第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架-第五講

第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架中央懸掛裝置第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架牽引裝置第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架驅(qū)動制動裝置組成1-電機；2-聯(lián)軸節(jié)；3-齒輪箱。第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架驅(qū)動和制動裝置合為一體，使結(jié)構(gòu)緊湊，體積和質(zhì)量大大減小，而且基礎(chǔ)制動采用盤形制動，制動效率高，制動盤與閘片耐磨性好,檢修工作量小驅(qū)動制動裝置組成第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架走行裝置走行輪胎總成由空心車軸、輪芯、滾動軸承和橡膠輪胎組成第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架五、100km/hA型地鐵轉(zhuǎn)向架

第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)臂式軸箱定位方式，架懸式牽引電機，單拉桿牽引，單元式輪盤制動，最大軸重16t，最大運營速度100km/h。六、120km/hB型地鐵轉(zhuǎn)向架

第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)臂式軸箱定位方式，架懸式牽引電機，單拉桿牽引，單元式輪盤制動，最大軸重14t，最大運營速度120km/h。第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架七、內(nèi)置軸箱式轉(zhuǎn)向架

內(nèi)軸箱式轉(zhuǎn)向架的優(yōu)點：(1)構(gòu)架橫梁縮短,有利于增加構(gòu)架的剛度及減輕自重。(2)布置在側(cè)梁上的空氣彈簧橫向間距可以減小,轉(zhuǎn)向架在小半徑曲線上發(fā)生偏轉(zhuǎn)時空氣彈簧的縱向位移和扭轉(zhuǎn)變形可以減小,從而改善空氣彈簧的工作條件。(3)轉(zhuǎn)向架搖頭剛度減小,便于通過小半徑曲線,但對車輛的橫向穩(wěn)定性卻沒有影響。(4)采用外置的盤形制動,便于更換和維修。

內(nèi)軸箱式轉(zhuǎn)向架的缺點：(1)對于動力轉(zhuǎn)向架,在輪對內(nèi)側(cè)有限的空間要布置構(gòu)架、牽引電機、聯(lián)軸器、齒輪箱等部件，空間十分緊張，設(shè)計難度較大。(2)對齒輪箱軸箱軸承的壽命要求較高，盡可能為免維護，至少應(yīng)保證在一個大修期內(nèi)不發(fā)生損壞，避免經(jīng)常退輪。(3)由于空氣彈簧橫向間距較小，因而對車體的抗側(cè)滾穩(wěn)定性較差，應(yīng)加裝抗側(cè)滾扭桿等裝置，但這樣又使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架八、直線電機式轉(zhuǎn)向架

第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架利用車輪起支承導(dǎo)向作用，這與傳統(tǒng)輪軌系統(tǒng)相似。但在牽引方面卻采用了短定子列車驅(qū)動直線異步電機（LIM）驅(qū)動，定子（初級線圈）設(shè)置在車輛上，轉(zhuǎn)子（次級線圈）設(shè)置在感應(yīng)軌上，工作原理與HSST系統(tǒng)基本相同。車輛平穩(wěn)運行時，定子與感應(yīng)軌之間的間隙一般在10mm左右。轉(zhuǎn)向架直線電機（定子）感應(yīng)板（轉(zhuǎn)子）車體基本原理：第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架直線電機輪軌交通系統(tǒng)主要特點：1、牽引方式先進由于采用了直線感應(yīng)電機牽引，列車牽引力不依靠輪軌摩擦，即使急彎、陡坡也可以輕松牽引，最小曲線半徑、限制坡度標(biāo)準(zhǔn)都可以適當(dāng)放寬。在小半徑曲線及隧道內(nèi)也不需要像普通輪軌鐵路那樣進行最大坡度折減。具有HSST在驅(qū)動方面的所有優(yōu)點。第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架2、加減速性能好系統(tǒng)最大加速度可達1.34m/s2(MKII)制動減速度1.0m/s2緊急制動減速度2.4m/s2（MKII）既適合于市郊大站快車、又適合于市內(nèi)車站較密的情況第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架3、可以做成徑向轉(zhuǎn)向架由于采用直線電機系統(tǒng)，沒有了旋轉(zhuǎn)動力源和機械變速傳動系統(tǒng)，因此有利于采用徑向轉(zhuǎn)向架徑向轉(zhuǎn)向架使車輪沿弧形曲線軌道運行可以降低輪軌噪聲及磨損使Rmin降至20m以下第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架4、無需復(fù)雜的懸浮控制系統(tǒng)依靠車輪支承列車運行，不需要復(fù)雜的懸浮控制系統(tǒng)。其承載能力比電磁懸浮的磁懸浮列車大。第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架5、經(jīng)濟合理隧道土建規(guī)模小良好的爬坡能力曲線半徑小軌道結(jié)構(gòu)簡單道岔結(jié)構(gòu)簡單、號碼小車站規(guī)模小車輛段規(guī)模小養(yǎng)護維修、運營費用低第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架6、低效率、低功率因數(shù)的缺點由于車載定子與地面轉(zhuǎn)子是處在一個相對直線運動的彈性（軸箱垂向彈性定位）系統(tǒng)間，不可避免地會造成相互間隙變化，因此氣隙設(shè)計得不能太小，否則會導(dǎo)致不安全因素，一般定在12mm左右（比德國磁懸浮列車的氣隙8mm要高一些）；再加上直線電機是有端部的（旋轉(zhuǎn)電機是閉環(huán)），因此漏磁場較大，機電能量轉(zhuǎn)化率低，所以直線電機的效率較低，一般在0.7~0.8之間，功率因數(shù)也較低，一般在0.5~0.6之間；第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架7、直線電機吊掛復(fù)雜軸懸式第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架軸箱懸掛式橫向定位桿垂向吊桿垂向吊桿牽引拉桿第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架直線電機懸掛在一系彈簧下，車輪和鋼軌受到的沖擊較大，輪軌磨損比較嚴(yán)重；要保證直線電機的安裝不能妨礙輪對的微小徑向搖頭；氣隙值較容易控制，且一系彈簧可以剛度較小，具有較好的舒適性。二者優(yōu)缺點第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架架懸式第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架架懸式第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架架懸式LIM迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架直線電機懸掛在一系彈簧上面，彈簧有緩沖作用，輪軌磨耗不嚴(yán)重。要求一系彈簧具有足夠的剛度維持氣隙穩(wěn)定，從而對舒適度產(chǎn)生影響。優(yōu)缺點第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架九、低地板轉(zhuǎn)向架

