第六章受電弓主變器及機械部分

1、第六章受電弓主變器及機械第六章受電弓主變器及機械部分部分 一、受電弓基本知識一、受電弓基本知識 受電弓是電力機車上一個重要的電氣部件，通過它直接與受電弓是電力機車上一個重要的電氣部件，通過它直接與接觸網(wǎng)接觸。它是是一種鉸接式機械構件，通過絕緣子安裝接觸網(wǎng)接觸。它是是一種鉸接式機械構件，通過絕緣子安裝在機車（動車）頂部。在機車（動車）頂部。作用：受電弓升起后，集電頭（滑板）與接觸網(wǎng)導線接觸取流作用：受電弓升起后，集電頭（滑板）與接觸網(wǎng)導線接觸取流引入機車，供電氣設備使用。引入機車，供電氣設備使用。：它安裝在，不用時處于折疊狀態(tài)，運用時升起與接觸網(wǎng)接觸：它安裝在，不用時處于折疊狀態(tài)，運用時升起與接

2、觸網(wǎng)接觸。運行：運行：TCMS（機車微機控制管理系統(tǒng)），通過壓縮空氣升起或降下受（機車微機控制管理系統(tǒng)），通過壓縮空氣升起或降下受電弓。電弓。注意：機車運行時只升后弓，當其中一受電弓故障時，可經高注意：機車運行時只升后弓，當其中一受電弓故障時，可經高壓隔離開關隔離，機車可使用另一受電弓繼續(xù)牽引。壓隔離開關隔離，機車可使用另一受電弓繼續(xù)牽引。受電弓結構示意圖受電弓結構示意圖DSA200 DSA200 型受電弓外形圖型受電弓外形圖DSA200 DSA200 型受電弓主要技術參數(shù)型受電弓主要技術參數(shù)v 額定電壓額定電壓/ /電流電流: 25kV/1000A: 25kV/1000Av 額定運行速度額定

3、運行速度: 200km/h: 200km/hv 最大運行速度最大運行速度: 220km/h: 220km/hv 靜態(tài)接觸壓力（不帶阻尼器）靜態(tài)接觸壓力（不帶阻尼器）: 70: 7010N10N（可調）（可調）v 落弓位保持力落弓位保持力: 120N: 120Nv 輸入空氣壓力輸入空氣壓力1MPa1MPav 額定工作氣壓額定工作氣壓 : : 約約0.36 Mpa0.36 Mpa（可調）（可調）v 升高到升高到 2m 2m 的升弓時間（自絕緣子底面）：的升弓時間（自絕緣子底面）： （可調）（可調）v 從從 2m 2m 高的降弓時間（至絕緣子底面）：高的降弓時間（至絕緣子底面）： 4s4s（可調）（

4、可調）要求：要求：（1 1）受電弓各鉸接部分應轉動靈活。）受電弓各鉸接部分應轉動靈活。（2 2）受電弓氣囊、空氣管路及各接頭連接處不得有漏氣現(xiàn)象。）受電弓氣囊、空氣管路及各接頭連接處不得有漏氣現(xiàn)象。（3 3）所有緊固件應緊固到位，各導電軟連線應安裝良好，無斷）所有緊固件應緊固到位，各導電軟連線應安裝良好，無斷裂或破損現(xiàn)象。裂或破損現(xiàn)象。（4 4）滑板不得有嚴重缺損，安裝牢固，接縫處應平整、密貼。）滑板不得有嚴重缺損，安裝牢固，接縫處應平整、密貼?；逋屑肮菬o裂損、變形?；逋许斆嫫秸?，不得有嚴重滑板托及弓角無裂損、變形?；逋许斆嫫秸坏糜袊乐劁P蝕。弓角與滑板之間應平滑過渡，間隙不得超限。

5、滑板支銹蝕。弓角與滑板之間應平滑過渡，間隙不得超限?；逯Ъ芑顒硬糠衷谌魏胃叨染軇幼黛`活。架活動部分在任何高度均能動作靈活。（5 5）各彈簧件無裂損、銹蝕。）各彈簧件無裂損、銹蝕。型號：型號：TSG15B型型 應用在應用在HXD1C上上氣囊組裝氣囊組裝弓頭弓頭弓頭電流連接弓頭電流連接上框架上框架平衡桿平衡桿拉桿拉桿下臂桿下臂桿肘接電流連接肘接電流連接DSA250DSA250受電弓：受電弓： 在在CRH2CRH2等動車組上運用。等動車組上運用。 工作高度：工作高度： 5300mm 5300mm5600mm5600mm受電弓是受電弓是DSA350S:DSA350S: 專門開發(fā)用于高速列車。專門開

