动车组转向架.ppt

1、动车组转向架,动车1班第三组,李向群（3-5） 黄经纬（30-33） 李俊（6-9） 邓汉利（34-36） 王水涛（10-12） 龙剑锋（37-40） 戴骁（13-18） 满家明（19-21） 蒋孝平（22-24） 何明（25-29）,转向架概述,转向架是机车车辆最重要的组成部件之一，其结构是否合理直接影响机车车辆的运行品质、动力性能和行车安全。 高速列车在全世界各地的疾速奔驰，现代城轨车辆的飞速发展，无一不与转向架技术的进步发展息息相关。可以毫不夸张地说，转向架技术是“靠轮轨接触驱动运行的现代机车车辆”得以生存发展的核心技术之一。 由于各国铁路发展历史和背景的不同，以及技术条件上的差异，致使

2、各国研制的高速转向架结构类型也相差较多。然而在设计原则上的共识和实践经验却导致高速转向架形式上的众多相同之处，如采用空气弹簧悬挂系统、无磨耗轴箱弹性定位、盘形制动为主的复合制动系统，等等,李向群,设计原则,（1）采用高柔性的弹簧悬挂系统，以获得良好的振动性能。这种高柔性空气弹簧在速度300kmh以下能表现出其优越性。 （2）采用高强度、轻量化的转向架结构，以降低轮轨间动力作用。 （3）采用能有效地抑制转向架蛇行运动，提高转向架蛇行运动临界速度的各种措施。 （4）驱动装置采用简单、实用、可靠、成熟的结构，尽量减小簧下质量和簧间质量，以改善轮轨间的动作用力，提高高速运行稳定性。 （5）基础制动装置

3、采用复合制动系统。,李向群,转向架的任务,（1）承载。承受车架以上各部分的重量（包括车体、车架、动力装置和辅助装置等），并使轴重均匀分配。 （2）牵引（动力转向架）。保证必要的轮轨黏着，并把轮轨接触处产生的轮周牵引力传递给车架、车钩，牵引列车前进。 （3）缓冲。缓和线路不平顺对车辆的冲击，保证车辆具有良好的运行平稳性和稳定性。 （4）导向。保证车辆顺利通过曲线。 （5）制动。产生必要的制动力，以使车辆在规定的距离内减速或停车。,李向群,动车组转向架的主要技术特色,无摇枕转向架; 高速稳定性和曲线通过性能; 轻量化结构; 全部车轮装备有机械制动盘; 动车转向架安装小型感应动车机; 拖车转向架在车

4、轴安装机械式或者涡流式制动盘; 全部车轮安装踏面清扫装置,电子防滑装置实现了 降低行驶噪音和提高轮轨粘着性. 轴盘制动装置 踏面清扫器 轮盘制动装置,李俊,CRH2型动车组转向架的组成,构架 轮对轴箱装置 牵引装置 基础制动装置 二系悬挂装置 牵引电机 驱动装置组成. 动车转向架 拖车转向架,李俊,CRH2型动车组转向架的主要特点,轻量化设计 焊接构架 二系空气弹簧 盘型制动 转臂式轴箱定位 单拉杆牵引 电机采用架悬方式等,李俊,CRH2型动车组转向架的主要参数,空心车轴 车轴形式 单拉杆方式 牵引装置 带固定节流装置 空气弹簧 空气弹簧+橡胶堆 二系悬挂 钢弹簧+减振器+转臂定位, 一系悬挂

5、,李俊,新干线0系电力动车组转向架及弹簧,1. DT200型 转向架 （后期制造车辆采用改良型DT200A），是新干线用转向架的原始设计。转向架以钢板焊接组合而成，轴距长2,500毫米，较在来线车辆的转向架长400毫米。车轮直径910毫米，边沿部分的斜率也较在来线车辆的车轮少。这些设计均能加强转向架在高速情况下的稳定性。此外，日本国铁在转向架加上轴弹簧和空气弹簧，以加强转向架和车厢的稳定性。 2. 轴弹簧 轴弹簧的设计参考了由德国国铁棉登研究所在二战前为客车开发，其后成为德国国铁标准的棉登式轴弹簧。日本则于二战后的1960年由住友金属工业自行生产。0系采用的轴弹簧则以此为基础作出改良，加入对前

