城市轨道交通车辆(转向架).ppt

1、a，1，台车城市轨道车辆，交通工程教室，a，2，铁路运输发展初期，世界各国多采用将车轮对直接安装在车身下的双轴车结构。 由于通过小半径曲线，双轴车的轴距不太大，并且车辆的负荷、长度、容积也受到限制。 如果用专用的框架(或侧框架)连接两个以上的轮对，就称为台车，车体放在两个台车上。 由于这种带台车结构的许多明显优点，现代许多轨道车辆的行驶装置采用了台车的结构形式。a、3、第四节台车，作用构成的概要区分构成部分为单轨台车、轨道台车、地铁轨道台车的概要、a、4、一、介绍台车的作用和特征，通过采用台车可以增加车辆的负荷、长度和容积。 台车可以相对于车体自由旋转，长车辆可以自由通过小半径曲线，减少运行阻

2、力和噪音，提高运行速度。 弹簧减振装置安装容易，保证车辆的动力性能和运行质量良好。 另外，有台车的车辆通过两条轨道的台阶时，车体支点的垂直移动量只不过是双轴车轮对支点的一半，运行的稳定性提高了。 a、5、支撑车体，承受从车体到轨道的各种载荷和力进行传递，均匀地分配各轴重。 容易安装制动装置，传递制动力，满足驾驶要求。 台车上安装了牵引电动机和减速装置，驱动轮对(或车轮)使车辆沿轨道运行，台车传递牵引力。 因为台车是车辆的独立零件，所以容易更换、制造和修理台车。a、6、a、7、2、台车的结构，由于车辆的用途、运用条件和要求的不同，采用的台车结构不同，类型多。 但是，这些基本构成部分和主要功能相同

3、，一般台车分为以下部分：轮轴箱装置轴箱和轴承装置是框架和轮对的可动关节，将轮对的滚动转换为沿车身轨道的平移运动。 车轮对沿着轨道滚动，不仅是车辆的重量，还传递车轮轨道之间的各种力。 弹性悬挂装置为了使线路不光滑，减少车轮运动对车身各种动作的影响，台车在车轮对和框架或框架和车身(摇动枕头)之间设置弹性悬挂装置。 也被称为一系悬挂和二系悬挂。 弹性悬挂装置一般包括弹簧、阻尼器、定位装置等。 框架是台车的基础，把台车的各零件一体化。 因此，不仅要承受和传递各种载荷和力，其结构、形状和尺寸都要满足零、零件组装的要求。a、8、制动装置为了将运行中的车辆停车在规定的距离范围内，必须设置制动装置。 传递制动

4、缸的制动力并放大，将靴和轮对之间的台车内摩擦力转换为轮轨之间的外摩擦力(即制动力)，产生制动效果。 牵引电动机和齿轮传动装置将牵引电动机的扭矩转换成轮对或轮上的扭矩，利用轮轨之间的粘接作用，使车辆沿轨道行驶。 台车支承车身装置的车身和台车的连结部分的构造必须安全可靠地支承车身，在能够传递各种载荷和力的同时，车身和台车之间要以不变的旋转中心为中心相对旋转，以使车辆能顺利地通过曲线。 一般的台车支撑车身的方式，集中搭载心盘、部分搭载非心盘(或者横向搭载)和心盘有3种。a、9、轮对、框架、轴箱定位装置、弹簧悬挂装置、马达和齿轮传动装置、支承装置、制动装置、a、10、二、台车的结构的分类、台车的用途的

5、不同、运行条件的不同，对台车的性能、结构、参数和采用的材料和技术等提出了不同的要求，因此对很多各台车的主要区别在于使用的车轴的类型和数量、轴箱的定位方式、弹簧装置的形式、载荷传递方式等。根据a、11、车轴的数量和类型，分为2轴、3轴和多轴台车。 台车的轴数的多寡由车辆总重量和各轴的容许轴重量决定。 车轴的类型，在我国铁路和城市铁路车辆中按容许轴重量分为b、c、d、e 4种，最大容许轴重量受线路和桥梁的标准限制。 用轴箱定位方式约束框架和轴箱之间的相对运动的机构称为轴箱定位装置，对台车的横向动力性能、抑制蛇行具有决定性的作用。 轴箱定位装置要求在纵向和横向上具有适当的弹性定位刚性值，避免车辆在运

