第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架-第五講

第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架中央懸掛裝置第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架牽引裝置第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置組成1-電機(jī)；2-聯(lián)軸節(jié)；3-齒輪箱。第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)裝置合為一體，使結(jié)構(gòu)緊湊，體積和質(zhì)量大大減小，而且基礎(chǔ)制動(dòng)采用盤(pán)形制動(dòng)，制動(dòng)效率高，制動(dòng)盤(pán)與閘片耐磨性好,檢修工作量小驅(qū)動(dòng)制動(dòng)裝置組成第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架走行裝置走行輪胎總成由空心車(chē)軸、輪芯、滾動(dòng)軸承和橡膠輪胎組成第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架五、100km/hA型地鐵轉(zhuǎn)向架

第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)臂式軸箱定位方式，架懸式牽引電機(jī)，單拉桿牽引，單元式輪盤(pán)制動(dòng)，最大軸重16t，最大運(yùn)營(yíng)速度100km/h。六、120km/hB型地鐵轉(zhuǎn)向架

第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)臂式軸箱定位方式，架懸式牽引電機(jī)，單拉桿牽引，單元式輪盤(pán)制動(dòng)，最大軸重14t，最大運(yùn)營(yíng)速度120km/h。第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架七、內(nèi)置軸箱式轉(zhuǎn)向架

內(nèi)軸箱式轉(zhuǎn)向架的優(yōu)點(diǎn)：(1)構(gòu)架橫梁縮短,有利于增加構(gòu)架的剛度及減輕自重。(2)布置在側(cè)梁上的空氣彈簧橫向間距可以減小,轉(zhuǎn)向架在小半徑曲線上發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)空氣彈簧的縱向位移和扭轉(zhuǎn)變形可以減小,從而改善空氣彈簧的工作條件。(3)轉(zhuǎn)向架搖頭剛度減小,便于通過(guò)小半徑曲線,但對(duì)車(chē)輛的橫向穩(wěn)定性卻沒(méi)有影響。(4)采用外置的盤(pán)形制動(dòng),便于更換和維修。

內(nèi)軸箱式轉(zhuǎn)向架的缺點(diǎn)：(1)對(duì)于動(dòng)力轉(zhuǎn)向架,在輪對(duì)內(nèi)側(cè)有限的空間要布置構(gòu)架、牽引電機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪箱等部件，空間十分緊張，設(shè)計(jì)難度較大。(2)對(duì)齒輪箱軸箱軸承的壽命要求較高，盡可能為免維護(hù)，至少應(yīng)保證在一個(gè)大修期內(nèi)不發(fā)生損壞，避免經(jīng)常退輪。(3)由于空氣彈簧橫向間距較小，因而對(duì)車(chē)體的抗側(cè)滾穩(wěn)定性較差，應(yīng)加裝抗側(cè)滾扭桿等裝置，但這樣又使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架八、直線電機(jī)式轉(zhuǎn)向架