6、發(fā)用于高速列車。 搖臂結構可優(yōu)化與高搖臂結構可優(yōu)化與高架線之間的滑動接觸情架線之間的滑動接觸情況。剛性構架和搖臂結況。剛性構架和搖臂結構由鋁合金制成。兩個構由鋁合金制成。兩個滑動觸點由鋁制成，其滑動觸點由鋁制成，其頂部覆有碳。頂部覆有碳。二、高速受電弓二、高速受電弓受流技術：受流技術： 受流技術主要研究接觸網(wǎng)與受流器之間接觸狀態(tài)、受流特受流技術主要研究接觸網(wǎng)與受流器之間接觸狀態(tài)、受流特性及其影響因素。性及其影響因素。 弓網(wǎng)關系是輪軌（電氣化）交通系統(tǒng)最重要的兩個關系之弓網(wǎng)關系是輪軌（電氣化）交通系統(tǒng)最重要的兩個關系之一（另一個是輪軌關系）。一（另一個是輪軌關系）。 當列車高速運行時，弓網(wǎng)在擾動

7、力的作用下，將產生各種當列車高速運行時，弓網(wǎng)在擾動力的作用下，將產生各種周期或非周期性振動，進而使弓網(wǎng)之間的接觸壓力發(fā)生變化周期或非周期性振動，進而使弓網(wǎng)之間的接觸壓力發(fā)生變化。當接觸壓力增加時，會增加運動阻力和弓網(wǎng)磨耗，使接觸。當接觸壓力增加時，會增加運動阻力和弓網(wǎng)磨耗，使接觸導線截面積減小，單位阻抗壓降增加。反之，會使弓、網(wǎng)分導線截面積減小，單位阻抗壓降增加。反之，會使弓、網(wǎng)分離，從而產生火花或電弧。離，從而產生火花或電弧。1 1、高速受電特點、高速受電特點（1 1）波動特性影響受電）波動特性影響受電 受電弓沿接觸導線移動速度大，接觸網(wǎng)與受電弓的波動特受電弓沿接觸導線移動速度大，接觸網(wǎng)與受

8、電弓的波動特性變化，影響受電。性變化，影響受電。（2 2）空氣動態(tài)力影響受電）空氣動態(tài)力影響受電 高速列車空氣阻力很大，空氣動態(tài)力影響大。高速列車空氣阻力很大，空氣動態(tài)力影響大。（3 3）受流功率大）受流功率大 高速列車功率大，需要解決受電弓從接觸網(wǎng)大功率受電問高速列車功率大，需要解決受電弓從接觸網(wǎng)大功率受電問題。題。2 2、高速受電弓的要求、高速受電弓的要求（1 1）受電弓滑板與接觸導線間接觸壓力恒定）受電弓滑板與接觸導線間接觸壓力恒定（2 2）盡可能減輕受電弓運動部分重量）盡可能減輕受電弓運動部分重量 目的是保證與接觸網(wǎng)可靠接觸。目的是保證與接觸網(wǎng)可靠接觸。（3 3）受電弓結構設計）受電弓

9、結構設計 力求使作用在滑板上的空氣阻力由別的零件來承擔，使滑力求使作用在滑板上的空氣阻力由別的零件來承擔，使滑板在垂直工作范圍內保持水平位置，減小甚至消除空氣阻力板在垂直工作范圍內保持水平位置，減小甚至消除空氣阻力對滑板與接觸導線間接觸壓力的影響。對滑板與接觸導線間接觸壓力的影響。（4 4）滑板材料、形狀、尺寸滿足要求）滑板材料、形狀、尺寸滿足要求 目的是保證良好的接觸狀態(tài)、更高的耐磨性能。目的是保證良好的接觸狀態(tài)、更高的耐磨性能。（5 5）升降弓時先快后慢）升降弓時先快后慢 先快后慢，升弓時減小對接觸網(wǎng)和底架的沖擊載荷，且降先快后慢，升弓時減小對接觸網(wǎng)和底架的沖擊載荷，且降弓時可快速斷弧。弓

10、時可快速斷弧。 我國鐵道電氣化采用我國鐵道電氣化采用25kV25kV單相工頻單相工頻50H50HZ Z供電制，則交供電制，則交- -直、直、交交- -直直- -交電力機車都需要牽引變壓器。交電力機車都需要牽引變壓器。 電力牽引系統(tǒng)由牽引變壓器、牽引變流器、牽引電動機三電力牽引系統(tǒng)由牽引變壓器、牽引變流器、牽引電動機三大部分組成。大部分組成。牽引變壓器功能牽引變壓器功能 一是將機車供電系統(tǒng)與接觸網(wǎng)相隔離，二是將接觸網(wǎng)高壓一是將機車供電系統(tǒng)與接觸網(wǎng)相隔離，二是將接觸網(wǎng)高壓變壓成牽引系統(tǒng)所需的壓電，三是為變流器提供續(xù)流電感，變壓成牽引系統(tǒng)所需的壓電，三是為變流器提供續(xù)流電感，抑制諧波電流和鉗制短路電

