軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架

1、項(xiàng)目四 轉(zhuǎn)向架第1頁2轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架作用和組成構(gòu)架 輪對軸箱裝置 彈性懸掛裝置 第2頁3上海地鐵三號線車輛轉(zhuǎn)向架I第3頁4轉(zhuǎn)向架II第4頁5轉(zhuǎn)向架II第5頁6第6頁7中心銷轉(zhuǎn)向架底部第7頁8基本概念轉(zhuǎn)向架：支承車體并擔(dān)負(fù)車輛沿著軌道行駛走行裝置 動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向架區(qū)分：是否裝有牽引電機(jī)和減速機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向架是車輛最主要組成部件之一，它結(jié)構(gòu)是否合理直接影響車輛運(yùn)行品質(zhì)、動力性能和行車安全。第8頁9為何要用轉(zhuǎn)向架？早期火車車輛是從馬車演變而來，沒有轉(zhuǎn)向架，車體底架直接壓在輪對上缺點(diǎn)：當(dāng)載重加大，車輛長度加長，車輪增多，過曲線困難第9頁10第10頁11 轉(zhuǎn)向架作用與要求轉(zhuǎn)向架作用與要求采取轉(zhuǎn)向架可增

2、加車輛載重、長度和體積 相對車體可自由回轉(zhuǎn)便于安裝彈簧減振裝置，確保車輛含有良好動力性能和運(yùn)行品質(zhì)支承車體，承受各種載荷及作用力便于安裝制動裝置便于安裝牽引電機(jī)和減速裝置作為一個獨(dú)立部件，便于交換、制造和維修第11頁12轉(zhuǎn)向架組成構(gòu)架彈性懸掛裝置 輪對軸箱裝置 牽引電機(jī)齒輪變速傳動裝置 轉(zhuǎn)向架支承車體裝置 制動裝置 一系懸掛（安裝于輪對與構(gòu)架之間，軸箱懸掛裝置） 二系懸掛（安裝于構(gòu)架與車體之間） 二者同時存在于動力轉(zhuǎn)向架上 轉(zhuǎn)向架組成中央牽引連接裝置 第12頁13構(gòu)架構(gòu)架第13頁14構(gòu)架構(gòu)架第14頁15輪對輪對軸箱裝置第15頁16一系彈簧輪對軸箱裝置一系懸掛裝置第16頁17上海地鐵三號線車輛二

3、系懸掛裝置一系懸掛裝置第17頁18二系彈簧空氣彈簧第18頁19二系彈簧座空氣彈簧應(yīng)急簧第19頁20閘瓦制動制動裝置第20頁21直流電機(jī)第21頁22交流電機(jī)第22頁23轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)分類轉(zhuǎn)向架用途、運(yùn)行條件差異 轉(zhuǎn)向架性能、結(jié)構(gòu)和采取材料及工藝有不一樣要求 產(chǎn)生各種不一樣類型轉(zhuǎn)向架各種轉(zhuǎn)向架主要區(qū)分在于：所用車軸類型和數(shù)目、軸箱定位方式、彈簧裝置型式第23頁24 1) 按車軸數(shù)目和類型 2）按軸箱定位方式 3）按彈簧裝置形式 轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)分類第24頁25按轉(zhuǎn)向架軸數(shù)，可分為2軸、3軸和多軸轉(zhuǎn)向架。轉(zhuǎn)向架軸數(shù)是由車輛總重和每根軸允許軸重決定。第25頁26軸箱定位裝置：約束輪對與軸箱之間相對運(yùn)動機(jī)構(gòu)。作用

4、：對轉(zhuǎn)向架橫向動力性能、抑制蛇形運(yùn)動含有決定性作用。按照軸箱和構(gòu)架怎樣連接方式分為 1）拉板式定位 2）拉桿式定位 3）轉(zhuǎn)臂式定位 4）層疊式橡膠彈簧定位 5）干摩擦導(dǎo)柱定位注：前四種均為無磨耗軸箱彈性定位裝置第26頁27轉(zhuǎn)向架按所裝設(shè)彈簧系統(tǒng)分類： 1）一次減振彈簧懸掛（僅安裝于車體與構(gòu)架，或僅構(gòu)架與輪對之間） 2）兩次減振彈簧懸掛（在車體與構(gòu)架間設(shè)空氣彈簧減振裝置（二系），構(gòu)架與輪對間設(shè)軸箱彈簧減振裝置（一系），二者串聯(lián)）第27頁28轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架作用和組成 構(gòu)架輪對軸箱裝置 彈性懸掛裝置 第28頁29構(gòu)架構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架各組成部分安裝基礎(chǔ)，經(jīng)過構(gòu)架把轉(zhuǎn)向架組成部件組合成一個整體構(gòu)架也是轉(zhuǎn)向架承