第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架利用車(chē)輪起支承導(dǎo)向作用，這與傳統(tǒng)輪軌系統(tǒng)相似。但在牽引方面卻采用了短定子列車(chē)驅(qū)動(dòng)直線異步電機(jī)（LIM）驅(qū)動(dòng)，定子（初級(jí)線圈）設(shè)置在車(chē)輛上，轉(zhuǎn)子（次級(jí)線圈）設(shè)置在感應(yīng)軌上，工作原理與HSST系統(tǒng)基本相同。車(chē)輛平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)，定子與感應(yīng)軌之間的間隙一般在10mm左右。轉(zhuǎn)向架直線電機(jī)（定子）感應(yīng)板（轉(zhuǎn)子）車(chē)體基本原理：第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架直線電機(jī)輪軌交通系統(tǒng)主要特點(diǎn)：1、牽引方式先進(jìn)由于采用了直線感應(yīng)電機(jī)牽引，列車(chē)牽引力不依靠輪軌摩擦，即使急彎、陡坡也可以輕松牽引，最小曲線半徑、限制坡度標(biāo)準(zhǔn)都可以適當(dāng)放寬。在小半徑曲線及隧道內(nèi)也不需要像普通輪軌鐵路那樣進(jìn)行最大坡度折減。具有HSST在驅(qū)動(dòng)方面的所有優(yōu)點(diǎn)。第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架2、加減速性能好系統(tǒng)最大加速度可達(dá)1.34m/s2(MKII)制動(dòng)減速度1.0m/s2緊急制動(dòng)減速度2.4m/s2（MKII）既適合于市郊大站快車(chē)、又適合于市內(nèi)車(chē)站較密的情況第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架3、可以做成徑向轉(zhuǎn)向架由于采用直線電機(jī)系統(tǒng)，沒(méi)有了旋轉(zhuǎn)動(dòng)力源和機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)，因此有利于采用徑向轉(zhuǎn)向架徑向轉(zhuǎn)向架使車(chē)輪沿弧形曲線軌道運(yùn)行可以降低輪軌噪聲及磨損使Rmin降至20m以下第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架4、無(wú)需復(fù)雜的懸浮控制系統(tǒng)依靠車(chē)輪支承列車(chē)運(yùn)行，不需要復(fù)雜的懸浮控制系統(tǒng)。其承載能力比電磁懸浮的磁懸浮列車(chē)大。第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架5、經(jīng)濟(jì)合理隧道土建規(guī)模小良好的爬坡能力曲線半徑小軌道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單道岔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、號(hào)碼小車(chē)站規(guī)模小車(chē)輛段規(guī)模小養(yǎng)護(hù)維修、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架6、低效率、低功率因數(shù)的缺點(diǎn)由于車(chē)載定子與地面轉(zhuǎn)子是處在一個(gè)相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的彈性（軸箱垂向彈性定位）系統(tǒng)間，不可避免地會(huì)造成相互間隙變化，因此氣隙設(shè)計(jì)得不能太小，否則會(huì)導(dǎo)致不安全因素，一般定在12mm左右（比德國(guó)磁懸浮列車(chē)的氣隙8mm要高一些）；再加上直線電機(jī)是有端部的（旋轉(zhuǎn)電機(jī)是閉環(huán)），因此漏磁場(chǎng)較大，機(jī)電能量轉(zhuǎn)化率低，所以直線電機(jī)的效率較低，一般在0.7~0.8之間，功率因數(shù)也較低，一般在0.5~0.6之間；第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架7、直線電機(jī)吊掛復(fù)雜軸懸式第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架軸箱懸掛式橫向定位桿垂向吊桿垂向吊桿牽引拉桿第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架直線電機(jī)懸掛在一系彈簧下，車(chē)輪和鋼軌受到的沖擊較大，輪軌磨損比較嚴(yán)重；要保證直線電機(jī)的安裝不能妨礙輪對(duì)的微小徑向搖頭；氣隙值較容易控制，且一系彈簧可以剛度較小，具有較好的舒適性。二者優(yōu)缺點(diǎn)第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架架懸式第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架架懸式第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架架懸式LIM迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架直線電機(jī)懸掛在一系彈簧上面，彈簧有緩沖作用，輪軌磨耗不嚴(yán)重。要求一系彈簧具有足夠的剛度維持氣隙穩(wěn)定，從而對(duì)舒適度產(chǎn)生影響。優(yōu)缺點(diǎn)第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架九、低地板轉(zhuǎn)向架

何謂低地板？輕軌車(chē)輛發(fā)展所經(jīng)歷的三個(gè)階段高地板——中地板——低地板低地板輕軌車(chē)輛——是指地板面距軌面高度一般在350mm至400mm之間的軌道交通車(chē)輛第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架為什么要發(fā)展低地板？上下車(chē)方便，強(qiáng)調(diào)乘客乘降的便捷性；第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架適應(yīng)既有的地面線路及站臺(tái)設(shè)施第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架站臺(tái)低,市容美觀

