淺談青島2號(hào)線地鐵轉(zhuǎn)向架

王石　周業(yè)明　吳文佳

【摘 要】針對(duì)青島地鐵2號(hào)線新型結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹，此轉(zhuǎn)向架主要包括：構(gòu)架、輪對(duì)、懸掛、牽引、制動(dòng)、管路及附件安裝等部分組成。通過(guò)轉(zhuǎn)向架各個(gè)部類(lèi)的介紹大體闡述了此項(xiàng)目轉(zhuǎn)向架的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】B型地鐵；青島地鐵2號(hào)線；轉(zhuǎn)向架

0 概述

南車(chē)四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司為青島地鐵2號(hào)線一期工程車(chē)輛提供的轉(zhuǎn)向架以青島地鐵3號(hào)線轉(zhuǎn)向架為基礎(chǔ)，針對(duì)青島地鐵2號(hào)線的牽引系統(tǒng)和不銹鋼車(chē)體，在模塊化SDB-80型地鐵轉(zhuǎn)向架成熟結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)，遵循“先進(jìn)性、成熟性、高可靠性、經(jīng)濟(jì)性、適用性、節(jié)能性、輕量化、互換性”的設(shè)計(jì)原則，適合青島地鐵2號(hào)線一期工程車(chē)輛的運(yùn)行環(huán)境。

1 轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)向架分為結(jié)構(gòu)相似的動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向架和拖車(chē)轉(zhuǎn)向架，均為無(wú)搖枕結(jié)構(gòu)。

轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)包括構(gòu)架組成、輪對(duì)（包括車(chē)輪降噪阻尼環(huán)）、軸箱裝置、一系懸掛、二系懸掛（中央懸掛）、中央牽引裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)向架管路、受流器、信號(hào)系統(tǒng)天線安裝、排障裝置、濕式輪緣潤(rùn)滑裝置等，動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向架還包括牽引電機(jī)、齒輪箱和聯(lián)軸節(jié)。信號(hào)系統(tǒng)天線和排障器裝置根據(jù)要求安裝在Tc車(chē)轉(zhuǎn)向架I位的端部。

1.1 構(gòu)架

構(gòu)架側(cè)梁采用箱型全鋼板焊接結(jié)構(gòu)，與側(cè)梁相貫通的橫梁用無(wú)縫鋼管制成。結(jié)構(gòu)采用優(yōu)化設(shè)計(jì)避免應(yīng)力集中，鋼板材料選用Q345C，質(zhì)量符合GB 6654-1996標(biāo)準(zhǔn)的要求。無(wú)縫鋼管選用Q345D，兼作空氣彈簧附加空氣室，側(cè)梁與無(wú)縫鋼管間的焊接是用圓環(huán)形板進(jìn)行加強(qiáng)。構(gòu)架中牽引電機(jī)安裝座、齒輪箱吊桿座采用板材與橫梁鋼管焊接而成。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的焊接采用最佳的焊接工藝和焊接方法，以使結(jié)構(gòu)的焊接內(nèi)應(yīng)力降至最低；轉(zhuǎn)向架構(gòu)架進(jìn)行整體退火處理，以消除焊接內(nèi)應(yīng)力。構(gòu)架使用壽命為30年。

1.2 一系懸掛軸箱彈簧結(jié)構(gòu)

一系軸箱彈簧裝置采用圓錐疊層橡膠彈簧。軸箱的頂部和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的止擋之間的距離可以用調(diào)整墊進(jìn)行調(diào)整。軸箱和構(gòu)架間設(shè)有軸箱吊，滿(mǎn)足整體起吊要求。動(dòng)、拖車(chē)的一系彈簧剛度值不同。疊層橡膠彈簧能夠減小車(chē)輪和鋼軌的磨耗、沖角，轉(zhuǎn)向架的擺動(dòng)及運(yùn)行噪音。疊層橡膠彈簧使用壽命約8年。

疊層橡膠彈簧特點(diǎn)

（1）疊層橡膠彈簧基本材料為橡膠，具有一定的阻尼，對(duì)減振和降噪極有好處；

（2）在徑向開(kāi)挖缺口槽，可實(shí)現(xiàn)縱向和橫向不同的定位剛度，以適應(yīng)動(dòng)力學(xué)對(duì)兩個(gè)方向剛度的不同要求；

（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，安裝方便。

1.3 輪對(duì)軸箱裝置

1.3.1 輪對(duì)

