《城市軌道交通車輛》 課件 項(xiàng)目四 構(gòu)架與輪對(duì)2

二、構(gòu)架的作用、分類及組成

學(xué)習(xí)領(lǐng)域四城軌車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的作用：構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架各組成部分的安裝基礎(chǔ)，通過(guò)構(gòu)架把轉(zhuǎn)向架的組成部件組合成一個(gè)整體，構(gòu)架也是轉(zhuǎn)向架承載的主要部件。一、構(gòu)架的作用對(duì)構(gòu)架的要求：部分尺寸精度要求較高，使一些部件安裝具有較高的定位精度，如輪對(duì)定位，使轉(zhuǎn)向架達(dá)到較高的運(yùn)行性能。便于各部件及附加裝置的安裝，包括輪對(duì)安裝、傳動(dòng)齒輪裝置的懸掛、牽引電機(jī)的安裝、制動(dòng)系統(tǒng)的安裝。結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，具有足夠高的強(qiáng)度，承受并傳遞牽引力、制動(dòng)力、車體重量以及各種沖擊、振動(dòng)，保證列車運(yùn)行安全。一、構(gòu)架的作用

二、構(gòu)架的分類就制造工藝而言，轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架主要有鑄鋼構(gòu)架和焊接構(gòu)架兩種形式。鑄鋼構(gòu)架由于重量大，鑄造工藝復(fù)雜，使用中受到一定程度的限制，城軌車輛中一般不采用鑄鋼構(gòu)架。焊接構(gòu)架的組成梁件為中空箱形，重量輕，節(jié)省材料，又能滿足強(qiáng)度和剛度的要求，所以應(yīng)用比較廣泛。按結(jié)構(gòu)形式有：開(kāi)口式、封閉式，或H形、日字形、目字形等。

目前地鐵多數(shù)采用了“H”形的壓型鋼板焊接構(gòu)架。構(gòu)架主要由左、右側(cè)梁，一根或幾根橫梁及前后端梁組焊而成。沒(méi)有端梁的構(gòu)架，稱開(kāi)口式構(gòu)架；有端梁的構(gòu)架，稱封閉式構(gòu)架。

三、構(gòu)架的組成

廣鐵一號(hào)線轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1側(cè)梁；2空氣彈簧座；3橫梁；4軸箱吊框；5電機(jī)安裝座；6齒輪箱吊座

側(cè)梁側(cè)梁是構(gòu)架的主要承載梁，是傳遞垂向力、縱向力和橫向力的主要構(gòu)件，側(cè)梁還用來(lái)確定輪對(duì)位置。側(cè)梁上設(shè)有踏面單元制動(dòng)器、一系簧、二系簧等部件的安裝座。各部件安裝座的安裝孔都經(jīng)過(guò)精確定位，從而保證了所有部件組裝后的轉(zhuǎn)向架運(yùn)行性能。

橫梁和端梁構(gòu)架兩邊是側(cè)梁，中間用兩根橫梁連接，橫梁上焊有齒輪箱吊座、電機(jī)安裝座以及牽引桿安裝座。這種結(jié)構(gòu)可提供適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，提高構(gòu)架強(qiáng)度可以減少車輛簧下質(zhì)量，提高車輛運(yùn)行品質(zhì)（運(yùn)行平穩(wěn)性和安全性）。橫梁和端梁用來(lái)保證構(gòu)架在水平面內(nèi)的剛度，使兩軸平行并承托牽引電機(jī)等。構(gòu)架的其他組成部分構(gòu)架上還設(shè)有中心座安裝座、軸箱吊框、制動(dòng)吊座、高度控制閥座、抗側(cè)滾扭桿座、減振器座和止擋等，用于安裝相關(guān)設(shè)備。構(gòu)架上兩側(cè)有4個(gè)掛架，即每個(gè)側(cè)梁彎臂上有一個(gè)，用于起吊構(gòu)架。構(gòu)架的強(qiáng)度和剛度對(duì)轉(zhuǎn)向架的性能很重要，其主要破壞形式是裂紋和變形。四、輪對(duì)

輪對(duì)的組成輪對(duì)是由一根車軸和兩個(gè)同型號(hào)車輪通過(guò)過(guò)盈配合組裝而成。輪對(duì)組裝過(guò)程通常采用冷壓或熱套的工藝，使車輪與車軸牢固地結(jié)合在一起，使用過(guò)程中也不允許有松脫現(xiàn)象。輪對(duì)結(jié)構(gòu)圖

1車軸；2車輪輪對(duì)的作用及要求輪對(duì)的作用是引導(dǎo)車輛沿鋼軌運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還承受著車輛與鋼軌之間的載荷。輪對(duì)性能好壞直接影響到車輛的運(yùn)行品質(zhì)。對(duì)車輛輪對(duì)的要求是：具有足夠的強(qiáng)度，以保證車輛的安全運(yùn)行；保證強(qiáng)度和使用壽命的前提下，應(yīng)減輕輪對(duì)的重量；具有一定的彈性，以減少車輪與鋼軌之間的動(dòng)作用力和磨耗。輪對(duì)內(nèi)側(cè)距