6、后方向和左右方向的弹簧，以吸收转向架分别在加减速和高速运行时的摆动。这种轴弹簧按开发者姓名的第一个字母命名为“IS式”。 3.空气弹簧 空气弹簧采用由日本国铁自行开发和改良，在日本国铁车辆普遍使用的横隔膜式空气弹簧。除了能在行驶时吸收车厢的微细振动，在乘客上下车时更能自动调节车厢的高度。相对于以往的铁路车辆，0系的空气弹簧直接安装在转向架上，令弹簧的阻尼值和复原性更佳。 同时，由于列车需要长时间高速运行，车轴的轴承采用润滑油式轴承，是首款采用,王水涛,一、 高速转向架的基本要求,良好的运行稳定性和舒适感（动力学）简单的结构和轻量化（可靠性）方便出色的维修保养性防止脱轨的安全性（动力学）,王水涛

7、,四、动车组转向架的分类一） 按其作用原理分类,王水涛,（二）按轴箱定位方式分类,目前，大多数动车组转向架结构型式的不同主要 体现在轴箱定位方式的差异上。 约束轮对与构架之间相对运动的机构，称为轴箱 定位装置。 对轴箱定位装置的基本要求是：它应该在纵向和横向具有适宜的弹性定位刚度值，其值是该装置主要参数；它的结构形式应能保证良好地实现弹性定位作用，性能稳定，结构简单可靠，无磨耗或少磨耗，制造检修方便，重量轻，成本低等。,戴骁,1板弹簧式定位,在战后的德国国铁中使用，是使用板弹簧的先驱。 转向架框架通过轴弹簧上下运动时，水平支撑板多少也会产生上下前后晃动，所以使用一端可垂直弯曲的垂直弹簧板，将其

8、安装在侧梁上。,戴骁,2拉板式（支承板）定位,用特种弹簧钢材制成的薄形定位拉板，一端与轴箱连接，另一端通过橡胶节点与构架连接（如图3-2）。利用拉板在纵、横方向的不同刚度来约束构架与轴箱的相对运动，以实现弹性定位作用,戴骁,最常见的定位有IS方式，它是利用弹簧拉板和橡胶衬套的组合构成的,SU板弹簧式，将IS方式中一侧的板弹簧移到中心侧，轴箱与转向架侧梁间使用2个板弹簧固定（如图3-4）。这样可减小转向架的长度。,戴骁,3拉杆式（轴梁式）定位,拉杆两端分别与构架和轴箱销接，拉杆可以容许轴箱与构架在上下方向有较大的相对位移（如图3-5）。拉杆中的橡胶垫、套分别限制轴箱与构架之间的横向与纵向的相对位

9、移，实现弹性定位,戴骁,麦弗逊式：也叫做双连杆式，使用缓冲橡胶衬套，将轴箱两侧和侧梁相连接（如图3-6）。同样可缩短转向架长度。,拉杆式：麦弗逊式的变形，轴箱和转向架使用单连杆支撑（如图3-7）。与SU板弹簧式相比，它可以减小前后支撑刚性，以及降低曲线横向和滑动所发出的声音,戴骁,4轴箱导框架式定位,使用轴箱导框架引导轴箱上下运动，并限制前后左右运动，保持车轮与转向架框架正确的位置关系（如图3-8）,满家明,5转臂式定位,又称弹性铰定位。定位转臂一端与圆筒形的轴箱体固接，另一端以橡胶弹性节点与焊在构架上的安装座相连接（如图3-9）。橡胶弹性节点容许轴箱相对构架有较大的上下方向位移，但它里边的橡

10、胶件使轴箱纵向和横向位移的定位刚度有所不同，以适应纵向和横向两方向的不同弹性定位刚度的要求。,满家明,二、高速动车组转向架的特点： 简单的结构和轻量化 转臂式轴箱支撑定位装置 无摇枕式构架及车体支撑装置 单连杆式牵引装置 轻量化和强度与可靠性相结合的转向架构架,满家明,二、高速动车组转向架的特点： 简单的结构和轻量化 转臂式轴箱支撑定位装置 无摇枕式构架及车体支撑装置 单连杆式牵引装置 轻量化和强度与可靠性相结合的转向架构架,蒋孝平,二、高速动车组转向架的特点： 良好出色的维修性 便于组装拆开的转向架结构 方便轮对更换的二分割式轴箱结构 无滑动部分，能够长期免维修,蒋孝平,二、高速动车组转向架

