淺談地鐵轉(zhuǎn)向架構(gòu)架

摘 要：地鐵作為一種新興的交通工具，越來越多的應(yīng)用于交通運(yùn)輸行業(yè)，其安全性成為了不可忽視的問題，轉(zhuǎn)向架作為機(jī)車的行走機(jī)構(gòu)，其焊接構(gòu)架的質(zhì)量成為了重中之重，本文從轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的組成結(jié)構(gòu)入手對(duì)國內(nèi)地鐵轉(zhuǎn)向架進(jìn)行介紹分析。

關(guān)鍵詞：地鐵；轉(zhuǎn)向架；構(gòu)架；

文章編號(hào)：1674-3520（2015）-03-00-01

一、前言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和交通行業(yè)的不斷進(jìn)步，地鐵由于具有不占用陸上空間、能避免城市地面擁擠和充分利用空間、節(jié)約占地面積、減少空氣污染、緩解交通壓力、降低能源消耗等優(yōu)點(diǎn)，越來越多的應(yīng)用于各個(gè)國家、城市。據(jù)《2014年-2020年中國城市軌道交通行業(yè)發(fā)展模式與未來前景分析報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2013年末，中國累計(jì)有19個(gè)城市建成投運(yùn)城軌線路87條，運(yùn)營里程2539公里，其中地鐵2074公里，占總里程的81.7%。隨著地鐵線路的不斷增多，地鐵的結(jié)構(gòu)越來越受到人們關(guān)注。

二、構(gòu)架結(jié)構(gòu)組成

（一）概述。轉(zhuǎn)向架作為地鐵的核心部件，起到了承載車輛、提供牽引力、減震、導(dǎo)向、制動(dòng)等作用，其焊接結(jié)構(gòu)直接影響機(jī)車車輛的運(yùn)行品質(zhì)﹑動(dòng)力性能和行車安全[1]。

轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)呈H型，由兩根側(cè)梁和一組橫梁穿插組成，側(cè)梁為箱體式結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)由立板、蓋板、筋板等部件焊接而成，是向輪對(duì)傳遞垂向力、橫向力和縱向力的主要構(gòu)件，并且規(guī)定輪對(duì)的位置。橫梁的主體為兩根無縫鋼管組成，保證構(gòu)架在水平面內(nèi)的剛度，保持各軸的平行及承載牽引電動(dòng)機(jī)等部件。

轉(zhuǎn)向架分為動(dòng)車轉(zhuǎn)向架（M）和拖車轉(zhuǎn)向架（T）兩種，其主體結(jié)構(gòu)一致，均由側(cè)梁和橫梁穿插而成，兩者的主要區(qū)別在于橫梁部件，動(dòng)車轉(zhuǎn)向架橫梁焊接有齒輪箱吊座和電機(jī)吊座，安裝齒輪箱和電機(jī)后，主要起提供牽引力的作用，而拖車轉(zhuǎn)向架橫梁焊接有輪盤制動(dòng)吊座和軸盤制動(dòng)吊座，安裝制動(dòng)裝置后，主要起制動(dòng)作用。由于地鐵行進(jìn)速度較慢，因此國內(nèi)地鐵主要為6編結(jié)構(gòu)，由4輛動(dòng)車2輛拖車組成（T1+M1+M2 +M3+M4+T2），這與動(dòng)車組8編組4動(dòng)4拖（T1+M1+M2+T2+T3+M3+M4+T4 ）的結(jié)構(gòu)有所不同。

（二）構(gòu)架結(jié)構(gòu)。目前國內(nèi)地鐵根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要分為A型地鐵、B型地鐵和C型地鐵[2]，三者的主要區(qū)別在于車體寬度不同及長度不同，A型地鐵體積最大，載客量高，車體寬度為3m；B型地鐵體積中等，車體寬度為2.8m，C型地鐵體積最小，車體寬度為2.6m。目前國內(nèi)大多數(shù)地鐵為A型和B型居多，各車型最高運(yùn)行速度為80-100Km/h，軌距為1435mm，軸距為2500mm。A型地鐵包括南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司（后簡稱四方股份）生產(chǎn)的北京十四號(hào)線、昌平地鐵等；B型地鐵包括四方股份生產(chǎn)的成都地鐵系列、青島地鐵、沈陽地鐵等?，F(xiàn)以四方股份生產(chǎn)的某種A型、B型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，說明各部件的原理及作用。