5、載主要部件第29頁30構(gòu)架主要特征（1）構(gòu)架是由兩根側(cè)梁和一根橫梁焊接成無搖枕“H”形結(jié)構(gòu)（2）側(cè)梁為箱形結(jié)構(gòu)，在中部降低以安裝空氣彈簧，側(cè)梁上焊有一二系彈簧座、減振器座、抗側(cè)滾座和轉(zhuǎn)臂定位座橫梁主要承載結(jié)構(gòu)由兩根無縫鋼管組成，橫梁上焊有電機(jī)吊掛座、齒輪箱吊掛座、制動器吊掛座和牽引座（3）構(gòu)架上各主要部件安裝面采取整體加工，確保轉(zhuǎn)向架零部件組裝時含有很高定位精度第30頁311-左側(cè)梁2-右側(cè)梁 3-橫梁4-右抗側(cè)滾扭桿座 5-橫向止擋座6-電機(jī)懸掛座7-制動器吊座8-齒輪箱吊座9-空氣彈簧座10-牽引座11-二系垂向減振器座12-轉(zhuǎn)臂定位座13-一系彈簧座第31頁32二系垂向減振器空氣彈簧第3

6、2頁33轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置一系懸掛裝置二系懸掛裝置被拆掉了第33頁34轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架作用和組成 構(gòu)架輪對軸箱裝置 彈性懸掛裝置 第34頁351-輪對 2-軸箱第35頁361-動車輪對 3-拖車輪對（空）4-軸箱組裝5-軸箱組裝（接地裝置）6-軸箱組裝（BECU速度傳感器）7-軸箱組裝（ATC速度傳感器） ？第36頁37輪對動車輪對拖車輪對第37頁38輪對第38頁39輪對組成：由一根車軸和兩個相同車輪采取過盈配合結(jié)合到一起；（俗稱“兩輪一軸”）作用： 1）負(fù)擔(dān)車輛全部載荷 2）引導(dǎo)車輛運(yùn)行 3）承受其它載荷輪對內(nèi)側(cè)距（影響安全主要原因）： 1）鐵路：13533 mm 2）地鐵：13532 mm第3

7、9頁40輪對內(nèi)側(cè)距地鐵：13532 mm第40頁41當(dāng)前我國車輛上大部分采取整體輾鋼車輪車輪整體車輪帶箍車輪鑄鋼輪輾鋼輪鑄鋼輻板鑄鋼輻條輾鋼輻板踏面輪緣輻板輪轂錐形踏面磨耗形踏面車軸實(shí)心軸空心軸鐵路車輛高速列車城軌車輛輪對第41頁1-踏面；2-輪緣；3-輪輞；4-輻板；5-輪轂 6-輪轂孔 7輻板孔整體輾鋼輪第42頁43輪對踏面輪緣輻板輪轂第43頁44第44頁45新輪直徑840mm舊輪直徑770mm第45頁46四種輻板形式(a) 直輻板 (b) 小S 型輻板 (c) 大S 型輻板 (d)雙S 型輻板第46頁47輪對尺寸要求對輪對各類尺寸, 如輪對內(nèi)側(cè)距L 、輪徑尺寸D，輪徑緣高度Sh 、輪緣厚

8、度Sd 、輪緣綜合值Qr 、輪徑差等測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為: 1 353 mm L 770 mm 26 mm Sh 32 mm22 mm Sd 33 mm6.5 mm Qr 12.7 mm , 同一軸輪徑差 2mm，同一轉(zhuǎn)向架輪徑差 4 mm , 同一節(jié)車輪徑差 7 mm第47頁48普通剝離剝離20mm2mm第48頁49剝離裂紋此處有剝落裂紋剝離25mm 1.5mm第49頁50斷續(xù)剝離剝離25mm1.2mm第50頁51斷續(xù)剝離剝離30mm1.5mm第51頁52斷續(xù)剝離多處剝離此處有剝落裂紋此處有剝落裂紋 剝離55mm1.3mm第52頁53 33x16 30 x20第53頁54滾動軸承軸箱裝置作用：1）

