5-城市軌道交通車輛-車體結(jié)構(gòu)-轉(zhuǎn)向架-緩沖裝置2

第十一講

城市軌道交通車輛（二）一.車體結(jié)構(gòu)二.車輛轉(zhuǎn)向架三.車鉤緩沖裝置一車體結(jié)構(gòu)

1.車體的類型及特征城市軌道車輛的車體與一般鐵路客車有許多相同之處，但由于其特殊的用途，又有其特有的特征：（1）一般為電動車組，有單節(jié)、雙節(jié)和3節(jié)式等，有頭車（即帶有司機室車輛）和中間車，以及動車與拖車之分。（2）由于服務(wù)于市內(nèi)公共交通，在車內(nèi)的平面布置上有其特征，例如座位少，車門多且開度大，內(nèi)部服務(wù)于乘客的設(shè)備較簡單等。（3）重量的限制較為嚴格，特別是高架輕軌車和獨軌車，要求軸重小，以降低線路的工程投資。（4）為使車體輕量化，對于車體承載結(jié)構(gòu)一般采用大型中空截斷面擠壓鋁形材，或高強度復(fù)合材料，或不銹鋼，構(gòu)成整體承載筒形結(jié)構(gòu)，對車體其它輔助設(shè)施盡量采用輕型化材料。（5）對車體的防火要求嚴格，特別是運行于地下隧道的地鐵車輛，一旦發(fā)生火災(zāi)后果不堪設(shè)想。在車體的解鉤及選材上采用防火設(shè)計和阻燃處理。（6）對車輛的隔音和減噪有嚴格的要求，以最大限度地降低噪聲對乘客和沿線居民的影響。（7）由于用于市內(nèi)交通，對車輛的外觀造型和色彩都有美化與城市景觀相協(xié)調(diào)的要求。

2.車體輕量化結(jié)構(gòu)減輕車輛的自重一直是交通運輸部門長期來為之奮斗的目標，自重的減輕不僅可帶來材料的牽引動力消耗的節(jié)約，而且可減輕車輛走行部分和線路的磨耗，延長使用壽命，帶來巨大的經(jīng)濟效益。一般車體承載結(jié)構(gòu)的重量約占車輛自重的20%～25%，因此研究車體承載結(jié)構(gòu)的輕量化具有現(xiàn)實意義。傳統(tǒng)的鐵路客車車體均采用由普通碳素鋼制成的有眾多縱、橫型材構(gòu)成的骨架和外包板結(jié)構(gòu)，形成一個筒形薄殼整體承載結(jié)構(gòu)，一般自重達10t～13t。普通碳素鋼車體使用中腐蝕十分嚴重，增加了維修的工作量和開支。為了提高車體的耐腐蝕性，延長車體的使用壽命，現(xiàn)在推廣應(yīng)用含銅或含鎳鉻等合金元素的耐腐蝕的低合金鋼材料，可使車體鋼結(jié)構(gòu)自重減輕10%～15%。采用半不銹鋼（包板為不銹鋼，骨架為普通碳素鋼）或全不銹鋼車體，免除了車體內(nèi)壁涂覆防腐涂料和表面油漆，在保證強度、剛度的前提下，板厚可減小，從而達到車體薄壁化、輕量化，簡化了工藝，減輕了重量，同時也提高了使用壽命。一般不銹鋼車體自重比普通碳素鋼可減輕1t～2t。為了進一步實現(xiàn)車體輕量化，德、日、英等國在近代高速列車、地鐵車、輕軌車和近郊客車上采用鋁合金車體。由于鋁合金的比重僅為鋼的1/3，而彈性模量也為鋼的1/3，為了充分發(fā)揮材料的承載能力，鋁制和鋼制車體在結(jié)構(gòu)形式上有很大的差異。在鋁制車體結(jié)構(gòu)設(shè)計中，車體主要承載構(gòu)件一般采用大型中空截面擠壓鋁型材，以提高構(gòu)件的剛度，充分發(fā)揮材料的承載能力，達到最大限度地減輕車體自重。全車的底架、側(cè)墻、車頂均采用大型中空截面的擠壓鋁型材拼焊而成，比之鋼制車體焊接工作量減少40%。制造工藝大為簡化，重量可減輕3t～5t?？杀ＷC車體承載結(jié)構(gòu)在使用期內(nèi)（25年～30年）不維修或少維修。