輪對(duì)的內(nèi)側(cè)距是保證車輛運(yùn)行安全的一個(gè)重要參數(shù)。輪對(duì)在鋼軌上滾動(dòng)時(shí)，輪對(duì)內(nèi)側(cè)距應(yīng)保證在最不利的條件下，車輪踏面在鋼軌上仍有足夠的安全搭接量，不致造成掉道，同時(shí)還應(yīng)保證車輛在線路上運(yùn)行時(shí)輪緣與鋼軌之間有一定的游隙。輪緣與鋼軌之間的游隙太小，可能會(huì)造成輪緣與鋼軌的嚴(yán)重磨耗；輪緣與鋼軌之間的游隙太大，會(huì)使輪對(duì)蛇行運(yùn)動(dòng)的振幅增大，影響車輛運(yùn)行品質(zhì)。輪對(duì)內(nèi)側(cè)距有嚴(yán)格的規(guī)定：我國(guó)地鐵車輛輪對(duì)內(nèi)側(cè)距為1353±2mm。4.1車軸車軸功能：連接車輪和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架；支撐轉(zhuǎn)向架和車體；傳遞牽引力；傳遞制動(dòng)力；承受車體重量。車軸組成圖

動(dòng)車車軸

車軸組成軸頸(1)：用以安裝滾動(dòng)軸承，負(fù)擔(dān)著車輛重量，并傳遞各方向的靜動(dòng)載荷。輪座(2)：是車軸與車輪配合的部位。輪座直徑向外側(cè)逐漸減少，成為錐體，廣州地鐵1、2號(hào)線車軸輪座錐度為1：300，同時(shí)為了便于壓裝，減少應(yīng)力集中，輪座最外側(cè)還有一小段錐度較大的錐面。輪座是車軸受力最大的部位。防塵擋板座(3)：為車軸與防塵板的配合部位，其直徑比軸頸直徑大，比輪座直徑小，位置介于兩者之間，是軸頸與輪座的過(guò)度部分，以減少應(yīng)力集中。軸身(5)：是車軸中央部分，該部位受力最小。為了減少簧下質(zhì)量，有些輪對(duì)采用空心車軸。4.2車輪車輪的分類：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)分為整體輪和輪箍輪兩種。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、輾（zhǎn）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。4.2車輪1—踏面；2—輪緣；3—輪輞；4—輻板；5—輪轂；6—輪箍；7—扣環(huán)；8—輪心車輪的組成目前我國(guó)城軌車輛普遍采用整體輾鋼輪。整體輾鋼輪由踏面、輪緣、輪輞、輻板和輪轂組成。車輪與鋼軌的接觸面稱為踏面，踏面一側(cè)突出的圓弧部分稱為輪緣，輪緣是保持車輛沿鋼軌運(yùn)行，防止脫軌的重要部分，輪輞是踏面下，車輪最外的一圈。輪轂是輪與軸相互配合的部分，輻板是聯(lián)接輪輞和輪轂的部分。輻板上有兩個(gè)圓孔，便于輪對(duì)在切削加工時(shí)與機(jī)床固定和搬運(yùn)輪對(duì)之用。4.2車輪1—踏面；2—輪緣；3—輪輞；4—輻板；5—輪轂；6—輪箍；7—扣環(huán)；8—輪心廣鐵二號(hào)線輪對(duì)車輪輪緣踏面外形車輪與鋼軌的接觸面稱為踏面，輪對(duì)踏面具有一定的斜度，所以稱為錐形踏面。踏面錐形的作用在直線運(yùn)行時(shí)使輪對(duì)能自動(dòng)調(diào)中；在曲線運(yùn)行時(shí)，由于離心力的作用使輪對(duì)偏向外軌，由于踏面錐形的存在，使外軌上滾動(dòng)的車輪以較大的滾動(dòng)圓滾動(dòng)，在內(nèi)軌上以較小的滾動(dòng)圓滾動(dòng)，從而減少了車輪在鋼軌上滑動(dòng)，使輪對(duì)順利通過(guò)曲線；車輪踏面有斜度，運(yùn)行時(shí)車輪與鋼軌接觸的滾動(dòng)直徑在不斷地變化，致使輪軌的接觸點(diǎn)也在不停地變換位置，從而使踏面磨耗更為均勻。磨耗形踏面實(shí)踐證明，錐形踏面車輪的初始形狀，運(yùn)行中將被很快磨耗。當(dāng)磨耗成一定形狀后，車輪與鋼軌的磨耗都變得緩慢，踏面形狀將處于相對(duì)穩(wěn)定。新造輪踏面制成類似磨耗后相對(duì)穩(wěn)定的形狀，即磨耗形踏面磨耗形踏面磨耗型踏面優(yōu)點(diǎn)如下：在相同的行走公里下，可明顯減少踏面的磨耗量，延長(zhǎng)了輪對(duì)的使用壽命，減少了換輪、選輪的工作。磨耗形踏面可減小輪軌接觸應(yīng)力，提高車輛運(yùn)行的橫向穩(wěn)定性和抗脫軌安全性。廣鐵一號(hào)線磨耗形踏面一號(hào)線輪對(duì)磨耗形踏面

輪徑由于車輪踏面有斜度，踏面各處直徑不相同，按有關(guān)規(guī)定，離車輪內(nèi)側(cè)70mm處所測(cè)得的圓的直徑作為車輪直徑，簡(jiǎn)稱輪徑，該圓稱為車輪滾動(dòng)圓。輪徑小，可降低車輛的重心，增大車體容積，減小車輛簧下質(zhì)量，縮小轉(zhuǎn)向架固定軸距，但也