9、將輪對和構(gòu)架聯(lián)絡(luò)在一起 2）使輪對沿鋼軌滾動轉(zhuǎn)化為車體沿路線平動 3）把各種載荷均勻傳遞給各輪對第54頁55轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架作用和組成 構(gòu)架輪對軸箱裝置 彈性懸掛裝置 轉(zhuǎn)向架牽引裝置 動力轉(zhuǎn)向架傳動系統(tǒng) 第55頁56彈簧彈簧減振裝置作用：提升車輛運(yùn)行平穩(wěn)性，確保旅客舒適度和所運(yùn)貨物完整無損。分類：類別作用舉例第1類緩解沖動軸箱彈簧、空氣彈簧第2類衰減振動垂向、橫向減振器第3類彈性約束定位軸箱定位裝置第56頁57練習(xí)題1 轉(zhuǎn)向架按照所裝設(shè)彈簧系統(tǒng)多少能夠分為？和？2 軌道車輛輪對是由一根車軸和兩個相同車輪采取 ？ 配合使之牢靠結(jié)合在一起第57頁58課后大作業(yè)1 畫出轉(zhuǎn)向架7大組成部分？（手畫）第58

10、頁59上節(jié)課回顧1轉(zhuǎn)向架7大組成部分？第59頁60上節(jié)課回顧2什么是輪對，輪對作用是什么？組成：由一根車軸和兩個相同車輪采?。拷Y(jié)合到一起；（俗稱“兩輪一軸”）作用： 1）負(fù)擔(dān)車輛全部載荷 2）引導(dǎo)車輛運(yùn)行 3）承受其它載荷輪對內(nèi)側(cè)距（影響安全主要原因）： 1）鐵路：？mm； 2）地鐵：？mm第60頁61上節(jié)課回顧3車軸：實(shí)心車輪：？整體輾鋼車輪踏面輪緣輻板輪轂第61頁62轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架作用和組成 構(gòu)架輪對軸箱裝置 彈性懸掛裝置 中央牽引連接裝置 齒輪變速傳動裝置 彈性懸掛裝置分類（2種）一系彈簧二系彈簧（空氣彈簧、液壓減振器、抗側(cè)滾扭桿）第62頁63彈性懸掛裝置（按作用分3類）類別作用舉例第1類

11、緩解沖動軸箱彈簧、空氣彈簧第2類衰減振動垂向、橫向減振器第3類彈性約束定位軸箱定位裝置第63頁64彈性懸掛裝置（按安裝位置分2類）第一類為一系彈簧懸掛裝置，主要位于輪對和構(gòu)架之間。如軸箱彈簧、一系垂向液壓減振器第二類為二系彈簧系懸掛裝置，主要位于構(gòu)架和車體之間。如空氣彈簧、二系垂向液壓減振器、二系橫向液壓減振器、高度調(diào)整裝置、橫向止擋等第64頁65轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架作用和組成 構(gòu)架輪對軸箱裝置 彈性懸掛裝置 中央牽引連接裝置 齒輪變速傳動裝置 彈性懸掛裝置分類（2種）一系彈簧二系彈簧（空氣彈簧、液壓減振器、抗側(cè)滾扭桿）第65頁66一系彈簧懸掛裝置主要功效將輪對定位在構(gòu)架上，連接輪對與構(gòu)架傳遞牽引力和

12、制動力 緩沖牽引力及制動力沖擊支撐構(gòu)架與車體重量 第66頁67轉(zhuǎn)臂式軸箱定位第67頁68拉桿式軸箱定位第68頁69圓錐形橡膠彈簧定位第69頁70V形橡膠彈簧定位第70頁71橡膠彈性元件優(yōu)點(diǎn)： 1、彈性模量小，彈性變形較大 2、能夠自由確定其形狀，實(shí)現(xiàn)在各個方不一樣剛度要求 3、內(nèi)阻較高，抗高頻振動和隔音效果好 4、比重小、自重輕缺點(diǎn)： 1、性能受溫度影響較大，溫度升高，剛度和強(qiáng)度降低 2、含有蠕變特征，加載完成后，變形仍在繼續(xù)，卸載后變 形無法馬上恢復(fù) 3、動剛度比靜剛度大 4、含有體積基本不變特征，使用時間較長輕易老化第71頁72橡膠彈性元件應(yīng)用：轉(zhuǎn)向架支承裝置 軸箱定位裝置 各種橡膠墊、襯