3.車門結(jié)構(gòu)城市軌道車輛的車門一般采用壓縮空氣為動力的風動門，也有采用電氣驅(qū)動的車門。由于車輛運載客流量大，乘客上下車頻繁，一般車體每側(cè)車門開度較大，數(shù)量也較多，例如，上海地鐵車每側(cè)設(shè)有5扇內(nèi)藏嵌入式對開拉門1900mm×1300mm（高×寬）。在帶司機室車（A車）的前端中央還設(shè)有應(yīng)急安全疏散門，在緊急情況下，做成可伸縮的套接式踏級板可向前放下到路基上，列車內(nèi)的乘客可通過此踏級板疏散到路基上。電控風動門由壓縮空氣驅(qū)動傳動風缸，再通過機械傳動系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)完成車門的開關(guān)動作。機械傳動系統(tǒng)的作用是將傳動風缸活塞桿運動傳遞至車門，使門動作。電氣控制系統(tǒng)包括風動門控制、再開門控制、車門動作監(jiān)視和列車控制電路聯(lián)鎖等內(nèi)容，其作用是為了保證車門動作可靠和行車安全。電氣驅(qū)動車門有電動機、傳動裝置（軸、磁性離合器、皮帶輪和齒形皮帶）、控制器、閉鎖裝置和緊急開門裝置組成。齒形皮帶與兩個門翼相固定，閉鎖和解鎖所需的扭矩有電動機提供。另一種電驅(qū)動裝置為電動機通過一根左右同步的螺桿和球面支承螺母驅(qū)動滾珠擺動導(dǎo)向件和與其固定的門翼。車門的電氣控制系統(tǒng)一般采用電子控制技術(shù)，可根據(jù)乘客和司機的不同要求編制程序修改操作過程，自動監(jiān)控裝置具有全方位監(jiān)控車門系統(tǒng)，自動故障報警和記錄的功能。為了防止在開關(guān)門時夾傷乘客，現(xiàn)代自動車門還設(shè)有防夾裝置，車門前段最大擠夾力根據(jù)歐洲標準規(guī)定為：在關(guān)門時最大擠夾力＜200N；在開門時＜250N。地鐵和輕軌車輛的車門，按其開啟方式可分為以下四種形式：（1）內(nèi)藏嵌入式側(cè)移門（2）外側(cè)移門（3）拉塞門（4）外擺式車門二車輛轉(zhuǎn)向架

