城市軌道交通車輛轉向架綜述

王楠 王凌晨

中車長春軌道客車股份有限公司 吉林長春 130000

城市軌道交通具有運量大、能耗低、效率高、污染小、準點率高及景觀性好等特點，已成為現(xiàn)代城市交通的主動脈。而轉向架可起到牽引、制動、導向支承及隔振等作用，是城市軌道車輛的核心裝置，其決定了車輛牽引制動特性、輪軌壽命及運行品質。

1 轉向架概述

轉向架又稱走行部，位于車體底部和鋼軌之間，它是支承車體垂直載荷，產生并傳遞牽引力和制動力，引導車輛沿著軌道運行的走行裝置。每一車輛的兩端設有一臺兩軸轉向架，其結構是否合理將直接影響車輛的運行品質、動力性能和行車安全，所以轉向架是車輛最重要的部件之一[1]。

2 城市軌道交通車輛轉向架主要類型

城市軌道交通車輛轉向架按車輛類型分,有A型、B型、C型車轉向架和單軌車輛轉向架等；按轉向架總體結構可分為有搖枕和無搖枕兩種；按構架側梁結構可分為軋型側梁結構和鋼板焊接側梁結構；而按一系懸掛定位方式可分為錐形疊層橡膠彈簧定位、轉臂式節(jié)點定位和人字形橡膠彈簧定位等。

3 城市軌道交通車輛轉向架簡介

3.1 城市軌道交通對轉向架的特殊要求

（1）間距短，啟停頻繁，對牽引和制動性能要求高；（2）曲線半徑小，對走行部要求高；（3）線路坡度大，可達30‰-60‰；（4）載重從18.6t到26t，空重車重量差大；（5）行車密度大，最短行車間隔可達1.5min-2min，自動控制程度高；（6）運行環(huán)境特殊，安全可靠性要求極高；（7）對噪聲要求嚴格；（8）需滿足城市總體風格和居民的審美要求，車輛造型和色彩要求極富創(chuàng)造性。

對轉向架的運行穩(wěn)定性、輕量化、低噪聲、高可靠性、易維護及特殊的運行環(huán)境必須給予足夠的重視。轉向架對車輛的運行性能和行車安全至關重要，對軌道交通系統(tǒng)運行的經濟性有重大影響。

3.2 轉向架的發(fā)展方向

縱觀國內外情況，A型或B型城市軌道交通車輛走行部的發(fā)展趨勢是輕量化、低噪聲的無搖枕轉向架，一系懸掛為橡膠彈簧，二系懸掛為空氣彈簧與抗側滾扭桿并用，牽引電機橫向架懸，采用單元式基礎制動裝置。城市軌道交通車輛的線路條件和走行特性與干線鐵路車輛有很大不同，如轉向架的結構設計空間十分苛刻；采用交流傳動技術，齒輪傳動比很高；載客量很大，運行環(huán)境特殊，安全可靠性要求極高等。這些因素的綜合作用給城市軌道交通車輛轉向架的設計帶來了特殊的困難[2]。

4 A型地鐵車輛轉向架綜述

A型地鐵車輛的轉向架有多種，其中最為典型的型號有兩種。一種是CW4000（D）型轉向架，這種型號的轉向架普遍應用于深圳和北京等地，另外在國外也有應用；另一種是CW6000（D）型轉向架結構，它的應用最早出現(xiàn)在香港地鐵車輛上，主要在香港地鐵的南港島線和西港島線上運行。

人們研發(fā)出CW4000（D）型轉向架，在運行速度80km/h以下的地鐵車輛中使用。此類轉向架結構設計中采取的是無搖枕設計，其主要結構中的橫梁和側梁均為板材焊接結構。另外，此類轉向架的懸掛定位裝置一系采用圓錐疊層橡膠彈簧懸掛定位，二系采用單桿牽引裝置、空氣彈簧及抗側滾扭桿裝置等組成。

此外，隨著軌道車輛的不斷提速，人們又研發(fā)出CW6000（D）型轉向架，使其速度等級為80～140km/h。主要構架中的側梁依舊采用無縫鋼板焊接而成的箱式結構，但橫梁換成了無縫鋼管結構，并由鍛壓結構的連接座與側梁相連。CW6000（D）型轉向架的懸掛定位結構也有了變化，其中一系采用圓鋼彈簧組構成，采取轉臂式定位方式；二系則換成了大柔度空氣彈簧。

5 B型地鐵車輛轉向架綜述

B型地鐵車輛主要在北京地鐵系統(tǒng)中應用，其轉向架結構也一代代更新。最初的B型車輛轉向架也是無搖臺結構，且其骨架為整體鑄造而成，心盤承載。一系懸掛是選用的鋼質彈簧，轉臂定位，其彈簧是水平放置的；二系則結構復雜，不僅彈簧裝置變?yōu)榭諝鈴椈?，且增加了搖枕、牽引拉桿等裝置[3]。

第二代B型號的城市軌道車輛轉向架的興起主要因北京地鐵的提速。這代的B型號轉向架基本已能滿足90km/h左右的速度等級，采用的是較為先進的無搖枕結構設計，骨架結構選取的材料也和CW4000（D）型號的基本一樣，甚至牽引和制動方式都無差別。

城市在不斷的擴大發(fā)展，所以城市人口對交通的需求也在不斷加大，城市軌道交通最為一種方便快捷、安全舒適的交通方式被不斷挖掘潛力，地鐵的運行線路數(shù)目在進一步增加，線路長度也越來越長，在這種情況下，第三代的B型號城市軌道車輛轉向架結構被研發(fā)出來。

6 長春輕軌C型車轉向架綜述

長春軌道客車股份公司為長春輕軌3、4號線設計制造了新型三模塊70%低地板輕軌車輛，該車每輛車包括3個轉向架、2個兩端動力轉向架（CW-10型）和1個中間獨立輪轉向架（CW-11型）。而CW-10型轉向架的構架采用H形結構，為了降低地板面高度，側梁采用較大魚腹形的箱型結構，并采用彈性車輪，提高運行品質；一系懸掛采用圓錐疊層橡膠彈簧式定位裝置；為了能較好地通過曲線，二系懸掛裝置采用有搖枕結構，承載方式為心盤集中承載；基礎制動裝置采用液壓盤形制動加磁軌制動的方式，保證在有限的空間內，能達到同等制動功率；驅動裝置采用二級減速齒輪箱；采用輪緣潤滑裝置能有效地減小輪緣與鋼軌間的磨耗，從而提高車輪的使用壽命。

7 結語

總之，城市軌道交通具有快速、安全、準時、節(jié)能、大運量、無污染等眾多優(yōu)點，能滿足城市發(fā)展和環(huán)境保護的要求，作為城市公共交通的主要發(fā)展方向已被廣泛認同，也是城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然選擇。