車(chē)輪壓裝于車(chē)軸上，傳動(dòng)齒輪壓裝在動(dòng)車(chē)的車(chē)軸上。車(chē)輪輪輞兩側(cè)安裝降噪阻尼環(huán)，通過(guò)吸收車(chē)輪的振動(dòng)來(lái)達(dá)到降噪的目的。車(chē)輪采用HDS整體輾鋼全加工車(chē)輪，符合TB/T2817-1997《鐵道車(chē)輛用輾鋼整體車(chē)輪技術(shù)條件》，車(chē)輪材料為CL60。車(chē)軸材質(zhì)為L(zhǎng)Z50，符合TB/T2945-1999《鐵道車(chē)輛用LZ50鋼車(chē)軸及鋼坯技術(shù)條件》的要求。車(chē)輪的壓裝采用冷壓法組裝。

1.3.2 軸箱裝置及軸承

軸箱裝置包括軸箱體、軸承、防塵擋圈、軸承壓蓋、前后端蓋等。軸箱采用鑄鋼箱體，迷宮式密封結(jié)構(gòu)。軸承采用在電氣化鐵道系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)運(yùn)用驗(yàn)證的進(jìn)口自密封雙列圓柱滾子軸承。

1.4 二系懸掛

在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架與車(chē)體之間設(shè)置二系懸掛系統(tǒng)。

二系懸掛包括空氣彈簧、自動(dòng)高度調(diào)整閥、差壓閥、橫向油壓減振器、橫向止擋、垂向止擋、防過(guò)充安全鋼絲繩、高度閥調(diào)節(jié)桿、中央牽引裝置等組成。二系懸掛結(jié)構(gòu)具有整體起吊功能。在高度閥座和鋼絲繩座靠近受流器的位置裝有絕緣防護(hù)罩。

1.4.1 空氣彈簧

二系懸掛采用空氣彈簧并在空氣彈簧內(nèi)設(shè)有橡膠彈簧止擋。同一轉(zhuǎn)向架兩側(cè)的空氣彈簧通過(guò)差壓閥連接，當(dāng)任一空氣彈簧失去壓力時(shí)該轉(zhuǎn)向架的另一空氣彈簧將立即放氣，保證列車(chē)限界安全。

1.4.2 減振裝置

懸掛裝置中采用液壓減振器來(lái)阻尼車(chē)輛的橫向振動(dòng)，空氣彈簧中采用阻尼節(jié)流孔來(lái)阻尼車(chē)輛的垂向振動(dòng)。阻尼參數(shù)的選擇滿(mǎn)足運(yùn)行平穩(wěn)性（舒適度）的要求。

1.4.3 橫向止擋

轉(zhuǎn)向架在懸掛系統(tǒng)中設(shè)置橫向止擋，用來(lái)限制車(chē)體的橫向擺動(dòng)。橫向止擋使用彈性橡膠堆，并有不少于15mm的壓縮量，同時(shí)具有適當(dāng)?shù)膹椥砸詽M(mǎn)足運(yùn)行平穩(wěn)性（舒適度）要求。

1.4.4 中央牽引裝置

每臺(tái)轉(zhuǎn)向架設(shè)有一套牽引裝置。牽引裝置包括中心牽引銷(xiāo)、牽引銷(xiāo)座、牽引梁、牽引拉桿等部件。牽引裝置呈Z型。牽引裝置承擔(dān)列車(chē)牽引力及制動(dòng)力的同時(shí)還承擔(dān)橫向力（通過(guò)側(cè)擋），并通過(guò)牽引梁與構(gòu)架間的垂向止擋限制車(chē)體與轉(zhuǎn)向架的非正常垂向位移。

中心牽引銷(xiāo)的上端通過(guò)定位柱和螺栓固定在車(chē)體的枕梁中心，下端插入牽引梁內(nèi)，通過(guò)彈性中心銷(xiāo)套將中心銷(xiāo)與牽引梁連接在一起，牽引梁和構(gòu)架之間通過(guò)兩個(gè)呈“Z”布置的牽引拉桿連接，實(shí)現(xiàn)了無(wú)間隙彈性牽引。中心銷(xiāo)套的橡膠扭轉(zhuǎn)變形還可以滿(mǎn)足車(chē)體和轉(zhuǎn)向架之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