轉(zhuǎn)向架是支承車體并負擔車輛沿著軌道走行的支承走行裝置(如圖1)。為了便于通過曲線，在車體和轉(zhuǎn)向架之間設(shè)有心盤或回轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)向架可以繞一中心軸相對車體轉(zhuǎn)動。為了改善車輛的運行品質(zhì)和滿足運行要求，在轉(zhuǎn)向架上設(shè)有彈簧減震裝置和制動裝置。對于動車，轉(zhuǎn)向架上還裝有牽引電機和減速機構(gòu)，以驅(qū)動車輛運行，這種轉(zhuǎn)向架稱為動力轉(zhuǎn)向架。轉(zhuǎn)向架是車輛最重要的組成部件之一，它的結(jié)構(gòu)是否合理直接影響車輛的運行品質(zhì)、動力性能和行車安全。圖5-15車輛轉(zhuǎn)向架一.轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)原理1.轉(zhuǎn)向架的作用及要求（1）采用轉(zhuǎn)向架可增加車輛的載重、長度和容積。（2）轉(zhuǎn)向架相對于車體可自由回轉(zhuǎn)，使較長的車輛能自由通過半徑曲線，減少運行阻力與噪聲，提高運行速度。（3）便于安裝彈簧減振裝置，保證車輛在通過兩軌頭高低不平處時，車體支承點的垂直移動量僅為二軸車輪對支點的一半，從而提高了運行的平穩(wěn)性。（4）支承車體，承受并傳遞從車體至輪軌的各種載荷及作用力，使各軸重均勻分配。（5）便于安裝制動裝置，傳遞制動力，滿足運行要求。（6）便于在轉(zhuǎn)向架上安裝牽引電機及減速裝置，驅(qū)動輪對（或車輪），使車輛沿著軌道運行。（7）轉(zhuǎn)向架為車輛的一個獨立部件，便于轉(zhuǎn)向架的互換、制造和維修。2.轉(zhuǎn)向架的組成（1）輪對軸箱裝置軸箱與軸承裝置是聯(lián)系構(gòu)架和輪對的活動關(guān)節(jié)，使輪對的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿著軌道的平動。輪對沿鋼軌的滾動，除傳遞車輛的重量外，還傳遞輪軌之間的各種作用力。（2）彈性懸掛裝置為減少線路不平順和輪對運動對車體各種動態(tài)的影響，轉(zhuǎn)向架在輪對與構(gòu)架或構(gòu)架與車體（搖枕）之間，設(shè)有彈性懸掛裝置。前者稱為軸箱懸掛裝置，后者稱搖枕（或中央）懸掛裝置，也可稱一系懸掛裝置和二系懸掛裝置。彈性懸掛裝置包括彈簧、減振、定位裝置。（3）構(gòu)架構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)，它把轉(zhuǎn)向架的各個零、部件組成一個整體。故它不僅承受、傳遞各種載荷及作用力，而且它的結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸都應(yīng)該滿足各零、部件組裝的要求。（4）制動裝置為使運行中的車輛在規(guī)定的距離范圍內(nèi)停車，必須安裝制動裝置，其作用是傳遞和放大制動缸的制動力，使閘瓦與輪對之間的轉(zhuǎn)向架內(nèi)摩擦力轉(zhuǎn)換為輪軌之間的外摩擦力，產(chǎn)生制動效果。（5）牽引電機與齒輪變速傳動裝置使牽引電機的扭矩轉(zhuǎn)化為輪對或車輪上的轉(zhuǎn)距，利用輪軌之間的粘著作用，驅(qū)動車輛沿著鋼軌運行。（6）轉(zhuǎn)向架支承車體裝置車體與轉(zhuǎn)向架聯(lián)結(jié)部分的結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足安全可靠地支承車體，并傳遞各種載荷和作用力，同時車體與轉(zhuǎn)向架之間應(yīng)能繞不變的旋轉(zhuǎn)中心相對轉(zhuǎn)動，以使車輛順利通過曲線。

3.轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)的分類1）按車軸的數(shù)目和類型按轉(zhuǎn)向架上軸數(shù)，可分為2軸、3軸和多軸轉(zhuǎn)向架。轉(zhuǎn)向架軸數(shù)的多少是由車輛總重和每根軸的允許軸重確定的。車輛的類型，在我國鐵路車輛上按允許軸重分為B、C、D、E共四種，最大允許軸重受到線路和橋梁標準的限制。2）按軸箱定位方式約束輪對與軸箱之間相對運動的機構(gòu)稱為軸箱定位裝置，它對轉(zhuǎn)向架的橫向動力性能、抑制蛇行運行具有決定性作用。常見的定位裝置的結(jié)構(gòu)形式有：拉板式定位、拉桿式定位、轉(zhuǎn)臂式定位、層疊式橡膠彈簧定位和干摩擦式導(dǎo)柱定位。3）按彈簧裝置的型式根據(jù)轉(zhuǎn)向架所裝設(shè)的彈簧系統(tǒng)的多少可分為：（1）一系彈簧懸掛：在車體與輪對之間，只設(shè)有一系彈簧減振裝置。如圖2-a所示。（2）兩系彈簧懸掛：在車體與輪對之間設(shè)有兩系彈簧減振裝置。如圖2-b所示。