11、流，缺保機車安全、可靠運行。抑制諧波電流和鉗制短路電流，缺保機車安全、可靠運行。牽牽引引系系統(tǒng)統(tǒng)牽引變壓器牽引變壓器牽引變流器牽引變流器牽引電動機牽引電動機 不但交不但交- -直、交直、交- -直直- -交電力機車的變壓器有別，就是交直交電力機車的變壓器有別，就是交直交中的交中的CRHCRH、HXDHXD也有不同，故主要以也有不同，故主要以HXDHXD的變壓器作簡介。的變壓器作簡介。一、牽引變壓器的幾個技術問題一、牽引變壓器的幾個技術問題 “交交- -直直- -交交”電力機車牽引變壓器，其實是次邊多繞組電力機車牽引變壓器，其實是次邊多繞組的單相變壓器，具有許多的特殊性。的單相變壓器，具有許多的

12、特殊性。1、運行特點、運行特點（1）空載工況下）空載工況下特點特點： 網(wǎng)壓變化大；電壓波形畸變；直流偏磁。網(wǎng)壓變化大；電壓波形畸變；直流偏磁。研究解決：研究解決： 勵磁涌流（幅值大，勵磁涌流（幅值大，6 68 8的的I IN N，甚至幾十倍；時間長）問，甚至幾十倍；時間長）問題；過電壓問題；鐵心飽和及發(fā)熱問題；線圈機械及電氣穩(wěn)題；過電壓問題；鐵心飽和及發(fā)熱問題；線圈機械及電氣穩(wěn)定性問題等。定性問題等。（2）負載工況下）負載工況下 因牽引變壓器負載為變流器及牽引電動機，則次邊電壓因牽引變壓器負載為變流器及牽引電動機，則次邊電壓、電流不是標準正弦波，發(fā)生畸變，使變壓器的負載工況分、電流不是標準正弦

13、波，發(fā)生畸變，使變壓器的負載工況分析變得異常復雜，目前，國內外無成熟、完整的分析理論。析變得異常復雜，目前，國內外無成熟、完整的分析理論。（原（原“南車南車”電機在該領域進行了探索性研究）電機在該領域進行了探索性研究）特點：特點： 電流、電壓波形畸變，諧波含量大；空間漏磁場強，磁電流、電壓波形畸變，諧波含量大；空間漏磁場強，磁力線局部集中；發(fā)熱及冷卻技術復雜。力線局部集中；發(fā)熱及冷卻技術復雜。研究解決：研究解決： 漏磁場問題；基波及諧波的發(fā)熱與冷卻問題；空間結構漏磁場問題；基波及諧波的發(fā)熱與冷卻問題；空間結構件在磁場中渦流發(fā)熱問題；線圈短路能力問題。件在磁場中渦流發(fā)熱問題；線圈短路能力問題。2

14、、諧波含量、諧波含量 經計算，諧波含量經計算，諧波含量 總的諧波損耗占變壓器總損耗的比例為總的諧波損耗占變壓器總損耗的比例為16.5%16.5%，即變壓器，即變壓器設計時要事先考慮設計時要事先考慮16.5%16.5%的冷卻容量富余，線圈溫升相應要考的冷卻容量富余，線圈溫升相應要考慮諧波造成溫升的增加，同時還應考慮集膚效應。慮諧波造成溫升的增加，同時還應考慮集膚效應。3、 對變壓器的影響對變壓器的影響（略）（略）4 4、牽引變壓器的技術處理、牽引變壓器的技術處理（1 1）鐵芯結構的選擇）鐵芯結構的選擇鐵心磁密選取。保證網(wǎng)壓鐵心磁密選取。保證網(wǎng)壓31kV31kV時，鐵芯時，鐵芯磁密不至于飽和。磁密

15、不至于飽和。鐵芯柱采取整體包扎。因變壓器采取臥鐵芯柱采取整體包扎。因變壓器采取臥式安裝，鐵芯柱需承受其本身和繞組的式安裝，鐵芯柱需承受其本身和繞組的重量以及機車運行時各個方向的沖擊力重量以及機車運行時各個方向的沖擊力，所以對鐵芯柱的強度和剛度要求高，所以對鐵芯柱的強度和剛度要求高，故整體包扎。（見右圖）故整體包扎。（見右圖）鐵芯、夾件及其它鋼結構件可靠接地，鐵芯、夾件及其它鋼結構件可靠接地，避免變壓器內部出現(xiàn)環(huán)流和懸浮電位。避免變壓器內部出現(xiàn)環(huán)流和懸浮電位。dtdu（2 2）線圈結構的選擇）線圈結構的選擇繞組盡量設計成瘦高型，滿足變壓繞組盡量設計成瘦高型，滿足變壓器繞組疏耦合的要求。器繞組疏耦

