典型转向架

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1、,兰州交通大学机电学院机车车辆系 商跃进,欢迎学习机车车辆构造与原理,第2节 典型转向架,第1节 德国ICE转向架 第2节 日本新干线高速客车转向架 第3节 法国TGV高速动车转向架简介 第4节 我国高速转向架的结构特点 第5节 其他类型的转向架,德国的ICE1,德国的ICE2,德国的ICE3,德国的ICE-V,一、 德国ICE转向架,一、德国ICE转向架简介 二、动力转向架基本结构,（一）德国ICE转向架简介,DE2500UmAn转向架的特点 空心车轴技术和磨耗形踏面；轴箱采用单轴箱拉杆定位。 二系采用高挠圆簧加抗蛇行减振器匹配技术。 牵引装置采用推挽单牵引杆; 交流传动；单元半体悬悬挂;B

2、BC轮对空心轴驱动 驱动装置与制动装置合为一体构成驱动制动单元,ICE动力转向架的发展可以追溯到德国E110机车、E111机车、BR120机车和DE2500UmAn内燃机车转向架以及ICEV试验转向架,最后以ICEV转向架定型为ICE动力转向架,前后历经20多年的发展过程。 为了发展高速客运,1979年8月德国联邦技术部批准研制驱动质量可控转换的UmAn转向架,并用这种转向架改装了一台DE2500内燃机车进行高速试验。,ICE列车(Inter City Express)是德国其中一款由德国铁路公司（Deutsche Bahn AG）营运的高速列车，其服务除本国外，还跨越邻近国家多个城市，例如荷

3、兰的阿姆斯特丹、瑞士的苏黎世等。,（二）动力转向架基本结构,转向架主要由驱动制动单元、框型构架、一系和二系悬挂系统、轮对轴箱及牵引装置等部件组成。 轮对双空心轴传动和牵引电机半体悬的转向架。 采用再生制动和盘形制动的复合制动方式。,1、轮对双空心轴机构 2、驱动制动单元 3、一、二系悬挂 4、牵引装置 5、转向架构架 6、轮对轴箱,1、轮对双空心轴机构,内空心轴做成锥形结构,以节省运动空间。 内空心轴由六连杆机构一端与外空心轴联接,另一端与轮辐联接。 外空心轴上安装有驱动齿轮和制动盘。 六连杆机构由连杆和连接盘构成,在各连杆两端装有球形橡胶关节。 轮对双空心轴的驱动电机半体悬结构。,轮对双空心

4、轴机构由内外空心轴及六连杆机构组成。,内空心轴,外空心轴,六连杆机构,驱动齿轮和制动盘,驱动电机,2、驱动制动单元,驱动制动单元牵引电机端用橡胶关节吊挂在车体上,基础制动横梁端用2根两端带有橡胶关节的铝制摆杆吊挂在构架端梁上,形成半体悬悬挂方式。其中约三分之二的质量吊挂在车体上,三分之一的质量吊挂在构架上。 驱动制动单元横向由耦合减振器与车体相连。 齿轮传动系统为带中间齿轮的一级降速系统,传动比为12.586,齿轮采用人字齿轮。 从动齿轮由螺栓联接在外空心轴上;外空心轴由托架端的深沟球轴承和齿轮箱端的无挡边圆柱滚子轴承支承 齿轮箱为承载式剖分式箱体。,驱动电机、基础制动、齿轮传动系统合为一体;

5、牵引电机、齿轮箱、制动横梁和托架形成一个框形结构,构成驱动制动单元(见附图)。,3、一、二系悬挂,ICE转向架悬挂方式为一系硬二系软,静挠比为0.1770.823。 每轴箱安装2个一系弹簧,并联1个垂向液压减振器。 二系采用高挠螺旋钢弹簧。转向架每侧2根二系弹簧并联1个垂向液压减振器、1个横向液压减振器和1个抗蛇行减振器。 轴箱采用单侧轴箱拉杆定位。,4、牵引装置,ICE采用低位拉压牵引杆传递牵引力和制动力。 牵引杆杆身为空心结构,杆身两端用法兰、螺栓同两端铰支座相联接。铰支座用凸台同车体、转向架牵引端梁定位,用螺栓联接。铰支座内装有壁厚较厚的圆筒式橡胶元件。,5、转向架构架,构架侧梁中间部分

