某种B型地铁转向架设计与研究.docx

       某种B型地铁转向架设计与研究                     摘要： 介绍了某种B型地铁转向架的设计结构，总结了设计结构特点关键词：B型地铁；转向架；设计结构1引言目前，随着国内城镇化步伐的进一步推进，各城市相继制定出台了加快轨道交通发展规划，提出了新建线路、延伸既有线路等多种措施，并陆续按计划实施，原来时速80km的A型、B型地铁车辆已经不满足规划和运用需求，普遍要求时速提至100~120km为在研发过程中充分了解目前正在运营的同类产品的性能、特点及问题，及用户对120km/h B型地铁转向架的技术需求2 转向架技术参数表1转向架技术参数序号项目参数T车M车1.  轨距1435mm2.  轴重≤16t3.  设计速度140km/h4.  持续运行速度120km/h5.  固定轴距2200mm6.  车轮踏面直径（新/磨耗到限）φ840/φ770mm7.  轮对内侧距1353mm8.  自重下空气弹簧上平面距轨面高度895mm9.  运行平稳性指标≦2.510.  轮重减载率≦0.611.  脱轨系数（Q/P）≦0.812.  重量5820kg7700kg3 转向架结构转向架分为结构相似的动车转向架和拖车转向架，均为无摇枕结构型式[1]。

主要包括构架、轮对组成、一系悬挂及转臂定位装置、二系悬挂装置、牵引装置、基础制动装置，驱动装置和附件等动车转向架与拖车转向架的区别是：动车转向架装有驱动装置，拖车转向架无驱动装置动车转向架与拖车转向架均为轮盘制动，车轮可互换3.1构架组成转向架构架为由钢板、锻件、铸件焊接组成的H型结构，主要由侧梁、横梁、定位转臂座、制动单元吊座、电机吊座、齿轮箱吊座、牵引拉杆座、受流器安装座等组成侧梁为箱形焊接结构，采用良好的耐腐蚀性能的耐候结构钢板，可有效防腐防锈，减少转向架构架因腐蚀而造成的运营成本的增加横梁采用无缝钢管结构，钢管内腔兼做空气弹簧的辅助气室；两横梁之间的纵向梁为钢板焊接箱形梁结构电机吊座、齿轮箱吊座、牵引拉杆座焊接在横梁上3.2 轮对组成每个转向架设有两条轮对轮对由车轮、车轴、制动盘（轮盘）及阻尼环组成车轮压装在车轴上，二者的配合满足合格的过盈量和压力曲线动车轮对与拖车轮对的区别在与动车轮对设有齿轮座和齿轮箱轴承座3.3 一系悬挂和轴箱装置一系悬挂采用螺旋钢弹簧顶置转臂弹性定位，螺旋弹簧设有弹性止挡，安装垂向减振器转臂轴箱为上下分体设计，其下部可分离以便更换轮对每车轴的其中一个轴箱上安装有速度传感器。

同时在每轴箱预设温度振动复合传感器接口，根据需要可增加传感器轴箱上设有弹簧安装座和垂向减振器座，轴箱由符合TB/T2942-1999 C级钢铸造制成轴承型式采用圆锥滚子轴承（规格130X230X150），自密封结构轴承的检修周期大于80万公里，使用寿命大于200万公里轴箱外形设计考虑了不落轮机床作业及转向架复轨的需要3.4 二系悬挂装置二系悬挂主要由空气弹簧、横向油压减振器、横向缓冲器、抗侧滚扭杆、高度阀、差压阀等零部件组成3.4.1 空气弹簧二系悬挂采用低横向刚度、有效直径为φ640mm空气弹簧，能改善乘坐舒适性和曲线通过能力空气弹簧能够缓和车体的垂向和横向振动，是已经大量应用于城轨车辆的成熟结构构架横梁内腔作为空气弹簧的辅助气室，空气弹簧的下部通风口与辅助气室连接，上部进风口与车体的管路连接空气弹簧设置垂向弹性止挡，当某一空气弹簧失效时，车辆底板面的下降高度不至超限空气弹簧采用四点控制方式，空簧与抗侧滚扭杆共同提供二系抗侧滚刚度空气弹簧和辅助气室之间设置一直径约12mm的节流孔，提供垂向阻尼，可以不采用二系垂向减振器3.4.2 横向减振器在车体与构架之间设有横向油压减振器，以衰减车辆的横向振动，以满足车辆的运行平稳性的要求，横向油压减振器性能参数的选择是依据车辆的动力学性能优化的结果。