2-a一系彈簧懸掛2-b兩系彈簧懸掛4）按搖枕彈簧的橫向跨距轉(zhuǎn)向架中，搖枕彈簧橫向跨距的大小對車體的傾覆穩(wěn)定性影響顯著。增大跨距可增加車體抗傾覆的復(fù)原力矩，提高車體在彈簧上的穩(wěn)定性。根據(jù)搖枕懸掛裝置中彈簧橫向跨距的不同可分為：外側(cè)懸掛、內(nèi)側(cè)懸掛和中心懸掛。5）按車體與轉(zhuǎn)向架之間的載荷傳遞方式（1）心盤集中承載車體上的全部重量通過前后兩個上心盤分別傳遞給前后轉(zhuǎn)向架的兩個下心盤。如圖3-a所示。（2）非心盤承載車體上的全部重量通過中央彈簧懸掛直接傳遞給轉(zhuǎn)向架構(gòu)架，或者通過中央彈簧懸掛裝置與構(gòu)架之間裝設(shè)的旁承裝置傳遞，如圖3-b所示。（3）心盤部分承載車體上的重量按一定比例分配，分別傳遞給心盤和旁承，使之共同承載。如圖3-c所示。圖3車體載荷傳遞方式a心盤集中承載b非心盤承載c心盤部分承載

6）鉸接式轉(zhuǎn)向架的車體與轉(zhuǎn)向架連接方式在城市軌道車輛中，特別是輕軌車輛常常采用鉸接式轉(zhuǎn)向架。這種轉(zhuǎn)向架與車體連接，既要保證相鄰兩車體端部彼此連接傳遞垂直、縱向和橫向載荷，又能保證車體兩端在通過曲線時能彼此相對轉(zhuǎn)動（垂直和橫向）。其連接結(jié)構(gòu)原理有如圖4所示的三種方式：圖4鉸鏈式轉(zhuǎn)向架的車體與轉(zhuǎn)向架連接方式a具有雙排球形轉(zhuǎn)盤的鉸鏈轉(zhuǎn)向架b具有球心盤的鉸鏈轉(zhuǎn)向架cTGV高速列車鉸鏈轉(zhuǎn)向架鉸接端支承端a）具有雙排球形轉(zhuǎn)盤的鉸接轉(zhuǎn)向架兩相鄰車體一端支于內(nèi)盤，另一端支于外盤，轉(zhuǎn)動盤通過搖枕彈簧與構(gòu)架相連，構(gòu)架座落在輪對的兩軸箱彈簧上。縱向牽引與沖擊力通過內(nèi)外轉(zhuǎn)盤傳遞。通過曲線時，相鄰兩車體可繞轉(zhuǎn)動盤彼此回轉(zhuǎn)。見圖4-a所示。b）具有球心盤的鉸接轉(zhuǎn)向架兩相鄰車體端部通過球形心盤相互搭接。球心盤座固結(jié)于搖枕梁上，搖枕梁座落在構(gòu)架上，構(gòu)架通過軸箱彈簧與輪對連接。見圖4-b所示。c）TGV高速列車的雅可比鉸接轉(zhuǎn)向架列車的中間車一端為支承端，另一端為鉸接端。支承端車體端墻的兩側(cè)設(shè)空氣彈簧承臺，中央設(shè)有下球心盤座，車體的載荷經(jīng)彈簧承臺至空氣彈簧，再到構(gòu)架，相鄰鉸接端車體端墻的中央設(shè)有上球心盤，搭接于相鄰車體支承端的中央下心盤上，車體的一半重量經(jīng)心盤傳至支承端，兩車輛之間的縱向力也通過心盤傳遞。所以中間車體成三點支撐。見圖4-c所示。二.輪對軸箱裝置及彈簧減振元件