16、合的要求。高壓繞組出線方式按高壓繞組出線方式按A A、X X、X X、A A、A A、X X布置，滿足降低鐵心窗高和牽布置，滿足降低鐵心窗高和牽引繞組出線方便。引繞組出線方便。高壓繞組導線采用漆包高壓繞組導線采用漆包NomexNomex紙包紙包扁銅線，以提高高壓繞組端部的絕扁銅線，以提高高壓繞組端部的絕緣強度。緣強度。注：注：NomexNomex（諾梅克斯），稱芳族聚酰胺，特（諾梅克斯），稱芳族聚酰胺，特點是耐熱性好，強度高。點是耐熱性好，強度高。（3 3）油箱結構的選擇）油箱結構的選擇油箱以油箱以HXHXD D1B1B變壓器油變壓器油箱為原型，根據(jù)變壓箱為原型，根據(jù)變壓器器身尺寸和安裝位器器

17、身尺寸和安裝位置變化進行調整，箱置變化進行調整，箱蓋根據(jù)變壓器出線和蓋根據(jù)變壓器出線和強度要求進行調整。強度要求進行調整。油箱強度和剛度，根據(jù)油箱強度和剛度，根據(jù)計算（有限元計算）計算（有限元計算）和實測（應力測試）和實測（應力測試）結果進行設計優(yōu)化。結果進行設計優(yōu)化。 （4 4）冷卻方式的選擇）冷卻方式的選擇 變壓器冷卻方式，變壓器冷卻方式，采用強迫導向油循環(huán)采用強迫導向油循環(huán)風冷（風冷（ODAFODAF），雙冷），雙冷卻回路和強度要求進卻回路和強度要求進行調整。行調整。 變壓器冷卻示意圖變壓器冷卻示意圖二、二、HXHXD D1C1C牽引變壓器牽引變壓器（簡介）（簡介） HXHXD D1C1

18、C牽引變壓器采用臥式結構牽引變壓器采用臥式結構, ,強迫油循環(huán)冷卻方式。強迫油循環(huán)冷卻方式。特點：短路阻抗高、牽引繞組間全解耦、機械強度高、容量大、特點：短路阻抗高、牽引繞組間全解耦、機械強度高、容量大、體積小、重量輕、效率高以及環(huán)保等特點。體積小、重量輕、效率高以及環(huán)保等特點。實物圖：牽引變壓器如下圖所示。實物圖：牽引變壓器如下圖所示。 安裝位置：安裝位置： 牽引變壓器安裝在機車車底轉向架之間和牽引變壓器安裝在機車車底轉向架之間和兩個風缸之間。兩個風缸之間。 等效電路圖：等效電路圖： 次邊有六個牽引繞組，分別經變流器驅動次邊有六個牽引繞組，分別經變流器驅動6 6臺牽引電機。臺牽引電機。 變壓

19、器等效電路變壓器等效電路三、三、HXHXD D3C3C牽引變壓器牽引變壓器型號：貨運機車采用型號：貨運機車采用JQFP2-9000/25JQFP2-9000/25（DLDL）型主變壓器；）型主變壓器； 客運機車采用客運機車采用JQFP-10160/25 JQFP-10160/25 型主變壓器。型主變壓器。安裝：采用下懸式安裝方式的一體化多繞組變壓器。安裝：采用下懸式安裝方式的一體化多繞組變壓器。冷卻方式：采用強迫導向油循環(huán)風冷。冷卻方式：采用強迫導向油循環(huán)風冷。 采用全密封結構。采用全密封結構。1 1、主要設計特點、主要設計特點（兩種主變壓器相同）（兩種主變壓器相同）（1 1）采用下懸式安裝，

20、強迫導向油循環(huán)風冷方式；主變壓器與）采用下懸式安裝，強迫導向油循環(huán)風冷方式；主變壓器與儲油柜一體化，冷卻裝置分開布置。儲油柜一體化，冷卻裝置分開布置。（2 2）采用心式臥放結構，）采用心式臥放結構，A A級絕緣，普通礦物油；級絕緣，普通礦物油； 變壓器及油循環(huán)系統(tǒng)均采用真空注油，儲油柜封入高純度氮變壓器及油循環(huán)系統(tǒng)均采用真空注油，儲油柜封入高純度氮氣，是與空氣完全隔離的全封閉結構。氣，是與空氣完全隔離的全封閉結構。（3 3）高阻抗繞組結構，使變壓器內部空間磁場很強，大量采用）高阻抗繞組結構，使變壓器內部空間磁場很強，大量采用無磁結構件。無磁結構件。（4 4）油箱采用磁屏蔽的方式，避免漏磁干擾外