6、下凹,以适应二系高挠圆簧的安装。侧梁横断面由小到大中间过渡,形成等强度梁。侧梁下盖板焊接铸造轴箱拉杆座 。侧梁上盖板两端焊有限定转向架相对车体回转角止挡;中部设有二系垂向和横向止挡;侧梁外侧面焊有一系垂向、二系垂向及抗蛇行减振器座。,转向架构架为ST52钢焊接成箱形梁组成的框形结构,无中间横梁。,构架牵引端梁为下凹结构箱形梁,两端与侧梁对接焊接; 中部设有驱动单元吊杆安装的矩形孔,下盖板设有牵引杆安装座。 构架非牵引端梁为直箱形梁,两端与侧梁对接焊接;端梁中部设有驱动单元吊杆安装的矩形孔。,6、轮对轴箱,轮对采用空心车轴,整体车轮注油压装装配。 轮座处采用喷钼处理,以方便车轮拆卸,并可改善车轮

7、在交变应力下工作时轮座端部抗微动磨损的能力。 轮轴组装后,轮座内侧与轮毂内侧面形成一定的凸悬量,以提高轮座的抗疲劳强度。 轴箱采用铸钢轴箱体和SKFFAG双列圆锥滚子轴承单元TBU150。,二、日本新干线高速客车转向架,一、100系400系客车转向架 二、E1系转向架 三、 CR200EMU的转向架,特急，急行，快速，普通， 新干线电车在编制上属特急,一、100系400系客车转向架,a.100系车组采用TD200型转向架,自重910t,为有摇枕结构。空气弹簧设于摇枕下部,构架为U型结构,端部有横梁。采用实心车轴,圆弧型踏面,并设有盘形制动、防滑器和踏面清扫器。轴箱定位方式为二组内外圆簧, 装有

8、油压减振器。二系悬挂为约束膜式空气弹簧。 b.200系新干线电动车组基本采用100系用的DT200型转向架,但在防雪、防寒方面采取了一系列措施。 c.300系车组用TDT203型、TTR7001型无摇枕转向架。空心车轴、单拉杆牵引装置、圆弧型踏面、锻钢制动盘。轮径从910mm减至860mm。轴箱定位采用螺旋弹簧和圆筒橡胶组合的方式。 d.400系新干线电动车组采用DT9032型转向架,该转向架采用铝合金轴箱、整体锻钢制动盘、HT材质构架。轮径为860mm,采用高频淬火的空心车轴,以提高车轴的疲劳强度。轴箱定位装置采用单侧双拉板式。采用滞后小的自由膜式空气弹簧, 加装了抗蛇行减振器。,二、E1系

9、转向架,为提高运输能力,日本制造了载客量大的E1系双层列车,最高运行速度240km/h,载客量比200系双层客车多15%。动车转向架重8.5t,拖车转向架重8.0t。轮径910mm,采用空心车轴、圆弧型踏面,最大轴重为17t。轴箱定位为单侧双拉板结构,每轴箱定位刚度为:垂向1560kN/m、横向13100kN/m、纵向20000kN/m。自由膜式空气弹簧装有板式可变节流阀。,系列新干线车辆用转向架,三、 CRH2转向架,（一）设计背景 （二）转向架基本结构特征 （三）转向架组成,（一） 转向架基本结构特征,CRH2转向架有动车转向架和拖车转向架两种，结构基本相同。采用了转臂式轴箱定位方式、无摇

10、枕转向架。 (1)无摇枕转向架方式； (2)采用小轮径的车轮以减少簧下重量； (3)动车转向架上装用轻型交流异步牵引电机； (4)全部车轮装有机械制动盘（轮盘）；拖车转向架车轴上装有机械制动盘（轴盘） (5)利用踏面清扫装置改善轮轨间运行噪声和粘着兼顾。,主要技术参数,（二）转向架组成,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,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,.转向架构架分为动车转向架用和拖车转向架用两种；,1、构架 2、轮对 3、轴箱 4、一系悬挂 5、二系悬挂 6、驱动装置 7、基础制动装置,1