1.輪對

輪對是由一根車軸和兩個相同的車輪采用過盈配合使之牢固地結(jié)合在一起，是組成轉(zhuǎn)向架的重要部件之一。如圖5所示。圖5輪對輪對承擔車輛全部載荷，引導(dǎo)車輛沿著鋼軌高速運行，同時還承受著從車體、鋼軌傳來的各種力的作用。因此，輪對應(yīng)具有足夠的強度，以保證在允許的最高速度和最大載荷下安全運行。應(yīng)在強度足夠和保證一定使用壽命前提下，使其重量最小，并具有一定的彈性，以減少輪軌之間的作用和磨耗。輪對在正常狀態(tài)線路上運行時，輪緣的內(nèi)側(cè)距是影響運行安全的重要因素。輪緣內(nèi)側(cè)距有嚴格的規(guī)定：一般鐵路標準輪對，內(nèi)側(cè)距為1353±3mm；我國地鐵車輛輪對，內(nèi)側(cè)距為1353±2mm。輪緣內(nèi)側(cè)距應(yīng)保證在任何線路上運行時輪緣與鋼軌之間有一定的游間，以減少輪緣與鋼軌的磨耗；應(yīng)保證在最不利情況下，輪對踏面在鋼軌上仍有足夠的安全搭接量，不致造成脫軌；應(yīng)保證安全通過道岔。（1）車軸軌道車輛使用的車軸，絕大多是為圓截面實心軸，采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼加熱鍛壓成型，在經(jīng)熱處理（正火或正火后再回火）和機械加工制成。車軸為轉(zhuǎn)向架的簧下部分的質(zhì)量對改善車輛運行品質(zhì)和減少對輪軌動力作用有很大影響，特別對于高速列車，為降低簧下質(zhì)量常采用空心車軸結(jié)構(gòu)。由于車軸主要承受橫向彎矩作用，截面中心部分應(yīng)力很小，制成空心結(jié)構(gòu)后，對車軸的強度影響很小。一般空心車軸比實心車軸可減輕20%～40%的質(zhì)量。（2）車輪車輪的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、材質(zhì)是多種多樣的。按其結(jié)構(gòu)分為整體車輪和帶箍車輪兩種。整體車輪按其材質(zhì)可分為輾鋼輪和鑄鋼輪等。輪箍輪又可分鑄鋼輻板輪心以及鑄鋼輻條輪心的車輪。為降低噪聲，減小簧下質(zhì)量，還有橡膠彈性車輪、消聲輪等。我國目前車輛上大部分采用整體輾鋼車輪。整體輾鋼車輪由踏面、輪緣、輻板和輪轂組成，車輪與鋼軌的接觸面成為踏面，一側(cè)沿著圓周突起的圓弧部分成為輪緣，是保持車輛沿鋼軌運行，防止脫軌的重要部分。踏面沿徑向的厚度部分成為輪輞。輪轂是輪與軸互相配合的部分，輪輞與輪轂聯(lián)接的部分稱輻板。

2.滾動軸承軸箱裝置軸箱裝置的作用是，將輪對和構(gòu)架（或側(cè)架）聯(lián)系在一起，使輪對沿鋼軌的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿線路的平動，并把車輛的重量以及各種載荷傳遞給輪對，保證良好的潤滑性能，減少磨耗，降低運行阻力，防止燃油。軸箱裝置按軸承工作特性分為滾動軸承軸箱和滑動軸承軸箱裝置。我國鐵路已基本實現(xiàn)滾動軸承化，這是實現(xiàn)鐵路車輛技術(shù)裝備現(xiàn)代化的重要標志。采用滾動軸承后，顯著地降低了車輛的起動阻力和運行阻力，改善了車輛走行部分的工作條件，減少了燃油的慣性事故，減輕了維護和檢修工作，降低了運營成本。

3.彈簧結(jié)構(gòu)車輛在軌道上運行時，由于線路的不平順、軌隙、道岔、軌面的缺陷和磨耗以及車輪踏面的斜度、擦傷，和輪軸的偏心等原因，必將伴隨產(chǎn)生復(fù)雜的振動和沖擊。為了提高車輛運行的平穩(wěn)性，保證旅客的舒適度和所運貨物的完整無損，必須設(shè)有彈簧減振裝置。車輛上采用彈簧減振裝置按其作用的不同，大體可分為3類：第一類為主要起緩和沖動的彈簧裝置，如中央彈簧和軸箱彈簧；第2類是主要起衰減振動（消耗振動能量）的減振裝置，如垂向、橫向減振器。第3類是主要起彈性約束作用的定位裝置，如軸箱定位裝置，搖枕與構(gòu)架之間的縱、橫向緩沖裝置等。