3.4.3 横向缓冲器横向缓冲器和刚性止挡采用分体结构，用来限制车体横向摆动，并有不小于15mm的压缩量，同时具有适当的弹性以满足舒适性要求，大于15mm时则有刚性止挡限制车体过大横向位移3.5 中央牵引装置每台转向架设有一套牵引装置，主要包括：牵引拉杆、中心销、提吊中心销上端通过螺栓与车体相连，下端与单牵引拉杆相连，可实现无间隙牵引牵引拉杆的橡胶节点变形可以满足车体与转向架之间的相对转动3.5.1牵引拉杆中央牵引装置采用单牵引拉杆牵引拉杆两端为弹性橡胶节点，一端与构架相连，另一端与中心销相连3.5.2整车起吊功能在中心销与构架之间设有提吊，当需要对车辆进行起吊时，在吊起车体时，通过提吊使得转向架也一同被起吊3.6 基础制动装置每转向架安装4套盘形制动单元，其中对角位置带停放制动功能，停放制动缸所产生的停放制动力能满足列车在最大超员的情况下、停放在最大坡道上不动带停放制动功能单元具有手动缓解功能3.7驱动装置驱动装置包括牵引电机、齿轮箱和联轴节牵引电机采用架悬方式，通过四个螺栓及定位键安装在构架上3.7.1 齿轮箱齿轮箱为平行轴式齿轮箱齿轮箱采用铝合金箱体，可减轻簧下重量60kg齿轮箱采用分体式箱体，一端通过轴承安装在车轴上，箱体另一端弹性地吊装在构架上。

合理设计的齿轮箱密封结构，使用中不会发生润滑油泄漏现象齿轮箱轴承位置预设传感器安装位置，可实时监测齿轮箱轴承振动及温度变化情况3.7.2联轴节采用鼓形齿联轴节：1. 联轴节能够满足在各种工况下的电机轴与齿轮轴的同轴度公差要求，确保安全平稳地运行；1. 联轴节在性能上能充分满足车辆在运行时，牵引电机的最大转速、最大转矩要求，能够承受列车启动、制动以及由于轨道条件产生的振动与冲击；2. 联轴节能吸收偏差、角位移及转向架上牵引电机和车轴上齿轮箱之间的相对运动3.8 踏面清扫装置每台转向架设置4个踏面清扫装置踏面清扫装置可以改善轮轨状态：（1）可修正车轮多边形：去除车轮踏面微小裂纹、剥离，预防减少车轮擦伤、剥离现象，高效修正车轮踏面；（2）提高轮轨粘着系数：改善轮轨踏面间的粘着状态，防止车轮的 打滑、空转，避免车轮踏面的擦伤、剥离，尤其是雨雪天气导致的轮轨低粘着问题改善效果较为明显；（3）清扫踏面：清除车轮踏面表面异物，保证轮轨粘着力4 结论基于120公里转向架技术平台，并依托B型地铁运用需求和B型地铁转向架成熟结构型式进行研发设计的，以“系统性、继承性、创新性、科学性”为指导原则，以模块化设计为指导思想，具有“适用性、先进性、成熟性、经济性、互换性、易维护性、高可靠性”的特点。

参考文献：[1] 王永亮. ZMA120高速地铁车辆转向架结构介绍与故障分析[J].机电信息，2015(5). -全文完-。