關(guān)于地鐵轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)功能的研究

白文遠 袁康 柳鵬雁

摘要：隨著近些年我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市交通運輸?shù)葐栴}的急需解決。如今，我國城市軌道交通產(chǎn)業(yè)進展飛快，地鐵儼然已經(jīng)成為城市軌道交通的重要組成部分。但我國關(guān)于對地鐵車輛的自主創(chuàng)新能力依然相對薄弱，因此我們必須加大力度研究地鐵車輛有關(guān)技術(shù)，并且設(shè)計出安全耐用的國產(chǎn)化地鐵車輛。轉(zhuǎn)向架是地鐵車輛非常重要子系統(tǒng)之一，轉(zhuǎn)向架質(zhì)量對地鐵車輛運行狀態(tài)有著十分重要的影響。本文主要闡述了地鐵轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)及其各零部件的功能。

關(guān)鍵詞：地鐵，轉(zhuǎn)向架，功能

1.引言

隨著近些年國家政策方面的扶持以及財政方面的大力支持，我國的地鐵轉(zhuǎn)向架技術(shù)在國際已占有重要的位置，特別是近些年來，隨著各種先進技術(shù)的引用以及新型轉(zhuǎn)向架的裝車使用，轉(zhuǎn)向架已經(jīng)成為地鐵車輛上最重要的組成部分之一。因此開展地鐵轉(zhuǎn)向架零部件功能研究對保障地鐵車輛安全運行具有很強的現(xiàn)實意義。

2.轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)與功能

地鐵車輛的轉(zhuǎn)向架構(gòu)造與動車的轉(zhuǎn)向架比要簡單得多，轉(zhuǎn)向架分為動車轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架兩種，動車轉(zhuǎn)向架帶有電動機，而拖車轉(zhuǎn)向架沒有。轉(zhuǎn)向架主要組成部分有構(gòu)架、輪對軸箱組成、懸掛裝置、驅(qū)動裝置、制動裝置及牽引系統(tǒng)等部分組成。轉(zhuǎn)向架各個部分參數(shù)的合理性，與地鐵車輛行駛質(zhì)量，動力水平和開車安全性有著直接關(guān)聯(lián)。轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)簡圖如圖1。轉(zhuǎn)向架起到對整個車輛的承載、導(dǎo)向和減振作用，同時還是牽引與制動的最終執(zhí)行機構(gòu)，直接影響地鐵列車的安全性和舒適性，是用戶嚴密關(guān)切、高度關(guān)注的部件。轉(zhuǎn)向架涉及系統(tǒng)多而復(fù)雜，地鐵轉(zhuǎn)向架零部件眾多。

3.轉(zhuǎn)向架構(gòu)架

它主要由橫梁、側(cè)梁以及各式各樣吊座構(gòu)成。橫梁主要由牽引拉桿座、橫向減振器座和小去向梁等構(gòu)成。側(cè)梁通過上、下蓋板以及立板共同焊接成一個箱形結(jié)構(gòu)，并且可以根據(jù)需要在側(cè)梁上焊接一系油壓減振器座、一系轉(zhuǎn)臂定位座以及一系鋼彈簧座等等。如要提高側(cè)梁與橫梁之間的強度，也可采用箱形連接，這樣可以大大提高構(gòu)架的使用年限。

4.輪對軸箱裝置

輪對主要由車輪、車軸和制動盤壓裝而成，此外還有軸箱、軸承以及齒輪減速箱等主要零部件。車輪上安裝的特殊制動盤，而車軸上設(shè)有齒輪箱和驅(qū)動齒輪的安裝座。軸箱主要由軸箱端蓋、軸箱體以及軸箱軸承等部分構(gòu)成。軸箱使用的是轉(zhuǎn)臂定位。軸箱外裝有軸箱端蓋，用密封件密封。軸箱軸承使用的是有較強承受能力的圓錐滾子軸承。軸箱體由高強度的合金鋼鑄工而成。

5.懸掛系統(tǒng)