21、部信號。）油箱采用磁屏蔽的方式，避免漏磁干擾外部信號。（5 5）線圈導線采用）線圈導線采用NomexNomex紙絕緣，具有耐熱等級高，機械強度紙絕緣，具有耐熱等級高，機械強度大的特點。大的特點。（6 6）全鋁板翅式冷卻器，兩路油循環(huán)系統(tǒng)。）全鋁板翅式冷卻器，兩路油循環(huán)系統(tǒng)。（7 7）高壓端子采用采用）高壓端子采用采用NexansNexans公司公司M400 AR-3 M400 AR-3 端子。低壓端子端子。低壓端子與與HXD3 HXD3 電力機車主變壓器采用的端子一致。電力機車主變壓器采用的端子一致。 （ Nexans Nexans：耐克森，總部設在巴黎，全球電纜制造及工程專家，全球十大綜合：

22、耐克森，總部設在巴黎，全球電纜制造及工程專家，全球十大綜合布線品牌之一）布線品牌之一）2 2、主變壓器循環(huán)冷卻原理、主變壓器循環(huán)冷卻原理 兩種主變壓器相同。兩種主變壓器相同。 主變壓器有兩個油循環(huán)回路。主變壓器有兩個油循環(huán)回路。 油箱內被隔板分隔成二個區(qū)，油箱內被隔板分隔成二個區(qū)，一端為進油區(qū)，另一端為出油區(qū)一端為進油區(qū)，另一端為出油區(qū)。出油區(qū)的熱油被油泵抽出，經。出油區(qū)的熱油被油泵抽出，經蝶閥、油流繼電器送入油冷卻器蝶閥、油流繼電器送入油冷卻器，通過散熱翅片與冷卻空氣進行，通過散熱翅片與冷卻空氣進行熱交換后，油管和蝶閥由油箱進熱交換后，油管和蝶閥由油箱進油側進入線圈，在線圈內部流動油側進入線

23、圈，在線圈內部流動、冷卻，由線圈排油側流出到油、冷卻，由線圈排油側流出到油箱的出油區(qū)，如此往復循環(huán)。箱的出油區(qū)，如此往復循環(huán)。3 3、保護功能、保護功能（兩種主變壓器相同）（兩種主變壓器相同）（1 1）油溫保護）油溫保護 主變壓器具有油溫檢測功能，設主變壓器具有油溫檢測功能，設1 1個溫度繼電器，檢測油個溫度繼電器，檢測油溫，當油溫超過溫，當油溫超過100100時，溫度繼電器動作，主變流器封鎖，時，溫度繼電器動作，主變流器封鎖，停止輸出功率。停止輸出功率。（2 2）油流保護）油流保護 有兩路油循環(huán)冷卻支路，各設一個油流繼電器對油流情況有兩路油循環(huán)冷卻支路，各設一個油流繼電器對油流情況進行監(jiān)測。

24、若一油流繼電器檢測到無油循環(huán)，則該冷卻支路進行監(jiān)測。若一油流繼電器檢測到無油循環(huán)，則該冷卻支路對應的對應的3 3組牽引變流器和組牽引變流器和1 1組輔助變流器禁止功率輸出，機車組輔助變流器禁止功率輸出，機車的牽引功率下降的牽引功率下降50%50%；若兩個油流繼電器均檢測到無油循環(huán)，；若兩個油流繼電器均檢測到無油循環(huán)，則斷開主斷路器。則斷開主斷路器。（3 3）壓力保護壓力保護 安裝壓力釋放閥安裝壓力釋放閥，當變壓器內部壓力達到當變壓器內部壓力達到959515kPa 15kPa 時，時，壓力釋放閥動作，釋放壓力，同時在微機顯示屏上顯示。壓力釋放閥動作，釋放壓力，同時在微機顯示屏上顯示。一、概述一、

25、概述 電力機車（動車）一般由車體和轉向架兩部分組成電力機車（動車）一般由車體和轉向架兩部分組成, ,通過通過支承裝置彈性連接，將車體支承在轉向架上。支承裝置彈性連接，將車體支承在轉向架上。轉向架：轉向架： 把兩個或多個輪對用一定的結構連接起來、并設相關輔助把兩個或多個輪對用一定的結構連接起來、并設相關輔助裝置組成的一個小車稱為轉向架（裝置組成的一個小車稱為轉向架（bogiebogie），又稱為走行部、），又稱為走行部、走行裝置（走行裝置（running gearrunning gear） 。目的：目的： 提高車輛曲線通過能力；提高車輛曲線通過能力； 增加車輛載重。增加車輛載重。1 1、轉向架的

