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转向架的作用及组成

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一、 转向架的作用及组成
作用：
1. 采用转向架是为了增加车辆载重，长度，容积，提高运行速度，满足铁路运输发展。
2. 在正常运行条件下，车体能可靠的坐落在转向架上，通过轴承装置是车轮沿钢轨的滚动转化为车体沿轨道线路运行的平动。
3. 支承车体，承受并传递从车体至轮对之间的各种载荷及作用力，并使轴重均匀分配。
4. 保证车辆运行安全，灵活的沿直线线路运行和顺利通过曲线。
5. 转向架结构要便于弹簧减震装置的安装，使之具有良好的减震特性，以缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击，减小应力，提高车辆运行平稳性和安全性。
6. 充分利用轮轨之间的黏着，传递牵引力和制动力，放大制动缸所产生的制动力，是车辆具有良好的制动效果。
7. 转向架为车辆一个独立部件，便于转向架的拆装，单独制造和检修。
组成
1、 轮对轴箱装置
2、 弹性悬挂装置（两系悬挂，弹簧减振装置）
3、 构架
4、 基础制动装置
5、 转向架支撑车体的装置
6、 牵引电机与齿轮变速传动装置
二、 转向架的分类
1. 轴数与类型
按轴数分为二轴、三轴、多轴转向架
按轴型分B、C、D、E型轴转向架
2. 轴箱定位方式：约束轮对于构架之间相对运动的机构，称轴箱定位装置
形式有：①固定定位
②导框式定位
③摩擦导框式定位
④油导桶式定位
⑤拉板式定位
⑥拉杆式定位
⑦转臂式定位
⑧橡胶弹簧定位
3、按弹簧悬挂装置分类
一系弹簧悬挂：车体主轮对之间，只设有一条弹簧减振装置
二系悬挂
4、对心盘集中承载的转向架，根据摇枕悬挂装置中的弹簧的横向跨距的不同，悬挂形式分为：
1.内侧悬挂：弹长度<车长度（横向）
2.外侧悬挂： >
3.中心悬挂： =
中央弹簧横向跨距大小，对于车体在弹簧上的稳定性效果显著，增加其跨距可以增加车体倾覆的复原力矩，提高车体在弹簧上的稳定性，各种型号转向架的主要区别：
橡胶弹簧定位：南京地铁使用
转臂式定位：广州地铁
四、按垂向载荷的分类方式
（一）车体与转向架之间的载荷传递
1．心盘集中承载
2.非心盘集中承载
3.心盘部分承载
（二）转向架中央悬挂装置的载荷传递
1.具有摇动台装置的转向架（缓解横向振动）
2.无摇动台装置的转向架（内有空气弹簧，符合轻量化要求）
（三）构架与轴箱之间的载荷传递
1、转向架侧架直接置于轴向轮对上，无轴箱弹簧装置
2、 支悬于均衡弹簧之上
3、 由轴箱顶部弹簧支撑

三．轮对
轮对组成及基本要求
1. 轮对：一根车轴，两个车轮组成，轮轴接合采用过盈配合，保证车轮、车轴无任何松动。
2. 对车轴轮对的要求：①足够的强度②弹性③阻力小，耐磨性好④直线，曲线运行，抵抗脱轨的安全性。
车轴
1车轴各部分名称及作用
车轴绝大多数是圆截面实心轴，高铁是圆截面空心轴，车轴为全锻压成形
a． 轴颈 （安装轴承，精加工）
b． 轮座（装车轮）
c． 防尘板座（防止灰尘进入轴箱，防止轴箱油脂甩出油箱
d． 轴身
e． 制动盘座（盘形制动）
2 车轴材质及要求
① 质碳素钢加热
② 锻压成形，热处理加工制成

