crh2型转向架.pdf

第三节 转向架第三节 转向架 §§1 绪论绪论 CR 200 EMU 的转向架是以Ｅ２系列新干线车辆 用转向架的规格为基本、充分利用新干线车辆用 转向架的设计基准和经验进行设计的但同时考 虑到CR 200 EMU的特定使用条件特定使用条件(乘客重量、车 轮形状、线路条件等)、提高可靠性提高可靠性 (采用有实 际成绩的零件、构成零件数量的减少化、工装夹 具作业的缩小化) 以及容易国产化容易国产化(以技术转让 为前提的国内采购)等因素，采用了转臂式轴箱转臂式轴箱 支撑方式、无摇枕转向架支撑方式、无摇枕转向架 CR 200 EMU 的转向架有动车转向架和拖车转向 架两种，结构基本相同 一． 转向架基本结构特征一． 转向架基本结构特征 (1)无摇枕转向架方式； (2)高速稳定性和曲线通过性能兼顾； (3)轻量、小型、简洁的结构； (4)采用小轮径的车轮以减少簧下重量； (5)全部车轮装有机械制动盘（轮盘）； (6)动车转向架上装用轻型交流异步牵引电机； (7)拖车转向架车轴上装有机械制动盘（轴盘）； (8)利用踏面清扫装置改善轮轨间运行噪声和粘着 兼顾 二． 主要技术参数二． 主要技术参数 项目项目规格规格 设计最高速度 /km/h250 营业最高速度 /km/h200 额定轴重 /kN137.2（14t） 满员时最大轴重(200%定员) /kN156.8（16t） 编组能通过的最小曲线半径 /m180 转向架转角 /度4.0 轴距 /mm2,500 车轮直径 /mm860 三． 动车转向架结构三． 动车转向架结构 横向液压减振器横向液压减振器 二系悬挂二系悬挂 高度调整阀高度调整阀 构架构架 驱动轮对驱动轮对 一系悬挂一系悬挂轴箱轴箱 抗蛇行减振器抗蛇行减振器 盘形制动装置 （基础制动装置） 盘形制动装置 （基础制动装置） 驱动装置驱动装置 牵引电动机牵引电动机 动车转向架主要由轮对、轴箱、一系悬挂、 构架、二系悬挂、驱动装置和基础制动装置 等七部分组成 动车转向架中三个力的传递过程动车转向架中三个力的传递过程 ①.垂向力（即重力） 车体→橡胶空气弹簧→构架侧梁→轴箱圆弹簧→ 轴箱→车轴→车轮→钢轨 ②.横向力（离心力等） 车轮→车轴→轴箱→轴箱圆弹簧+转臂定位销→ 构架侧梁 构架横梁→横向橡胶止档→牵引中心销 (力较大时) 橡胶空气弹簧（力较小时） →车体→ ③.纵向力（牵引力或制动力） （轮轨间粘着）车轮→车轴→轴箱→轴箱转臂定 位销→构架侧梁 →构架横梁→牵引拉杆→牵引中 心销→车体→车钩 8 四． 拖车转向架结构四． 拖车转向架结构 横向液压减振器横向液压减振器 二系悬挂二系悬挂 高度调整阀高度调整阀 构架构架 拖车轮对拖车轮对 盘形制动 (基础制动装置) 盘形制动 (基础制动装置) 一系悬挂一系悬挂 轴箱轴箱 抗蛇行减 振器 抗蛇行减 振器 拖车转向架主要由轮对、轴箱、一系悬挂、构 架、二系悬挂和基础制动装置等六部分组成 §§2 构架构架 一．设计方针一．设计方针 1.转向架构架的形状为H形，由两根侧梁和一个横 梁组成，而横梁又由两个横梁支架和连接梁等 组成； 2.转向架构架分为动车转向架用和拖车转向架用 两种； 3.采用与转臂式轴箱定位方式相对应的结构形 式，缩短了构架的整体长度； 4.转向架构架能够承受得起所承载的载荷和行驶 时的振动，并拥有充分的强度，设计寿命为20 年； 5.转向架构架在焊接组装后，进行退火处理； 6.设计按照JIS E 4207（铁道车辆—转向架—转向 架构架设计通则）进行，并按照JIS E 4208（铁 道车辆—转向架—载荷试验方法）实施静载荷 试验，确认强度。