11、的特点： 防止脱轨的安全性 空气弹簧前后刚度的柔软化减少旋转力矩 轴弹簧上下弹簧系数的柔软化出色的轮重变动特性、以及便利的轮重平衡调整,蒋孝平,转向架是机车车辆最重要的组成部件之一，其结构是否合理直接影响机车车辆的运行品质、动力性能和行车安全。,动车组转向架,何明,由于各国铁路发展历史和背景的不同，以及技术条件上的差异，致使各国研制的高速转向架结构类型也相差较多。然而在设计原则上的共识和实践经验却导致高速转向架形式上的众多相同之处，如采用空气弹簧悬挂系统、无磨耗轴箱弹性定位、盘形制动为主的复合制动系统，等等。,高速列车在全世界各地的疾速奔驰，现代城轨车辆的飞速发展，无一不与转向架技术的进步发展

12、息息相关。可以毫不夸张地说，转向架技术是“靠轮轨接触驱动运行的现代机车车辆”得以生存发展的核心技术之一。,何明,（1）采用高柔性的弹簧悬挂系统，以获得良好的振动性能。这种高柔性空气弹簧在速度300kmh以下能表现出其优越性。（2）采用高强度、轻量化的转向架结构，以降低轮轨间动力作用。,根据国外高速转向架的设计经验，建议采用以下设计原则：,何明,（3）采用能有效地抑制转向架蛇行运动，提高转向架蛇行运动临界速度的各种措施。 （4）驱动装置采用简单、实用、可靠、成熟的结构，尽量减小簧下质量和簧间质量，以改善轮轨间的动作用力，提高高速运行稳定性。 （5）基础制动装置采用复合制动系统。,何明,任何铁路机

13、车车辆转向架必须完成如下任务：（1）承载。承受车架以上各部分的重量（包括车体、车架、动力装置和辅助装置等），并使轴重均匀分配。（2）牵引（动力转向架）。保证必要的轮轨黏着，并把轮轨接触处产生的轮周牵引力传递给车架、车钩，牵引列车前进。（3）缓冲。缓和线路不平顺对车辆的冲击，保证车辆具有良好的运行平稳性和稳定性。（4）导向。保证车辆顺利通过曲线。（5）制动。产生必要的制动力，以使车辆在规定的距离内减速或停车。当然，非动力转向架并不产生驱动力，它是被别人拉着走的，因此它可以没有牵引作用（任务）。,何明,客车动车技术与动车组,动车组技术 所谓动车，是指本身就带有牵引动力的客车，而拖车则是指不带动力的

14、客车。动车组则由若干辆动车和拖车组成。动车系统的组成及工作原理如下：1、转向架动车组的客车与普通客车一样，每辆车均设有两个转向架。其中，动车是动力转向架，拖车是拖车转向架（非动力）。动力转向架由构架、轮对轴箱、牵引装置、基础制动装置、二系悬挂装置、牵引电动机和驱动装置组成。每台转向架有两根动力轴，一辆动车则有四根动力轴，电动机采用架悬方式。拖车转向架没有牵引电动机和驱动装置，他的结构与普通客车转向架基本相同。动车转向架的结构图，如图1所示。,黄经伟,图1,黄经伟,CRH5转向架图片,黄经伟,CRH转向架图片,黄经伟,转向架的技术性能的要求,（1） 轮轨之间相互动力作用明显增强，直接影响了车辆运

15、行的平稳性与安全性，同时也造成了对轨道线路的强度与稳定性的不利影响。（2） 对于横向运动稳定性提出更高有求，必须注意转向架失稳现象的发生与激化，以防止剧烈的蛇行运动。（3）高速通过曲线时，横向动力作用增大，必须防止脱轨、倾覆现象的出现，防止轨距扩大和轨排横移。（4）运动速度的提高，使得来自轨道不平顺的激振频率提高，加剧了对车辆的激扰频率。它将影响车辆运动的平稳性。（5）必须注意高速运行中产生的噪音对环境的污染问题。,邓汉利,牵引系统,动车的关键是牵引装置。牵引系统主要由受电弓、牵引变压器、牵引变流机和牵引电动机组成。受电弓作为电网接触装置将25KV的高压交流电，输送到客车的牵引变压器，降压成1500V的交流电，然后将其再输入到牵引变流器进行技术处理，使其变成电压和频率均可控的三相交流电，最后输送给牵引电动机工作，从而驱动列车运行。动车组有两个相对独立的主牵引系统，两辆动车组成一个动力单元，正常情况下，两个牵引系统一起工作，当一个牵引系统发生故障时，可以自动切断故障源，列车仍可继续运行。牵引系统的,邓汉利,制动系统,动车组有两套制动系统。第一套是微机控制的直通式电空制动系统，可实现空电联合制动，当列车速度较高时，实施电制动，不足的部份由空气制动补充，在速度低于10km/h时只实施空气制动，制