4.減振元件車輛上采用的減振器與彈簧一起構(gòu)成彈簧減振裝置。彈簧主要起緩沖作用，緩和來自軌道的沖擊和振動的激擾力，而減振器的作用是減小振動，它的作用力總是與運動的方向相反，起著阻止振動消耗振動能量的作用。通常減振器有變機械能為熱能的功能，減振阻力的方式和數(shù)值的不同，直接影響到振動性能。軌道車輛采用的減振器按阻力特性可分為常阻力和變阻力兩種減振器；按安裝位置可分軸箱減振器和中央（搖枕）減振器；按減振方向可分垂向和橫向減振器；按結(jié)構(gòu)特點又可分摩擦減振和液壓（又稱油壓）減振器。三.動力轉(zhuǎn)向架的傳動系統(tǒng)

地鐵和輕軌的動力轉(zhuǎn)向架，不論是采用直流電機或交流電機，均需通過機械減速裝置，將電機的扭矩轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向架輪對轉(zhuǎn)距，利用輪軌的粘著作用，趨使車輛沿著鋼軌運行。根據(jù)牽引電機在轉(zhuǎn)向架上（或車體上）配置的特征，以及電機轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)向架輪隊之間傳動的特征，大致可分為以下6種結(jié)構(gòu)形式：1.爪形軸承的傳動裝置城市電動軌道車輛最古老的傳動形式為，直接利用牽引電機驅(qū)動軸上的齒輪帶動輪對軸傳遞扭矩，這是馬達軸與輪對軸呈平行配置。牽引電機的一部分重量通過兩個爪形軸承支承于輪對軸上，另一部分重量通過彈簧支于構(gòu)架梁上。一般牽引電機的小齒輪與輪對上的大齒輪之間的傳動比取為1：4至1：6。由于這種傳動結(jié)構(gòu)簡單、堅固，所以至今仍在輕軌車輛上獲得應(yīng)用。2.橫向牽引電機—空心軸傳動裝置該傳動裝置將牽引電機支承于構(gòu)架橫梁上，采用電機空心軸和高彈性的聯(lián)軸器驅(qū)動齒輪減速箱，解決了上述方案的電機直接置于輪軸增加簧下重量和傳動件過小的扭轉(zhuǎn)彈性常導(dǎo)致集電器過載的問題。在空心電樞和齒輪減速箱的小齒輪之間設(shè)置了一可移動的橡膠高彈性的鋼片聯(lián)軸器。減速箱一端支于輪對軸上，另一端通過一可動的縱向可調(diào)節(jié)的支撐鉸接于構(gòu)架上。空間軸傳動由于其重量輕、作用可靠和耐久性在城市軌道車輛中獲得廣泛應(yīng)用。3.兩軸—縱向驅(qū)動、騎馬式結(jié)構(gòu)沿轉(zhuǎn)向架運動方向配置的牽引電機連同齒輪減速箱組成一組合體夸起在轉(zhuǎn)向架的兩輪對上，牽引電機的兩側(cè)與帶有法蘭的減速箱組成一個自承載的組合體，牽引電機驅(qū)動軸經(jīng)齒輪減速后，借助于空心軸和橡膠聯(lián)軸器與輪對軸彈性連接。這種結(jié)構(gòu)通過機械聯(lián)結(jié)強制驅(qū)動轉(zhuǎn)向架的兩個輪對具有相同的加速度，若兩輪對的車輪直徑存在差異，由此也造成運行阻力上升和磨耗的增加。另外他的整個裝置均有轉(zhuǎn)向架的兩輪對直接支承，增加了簧下重量，加劇了轉(zhuǎn)向架的運動動力作用。4.全彈性結(jié)構(gòu)的兩軸—縱向驅(qū)動這種裝置的牽引電機完全彈性地固定于轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)的橫梁上，電機驅(qū)動軸經(jīng)減速齒輪驅(qū)動萬向接頭空心軸，在經(jīng)橡膠連桿聯(lián)軸器將扭矩傳遞給輪對。5.牽引電機對角配置的單獨軸—縱向驅(qū)動兩牽引電機對角懸掛于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的兩橫梁上，電機與齒輪傳動裝置之間扭矩的傳遞經(jīng)由一連桿軸實現(xiàn)。齒輪減速箱一端彈性懸掛于構(gòu)架的端梁，另一端抱在輪對車軸上。轉(zhuǎn)向架上兩套電機及其傳動裝置獨立地配置，各自驅(qū)動一輪對。6.牽引電機置于車體上的驅(qū)動裝置牽引電機裝于車體上，電機驅(qū)動軸經(jīng)萬向聯(lián)軸節(jié)將扭矩傳遞給置于轉(zhuǎn)向架上的減速裝置，從而使輪對轉(zhuǎn)動。四.城市軌道車輛轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)