二． 构架组成二． 构架组成 1.侧梁侧梁 侧梁为封闭式箱形截面，由钢板焊接而成侧 梁断面相对于它们的中心对称其两端有放置 轴箱弹簧的弹簧盒（座） ，中央部分有安装空 气弹簧的承台（座） 材质为耐气候性钢板：SMA490BW（JIS G 3114） 另外，转向架构架上使用的钢材，考虑到在超 低温下的使用，要顾及材料的低温特性 2.横梁横梁 横梁主体由两根无缝钢管制造，内部作为空气 弹簧的辅助空气室使用 动车转向架的横梁为两个连接梁、两个电动机 托架、四个卡钳式制动器托架和两个齿轮箱吊 架提供支撑 而拖车转向构架不配备电动机托架和齿轮箱吊 架，但增加了用于安装在轮轴上的制动盘的四 个制动卡钳座 材质与侧梁的钢板相同，为耐气候性钢板： SMA490BW（JIS G 3114） 动车转向架构架图 侧梁 横梁 连接梁 横梁支架 拖车转向架构架图 连接梁 横梁支架 侧梁 横梁 3.横梁支架 动车转向架的横梁支架由牵引电机底座、齿轮 箱吊座、制动卡钳底座和牵引拉杆底座等构 成，而拖车转向架的横梁支架仅由制动卡钳底 座和牵引拉杆底座等构成它们全部都是钢板 焊接而成 主要材质为耐气候性钢板：SMA490BW（JIS G 3114）及焊接结构用轧制钢材：SM400B （JIS G 3106）。

4.横梁连接梁 连接梁为钢板焊接而成它是以提高转向架构 架的强度和刚性为目的，在连接前后横梁的同 时，还焊装有横向减振器支座、横向止档底座 和增压气缸安装座等 主要材质为耐气候性钢板：SMA490BW（JIS G 3114） §§3 轮对轮对 轮对分为动车转向架和拖车转向架用 动车转向架用轮对由车轴、车轮(带有制动盘—简 称轮盘)、齿轮装置及轴承构成拖车转向架用轮 对由车轴、车轮(也带有制动盘—简称轮盘) 、轴 制动盘（简称轴盘）及轴承构成 轮盘以外的车轮、大齿轮、轴盘及轴承等为确保 安全性和可靠性采用冷压法压装到车轴上 动车轮对总成图 拖车轮对总成图 一． 车轴一． 车轴 为了在保证强度的同时减轻质量，采用空心车轴 （即在车轴中心部开一直径为φ60mm的通 孔），当然这也使超声波探头可以直接穿过该通 孔，使探伤容易化 由于车轴上加装部件的不同，车轴可分为动车转 向架用和拖车转向架用两种 车轴材质为S38C，根据JIS E 4502（铁道车辆 用车轴）制造 车轴表面实施高频淬火 二． 车轮二． 车轮 从减轻重量和维修的容易化观点出发，车轮采用 整体轧制车轮，踏面形状根据车辆的使用条件和 线路条件出发选定最佳的形状，初步选用磨耗型 踏面。

车轮直径新制时为860mm，最大磨耗时为 790mm 车轮材质为SSW—Q3R，根据JIS E 5402（铁 道车辆用碳素钢整体碾压车轮）制造 三． 轮盘（车轮制动盘）三． 轮盘（车轮制动盘） 安装在车轮上的制动盘为一体型锻钢制造 但分为Ｍ车(动力车)用、Ｔ车(拖车)用的两 种，而Ｔ车用制动盘提高了磨耗余量而谋求 长寿命化 另外，装于Ｔ车车轴的制动盘，考虑到更换 时的可操作性,而采用了分割型 为了减少T车的制动负担，从而减少制动盘和 闸片的磨耗，在制动控制中，尽量使用２节 Ｍ车的再生制动，而对1节Ｔ车的空气制动采 取延迟控制 M车轮盘外径为725mm（有效外径 720mm），组装时的厚度为133mm（=车轮 厚度－2mm），磨耗余量为2mm T车轮盘外径为725mm（有效外径720mm）， 组装时的厚度为133mm（=车轮厚度－ 2mm），磨耗余量为5mm 制动盘采用能抑制因摩擦热而产生盘的“翘曲”的 结构和耐热性特殊钢具体结构为：在车轮的两 侧面安装螺栓 四．车轴轴承四．车轴轴承 为达到维修的容易化，车轴轴承采用润滑脂润 滑、密封型圆锥滚子轴承(RCT，直径φ130 mm) 该圆锥滚子轴承（RCT）由外圈、双列圆锥滚 子、保持架、内圈、防止磨损的隔板、油封、 油封圈和后盖等组成，属于预加润滑脂的全密 封型单元轴承。