6、行速度范围内蜿蜒弯曲，在曲线运行时保证良好的导向性能，减轻轮圈和轨道的磨损和噪音，确保运行安全和稳定性。a、12、板式定位特殊弹簧钢材制的片状定位板，一端与轴箱连接，另一端与框架连接。 利用纵向、横向拉伸板的刚性，约束框架和轴箱的相对运动，实现弹性定位。 拉板的上下弯曲刚性小，轴箱和框架的上下方向的相对位移约束小。 图4-1的拉板式轴箱定位，a、13，拉杆式定位拉杆的两端分别与框架和轴箱销接触，拉杆两端的橡胶垫，盖分别限制轴箱和框架间的横向和纵向的相对位移，实现弹性定位。 拉杆允许轴箱和框架在上下方向上发生大的相对位移。 图4-2拉杆式轴箱的定位、a、14、干摩擦引导柱安装在框架上的引导柱和安

7、装在轴箱弹簧托盘上的支承环上安装磨损套筒，引导柱插入支承环，框架和轴箱之间发生上下运动其定位作用是通过导柱和支撑环传递纵力和横力，并因轴箱橡胶而产生不同方向的剪切变形，实现弹性定位作用。 1-弹簧支柱2-内定位装置3-外侧定位盖4-支承环5-橡胶缓冲垫6-轴箱7-轴箱弹簧。 在a、15、层叠橡胶弹簧式定位框架和轴箱之间设置了压切型层叠橡胶弹簧，垂直刚性小，使轴箱相对于框架大幅上下方向变位，其纵、横具有适度的刚性，实现良好的弹性定位。a、16、转臂式定位也称为弹性铰链定位，定位转臂的一端固定在圆筒形的轴箱体上，另一端通过橡胶弹性节点连接在框架上的安装座上。 弹性节点的轴箱和框架允许上下方向大的位

8、移，弹性节点内的橡胶被设计成轴箱在纵向和横向上具有适当的不同定位刚性。 a、17、弹簧装置的形式根据安装在台车上的弹簧系统的多少来区分：单系弹簧悬挂和双系弹簧悬挂单系弹簧悬挂在车身和轮对之间，只设置单系弹簧减振装置，也可以设置在车身和框架之间，还可以设置在框架和轮对之间、a、18、二系的弹簧悬挂在车身和车轮对之间的二系的弹簧减振装置，即车身和框架之间设置枕弹簧减振装置，框架和车轮对之间设置轴箱弹簧减振装置，两者相互串联连接，使车身的振动二次弹簧减振和衰减。 在a、19、枕木弹簧横跨台车中，枕木弹簧的横跨大小对车体霸权稳定性的影响显着。 增大跨度可以增加车身阻力的恢复力矩，提高车身在弹簧上的稳定

9、性。 根据摆动枕悬挂装置的弹簧跨度的不同，可分为内侧悬挂、外侧悬挂、中心悬挂。 内侧悬挂枕弹簧的横跨比框架的两侧梁的纵中心线的距离小，如图(a )所示，被称为内侧悬挂台车。a、20、外侧悬垂台车的枕弹簧横向跨度如比框架两侧梁的纵向中心线的距离大的图(b )所示，被称为外侧悬垂台车。 中央悬挂枕弹簧的横跨度和框架两侧的梁的纵中心线的距离相等的情况下，中央悬挂台车如图(c )所示。、a、21、车身与台车之间的载荷传递方式：心盘集中载置在车身上的重量通过前后两个心盘分别传递给前后台车的两个下心盘。 如图(a )所示。 如图(b )所示，搭载有非心盘的车身的总重量通过中央弹簧悬挂直接传递给台车框架，或