26、作用、轉向架的作用 （1 1）轉向架相對車體可以自由轉動；）轉向架相對車體可以自由轉動； （2 2）使較長的車輛能夠通過較小曲線半徑的曲線，減小運）使較長的車輛能夠通過較小曲線半徑的曲線，減小運行阻力和噪聲，提高運行速度；行阻力和噪聲，提高運行速度； （3 3）采用轉向架可以增加車輛長度、載重和容積；）采用轉向架可以增加車輛長度、載重和容積； （4 4）便于安裝減振裝置，使車輛具有較好的動力性能和運）便于安裝減振裝置，使車輛具有較好的動力性能和運行品質；行品質； （5 5）支承車體，使重力分配均勻；）支承車體，使重力分配均勻； （6 6）便于安裝牽引電機和制動裝置；便于維護和互換。）便于安裝牽

27、引電機和制動裝置；便于維護和互換。2 2、轉向架的分類、轉向架的分類（1 1）按有無動力分）按有無動力分 動力轉向架，非動力轉向架；動力轉向架，非動力轉向架；（2 2）按動力傳動方式分）按動力傳動方式分單獨傳動：單獨傳動： 每一動軸由一臺牽引電機傳動。每一動軸由一臺牽引電機傳動。組合傳動：組合傳動： 每臺轉向架上只裝一臺牽引電機，通過齒輪鏈來驅動該轉每臺轉向架上只裝一臺牽引電機，通過齒輪鏈來驅動該轉向架上的所有輪對。向架上的所有輪對。注意：單獨傳動時，在數(shù)字或字母的右下角注以注意：單獨傳動時，在數(shù)字或字母的右下角注以“0 0” ，采用組，采用組合傳動時不注。合傳動時不注。 （3 3）按軸數(shù)分）

28、按軸數(shù)分 二軸轉向架（二軸轉向架（B B0 0-B-B0 0），三軸轉向架（），三軸轉向架（C C0 0-C-C0 0）等。）等。（4 4）按牽引電機懸掛方式分）按牽引電機懸掛方式分半懸掛：也叫抱軸式懸掛或軸支承式懸掛。半懸掛：也叫抱軸式懸掛或軸支承式懸掛。 特點：牽引電機的一側通過滑動或滾動的抱軸軸承直接扣壓在特點：牽引電機的一側通過滑動或滾動的抱軸軸承直接扣壓在車軸上，另一側則通過懸掛裝置彈性的懸掛在轉向架構架的車軸上，另一側則通過懸掛裝置彈性的懸掛在轉向架構架的橫梁上。橫梁上。全懸掛：又稱架承式懸掛。全懸掛：又稱架承式懸掛。 特點：牽引電機通過懸掛裝置完全固定在轉向架構架上（也有特點：牽

29、引電機通過懸掛裝置完全固定在轉向架構架上（也有懸掛在車體上的）。懸掛在車體上的）。3 3、轉向架關鍵參數(shù)、轉向架關鍵參數(shù)v 軌距：我國鐵路標準軌距軌距：我國鐵路標準軌距1435mm1435mm；v 輪對內側距：標準輪對輪對內側距：標準輪對135313533mm 3mm ，快速輪對，快速輪對135313532mm2mm；v 固定軸距：同轉向架最前位與最后位車軸中心線間的距離，固定軸距：同轉向架最前位與最后位車軸中心線間的距離，我國規(guī)定客車一般??；我國規(guī)定客車一般??；v 最高運行速度；最高運行速度；v 車輪直徑：我國鐵路客車標準輪徑車輪直徑：我國鐵路客車標準輪徑915mm915mm，貨車輪徑，貨車

30、輪徑840mm840mm，電力機車輪徑，電力機車輪徑1250mm1250mm，動車組，動車組860mm860mm。v 軸重（軸重（Axle loadAxle load）：每個輪對施加到軌道上的載荷，包括軸）：每個輪對施加到軌道上的載荷，包括軸上承受的載荷與輪對自身重量；上承受的載荷與輪對自身重量；v 轉向架重量：不宜大于轉向架重量：不宜大于7t7t；v 通過最小曲線半徑：我國規(guī)定對于客車轉向架通過最小曲線通過最小曲線半徑：我國規(guī)定對于客車轉向架通過最小曲線半徑為連掛半徑為連掛145m145m，單車調車，單車調車100m100m；動車組、客車的軸重：動車組、客車的軸重：v 200km/h200k