其具体结构见下图 密封型圆锥滚子轴承(RCT）结构图 五．齿轮装置五．齿轮装置 齿轮装置是传递驱动扭矩或制动扭矩的关键部 件，仅动车转向架才有它既属于动车轮对， 又是驱动装置的重要组成部分因此，有关齿 轮装置的详细内容将在驱动装置一节叙述 六．轴盘（车轴制动盘）六．轴盘（车轴制动盘） 轴盘由压装在车轴上的轮毂和通过螺栓安装在 轮毂的制动盘构成，仅安装在拖车转向架用的 车轴上 T车轴盘外径为670mm，组装时的厚度为 97mm，磨耗余量为5mm 七． 车轮压装七． 车轮压装 车轮与车轴间的组装采用注油压装 1、压力值及设备 车轮注油压装压力值：120—150MPa；拖车制动 盘注油压装压力值：120—150MPa 需要有400吨的压力机和注油压装用的油泵 2、压装顺序 压装车轮，当轮座到达车轮注油孔位置时停止压 入，用油泵给车轮注油，然后再继续压入动车 轮对压入顺序：先压入非齿端车轮，再压入齿轮 端车轮；拖车轮对压入顺序：先压入一侧制动盘 （设为a盘），再压入另一制动盘，然后压入a盘 同侧的车轮，最后压入另一个车轮 §§4 轴箱轴箱 由于各种附属装置，例如脉冲发生器和／或接 地装置被固定在轴箱端，所以转臂式轴箱作为 一个组件被提供 。

轴箱组件包括六个主要部 件，分别是轴箱主体、前盖、后盖、轴承组件、 转臂衬套的密封环和盖 1. 轴箱体（Axlebox body）1. 轴箱体（Axlebox body） 轴箱主体采用铸钢（S45C）制成此外，转臂 橡胶套座也是采用相同材料制成的 而且轴箱主体和转臂橡胶套座是一对，一起进 行机械加工并有对应的标记，应注意不要与其 它混用 轴箱组成图 轴箱体 轴箱剖面图 2. 前盖（Front cover）2. 前盖（Front cover） 前盖采用铝铸件（AC4CH-T6）制成前盖底部 有一个孔，该孔用于排出检测轴裂缝用的油 拖车转向架用的前盖的孔用螺栓塞住，以防运 行期间灰尘进入转速计和接地装置 3. 后盖（Rear Cover）3. 后盖（Rear Cover） （与前盖）配对的后盖采用铸钢（S45C）制成 并同时加以机加工注意，建议不得更换后盖 组件（1）和（2）的组合 4. 转臂橡胶套（Radius arm rubber）4. 转臂橡胶套（Radius arm rubber） 在轴箱的一端提供转臂定位橡胶套以便实现牵 引力和制动力的传递、车轮和轨道的平滑接触 和较少的维护 5. 轴承温度检测器（Bearing Temperature Detector） 5. 轴承温度检测器（Bearing Temperature Detector） 该检测器由热敏开关构成。

当轴箱主体的温度 升高时，热敏开关使得发出报警的电路打开 开关的激活温度被设置在165 +0/-10℃，温度 梯度为5℃/min 6. 速度传感器6. 速度传感器 不同位置轴箱的端盖处安装有不同的速度传感 器，有AG43、AG37和LKJ2000用的三种 §§5 一系悬挂一系悬挂 一系悬挂(Primary suspension)也称轴箱弹簧装 置，主要包括轴箱弹簧、垂向液压减振器和转臂定 位橡胶套等 一系悬挂结构实物照片 垂向液压 减振器 垂向液压 减振器 轴箱弹簧轴箱弹簧 橡胶座橡胶座 构架侧梁构架侧梁 轴箱轴箱转臂定位橡胶转臂定位橡胶 轴箱弹簧装置被安装在轴箱和转向构架之间 轴箱弹簧装置在将车体重量分配给各车轮的同时 缓冲车轮/轴箱的各种振动，该弹簧参数是经过 优化选定的，主要是为了改善车体的乘坐舒适度 轴弹簧装置包括一个圆簧组（由内、外弹簧组 成）、弹簧座（上、下）、橡胶座、绝缘座、转 臂定位橡胶套和处于每个车轮位置处的垂向减震 器 1. 圆簧组（圆簧组（Coil spring set）） 圆簧组传递垂直方向的力，应通过调整垫片调整 圆簧组以使每个车轮的载荷均匀 圆簧采用冷轧钢制成并经过喷丸处理以使韧性更 强。

轴箱弹簧组由内、外两圈圆弹簧组成，但内、外 弹簧的旋向相反它们的参数见下表 轴箱弹簧组结构图轴箱弹簧组参数表 项目项目内圈簧内圈簧外圈簧外圈簧 簧条直径/mm2641 簧圈直径/mm143220 自由高度/mm 240256 压紧高度/mm 153.4180.4 总圈。