10、者通过设置在中央弹簧悬挂装置和框架之间的横向支承装置传递。 这个台车虽然有像心盘一样的旋转装置，但是只作为牵引和旋转的中心使用。 放在心盘部分的车体重量按一定比例分配，和心盘传达给旁听，共同放置。 如图(c )所示。 a、22、三构成部分的轮廓轮对轮，一个车轴和两个相同的车轮采用紧固配合牢固地结合，是构成台车的重要部件之一。 如图所示。 a、23、作用是车辆的全载荷使车辆沿着轨道高速行驶，承担着受到车身、轨道传来的各种力的作用。 为了以允许的最高速度和最大负荷安全地运转，需要足够的强度。 强度充分，保证一定的寿命，使重量最小，具有一定的弹性，减少轨道间的力和磨损。 a、24、轮在正常状态下运行

11、线路时，轮缘内侧距离是影响运行安全的重要因素。 轮辋内侧距离有严格的规定：铁路标准轮对，内侧距离13533mm； 地铁车轮对的内侧距离为13532mm。 轮辋的内侧距离作用，为了减少轮辋和轨道的磨损，在无论在哪条线路上运行都要保证轮辋和轨道之间有一定的间隙的最不利情况下，要保证车轮相对于踏面在轨道上有足够的安全重叠量，并保证安全地通过，以免脱轨。 用于a、25、车轴铁道车辆的车轴，大部分都是圆截面实心轴，通过优质碳钢的加热锻压而成型，进行热处理(正火或正火后回火)和机械加工制作。 a、26、车轴是台车的弹簧下部分，降低弹簧下部分的质量对车辆的运行质量的改善和轨道动力的影响很大，特别是在高速列车

12、上，为了降低弹簧下的质量多采用中空车轴结构。 车轴主要受到横向弯曲力矩的作用，所以截面中心部的应力小，形成中空结构后，对车轴强度的影响小。 一般的中空车轴比实心车轴能减轻20%40%的质量。a、27、车轮的车轮结构、形状、尺寸、材质多种多样。 整体车轮根据其材质分为辗钢车和铸钢车等。 车轮还可以铸造钢轮辐轮毂、辗钢轮辐轮毂和钢轮辐轮毂的车轮。 为了降低噪音，减小弹簧下的质量，有橡胶弹性车轮、消音车等。 我国现在的车辆大部分采用整体辗钢车轮。 由a、28、轮圈、踏面、轮圈、辐条和轮毂组成。 车轮和轨道的接触面称为踏面，一侧沿着圆周突起的圆弧部分称为轮圈，是使车辆沿着轨道行驶、防止脱轨的重要部分。

13、a、29、车轮踏面一般形成一定的坡度，如图所示称为锥形踏面。 踏面锥的作用：直线运转时能自动调整轮对，a、30，曲线运转时在离心力的作用下，轮对偏向外轨道，由于踏面锥，在外轨道上滚动的车轮用大的滚动圆滚动，在内轨道上用小的滚动圆滚动，减少车轮在轨道上滑动轮对平滑通过曲线的车轮踏面有坡度，驾驶时车轮与轨道接触的滚动直径不断变化，车轮轨道的接触点也不断改变位置，使踏面的磨损更均匀。 a、31、锥形踏面有1:20和1:10两个梯度，前者位于轮圈内侧48mm-100mm的范围内，是轨道的主要接触部分，后者是距内侧100mm以外的部分。 踏面最外侧为R16mm的圆弧，其作用是通过小半径曲线，通过车辙也很