31、m/h及以上動力分散動車組動車：及以上動力分散動車組動車：17t17t；v 200km/h200km/h及以上動力集中動車組動車：及以上動力集中動車組動車：21t21t；v 200km/h200km/h及以上動車組拖車：及以上動車組拖車：16t16t；v 200km/h200km/h客車：客車： ；v 160km/h160km/h客車：客車： ；v 120km/h120km/h客車：客車： 18t18t；v 200km/h200km/h客運機車：客運機車： 22t22t；二、動車組（高速）轉向架二、動車組（高速）轉向架1、動車組轉向架的、動車組轉向架的基本基本要求要求v 良好的運行穩(wěn)定良好的運

32、行穩(wěn)定性性和舒適感（動力學）和舒適感（動力學）v 簡單的結構和輕量簡單的結構和輕量化化（可靠性）（可靠性）v 方便出色的維修保養(yǎng)方便出色的維修保養(yǎng)性性v 防止脫軌的防止脫軌的安全性安全性（動力學）（動力學）國外高速轉向架的試驗研究證明，當車輛的運行速度超過國外高速轉向架的試驗研究證明，當車輛的運行速度超過200km/h時，有可能出現(xiàn)這種不穩(wěn)定的蛇行運動。時，有可能出現(xiàn)這種不穩(wěn)定的蛇行運動。 高速運行時的穩(wěn)定性、平穩(wěn)性和良好的曲線通過性能等關鍵高速運行時的穩(wěn)定性、平穩(wěn)性和良好的曲線通過性能等關鍵技術問題。穩(wěn)定性主要是蛇行運動。技術問題。穩(wěn)定性主要是蛇行運動。輪對的蛇行運動：輪對的蛇行運動：高速轉

33、向架發(fā)展概況：高速轉向架發(fā)展概況： 20世紀世紀5080年代，一些國家開始將列車速度提高到年代，一些國家開始將列車速度提高到140160200km/h。 日本東海道新干線列車所用的日本東海道新干線列車所用的DT200型轉向架，最高運營型轉向架，最高運營速度為速度為210km/h； 法國于法國于1973年正式生產年正式生產Y32型轉向架，其最高運營速度為型轉向架，其最高運營速度為200km/h； 德國于德國于1974年開始生產年開始生產MD52型轉向架，最高運營速度也型轉向架，最高運營速度也是是200km/h。 法國法國1990年年5月的月的TGV轉向架提高到。轉向架提高到。2007年年TGV時

34、速達時速達。2、動車組轉向架主要分類、動車組轉向架主要分類 分類原則分類原則 因車輛用途不同、運行條件差異、制造維修方法等具體因因車輛用途不同、運行條件差異、制造維修方法等具體因素的影響，以及對轉向架的性能、結構、參數(shù)和采用的材料素的影響，以及對轉向架的性能、結構、參數(shù)和采用的材料工藝等要求的差別，出現(xiàn)了多種型式的轉向架。各種轉向架工藝等要求的差別，出現(xiàn)了多種型式的轉向架。各種轉向架的主要區(qū)別在于：彈簧懸掛系統(tǒng)的結構與參數(shù)，垂向載荷的的主要區(qū)別在于：彈簧懸掛系統(tǒng)的結構與參數(shù)，垂向載荷的傳遞方式，軸箱定位方式，制動裝置的類型與安裝，構架的傳遞方式，軸箱定位方式，制動裝置的類型與安裝，構架的結構型

35、式以及結構型式以及作用原理作用原理等諸方面。因此，可按等諸方面。因此，可按轉向架作用原轉向架作用原理及理及結構型式分類。結構型式分類。（1）按作用原理分類）按作用原理分類 ETR460ETR460470470480(480(瑞典瑞典) ) LANZADERAS LANZADERAS（西班牙）西班牙） ICT ICT（德國），（德國），SM3 SM3 （芬蘭）（芬蘭） 中國中國 IC2000-ALARIS IC2000-ALARIS（西班牙）（西班牙） CDT-680 CDT-680（捷克）捷克） NEW PENDOLINO( NEW PENDOLINO(瑞典瑞典) ) CP CP型和型和SZS

36、Z型等型等高 速 轉 向 架 系 列 產 品擺式轉向架非擺式轉向架注：擺式可提高曲線限速的（注：擺式可提高曲線限速的（25254040）% %（2）按軸箱定位方式分類）按軸箱定位方式分類軸箱定位裝置軸箱定位裝置 定義：定義： 約束輪對與構架之間相對運動的機構。約束輪對與構架之間相對運動的機構。 作用：作用： 軸箱定位方式決定動車組轉向架結構型式。軸箱定位方式決定動車組轉向架結構型式。 意義：意義： 適宜的軸箱彈性定位，以避免車輛在運行速度范圍內發(fā)生適宜的軸箱彈性定位，以避免車輛在運行速度范圍內發(fā)生激烈的振動，保證車輛在曲線上運行時具有良好的導向性能激烈的振動，保證車輛在曲線上運行時具有良好的導