13、套等第72頁73轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架作用和組成 構(gòu)架輪對軸箱裝置 彈性懸掛裝置 中央牽引連接裝置 齒輪變速傳動裝置 彈性懸掛裝置分類（2種）一系彈簧二系彈簧（空氣彈簧、液壓減振器、抗側(cè)滾扭桿）第73頁74二系彈簧懸掛組成 空氣彈簧、二系垂向液壓減振器、二系橫向液壓減振器、高度調(diào)整裝置、橫向止擋等 第74頁75二系彈簧懸掛主要功效支撐車體重量減小振動、防止共振，提升車輛運(yùn)行平穩(wěn)性經(jīng)過高度閥調(diào)整確保車輛地板高度 （空氣彈簧）第75頁76空氣彈簧空氣彈簧能夠顯著改進(jìn)車輛動力性能和運(yùn)行品質(zhì)，近年來在地鐵、輕軌和高速列車上取得了廣泛應(yīng)用。 1、空氣彈簧裝置系統(tǒng)組成 2、空氣彈簧工作原理 3、空氣彈簧主要優(yōu)缺點(diǎn)

14、4、空氣彈簧分類第76頁77空氣彈簧系統(tǒng)組成（1）空氣彈簧（2）附加空氣室（3）高度控制閥（4）差壓閥第77頁78（1）空氣彈簧1.上蓋板 2.扣環(huán) 3.膠囊 4 .橡膠應(yīng)急簧第78頁79上蓋板膠囊橡膠應(yīng)急簧下蓋板扣環(huán)第79頁80每一空氣彈簧包含一個橡膠氣囊和一個應(yīng)急彈簧 第80頁81 附加空氣室是為了增加空氣彈簧空氣容積以取得柔軟性而附加輔助空氣室，能夠顯著降低空氣彈簧垂向剛度，提升車輛乘坐舒適性。（2）附加空氣室車體上車底處第81頁82空氣彈簧系統(tǒng)組成（1）空氣彈簧（2）附加空氣室（3）高度控制閥（4）差壓閥第82頁83空氣彈簧工作原理1.空氣彈簧 2.高度控制閥 3.高度調(diào)整連桿 4.高

15、度調(diào)整杠桿 5. 供風(fēng)管 6. 排氣口7. 節(jié)流閥 8. 附加空氣室 9.壓差閥第83頁84優(yōu)點(diǎn)： 1、剛度可設(shè)計(jì)成較低值，以降低自振頻率2、含有非線性特征3、剛度隨載荷而改變，保持空、重車自振頻率幾乎相等4、與高度控制閥同時使用，保持車輛地板面高度不變5、能夠同時承受三維方向載荷6、和附加空氣室之間設(shè)有適宜節(jié)流孔，能夠代替垂直安裝液壓減振器7、含有良好吸收高頻振動和隔音性能缺點(diǎn)： 1、附件較多（如高度控制閥等） 2、成本較高，并增加了維護(hù)與檢修工作量第84頁85減振器第85頁86液壓減振器廣泛應(yīng)用于地鐵原因原理：液壓減振器主要是利用液體粘滯阻力所做負(fù)功來吸收振動能量。優(yōu)點(diǎn)：它阻力是振動速度函

16、數(shù)。特點(diǎn)：振幅衰減與幅值大小相關(guān)，振幅大時衰減量也大，反之亦然。結(jié)論：這種“自動調(diào)整”減振性能，非常符合客車車輛需求。因而，為了改進(jìn)車輛振動性能，地鐵和鐵路客車上廣為采取液壓減振器。第86頁87抗側(cè)滾扭桿1-連桿 2-扭轉(zhuǎn)臂 3-扭轉(zhuǎn)桿 4-關(guān)節(jié)軸承 5-支承座第87頁88抗側(cè)滾扭桿主要功效限制車體相對于轉(zhuǎn)向架側(cè)滾運(yùn)動；加強(qiáng)車體抗傾覆穩(wěn)定性；提升列車乘坐舒適度。 第88頁89橫向止檔 橫向止擋位于牽引座兩側(cè)限制二系懸掛裝置橫向變形，以免超出正常自由范圍，其彈性阻尼元件用來減小橫向沖擊第89頁90轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架作用和組成 構(gòu)架輪對軸箱裝置 彈性懸掛裝置 中央牽引連接裝置 齒輪變速傳動裝置 彈簧分類