三、 车轮
1、 车轮各部分名称及作用
1） 绝大多数是整体碾钢轮 踏面 轮缘 轮辋 辐板 轮毂 踏面 锥形踏面（标准型踏面） 锻造型踏面
2） 车轮踏面需要有一定的斜度
作用：①便于通过曲线②自动调中③踏面磨耗沿宽度方向较均匀
3） 车轮种类
碾钢整体轮 锻造形式车轮 高速轻型车轮 弹性车轮 轮箍轮装置
轴箱上的标号：车辆方位表示，制动缸鞲鞴
作用：
① 对和侧架或构架联系在一起
② 把钢轨滚动转变为车体沿线路平动
③ 承受车辆重量
④ 传递个方向作用力
⑤ 保证良好的润滑性能，减少磨损，减少阻力
⑥ 良好的密封性，防止雨水、尘土入侵，防止甩油、燃轴事故

一、 滚动轴承轴箱装置
（一） 特点：降低车辆启动阻力和运行阻力，牵引力相同的条件下，提高牵引列车重量和运行速度，减少燃轴事故，延长保养周期
（二） 形式：滚动轴承：圆柱，圆锥，漆面
RD3圆柱滚动轴承 轴向承受载荷<径向垂向承受载荷
（三） 铁路客车圆柱滚动轴承
（1） 结构：内圈 外圈 滚子 保持架 隔离环
（2） 材质：内、外滚：高铬钢或GCr15制成，保持架：青铜或锻钢
（3） 热处理工艺：贝氏体等温淬火
二、 滚动轴承的选型
通用的是根据额定动载荷选取
确定工作条件，根据工作条件，选择类型，精度等级，选用轴承
三、 高速车辆对滚动轴承的要求
影响轴承的性能：轴承结构 轴承质量 润滑油 密封 工作环境
高速车辆使用轴承：降低轴承运转温度和小型轻量化实现
1. 轴承的选型，精度等级，材质及热处理
2. 轴承润滑脂，铁路采用锂基润滑脂，防止金属表面直接摩擦
3. 润滑脂的填充量：轴承 轴承箱的自用空间的50%~30%
4. 轴承密封：高速列车采用迷宫式（整体金属）不完全密封结构
5. 轴承游隙的影响：轴承径向、轴向游隙
6. 轴承的运转速度及降温措施

四、 弹性悬挂原件
按作用分三类弹簧减振装置
1、 缓和冲击的弹簧装置
2、 衰减振动（消耗能量）的减震装置
3、 定位作用的定位装置（弹性元件）

弹性元件的作用及主要特性
特性，挠度，变形，刚度，柔度
弹簧并联使用：旋转方向相反装，否则会卡死

钢弹簧结构及计算
车辆的抗侧滚装置
（1） 增大中央悬挂装置中空气弹簧或刚弹簧的横向间距，增大其角刚度，增大抗侧滚性能。
（2） 抗侧滚装置在中央悬挂装置中
橡胶元件结构及计算
优点：可自由确定其形状，可同时承受多向载荷，便于简化结构，可避免金属件之间的磨损，安装、拆卸方便，无需润滑，可减轻自重，较大的弹性变形，实现预想的良好的非线性特性，较高内阻，对高频振动的减振隔音效果好
缺点：对高低温、耐油性能差，易老化，性能离散度大
用途：用弹簧装置和定位装置

空气弹簧的结构及计算
应用及特点
优点：
1） 刚度可选择低值，降低车辆的振动频率；
2） 刚度随载荷而改变，空中车体振动频率几乎相等，不同状态运行平稳性接近；
3） 与高度控制阀并用，在不同静载荷下，保持底板面距轨面高度不变；
4） 本体与附加空气室之间装有适宜的节流孔，代替垂向安装的液压减震器；
5） 有非线性特性，根据震动性能需要，设计较理想的弹簧特性曲线；
6） 同一弹簧，同时承受三维多方向载荷；
7） 吸收高频性能和隔音性能好
缺点：附件多，成本高，维护和检修工作量大
分类及组成
1． 囊式空气弹簧
2． 膜式空气弹簧，约束膜式，自由膜式
高度控制阀和差压阀