懸掛系統(tǒng)主要由一系懸掛系統(tǒng)和二系懸掛系統(tǒng)構(gòu)成。一系懸掛系統(tǒng)安裝在軸箱與構(gòu)架之間，主要包括一系螺旋鋼圓彈簧、一系垂向油壓減振器、橡膠墊、調(diào)整墊以及垂向止擋等。一系懸掛系統(tǒng)利用轉(zhuǎn)臂式定位使得縱、橫剛度分配合理，能很好的解決了抗蛇行穩(wěn)定運行和轉(zhuǎn)向架曲線通過的問題。一系彈簧的安裝降低了側(cè)梁高度并且優(yōu)化了承載配置。它所使用的螺旋鋼圓彈簧既能檢查車輛空、重車狀態(tài)，也能保證地鐵車輛在指定的軌道狀況下操作時不會出軌，并能夠使轉(zhuǎn)向架安全提速。一系垂向油壓減振器能夠有效降低轉(zhuǎn)向架的振動，控制車體向上過大的位移。橡膠墊可以用來降低高頻振動對構(gòu)架造成的影響。二系懸掛系統(tǒng)安裝在車體和轉(zhuǎn)向架之間，主要由空氣彈簧、抗側(cè)滾扭桿、高度調(diào)整閥、差壓閥、水平杠桿、調(diào)整桿、橫向止擋、垂向油壓減振器、橫向油壓減振器等等部件構(gòu)成。二系懸掛系統(tǒng)能夠確保司乘人員及車體的乘車舒適度良好，也能保證地鐵車輛概貌在指定的、所有車輛的動態(tài)狀態(tài)下維持不動?？諝鈴椈沙休d以及傳遞車體載荷，高度調(diào)整閥用來限制不同負重載荷狀態(tài)下相對軌面與車輛地面的高度變化在一定范圍?？箓?cè)滾扭桿兩端纏繞在橡膠軸承上，使得轉(zhuǎn)向架的簧間性能得以提升，并控制車體向上進而產(chǎn)生過大位移。橫向油壓減振器和橫向止擋用于控制車體，使其不進行橫向移動。橫向油壓減振器、橫向止擋和抗側(cè)滾扭桿都能夠提升轉(zhuǎn)向架的行駛穩(wěn)定性能。

6.牽引系統(tǒng)

牽引裝置主要包含的零部件有：牽引拉桿、牽引座、中心銷、中心銷套、橡膠關(guān)節(jié)、牽引梁等。牽引拉桿可以傳遞轉(zhuǎn)向架和車體的的縱向力。橡膠關(guān)節(jié)套在牽引拉桿的兩端，可以滿足車體和轉(zhuǎn)向架之間的相對轉(zhuǎn)動，從而減少地鐵車輛加減速時對牽引拉桿的碰撞，達到消除磨耗的目的。牽引座設(shè)有通體起吊孔、牽引桿安裝座、動向止擋座和減振器安裝座。

7.基礎(chǔ)制動裝置

轉(zhuǎn)向架制動裝置設(shè)備使用的是輪裝盤式單元制動。其中部分帶停放制動功能。單元制動缸內(nèi)全部安裝有閘片空隙機動調(diào)整器，當(dāng)由于制動盤和閘片碰撞，使閘片和制動盤的空隙超過某一值時，閘片空隙機動調(diào)整器便會自動運作，使其保持在規(guī)程的范圍內(nèi)。采用輪裝盤式制動結(jié)構(gòu)，可以降低車輪踏面的摩擦量，減少車輪磨耗，延續(xù)車輪的使用壽命。這個基礎(chǔ)制動裝置的停放制動力能夠保證地鐵車輛在最大超標(biāo)情況下，停放在最大車行道上。安置單元制動缸能在車體外側(cè)方便緩解，且具有手動緩解能力，加大安全的發(fā)展快速地鐵車輛的步伐。

8.總結(jié)

轉(zhuǎn)向架對交通軌道運輸系統(tǒng)的經(jīng)濟性有著極大的影響力，對地鐵車輛的安全和行駛性能的重要性更是毋庸置疑。因此對于地鐵車輛的轉(zhuǎn)向架，必須重視其性能的穩(wěn)定性、高可靠性、輕量化、易維護、低噪聲以及特殊的運行環(huán)境等等特點，同時加深例如合理的懸掛參數(shù)、減少輪軌作用力和輪軌磨損、選擇技術(shù)成熟的關(guān)鍵零部位、高效可靠的制動系統(tǒng)等方向的技術(shù)研究，早日滿足國內(nèi)市場需求。

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