11、、动车转向架中三个力的传递过程,.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 .横向力（离心力等） 车轮车轴轴箱轴箱圆弹簧+转臂定位销（力较小时） /轴箱止档（力较大时） 构架侧梁橡胶空气弹簧（力较小时）/构架横梁横向橡胶止档(力较大时) 牵引中心销车体 .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钩,2、构架,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；,1. 侧梁 ： 侧梁为焊接封闭式箱形截面。两端设轴箱弹簧盒（座） ，中央部分有空气弹簧的承台（座）。材质为

12、耐气候性钢板：SMA490BW（JIS G3114）。,2. 横梁：横梁主体为两根无缝钢管，内部作为空簧的辅助空气室。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。而拖车转向构架不配备电动机托架和齿轮箱吊架，但增加制动卡钳座。材质与侧梁的钢板相同。 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。 4. 横梁连接梁： 连接梁为钢板焊接而成。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,3、轮对,轮对分为动车转向架和拖车

13、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。,1 车轴：采用空心车轴（60mm通孔），车轴表面实施高频淬火。 2 车轮：采用整体碾钢车轮，磨耗型踏面。车轮直径新制时为860mm，最大磨耗时为790mm。 3 轮盘：锻造。分为车(动力车)用、车(拖车)用的两种，轮盘外径为725mm（有效外径720mm），组装时的厚度为133mm。 4轴盘：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。,4、轴箱,轴箱组件包括六个主要部件，分别是

14、轴箱主体、前盖、后盖、轴承组件、转臂衬套的密封环和盖。,轴箱体（Axlebox body）轴箱主体采用铸钢制成。此外，转臂橡胶套座也是采用相同材料制成的。 车轴轴承采用润滑脂润滑、密封型圆锥滚子轴承。,5、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。,6、二系悬挂,二系悬挂装置主要包括空气弹簧系统、中心牵引销及牵引拉杆、横向弹性止档、横向和纵向液压减振器（即抗蛇行减振器）和高度调整装置等。 空气弹簧采用自由膜式气囊，它坐落在叠压在一起的四块橡胶堆上。,7、驱动装置,驱动装置采用简单而实用的挠性浮动齿式联轴节式牵

15、引电动机架悬式结构，即通过挠性浮动齿式联轴节将牵引电动机输出轴与车轴齿轮箱的输入轴（小齿轮轴）联结起来，在传递牵引扭矩的同时，允许两者间的相对运动。,特点 a. 簧下死重量小（电机重量全部悬挂于构架横梁上成为簧上重量，但牵引齿轮和齿轮箱之重量的一半仍然属于簧下死重量），减小了轮轨间的动作用力； b. 同时大大改善了牵引电动机的工作条件； c. 但牵引齿轮的工作条件并未得到改善； d. 与刚性轴悬式驱动装置相比，结构稍复杂。但 与其他架悬式和体悬式驱动装置相比，结构要简单得多（从日本新干线高速列车运行实践来看，完全能满足最高运行速度300km/h左右的要求）。,8、基础制动装置,基础制动方式是M

16、车、T车均采用变换空压、油压的增压气缸和油压盘形制动装置。分轮盘和轴盘两种形式。轮盘安装在每个车轮上（无论是动轮还是拖轮均有），而轴盘仅安装在拖车车轴上，且每根拖车车轴上有两个轴盘。 制动卡钳的夹紧动作是由液压油缸驱动的，而推动该液压油缸的高压油则是通过一套空油变换装置将制动管内的压缩空气的压力放大若干倍（即制动倍率，约18倍）后而获得的。,三、法国TGV高速动车转向架简介,一、TGV高速动车转向架组成 二、TGV动车驱动装置工作原理及特点,（一）TGV高速动车转向架组成,TGV是Train a Grande Vitesse 的缩写，法文中就是高速列车的意思。TGV高速列车有数代，每一代又有好几种车型。TGV高速列车不仅速度快，乘坐也很舒适，座位中间的扶手可移到与靠背平行的位置以供人躺卧休息。靠背上方还设有一个类似于小枕头状的软垫，乘客坐着即可小睡。,（二）TGV动车驱动装置工作原理及特点,牵引电动机将