17、（2種）一系彈簧二系彈簧（空氣彈簧、液壓減振器、抗側(cè)滾扭桿）第90頁91轉(zhuǎn)向架上中央牽引連接裝置一個布置 第91頁92中心銷中心銷上端安置與枕梁下端第92頁93牽引桿轉(zhuǎn)向架上中央牽引連接裝置另一個布置 第93頁94 轉(zhuǎn)向架牽引裝置 第94頁95對中央牽引連接裝置要求能夠傳遞縱向驅(qū)動力和制動力，同時允許二系彈簧在垂向和橫向上柔軟地動作；縱向含有適當(dāng)彈性以緩解因?yàn)檗D(zhuǎn)向架點(diǎn)頭、車輪重量不平衡等引發(fā)縱向振動；結(jié)構(gòu)上應(yīng)便于車體與轉(zhuǎn)向架分離和連接；使轉(zhuǎn)向架能夠相對于車體旋轉(zhuǎn)，使列車自由經(jīng)過曲線。第95頁96轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架作用和組成 構(gòu)架輪對軸箱裝置 彈性懸掛裝置 中央牽引連接裝置 齒輪變速傳動裝置 第96頁

18、97齒輪變速傳動裝置齒輪變速傳動裝置裝配于城市軌道交通車輛動力轉(zhuǎn)向架上主要由牽引電機(jī)（交流電機(jī)或直流電機(jī)）、聯(lián)軸器、齒輪變速箱三大部分組成 輪對內(nèi)側(cè)距軸距軸重車輪滾動圓直徑（新輪）車輪滾動圓直徑（全磨耗）齒輪傳動比1353mm2500mm16t840mm770mm6.32第97頁981-中央牽引連接裝置 2-牽引電機(jī) 3-聯(lián)軸器 4-齒輪變速箱第98頁第99頁100轉(zhuǎn)向架動力轉(zhuǎn)向架傳動系統(tǒng)第100頁101動力轉(zhuǎn)向架傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)向架作用：將電機(jī)扭矩轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向架輪對轉(zhuǎn)矩，利用輪軌粘著作用，驅(qū)使車輛沿著鋼軌運(yùn)行；傳動系統(tǒng)：電機(jī)扭矩轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向架輪對轉(zhuǎn)矩一系列實(shí)現(xiàn)方法第101頁102橫向牽引電機(jī)傳動方式1

19、-牽引電機(jī) 2-小齒輪 3-驅(qū)動軸 4-大齒輪 5-軸 6-聯(lián)軸器 7-減速齒輪箱 8-制動盤第102頁103轉(zhuǎn)向架車輛牽引原理 第103頁104車輛牽引傳動過程 接觸網(wǎng)供電經(jīng)過受電弓傳入車輛內(nèi)部牽引主電路，經(jīng)過高速斷路器進(jìn)行通斷傳給牽引變流裝置，經(jīng)過牽引變流裝置進(jìn)行電力變換，然后供給牽引電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械能，經(jīng)過機(jī)械傳動裝置最終驅(qū)動列車運(yùn)行 第104頁105車輛牽引機(jī)械傳動（單個） 第105頁車輛牽引機(jī)械傳動（多個）第106頁107思索題車輛彈簧分類（按作用、按位置）？空氣彈簧系統(tǒng)組成？抗側(cè)滾扭桿功效與原理？地鐵和客車上為何廣泛使用液壓減振器？（四句話）第107頁108彈性懸掛裝置（按作用分3類）

20、類別作用舉例第1類軸箱彈簧、空氣彈簧第2類垂向、橫向減振器第3類軸箱定位裝置緩解沖動衰減振動彈性約束定位第108頁109空氣彈簧系統(tǒng)組成（1）空氣彈簧（2）附加空氣室（3）高度控制閥（4）差壓閥第109頁110上蓋板膠囊橡膠應(yīng)急簧下蓋板扣環(huán)第110頁111抗側(cè)滾扭桿主要功效限制車體相對于轉(zhuǎn)向架側(cè)滾運(yùn)動加強(qiáng)車體抗傾覆穩(wěn)定性提升列車乘坐舒適度 第111頁112為何要廣泛使用液壓減振器？減振原理？優(yōu)點(diǎn)？特點(diǎn)？一句話總結(jié)第112頁113橫向牽引電機(jī)傳動裝置牽引電機(jī)支承于構(gòu)架橫梁上第113頁第114頁11511號線轉(zhuǎn)向架第115頁1161.構(gòu)架第116頁117側(cè)梁主橫梁第117頁118第118頁119第119頁1202.一系懸掛裝