减振元件
分类：按减振方向：垂向减振器，横向减振器，抗蛇形减振器
安装部位：轴箱 中央摇枕
阻力特性：常阻力 变阻力
结构特点：摩擦 油压
弹簧：缓冲作用 减振器：减小振动
油压减振器
注意点：1.良好的密封性
3. 选择在转向架上合理的安装位置

驱动装置
根据牵引电动机在转向架或车体上配置的特征，以及电机转轴与转向架轮对之间的特征，大部分为六种结构形式。

基础制动装置
制动方式：摩擦制动：（闸瓦）他面制动 速度较低
盘形制动 速度较高
电阻制动，再生制动
基础制动装置主要指摩擦制动，动力制动属驱动装置
现在多为混合制动：摩擦制动，电阻制动，再生制动
南京地铁现用

转向架结构
组成：构架 轮对轴箱装置 摇枕弹簧装置 基础制动装置 二系悬挂
1. 轮对轴箱弹簧装置：联结，隔离和缓和震动和冲击，定位作用
2. 构架：锻钢一体式小型构架，箱型，中间空心
3. 摇枕弹簧装置：摇枕在弹簧下，组成：下心盘，下旁承，摇枕（箱型，中间空心），弹簧托梁，摇枕弹簧，摇枕吊轴，摇枕吊杆，连接构架与摇枕弹簧装置
4. 基础制动装置：双片吊挂直接作用式，作用：传递制动缸所产生的力至各闸瓦，将其放大一定倍数，保证各个闸瓦压力大小相等
部分209t型客车转向架装车轴发电装置

206
改变处：
1． 构架：铸钢一体式V型构架，摇枕在构架上方
2． 摇枕弹簧装置，取消了弹簧托梁
209t 206 运用于120公里

209hs型客车转向架
用在准高速双层客车上，209hs（浦）sw160 cw-2（长）
特点
A． 轴向定位用无磨耗的橡胶堆定位结构
B． 全旁承支重
C． 单元盘形制动加单侧他面制动的复合制动系统加电子防滑器
D． 抗侧滚扭杆装置
E． 用空气摇枕弹簧

客车转向架
Sw-160型客车转向架 四方厂
2-6kp型转向架改进适用160km/h的无摇动台构架转向架
组成 同209t型
1、 轮对轴箱弹簧装置
有制动盘座的非标准RD3型滚动轴承轮对和进口dske轴承
定位采用具有金属-橡胶弹性节点的转臂定位，无摩擦，抑制蛇形运动，轴箱外侧有垂向油压减震器
2、 中央弹簧装置
全旁承支重，牵引拉杆和牵引中心，销传动牵引力
3、 构架装置（焊接V型构架）
4、 基础制动装置（单元盘形制动加单侧他面制动的复合制动系统）

三、CW-1型客车转向架 CW-2：空气弹簧2个
利用英国BT10转向架，构造速度140km/h
组成
加横控制杆 中央弹簧 摇枕弹簧
有摇动台 构架在摇枕上方
2，横向控制杆装置（和转臂形成定位结构）转臂长度过长，横向定位刚度不足，故增加轴箱控制杆（周箱体相连）和前控制杆（构架相连）组成。
3． 摇枕弹簧装置（摇动台结构弹簧，全旁承之重，外侧悬挂摇枕与构架侧架间有两个横向减振器，牵引装置由牵引中心销和牵引拉杆两个独立的部分组成。
4． 构架（H型构架，箱型焊接结构，
5． 基础制动装置（采用单元盘形制动系统+轴端电子防滑器，无踏面制动）

南京地铁
转向架自带动力源，动力转向架装设有牵引电动机，减速箱以及集电器
受电装置等，具备一般客车转向架的各种性能和性质，又较低噪声及良好的减振性能，适应车辆载重变化加大能力。
1. 转向架类型
Pb动车转向架 TB/n：中间拖车转向架 TBEx：端部拖车转向架 前部转向架

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