1、A型地鐵。A型地鐵構(gòu)架由側(cè)梁、橫梁組成，整體結(jié)構(gòu)與主要組成如圖1所示。側(cè)梁包括梁體、彈簧筒、垂向減震器座、制動(dòng)夾鉗安裝座、空簧座體五部分組成。彈簧筒內(nèi)安裝軸箱彈簧，用于傳遞構(gòu)架垂直方向上收到的力，通過彈簧跳動(dòng)來保持車輪載荷均勻。垂向減震器座內(nèi)安裝垂向減振器，垂向減振器起到垂向緩沖作用，與軸箱彈簧共同承載起輪對(duì)與側(cè)梁之間垂直方向的作用力，形成一系懸掛的阻尼元件。定位臂是軸箱體的剛性固定骨架，它是聯(lián)系車輪與構(gòu)架之間的橋梁。軸箱彈簧、垂向減震器、軸箱體共同組成了軸箱定位裝置，聯(lián)系輪對(duì)與構(gòu)架力的傳遞。

空簧座體上部安裝有空氣彈簧，空氣彈簧作為構(gòu)架的二系懸掛，是車體與轉(zhuǎn)向架垂向力的聯(lián)系紐帶，通過空氣彈簧的緩沖作用，來減輕垂向震動(dòng)力，以提高乘坐的舒適性[3]。二系懸掛系統(tǒng)中的高度調(diào)整閥通過進(jìn)氣、排氣及延時(shí)緩沖來調(diào)節(jié)空氣彈簧內(nèi)的壓縮氣體體積，來保證車體到地面的高度始終保持在一定范圍，而差壓閥則用于控制構(gòu)架兩側(cè)空氣彈簧的內(nèi)部壓力差，以防出現(xiàn)因壓差過大造成的車體傾斜或脫軌。制動(dòng)夾鉗安裝座后續(xù)安裝制動(dòng)夾鉗，起到行車制動(dòng)作用。

橫梁分為動(dòng)車、拖車兩種。動(dòng)車橫梁主要由鋼管、電機(jī)吊座、齒輪箱吊座、縱向輔助梁組成。電機(jī)吊座上連接有電機(jī)，為車輛行走的動(dòng)力裝置。齒輪箱吊座連接有齒輪箱，是動(dòng)力的傳動(dòng)裝置，將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的力向輪對(duì)進(jìn)傳遞?？v向輔助梁焊接于兩根橫梁之間，以提高構(gòu)架的整體剛度，縱向輔助梁上安裝有橫向止檔座及橫向減震器座，橫向止檔座主要用于限制列車行駛過程中的橫向位移，提高行車的安全性，橫向減震器座上安裝有橫向減震器，其作用原理與垂向減震器相同，主要起橫向緩沖作用。拖車橫梁上無電機(jī)吊座和齒輪箱吊座結(jié)構(gòu)。

2、B型地鐵。圖2 為B型構(gòu)架結(jié)構(gòu)圖，由圖1、圖2對(duì)比可以看出，B型構(gòu)架與A型構(gòu)架橫梁結(jié)構(gòu)相同，兩者的主要區(qū)別在于側(cè)梁形狀、結(jié)構(gòu)不同，A型地鐵形貌與動(dòng)車組類似，側(cè)梁均具有彈簧筒、定位臂結(jié)構(gòu)；而B型地鐵側(cè)梁無彈簧筒和定位臂結(jié)構(gòu)，取而代之的是含有軸箱彈簧座、垂向止檔和一系彈簧座。雖然部件名稱及結(jié)構(gòu)有所不同，但其作用相同：軸箱彈簧座、一系彈簧座與垂向止檔上連接的軸箱彈簧、軸箱體等部件共同組成了軸箱定位裝置，其不同點(diǎn)在于A型地鐵軸箱彈簧、垂向減振器為內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)，而B型地鐵為外掛式結(jié)構(gòu)。

三、總結(jié)

本文對(duì)國內(nèi)A、B型兩種地鐵轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的主要結(jié)構(gòu)及作用進(jìn)行了概述，通過對(duì)比可知兩者的作用原理相似，僅部分結(jié)構(gòu)形貌不同。兩種構(gòu)架結(jié)構(gòu)充分融合了國內(nèi)外地鐵先進(jìn)制造技術(shù)，確保了地鐵乘坐的舒適性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]蒲春喜.淺談地鐵轉(zhuǎn)向架的組裝工藝[J].科技與企業(yè)，2014（6）：212-213

[2]周殿買，徐彬等.快速地鐵轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].鐵道車輛，2012（5）：24-25

[3]翟超智.淺談北京地鐵14號(hào)線轉(zhuǎn)向架[J].四機(jī)科技，2014（3）：3-4