城軌列車轉(zhuǎn)向架發(fā)展方向探討

王世建

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，城市化的水平也在不斷加速，更多的人涌向城市，造成了城市擁擠的問題越來越嚴(yán)重，與常規(guī)的交通工具相比，城市軌道交通具有的節(jié)能、便捷以及運(yùn)載量大的特點(diǎn)受到了更多人的歡迎，這些優(yōu)勢(shì)也是其他交通工具無法比擬的?，F(xiàn)階段，我國(guó)的城市軌道交通的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了發(fā)展的高峰期，隨著城軌的高速發(fā)展，城軌運(yùn)營(yíng)的安全性也受到了廣泛的關(guān)注，城軌列車的系統(tǒng)非常復(fù)雜，轉(zhuǎn)向架是城軌列車的重要部件之一，它對(duì)列車運(yùn)營(yíng)的安全性、舒適性以及運(yùn)營(yíng)速度起著重要的作用。本文主要探討轉(zhuǎn)向架對(duì)城軌列車的作用，以及如何保證城軌列車的安全運(yùn)營(yíng)。

關(guān)鍵詞：城軌；列車；轉(zhuǎn)向架；研究

隨著我國(guó)科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，城市的規(guī)模和范圍也隨之?dāng)U大，城市中的人口數(shù)量也不斷加大，交通出行的距離增長(zhǎng)和人數(shù)的增多，導(dǎo)致交通擁擠的現(xiàn)象更加嚴(yán)重。與此同時(shí)，城市軌道交通運(yùn)量大、運(yùn)行速度快，正好滿足了現(xiàn)代化城市的發(fā)展需求，是一種集約化交通出行方式，具有占用空間少、節(jié)約土地資源、運(yùn)量大、安全舒適等特點(diǎn)，是以后城市交通出行的必然選擇。城軌列車運(yùn)行的安全性是最受人們關(guān)注的，城軌列車是一種非常復(fù)雜的系統(tǒng)，若其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題則必然會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。轉(zhuǎn)向架是城軌列車中最關(guān)鍵的部分，所承載的重力巨大，且受到接觸應(yīng)力的重復(fù)作用，容易導(dǎo)致斷裂等問題的發(fā)生，我國(guó)對(duì)于城軌轉(zhuǎn)向架的研究和試驗(yàn)也起步較晚。所以，轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)研究是滿足城軌列車性能優(yōu)越、技術(shù)水平高、價(jià)格適中的關(guān)鍵問題。

1 城軌列車轉(zhuǎn)向架的基本要求

1.1 安全性方面

城軌列車轉(zhuǎn)向架首先要考慮的條件就是安全性能問題，城軌列車的運(yùn)營(yíng)在安全問題上必須要達(dá)到一定的高度。在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向架時(shí)必須要確保不超出列車運(yùn)行限界、較小的輪軌沖擊作用，充分考慮到列車運(yùn)行的安全性。根據(jù)國(guó)家對(duì)城軌車輛的相關(guān)安全性標(biāo)準(zhǔn)，城軌列車的轉(zhuǎn)向架必須要滿足規(guī)定的脫軌系數(shù)、輪軸橫向力、輪重減載率等要求，此外，在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向架的同時(shí)要考慮到轉(zhuǎn)向架自身的要素，轉(zhuǎn)向架的各個(gè)部位必須要符合設(shè)計(jì)條件，并且要達(dá)到設(shè)計(jì)所規(guī)定的壽命時(shí)長(zhǎng)。[1]設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向架必須能保持蛇形運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)要充分考慮到輪軌之間的相互作用，使得輪軌的磨耗為最小。

1.2 平穩(wěn)性方面

一般情況下，測(cè)量車體的某些部位的震動(dòng)加速度，計(jì)算平均值就可得出平穩(wěn)性的指標(biāo)，一般測(cè)量的部位是在城軌列車的地板上或者底架上面，除此之外還要確定測(cè)量的方式以及測(cè)量需要的裝備。就目前來說國(guó)家對(duì)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)還沒有統(tǒng)一的規(guī)定，但是根據(jù)地下軌道車輛的技術(shù)條件規(guī)定，平穩(wěn)指標(biāo)不能超過2.5。由于城軌列車與其他交通車輛相比具有一定的特殊性，比如說，車輛在運(yùn)營(yíng)中載荷量在不斷變化，并且大多數(shù)的乘客是站立的，所以用以上的規(guī)定來測(cè)量必定會(huì)有較大誤差，就存在不標(biāo)準(zhǔn)性，而鐵路車輛震動(dòng)舒適性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可提供一些參考，這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)震動(dòng)的測(cè)量部位、測(cè)量方法也有一定的介紹，對(duì)測(cè)量的方法和評(píng)價(jià)需要的數(shù)據(jù)都有相關(guān)的規(guī)定，評(píng)價(jià)的方法有兩種，一種是簡(jiǎn)化法，另外一種是完整法，這兩種方法都可以計(jì)算平穩(wěn)性和舒適度。

