項(xiàng)目4 轉(zhuǎn)向架（5）講解

項(xiàng)目4轉(zhuǎn)向架【知識(shí)要點(diǎn)】1.城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架的類型2.轉(zhuǎn)向架的主要組成3.典型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)【教學(xué)目標(biāo)】1.掌握轉(zhuǎn)向架的基本組成及類型2.識(shí)別構(gòu)架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3.掌握輪對軸箱裝置的結(jié)構(gòu)及軸箱定位方式4.能夠?qū)Ρ蠕搹椈伞⑾鹉z彈簧、空氣彈簧的應(yīng)用特點(diǎn)，識(shí)別常見的減振器類型5.掌握常見中央牽引裝置的類型6.能夠識(shí)別典型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)

任務(wù)五

牽引驅(qū)動(dòng)裝置城軌車輛普遍采用了無搖枕結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向架。由于沒有搖枕，車體直接坐落于空氣彈簧上，必須靠牽引連接裝置來實(shí)現(xiàn)搖枕的功能，因此牽引連接裝置應(yīng)具備以下功能：（1）連接車體和轉(zhuǎn)向架，并能使轉(zhuǎn)向架相對于車體靈活回轉(zhuǎn)；（2）傳遞牽引力和制動(dòng)力，同時(shí)允許二系彈簧在垂向和橫向柔軟動(dòng)作；（3）縱向及橫向具有適當(dāng)?shù)膹椥?，以衰減轉(zhuǎn)向架縱向和橫向的沖擊振動(dòng)。通常情況下，垂直力主要由各種形式的旁承來傳遞，而縱向力和橫向力則由牽引裝置傳遞。車體與轉(zhuǎn)向架間的牽引連接裝置有多種形式，基本類型“有牽引銷（或心盤）+旁承”和“無牽引銷（或心盤）+旁承”兩種。有牽引銷+旁承的連接類型在城軌車輛上十分廣泛。

一、中央牽引裝置該裝置通過Z字形布置的雙牽引拉桿將構(gòu)架橫梁與中心架（中間浮動(dòng)梁）在縱向連接起來，同時(shí)中間架上的中心孔與安裝在車底架下面的中心銷（即中央牽引銷）配合傳遞轉(zhuǎn)向架與車體間的縱向力。而橫向力除了依靠空氣彈簧的橫向剛度傳遞外，主要是通過彈性側(cè)擋（即圖4-31所示的橫向橡膠緩沖擋）與中心銷導(dǎo)架側(cè)面接觸來傳遞。具體結(jié)構(gòu)如圖4-31所示。該裝置有如下特點(diǎn)：1、相對于中心銷呈中心對稱布置（Z字形布置）的兩個(gè)牽引桿，其一端與中心架（浮動(dòng)梁）相連，另一端與構(gòu)架相連。該牽引桿傳遞縱向力（牽引力或制動(dòng)力），如圖4-32所示。2、為了限制車體與轉(zhuǎn)向架之間的橫向位移，在中心銷導(dǎo)架與構(gòu)架之間裝有橡膠橫向止擋，且每側(cè)自由間原為10mm，該橫向彈性止擋可傳遞橫向力。橡膠空氣彈簧傳遞垂向載荷（左右各一個(gè)）。

圖4-32牽引桿呈Z字型布置騰訊視頻：https:///x/page/h0751kaotvd.html

二、驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置的作用是將牽引電動(dòng)機(jī)的扭矩有效地轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向架輪對轉(zhuǎn)矩，利用輪軌的黏著機(jī)理，驅(qū)使機(jī)車或動(dòng)車沿著鋼軌運(yùn)行，城市軌道交通車輛中，只有動(dòng)車才具有驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置具有以下特點(diǎn)：1、驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)保證能使?fàn)恳妱?dòng)機(jī)功率得到有效發(fā)揮；2、電動(dòng)機(jī)電樞軸應(yīng)盡量與車軸布置在同一高度上，以減少線路的不平順對齒輪的動(dòng)作用力；3、電動(dòng)機(jī)在安裝上應(yīng)有減振措施；4、驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)不妨礙小直徑動(dòng)輪的使用；5、驅(qū)動(dòng)裝置本身應(yīng)該簡單可靠，具有最少量的磨耗件；6、當(dāng)牽引電動(dòng)機(jī)或驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生損壞時(shí)，應(yīng)易于拆卸。

根據(jù)牽引電動(dòng)機(jī)和減速齒輪箱安裝懸掛方式的不同，驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)形式通常有軸懸式、架懸式、體懸式之分。1、軸懸式驅(qū)動(dòng)軸懸式驅(qū)動(dòng)又分為剛性軸懸式驅(qū)動(dòng)方式與彈性軸懸式驅(qū)動(dòng)方式。剛性軸懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理如圖4-33和圖4-34所示。牽引電機(jī)的一端通過兩個(gè)抱軸瓦（或軸承）支承在車軸上，另一端通過一根彈性吊桿懸吊于構(gòu)架的橫梁或端梁上，形成所謂的三點(diǎn)支撐。而齒輪箱除了同樣通過兩個(gè)抱軸承支承在車軸上外，其靠近電機(jī)一側(cè)則用螺栓與電機(jī)殼體固定在一起，由電機(jī)殼體提供第三點(diǎn)支撐。這樣，除了滿足齒輪箱的三點(diǎn)穩(wěn)定支撐要求外，還能保證大、小牽引齒輪嚙合過程的良好隨動(dòng)性和平穩(wěn)性。

