胶弹簧定位 （5）干摩擦式导柱定位 （6）导框式定位4、车架（体）与转向架间的连接间的连接装置形式分类 可分为有心盘（或有牵引销）转向架、无心盘（或无牵引销）转向架和铰接式转向架（亦称雅克比转向架）。5 （一）转向架总体结构 城轨车辆转向架可分为动力转向架和非动力转向架，常见的动力转向架结构如右图所示转向架主要组成包括：1、轮对2、轴箱3、一系悬挂（弹簧悬挂装置）4、构架5、二系悬挂（车架/体与转向架间的连接装置）6、驱动装置（动力转向架）7、基础制动装置三、转向架的组成及各部分的应用（二）转向架构架1、组成一般由左、右两侧梁和一个几个横梁（或端梁）等组成。2、作用转向架构架是转向架的骨架，用以联系（安装）转向架各组成部分和传递各方向的力，并用来保持车轴在转向架内的位置。典型城轨车辆转向架构架 1 1、弹簧装置：铁路机车车辆通常采用、弹簧装置：铁路机车车辆通常采用的弹簧种类为：圆弹簧、板弹簧、橡胶弹簧的弹簧种类为：圆弹簧、板弹簧、橡胶弹簧及空气弹簧。及空气弹簧。弹簧装置的作用：（弹簧装置的作用：（1 1）分配给各轴一）分配给各轴一定的载荷，并使所分配的重量在车轮行经不定的载荷，并使所分配的重量在车轮行经不平顺线路时不致发生显著变化。（平顺线路时不致发生显著变化。（2 2）缓和）缓和冲击，使运行平稳。（冲击，使运行平稳。（3 3）改善机车车辆横）改善机车车辆横向运动性能和曲线通过性能。向运动性能和曲线通过性能。2、液压减振器：普通液压减振器由活塞、缸筒、活塞阀、进油阀和各种密封圈等组成。液压减振器的作用：利用液体的粘滞阻力做负功来吸收振动能量，液压减震器本质上起缓冲减振的作用。（三）弹簧装置及减振器 左图为SFK1型液压减振器结构图（四）轮对轴箱装置 1、轮对的组成：轮对一般由车轴、轮心和轮箍等组成。城轨车辆一般采用整体车轮，所以不再有轮心和轮箍之分。作用：（1）承受全部载荷及冲击。（2）与钢轨粘着产生牵引力 或制动力。（3）轮对滚动使车辆前进。2、轴箱：轴箱是实现轮对与构架既相互连接又相互运动的关键部件。轴箱形式：（1）按轴承类型分，有滑动轴承轴箱和滚动轴承轴箱，城轨车辆 均采用滚动轴承轴箱。（2）按定位方式分类，有 拉板式定位；层叠圆锥橡胶定位；拉杆式定位；导柱式定位；转臂式定位；导框式定位；八字形（也称人字形）橡胶定位；现代城轨车辆上，使用最普遍的是转臂式定位、八字形橡胶定位和层 叠圆锥橡胶定位。转臂式轴箱定位结构示意图八字形橡胶堆轴箱定位结构示意图层叠圆锥橡胶轴箱定位结构示意图轴箱作用：（1）活动关节连接轮对与构架的活动关节。（2）传力传递牵引力、横向力和垂向力。（3）运动实现轮对与构架间的垂向运动和横动。(五）驱动装置 1、驱动装置的作用是将牵引电动机的扭矩有效地转化为转向架轮对转矩，利用轮轨的粘着机理，驱使机车或动车沿着钢轨运行。2、结构形式：根据牵引电机和减速齿轮箱安装悬挂方式的不同，驱动装置的结构形式通常有轴悬式、架悬式和体悬式之分。而在城轨车辆上通常采用以下形式：（1）牵引电动机横向布置轴悬式驱动电机空心轴架悬式驱动轮对空心轴架悬式驱动挠性浮动齿式联轴节式架悬式驱动（2）牵引电动机纵向装置单电机弹性轴悬式驱动单电机架悬式驱动（全弹性驱动）对角配置的万向轴驱动（架悬式）（3）牵引电动机体悬式驱动：有半体悬和全体悬之分。现代轻轨车辆和地铁车辆转向架大多采用挠性浮动齿式联轴节式架悬式驱动结构，而旧的轻轨车辆转向架常常采用单电机架悬式驱动结构。单电机架悬式驱动结构挠性浮动齿式联轴节式架悬式驱动结构（六）车体与转向架间的连接装置 1、车体与转向架间的连接装置实际上就是二系悬挂结构，主要包括各种形式的旁承、牵引装置、弹性侧挡和各种减振器等。2、作用：（1）传力 （2）轴重均匀分配 （3）保持转向架稳定 （4）允许横动（即横向特性）（5）容许相互回转 3、形式：车体与转向架间的连接装置有多种形式，可简单概括为“有牵引销（或心盘）+旁承”和“无牵引销（或心盘）+旁承”两种形式。根据不同的牵引装置结构，无牵引销形式又有单牵引拉杆式和四连杆机构式等多种不同形式。以上海地铁为例的中央牵引销装置DF11内燃机车车体与转向架间的连接装置（七）基础制动装置1、制动装置作用：（1）传递各制动缸所产生的鞲鞴力到各个闸瓦（或闸片）。（2）将该鞲鞴力增大若干倍。（3）保证各个闸瓦（或闸片）的压力大小基本相等。2、基础制动装置形式 按制动方式可分为：（1）踏面闸瓦制动装置（2）盘形制动装置（有轴盘式和轮盘式之分）（3）磁轨制动装置（4）涡流制动装置按制动缸的类型的来分，可分为空气制动和液压制动两种。踏面闸瓦制动装置原理图盘形制动装置示意图磁轨制动装置示意图