城市軌道車輛包括地下鐵道車輛、高架輕軌車輛和有軌電車等，一般均為電動車輛。城市軌道車輛的轉(zhuǎn)向架可分為動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向架，動力轉(zhuǎn)向架裝設(shè)有牽引電機、減速箱以及集電器裝置等。由于城市軌道車輛承擔運送乘客的任務(wù)，所以它的轉(zhuǎn)向架也應(yīng)具備一般客車轉(zhuǎn)向架的各種裝置和性能。除此之外，這種車輛運行于地下隧道或城市的高架道路上，要求轉(zhuǎn)向架具有較低的噪聲和良好的減振性能，并且能適應(yīng)車輛載重量變化較大的能力。所以轉(zhuǎn)向架一般廣泛采用空氣彈簧和橡膠彈簧作為彈性懸掛元件。為降低工程造價（特別是輕軌交通的高架道路），要求輪對的軸重盡可能地低。為方便殘疾人上下車，在國外為輕軌車又有軌電車設(shè)計低地板轉(zhuǎn)向架。1.DK型地鐵客車轉(zhuǎn)向架我國設(shè)計制造的用于北京地鐵車輛的轉(zhuǎn)向架為無搖動臺DK型轉(zhuǎn)向架，屬于該系列的有DK1、DK2、DK3、DK6及DK7等多種型號。2.上海地鐵車輛轉(zhuǎn)向架該轉(zhuǎn)向架是由德國Duewag公司制造的無搖枕空氣彈簧轉(zhuǎn)向架，它采用有二系懸掛裝置（一系人字形橡膠彈簧和二系空氣彈簧）、液壓減振器、抗側(cè)滾扭桿和橫向相交緩沖擋組成的減振裝置。車體和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架通過中心座和中心銷相互連接，彼此可相互回轉(zhuǎn)。在構(gòu)架橫梁下面裝有牽引拉桿，共兩根成對角配置，牽引拉桿的兩端嵌有橡膠件，一端與中心座相連接，另一端安裝在構(gòu)架上，用來傳遞車體與轉(zhuǎn)向架之間的縱向力。每輛車裝有兩臺轉(zhuǎn)向架，對于動車裝設(shè)動力轉(zhuǎn)向架，拖車裝設(shè)非動力轉(zhuǎn)向架，兩者的區(qū)別為動力轉(zhuǎn)向架上裝有兩臺牽引電機和減速裝置。3.法國巴黎地鐵帶橡膠輪的轉(zhuǎn)向架這種轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)特征為，在輪對鋼軌的外側(cè)設(shè)置橡膠輪胎，在轉(zhuǎn)向架二輪對的外側(cè)裝設(shè)導(dǎo)向小橡膠輪。相對應(yīng)地在兩鋼軌的外側(cè)裝設(shè)工字形橡膠輪走行滾道，滾道的水平面與軌面平齊，另在線路的兩側(cè)與導(dǎo)向小橡膠輪對應(yīng)位置安裝側(cè)向?qū)蜍?，以供轉(zhuǎn)向架走行時導(dǎo)向之用。4.低地板轉(zhuǎn)向架在城市有軌電車中，為便于殘疾人車和童車直接從車站站臺推入車內(nèi)，要求整車地板面高設(shè)計成僅300mm～350mm，使車地板與站臺平齊，故需將轉(zhuǎn)向架設(shè)計成特殊的結(jié)構(gòu)，即所謂低地板轉(zhuǎn)向架，這種轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架設(shè)計成元寶形，兩輪對之間呈下凹形。牽引電機置于車體上，通過十字頭聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動轉(zhuǎn)向架上的減速機構(gòu)，使輪對轉(zhuǎn)動。三車鉤緩沖裝置