圖4-33軸懸式驅(qū)動(dòng)裝置1-牽引電機(jī)；2-電機(jī)彈性懸掛；3-驅(qū)動(dòng)小齒輪；4-大齒輪；5-齒輪箱；6-爪型軸承；7-制動(dòng)盤圖4-34剛性軸懸式驅(qū)動(dòng)裝置1-大齒輪；2-構(gòu)架；3-彈性吊掛；4-小齒輪；5-牽引電機(jī)；6-彈性吊掛；7-構(gòu)架；8-齒輪箱；9-抱軸承；10-輪對與剛性軸懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，彈性軸懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)只是在車軸和電動(dòng)機(jī)抱軸承間加了一根空心軸，而該空心軸兩端通過彈性元件（六連桿機(jī)構(gòu)及橡膠關(guān)節(jié)）與左右車輪相連，而大齒輪與空心軸固結(jié)在一起，如圖4-35所示。與剛性軸懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)基本相同，只是輪軌動(dòng)作用力經(jīng)彈性元件緩沖后再傳給齒輪和電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。圖4-35彈性軸懸式驅(qū)動(dòng)裝置1-牽引電機(jī)；2-彈性吊掛；3-構(gòu)架；4-齒輪箱；5-小齒輪；6-大齒輪；7-空心車軸；8-抱軸承；9-連桿機(jī)構(gòu)；10-彈性橡膠元件

2、架懸式驅(qū)動(dòng)所謂架懸式，實(shí)際上是指將牽引電機(jī)整個(gè)懸掛在構(gòu)架上，其全部質(zhì)量由轉(zhuǎn)向架構(gòu)架承擔(dān)，不再與車軸發(fā)生直接的聯(lián)系，而驅(qū)動(dòng)扭矩則通過一套靈活的機(jī)構(gòu)（即驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)）傳遞給車軸（或車輪）。牽引電動(dòng)機(jī)通過螺栓連接完全固定于構(gòu)架橫梁上，牽引電動(dòng)機(jī)的輸出扭矩經(jīng)撓性浮動(dòng)齒式聯(lián)軸節(jié)傳遞給主動(dòng)小齒輪，并通過齒輪的嚙合將扭矩傳遞到從動(dòng)大齒輪，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)輪對旋轉(zhuǎn)，如圖4-36所示。圖4-36架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1-牽引電機(jī)；2-小齒輪；3-驅(qū)動(dòng)軸；4-大齒輪；5-撓性聯(lián)軸器；6-齒輪箱；7-制動(dòng)盤；8-齒輪箱吊掛裝置；9-電機(jī)吊掛

架懸式驅(qū)動(dòng)裝置具有以下特點(diǎn)：（1）簧下死重量?。姍C(jī)重量全部懸掛于構(gòu)架橫梁上成為簧上重量，但牽引齒輪和齒輪箱之重量的一半仍然屬于簧下死重量），減小了輪軌間的動(dòng)作用力；（2）同時(shí)大大改善了牽引電動(dòng)機(jī)的工作條件；（3）但牽引齒輪的工作條件并未得到改善；（4）與剛性軸懸式驅(qū)動(dòng)裝置相比，結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜。但與其他架懸式和體懸式裝置相比，結(jié)構(gòu)要簡單得多（從日本新干線高速列車運(yùn)行實(shí)踐來看，完全能滿足最高運(yùn)行速度300km/h左右的要求）；（5）拆裝簡單，檢修維護(hù)方便。

3、體懸式驅(qū)動(dòng)所謂體懸式，實(shí)際上是指將牽引電機(jī)完全安裝在車體底架下面，其全部質(zhì)量都由車底架承擔(dān)。而驅(qū)動(dòng)扭矩則由萬向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（通常是萬向軸）來傳遞。牽引電動(dòng)機(jī)體懸式驅(qū)動(dòng)裝置有多種結(jié)構(gòu)形式，這里僅介紹其中的一種。具體結(jié)構(gòu)如圖4-37所示，牽引電動(dòng)機(jī)充全放置于（懸掛于）車體底架下面，通過萬向軸將牽引電動(dòng)機(jī)扭矩傳遞給安裝在車軸上的齒輪傳動(dòng)裝置，并且采用一對圓錐齒輪（傘齒輪）作為牽引齒輪，以實(shí)現(xiàn)萬向軸和車軸之間的直角傳動(dòng)。而齒輪箱一端通過吊桿彈性懸掛于構(gòu)架的側(cè)梁（或橫梁），另端則借助于滾動(dòng)軸承抱在輪對車軸上。萬向軸在傳遞驅(qū)動(dòng)扭矩的同時(shí)，能較好地補(bǔ)償牽引電動(dòng)機(jī)與車軸齒輪箱之間各個(gè)方向的相對運(yùn)動(dòng)。

圖4-37體懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1-牽引電機(jī)；2-齒輪傳動(dòng)裝置；3-輪軸；4-連桿軸；5-傳動(dòng)支撐；6制動(dòng)盤；7-制動(dòng)裝置

該萬向軸驅(qū)動(dòng)的體懸式驅(qū)動(dòng)裝置具有以下特點(diǎn)：（1）牽引電動(dòng)機(jī)完全放置于（懸掛于）車體之上，可進(jìn)一步減輕轉(zhuǎn)向架質(zhì)量（特別是轉(zhuǎn)向架的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量），提高轉(zhuǎn)向架高速運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性和穩(wěn)定性；同時(shí)，充分改