第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架低地板輕軌車(chē)輛的發(fā)展歷程第一代低地板：分段式低地板，低地板部分一般10~15%，最多小于50%第二代低地板：中間貫通式低地板,低地板部分達(dá)到70%第三代低地板:100%低地板第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架如何實(shí)現(xiàn)低地板?采用小直徑車(chē)輪:地板面高度受車(chē)輪直徑影響。拖車(chē)轉(zhuǎn)向架采用小輪徑剛性輪對(duì)轉(zhuǎn)向架。車(chē)輪的直徑在375~410mm之間。小輪徑轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)尺寸和懸掛元件都比‘常規(guī)的轉(zhuǎn)向架小，通常只設(shè)置中央懸掛系統(tǒng)。第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架小輪徑車(chē)輪轉(zhuǎn)向架第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架這種方法有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：維持了傳統(tǒng)輪對(duì)的自導(dǎo)向特性，從理論的角度表明它有很強(qiáng)的自動(dòng)對(duì)中性能；有效地減少了決定輪/軌垂向相互作用力的簧下質(zhì)量；從而有效地降低了由轉(zhuǎn)向架和輪軌產(chǎn)生的振動(dòng)和搖擺；小直徑輪對(duì)相對(duì)便宜；能夠制造一種迷你型傳統(tǒng)輪對(duì)拖車(chē)轉(zhuǎn)向架，其一系和二系懸掛與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架相似。第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架運(yùn)用小輪對(duì)的缺點(diǎn)是：比傳統(tǒng)輪對(duì)更高的接觸面應(yīng)力；在一段給定的距離中，小直徑輪對(duì)有更多的旋轉(zhuǎn)次數(shù)；還不能運(yùn)用在動(dòng)車(chē)上，因?yàn)橹睆教?，不能在裝發(fā)電機(jī)，在上面裝變速箱也不可行。改善途徑：通過(guò)減少輪/軌動(dòng)力學(xué)力來(lái)彌補(bǔ)由小直徑輪對(duì)增加的靜態(tài)接觸應(yīng)力；在曲線通過(guò)時(shí)，更小的輪徑和更有力的導(dǎo)向能夠減少輪緣接觸和橫向滑動(dòng)；在輪對(duì)中添加鋼鐵成分能夠提高它的磨損性能。第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架Cityrunner動(dòng)力轉(zhuǎn)向架小直徑車(chē)輪560mm；地板面高450mm；一系采用橡膠彈簧；二系采用鋼簧加垂向和橫向減振器；裝有車(chē)軸定位器；液壓制動(dòng)加磁軌制動(dòng)Z字形牽引拉桿第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架采用傳統(tǒng)輪對(duì),實(shí)現(xiàn)分段式低地板第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架采用獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車(chē)輪實(shí)現(xiàn)70%或100%低地板獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車(chē)輪與傳統(tǒng)輪對(duì)輕軌車(chē)輛地板面高度對(duì)比第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架中間非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架采用獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車(chē)輪的70%低地板車(chē)輛的基本結(jié)構(gòu)a.b.c.第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架動(dòng)力轉(zhuǎn)向架為獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車(chē)輪、100%低地板車(chē)輛的基本結(jié)構(gòu)a.b.第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架同一車(chē)軸上左右車(chē)輪可以相互各自獨(dú)立地繞車(chē)軸旋轉(zhuǎn)的輪對(duì)稱為獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車(chē)輪；基本原理就是將兩車(chē)輪通過(guò)軸承安裝在車(chē)軸上，使車(chē)輪能相對(duì)車(chē)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車(chē)輪基本原理第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車(chē)輪基本型式第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車(chē)輪的最初研究背景列車(chē)高速化的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)輪對(duì)固有的缺陷逐漸暴露出來(lái)。傳統(tǒng)輪對(duì)轉(zhuǎn)向架在行使中將產(chǎn)生蛇行運(yùn)動(dòng)，磨耗和噪聲較大，不宜用于高速鐵道車(chē)輛；研究獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車(chē)輪的最初目的就是為了實(shí)現(xiàn)無(wú)蛇行的高速運(yùn)行，因其理論上不存在縱向蠕滑，徹底消除了傳統(tǒng)輪對(duì)所具有的蛇行失穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，這對(duì)高速機(jī)車(chē)車(chē)輛具有極大的吸引力。

獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車(chē)輪的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1、可以大大降低車(chē)輛地板面高度；2、不產(chǎn)生蛇行失穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，提高車(chē)輛的臨界速度。缺點(diǎn)1、直線上不能對(duì)中；2、曲線上不能導(dǎo)向；3、技術(shù)難度大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高

解決獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車(chē)輪缺點(diǎn)的措施采用專用的槽形鋼軌第三軌導(dǎo)向特殊的踏面設(shè)計(jì)采用徑向調(diào)節(jié)措施采用車(chē)軸間耦合器槽形軌道第三軌導(dǎo)向特殊踏面設(shè)計(jì)采用車(chē)軸間耦合器不帶曲柄的獨(dú)立車(chē)輪轉(zhuǎn)向架通常指采用兩對(duì)獨(dú)立車(chē)輪的走行裝置，獨(dú)立車(chē)輪分別支撐在短軸承載結(jié)構(gòu)中，車(chē)輪兩側(cè)采用2個(gè)軸承與車(chē)軸連接。典型低地板轉(zhuǎn)向架第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架該轉(zhuǎn)向架主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：用小直徑彈性車(chē)輪，兩車(chē)輪間采用下凹形構(gòu)架連接，無(wú)一系懸掛。空氣彈簧坐落在凹形構(gòu)架的凹槽中，空氣彈簧上蓋朝下安裝，橡膠堆凸臺(tái)與車(chē)體關(guān)節(jié)部分相配合。為進(jìn)一步降低地板面，搖枕采用板梁式扁平結(jié)構(gòu)，且沿軌道方向縱向安裝，起支撐車(chē)廂質(zhì)量和連接2個(gè)獨(dú)立車(chē)輪的作用。構(gòu)架與搖枕間安裝水平油壓減振器，構(gòu)架與車(chē)體間垂向油壓器采用18°傾斜安裝，并用縱向牽引拉桿連接，以傳遞其牽引力和制動(dòng)力。該轉(zhuǎn)向架的缺點(diǎn)是沒(méi)有一系懸掛，不能很好的減振。第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架帶曲柄的獨(dú)立車(chē)輪轉(zhuǎn)向架通常指采用兩對(duì)獨(dú)立車(chē)輪的走行裝置，獨(dú)立車(chē)輪分別支撐在曲柄連接中。車(chē)輪與車(chē)軸采用動(dòng)配合，輪轂安裝滾動(dòng)軸承。運(yùn)動(dòng)時(shí)，車(chē)輪繞軸旋轉(zhuǎn)，車(chē)軸則靜止不動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：精確地固定車(chē)輪相鄰的尺寸；像傳統(tǒng)輪對(duì)一樣，允許在曲柄軸和拖車(chē)構(gòu)架之間運(yùn)用一系懸掛裝置；維持左右車(chē)輪的平行，如果一個(gè)車(chē)輪相切于軌道運(yùn)行，另一個(gè)車(chē)輪與之匹配。第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架一系采用橡膠彈簧；二系采用鋼彈簧加減振器；裝有車(chē)軸定位器；液壓制動(dòng)。LF2000第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架AlstomCitadis轉(zhuǎn)向架一系采用鋼彈簧加減振器；二系采用橡膠彈簧加橫向減振器；裝有車(chē)軸定位器；液壓制動(dòng)。第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架西門(mén)子AvantoS70轉(zhuǎn)向架一系采用橡膠彈簧；二系采用液壓簧加橫向減振器；裝有車(chē)軸定位器；液壓制動(dòng)；雙牽引拉桿。第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架Eurotram動(dòng)力轉(zhuǎn)向架無(wú)搖枕結(jié)構(gòu)；無(wú)一系簧；二系懸掛為空氣彈簧；地板面高289mm；磁軌制動(dòng)；采用電控系統(tǒng)控制左右車(chē)輪轉(zhuǎn)速；雙拉桿牽引。第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架Tram2000動(dòng)力轉(zhuǎn)向架無(wú)搖枕結(jié)構(gòu)；二系懸掛；磁軌制動(dòng)；采用電控系統(tǒng)控制左右車(chē)輪轉(zhuǎn)速。第五章擺式列車(chē)及城市軌道交通車(chē)輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架BOMBADIERS110