1.5 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置及管路

轉(zhuǎn)向架采用單元制動(dòng)器作為基礎(chǔ)制動(dòng)裝置。每根軸安裝兩套單元制動(dòng)裝置，其中一套具有停放制動(dòng)功能，滿(mǎn)足（最大風(fēng)力影響下的）超員列車(chē)在35‰坡道上和空載列車(chē)在40‰坡道上停住（不溜車(chē)）的要求。停放制動(dòng)器具有手動(dòng)緩解的功能。單元制動(dòng)缸內(nèi)設(shè)有閘瓦間隙自動(dòng)調(diào)整器，當(dāng)由于閘瓦或車(chē)輪的磨耗，使閘瓦和車(chē)輪的間隙大于某一規(guī)定值時(shí)，閘瓦間隙調(diào)整器就會(huì)自動(dòng)動(dòng)作，保證閘瓦間隙始終保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。單元制動(dòng)裝置安裝位置準(zhǔn)確，不會(huì)造成制動(dòng)閘瓦偏磨，且便于更換閘瓦。制動(dòng)單元通過(guò)4根螺栓及剛性止擋的方式安裝在構(gòu)架上。轉(zhuǎn)向架空氣管路采用金屬卡套式密封，外表面拋光的不銹鋼管，接頭采用不銹鋼接頭。

1.6 牽引電動(dòng)機(jī)的懸掛

牽引電動(dòng)機(jī)采用架懸式，通過(guò)定位鍵和四個(gè)安裝螺栓安裝在構(gòu)架的電機(jī)吊座上，此結(jié)構(gòu)是一種成熟結(jié)構(gòu)，通過(guò)采用合理的防松措施，能夠滿(mǎn)足防松要求。齒輪傳動(dòng)裝置主要由齒輪減速箱、齒輪、軸承、潤(rùn)滑油、密封件等組成。

1.7 齒輪傳動(dòng)裝置

齒輪箱

齒輪箱為平行軸式齒輪箱。采用分體式結(jié)構(gòu)。齒輪箱箱體的一端通過(guò)軸承安裝于車(chē)軸上，箱體的另一端彈性地吊裝于構(gòu)架的橫梁上。在構(gòu)架和齒輪箱間設(shè)有安全托裝置，防止齒輪箱吊桿故障時(shí)齒輪箱脫落。

1.8 輪緣潤(rùn)滑裝置

采用濕式輪緣潤(rùn)滑裝置，能有效降低車(chē)輪輪緣磨耗，達(dá)到0.01mm/1000km的磨耗率。輪緣潤(rùn)滑裝置安裝在車(chē)輛的TC車(chē)一位轉(zhuǎn)向架的一位端，左右兩個(gè)車(chē)輪各一個(gè)潤(rùn)滑劑噴嘴。輪緣潤(rùn)滑系統(tǒng)采用以時(shí)間控制為基礎(chǔ)的時(shí)間、彎道混合控制模式。在列車(chē)直線行駛時(shí)通過(guò)時(shí)間方式控制噴嘴兩側(cè)同時(shí)噴射潤(rùn)滑劑。當(dāng)列車(chē)通過(guò)彎道時(shí)，安裝在車(chē)體上的帶有彎道識(shí)別功能的電控箱發(fā)出信號(hào)，控制彎道外側(cè)噴嘴噴射潤(rùn)滑劑。

1.9 排障器和信號(hào)天線安裝

排障器安裝在TC車(chē)Ⅰ位轉(zhuǎn)向架的Ⅰ位端。排障器的作用是清掃一些小的障礙物。排障器的高度可以根據(jù)車(chē)輪的磨耗量進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的范圍為40mm；TI天線安裝在TC車(chē)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的水平安裝梁上，信號(hào)速度傳感器安裝在軸端處。

水平梁與構(gòu)架上安裝支架間通過(guò)一個(gè)橡膠件進(jìn)行連接，形成一種彈性連接結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能減緩運(yùn)行時(shí)由于各向沖擊對(duì)水平梁受力的影響，能適應(yīng)運(yùn)行時(shí)構(gòu)架的各種模態(tài)的變位。

1.10 受流器安裝

受流器安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)梁下部中間位置，熔斷器箱與受電靴采用分體形式，熔斷器箱安裝在側(cè)梁外側(cè)構(gòu)架中心位置。受流器連接電纜沿構(gòu)架側(cè)梁外側(cè)走線，走向與制動(dòng)管路接口相同。轉(zhuǎn)向架上采用PVC線卡固定受流器電纜定。

2 結(jié)語(yǔ)

青島地鐵轉(zhuǎn)向架充分融合了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的地鐵車(chē)輛轉(zhuǎn)向架技術(shù)，，以我公司的設(shè)計(jì)及制造能力必能給青島人民帶來(lái)舒適、便捷、高效、安全的出行體驗(yàn)。

[責(zé)任編輯：湯靜]