1.3 互換性方面

在城市軌道列車中的轉(zhuǎn)向架可以分為動(dòng)力轉(zhuǎn)向架和非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，在滿足設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)之外，還應(yīng)該滿足互換性的要求，比如說在同一類型的城軌車輛中，所有的動(dòng)力轉(zhuǎn)向架可以互換，同時(shí)所有的非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架也可以互換，無論是動(dòng)力還是非動(dòng)力都要盡可能的在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)相同。在同一類型的城軌車輛中，功能相同的構(gòu)架都可以互換，并且所有的動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的電機(jī)和齒輪箱也可以實(shí)現(xiàn)互換。

1.4 噪聲方面

城軌列車不同于傳統(tǒng)的交通工具，現(xiàn)已經(jīng)包含了地面、地下以及高架上三種線路，所以城軌列車的噪聲不消除，不僅僅影響的是乘客，同時(shí)也會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成一定的影響。所以在城軌列車的噪音方面也做出了一定的規(guī)定。

2 城軌列車轉(zhuǎn)向架的功能

轉(zhuǎn)向架是城軌列車的主要系統(tǒng)，它可以起到支撐車體的作用并且傳遞載荷，能夠承受車體的自重且能夠使軸重均勻的分配，轉(zhuǎn)向架同時(shí)也可以保障車輛運(yùn)行的安全性，能夠靈活的沿著線路運(yùn)行，減少了運(yùn)行的阻力和一定的噪音，提高車輛運(yùn)行的速度。[2]轉(zhuǎn)向架傳遞牽引力，并且具有緩沖的作用，可以緩和震動(dòng)與沖擊，提高乘客乘坐的舒適性，在車上安裝特定的減振裝置，可以使得城軌列車具有很好的減振效果。

3 城軌列車轉(zhuǎn)向架的未來發(fā)展

轉(zhuǎn)向架是城軌列車系統(tǒng)中的關(guān)鍵配件，轉(zhuǎn)向架的發(fā)展對(duì)未來城市交通運(yùn)輸起到很大的作用。轉(zhuǎn)向架有效的解決了車輛行駛的穩(wěn)定性和曲線性的矛盾，轉(zhuǎn)向架輕量化設(shè)計(jì)是未來發(fā)展的一大趨勢(shì)，隨著自重的減輕可以節(jié)省牽引力、減小輪軌沖擊、減少車輪的磨損，有利于車輛的維修和保養(yǎng)。轉(zhuǎn)向架雖然是城軌列車上很小的裝置，但卻起到至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)在我國(guó)在城軌列車轉(zhuǎn)向架的研究方面以及技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了一定的高度，但在轉(zhuǎn)向架自動(dòng)駕駛、自動(dòng)故障診斷、自動(dòng)故障預(yù)警等方面仍處于起步階段，將是未來城軌列車轉(zhuǎn)向架研究的重點(diǎn)方向。

4 結(jié)束語

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)水平的與日俱增，城市化的發(fā)展也隨之加快，加劇了城市交通擁擠的局面，城市軌道交通的出現(xiàn)能夠有效緩解城市交通擁堵的狀況，城軌列車的運(yùn)營(yíng)解決了很大一部分人的出行壓力，成為人們出行最受歡迎的選擇?，F(xiàn)在人們更加關(guān)注安全問題，城軌列車載客量大、承載重力大，必須把運(yùn)行安全性放在首要位置，轉(zhuǎn)向架是城軌列車中最重要的部件，它具有保障列車運(yùn)行安全性、舒適性、穩(wěn)定性的作用，同時(shí)能夠降低列車運(yùn)行時(shí)的噪音，減少對(duì)周圍環(huán)境的噪音污染?，F(xiàn)在我國(guó)在城軌列車轉(zhuǎn)向架的研究方面以及技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了一定的高度，但在轉(zhuǎn)向架自動(dòng)駕駛、自動(dòng)故障診斷、自動(dòng)故障預(yù)警等方面仍處于起步階段，將是未來城軌列車轉(zhuǎn)向架研究的重點(diǎn)方向。無論過去還是現(xiàn)在，轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)一直是不拘一格的，在形式和結(jié)構(gòu)上都有很多的類型，但最終都是為了人類文明事業(yè)的進(jìn)步而發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李智澤.門架式轉(zhuǎn)向架鉸接式列車結(jié)構(gòu)及動(dòng)力學(xué)性能研究[D].西南交通大學(xué)，2014.

[2]陳琦.采用非對(duì)稱轉(zhuǎn)向架的城軌車輛動(dòng)力學(xué)研究[D].西南交通大學(xué)，2008.