37、向性能，減小輪對與鋼軌之間的沖擊和側壓力，減輕車輪輪緣與鋼，減小輪對與鋼軌之間的沖擊和側壓力，減輕車輪輪緣與鋼軌的磨耗，確保車輛運行的安全性和平穩(wěn)性。軌的磨耗，確保車輛運行的安全性和平穩(wěn)性?；疽螅夯疽螅?縱向和橫向具有適宜的彈性定位剛度，其值縱向和橫向具有適宜的彈性定位剛度，其值 是該裝置主是該裝置主要參數(shù)；要參數(shù)； 結構形式應能保證良好地實現(xiàn)彈性定位作用，結構形式應能保證良好地實現(xiàn)彈性定位作用， 性能穩(wěn)定，性能穩(wěn)定，結構簡單可靠，無磨耗或少磨耗，結構簡單可靠，無磨耗或少磨耗， 制造檢修方便，重量輕，制造檢修方便，重量輕，成本低等。成本低等。結構方式：結構方式： 板彈簧式、板彈簧式、

38、IS式（拉板式的一種）、拉板式（支撐板式）式（拉板式的一種）、拉板式（支撐板式）、麥弗遜式、軸箱導框架式、麥弗遜式、軸箱導框架式 （普通客車及機車用）、圓柱導（普通客車及機車用）、圓柱導軌式、拉桿式軌式、拉桿式 、圓錐疊層橡膠式、轉臂式等、圓錐疊層橡膠式、轉臂式等3、動車組轉向架的結構及其作用、動車組轉向架的結構及其作用結構：結構： 輪對軸箱裝置、構架、彈性懸掛裝置、牽引裝置、基礎制輪對軸箱裝置、構架、彈性懸掛裝置、牽引裝置、基礎制動裝置。動裝置。 動車轉向架：增加驅動裝置。動車轉向架：增加驅動裝置。（1）輪對）輪對組成：車軸、車輪組成：車軸、車輪車輪：車輪： 我國動車組采用整體輾鋼車輪；我國

39、動車組采用整體輾鋼車輪； 車輪由踏面、輪緣、輪輞、輻板、輪轂等部分組成；車輪由踏面、輪緣、輪輞、輻板、輪轂等部分組成； 踏面形狀：錐形、磨耗形。踏面形狀：錐形、磨耗形。車軸：承受彎矩、扭矩，載荷有交變的，還有突加的。車軸：承受彎矩、扭矩，載荷有交變的，還有突加的。 由車軸鋼鍛造而成。高速列車采用空心軸。由車軸鋼鍛造而成。高速列車采用空心軸。（2）軸箱）軸箱作用：作用：v 連接輪對與構架，將車輪繞其軸線、沿軌道方向的轉動轉化連接輪對與構架，將車輪繞其軸線、沿軌道方向的轉動轉化為車輛沿軌道方向的平動；為車輛沿軌道方向的平動；v 承受載荷與沖擊，傳遞各向力；承受載荷與沖擊，傳遞各向力；注意：軸箱裝置

40、需要保證良好的潤滑與密封。注意：軸箱裝置需要保證良好的潤滑與密封。（3）構架）構架結構形式：結構形式： H形、口字形、目字形、日字形形、口字形、目字形、日字形，常用，常用H H形。形。要求：強度：靜強度、疲勞強度；要求：強度：靜強度、疲勞強度； 剛度剛度（4）中央懸掛）中央懸掛 即中央彈簧。通常為螺旋圓彈簧、橡膠彈簧或空氣彈簧。即中央彈簧。通常為螺旋圓彈簧、橡膠彈簧或空氣彈簧?？諝鈴椈桑涸谌嵝悦荛]容器中充入壓力空氣，利用空氣的可壓空氣彈簧：在柔性密閉容器中充入壓力空氣，利用空氣的可壓縮性實現(xiàn)彈性作用的非金屬彈簧稱為空氣彈簧，由本體、附縮性實現(xiàn)彈性作用的非金屬彈簧稱為空氣彈簧，由本體、附加空氣室和高度調整閥組成，同一轉向架兩側的空氣彈簧還加空氣室和高度調整閥組成，同一轉向架兩側的空氣彈簧還需要設置差壓閥。需要設置差壓閥。優(yōu)點：大柔度、小剛度；優(yōu)點：大柔度、小剛度； 在任何載荷下保持車輛高度不變；在任何載荷下保持車輛高度不變； 在任何載荷下保持車輛自振頻率不變；在任何載荷下保持車輛自振頻率不變； 吸收高頻振動、降低噪音效果好；吸收高頻振動、降低噪音效果好； 具有