一.車鉤緩沖裝置的用途及分類1.車鉤緩沖裝置的用途車輛緩沖裝置是車輛最基本的也是最重要的部件之一。它是用來連接列車中各車輛使之彼此保持一定的距離，并且傳遞和緩和列車在運行中或在調(diào)車時所產(chǎn)生的縱向力或沖擊力。如果上述的作用是由同一裝置來承擔的，那么該裝置稱之為牽引緩沖裝置。如果它們分別由不同的裝置來承擔，則分別稱之為牽引連掛裝置和緩沖裝置。牽引連掛裝置用來保證動車和車輛彼此連接，并且傳遞和緩和拉伸（牽引）力的作用。緩沖裝置（緩沖盤）用來傳遞和緩和壓縮的作用，并且使車輛彼此之間保持一定的距離。2.車鉤緩沖裝置的分類按照牽引連掛裝置的連接方法，可分為非自動車鉤和自動車鉤。非自動車鉤要有人工來完成車輛的連接，而自動車鉤則不需要人參與就能實現(xiàn)連接。我國鐵路和城市軌道均采用自動車鉤。自動車鉤可分為兩種基本類型：非剛性車鉤和剛性車鉤。此外，還有半剛性自動車鉤。非剛性車鉤（圖6（a））允許兩個相連接的車鉤鉤體在垂直方向上有相對位移。當兩個車鉤的縱軸線存在高度差時，兩個鉤呈階梯形狀，并且各自保持水平位置。由于鉤體的尾端相當于銷接，這就保證了車鉤在水平面內(nèi)的位移。剛性車鉤（圖6（b））不允許兩連掛車鉤存在相對位移，如果在車輛連掛之前兩車鉤的縱向軸線高度已有偏差，那么在連掛后，兩車鉤的軸線處在同一條直線上并呈傾斜狀態(tài)。兩鉤體的尾端具有完全的銷接，這就能保證兩連掛車輛之間可以具有相對的平移和角位移，保證具有這些位移的必要性是由于線路的水平面及縱坡面是變化的，以及由于車體在彈簧上的振動和作用于車輛上的力所決定的。剛性車鉤主要用于地下鐵道車輛和城市輕軌車輛，以及高速列車上。非剛性車鉤較普遍地應(yīng)用于一般鐵路客車貨車上。圖6非剛性車鉤與剛性車鉤

(a)(b)二.密接式中央牽引、緩沖連掛裝置

密接式中央牽引、緩沖連掛裝置集牽引、緩沖和連掛于一體，通過車輛彼此相向緩慢走行相互碰撞，使鉤頭的連接器動作，實現(xiàn)兩車輛的機械、電氣線路和空氣管路的自動連接的一種裝置。在兩連掛車鉤高度具有偏差，以及在有坡度線路和曲線上都能安全地連掛，這種車鉤屬于剛性自動車鉤，主要用于地下鐵道車輛和城市輕軌車輛上。密接式中央牽引、緩沖連掛裝置按其鉤頭結(jié)構(gòu)的不同具有多種形式，我國制造的地下鐵道車輛上采用凸錐和凹錐結(jié)構(gòu)實現(xiàn)兩鉤的閉鎖。在歐洲大都采用Schafenberg型結(jié)構(gòu)的密接式車鉤和BSL—COMPACT型密接式車鉤。

1.鉤頭結(jié)構(gòu)鉤頭殼體為焊接件，它由兩部分組成，前面為一帶有錐體和喇叭口的突出件，后面為連接法蘭。當兩鉤連接時，前面的錐體和喇叭口用來作為引導(dǎo)對準之用，伸出在前面的爪把用來擴展車鉤的連接范圍。前端的圓孔用來安置空氣管路連接器，在鉤頭殼體中配置有車鉤鎖閉零件和解鉤風缸。借助于鉤頭殼體后部的法蘭將鉤頭與牽引緩沖裝置連成一體。