14、方便。a、32、将滚圆的直径在距轮圈内侧70mm处测定的直径作为名义直径，设为车轮的滚圆的直径。轮径小，可以降低车辆重心，增大车身容积，减小车辆弹簧下的质量，减小台车的固定轴距离，但阻力增加，轨道接触应力增大，踏面的磨损变快。 a、33、地铁、轻轨车辆及高速列车车辆经常采用弹性车轮。 这个车轮在轮毂和钢带之间安装橡胶弹性元件，使车轮在空间的三维方向具有一定的弹性。 弹性车轮减少弹簧下的重量，减少轨道之间的力，缓和冲击，减少轨道的磨损，降低噪音，改善车轮和车轴的运用条件，提高列车运行的稳定性。 a、34、车轮对轴箱装置的轴箱装置作用将车轮对和车架(或侧架)连结，将沿着车轮对的轨道的滚动变成车身沿

15、线的平行移动，将车辆的重量和各种负荷传递给车轮对，保证良好的润滑性能，减少磨损，降低运转阻力，降低燃烧轴a、35、轴箱装置根据轴承的工作特性分为滚动轴承箱和滑动轴承箱，我国的轨道交通基本上实现了滚动轴承化，a、36、滚动轴承的优点是降低车辆的起动阻力和运行阻力，改善车辆行驶部分的工作条件，减轻燃烧轴的惯性事故，维护和检查的滚动轴承分类圆筒滚动轴承圆锥滚动轴承球面滚动轴承。a、38、a、39、构造作为台车的基础，将台车的各零、部件构成为一个一体。 承受和传递各种载荷和力，且其结构、形状和尺寸应满足各零、零件组装的要求。 DK3型台车框架是用低合金钢铸造的，或者采用钢板焊接结构，在水平面上呈h形，

16、属于h型框架。 这包括两根梁和两根侧梁，各梁的壁厚都是12 mm。 框架上焊接着马达座、齿轮箱衣架、各种制动衣架。a、40、a、41、制动装置使驾驶中的车辆在规定的距离范围内停车的装置。 作用传递制动缸的制动力，放大使制动蹄和轮对之间(即制动力)产生制动效果。a、42、牵引电动机和齿轮变速传动装置的作用将牵引电动机的扭矩变换为轮对或轮上的扭矩，利用轮轨间的粘结作用，使车辆沿轨行驶。 a、43、台车支撑车身的装置的作用要安全可靠地向车身传递各种载荷和力，车身和台车之间要以不变的旋转中心为中心相对旋转，使车辆能顺利地通过曲线。 台车以支撑车身的方式集中装载心盘，装载非心盘，部分装载心盘。 a、44

17、、弹性悬挂装置为了减少线路不平滑和车轮运动对车身各种运动的影响，台车在车轮对和框架或框架和车身之间设置弹性悬挂装置。 前者也称为轴箱悬挂装置，后者也称为中央悬挂装置和二系悬挂装置，a、45、一系悬挂装置，城市轨道车辆采用螺旋弹簧、山形橡胶弹簧，使垂直振动和轴箱定位作用衰减，a、46、二系弹簧悬挂，框架和车身之间有两系48、单轨台车、鞍乘式单轨列车台车结构特殊，行驶装置独特，用橡胶轮胎完成稳定、引导、驱动用。 驱动装置为直角传动方式，基础制动为盘式制动器。 由于采用了橡胶轮胎，在发挥其缓冲效果的同时，由于高粘合力，使车辆具有高加速减速性能，但不可避免地增加了行驶阻力。a、49、a、50、台车结构为双轴无摆动枕台车，框架为钢板焊接结构。 以框架为中心的台车由车体支承装置、行驶轮、稳定轮、导向轮、驱动装置、基础制动装置、高度调整装置、牵引装置、轮胎内压检测装置、主电动机、集电装置、接地装置、速度发电机、配管及配线等构成。、无动力台车动力台车、a、51、台车框架台车框架是集中了驱动装置、行驶轮、稳定轮、引导轮、基础制动装置、车身悬架装置、牵引装置、接收器及接地装置等的结构性的部件。 框架是以16MnR钢板为主要材料的焊接结构，由侧梁