何謂低地板？輕軌車輛發(fā)展所經(jīng)歷的三個階段高地板——中地板——低地板低地板輕軌車輛——是指地板面距軌面高度一般在350mm至400mm之間的軌道交通車輛第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架為什么要發(fā)展低地板？上下車方便，強調(diào)乘客乘降的便捷性；第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架適應(yīng)既有的地面線路及站臺設(shè)施第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架站臺低,市容美觀

第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架低地板輕軌車輛的發(fā)展歷程第一代低地板：分段式低地板，低地板部分一般10~15%，最多小于50%第二代低地板：中間貫通式低地板,低地板部分達到70%第三代低地板:100%低地板第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架如何實現(xiàn)低地板?采用小直徑車輪:地板面高度受車輪直徑影響。拖車轉(zhuǎn)向架采用小輪徑剛性輪對轉(zhuǎn)向架。車輪的直徑在375~410mm之間。小輪徑轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)尺寸和懸掛元件都比‘常規(guī)的轉(zhuǎn)向架小，通常只設(shè)置中央懸掛系統(tǒng)。第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架小輪徑車輪轉(zhuǎn)向架第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架這種方法有以下幾個優(yōu)點：維持了傳統(tǒng)輪對的自導(dǎo)向特性，從理論的角度表明它有很強的自動對中性能；有效地減少了決定輪/軌垂向相互作用力的簧下質(zhì)量；從而有效地降低了由轉(zhuǎn)向架和輪軌產(chǎn)生的振動和搖擺；小直徑輪對相對便宜；能夠制造一種迷你型傳統(tǒng)輪對拖車轉(zhuǎn)向架，其一系和二系懸掛與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架相似。第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架運用小輪對的缺點是：比傳統(tǒng)輪對更高的接觸面應(yīng)力；在一段給定的距離中，小直徑輪對有更多的旋轉(zhuǎn)次數(shù)；還不能運用在動車上，因為直徑太小，不能在裝發(fā)電機，在上面裝變速箱也不可行。改善途徑：通過減少輪/軌動力學(xué)力來彌補由小直徑輪對增加的靜態(tài)接觸應(yīng)力；在曲線通過時，更小的輪徑和更有力的導(dǎo)向能夠減少輪緣接觸和橫向滑動；在輪對中添加鋼鐵成分能夠提高它的磨損性能。第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架Cityrunner動力轉(zhuǎn)向架小直徑車輪560mm；地板面高450mm；一系采用橡膠彈簧；二系采用鋼簧加垂向和橫向減振器；裝有車軸定位器；液壓制動加磁軌制動Z字形牽引拉桿第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架采用傳統(tǒng)輪對,實現(xiàn)分段式低地板第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架采用獨立旋轉(zhuǎn)車輪實現(xiàn)70%或100%低地板獨立旋轉(zhuǎn)車輪與傳統(tǒng)輪對輕軌車輛地板面高度對比第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架中間非動力轉(zhuǎn)向架采用獨立旋轉(zhuǎn)車輪的70%低地板車輛的基本結(jié)構(gòu)a.b.c.第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架動力轉(zhuǎn)向架為獨立旋轉(zhuǎn)車輪、100%低地板車輛的基本結(jié)構(gòu)a.b.第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架同一車軸上左右車輪可以相互各自獨立地繞車軸旋轉(zhuǎn)的輪對稱為獨立旋轉(zhuǎn)車輪；基本原理就是將兩車輪通過軸承安裝在車軸上，使車輪能相對車軸轉(zhuǎn)動。獨立旋轉(zhuǎn)車輪基本原理第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架獨立旋轉(zhuǎn)車輪基本型式第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架獨立旋轉(zhuǎn)車輪的最初研究背景列車高速化的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)輪對固有的缺陷逐漸暴露出來。傳統(tǒng)輪對轉(zhuǎn)向架在行使中將產(chǎn)生蛇行運動，磨耗和噪聲較大，不宜用于高速鐵道車輛；研究獨立旋轉(zhuǎn)車輪的最初目的就是為了實現(xiàn)無蛇行的高速運行，因其理論上不存在縱向蠕滑，徹底消除了傳統(tǒng)輪對所具有的蛇行失穩(wěn)運動，這對高速機車車輛具有極大的吸引力。

獨立旋轉(zhuǎn)車輪的特點優(yōu)點1、可以大大降低車輛地板面高度；2、不產(chǎn)生蛇行失穩(wěn)運動，提高車輛的臨界速度。缺點1、直線上不能對中；2、曲線上不能導(dǎo)向；3、技術(shù)難度大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高

解決獨立旋轉(zhuǎn)車輪缺點的措施采用專用的槽形鋼軌第三軌導(dǎo)向特殊的踏面設(shè)計采用徑向調(diào)節(jié)措施采用車軸間耦合器槽形軌道第三軌導(dǎo)向特殊踏面設(shè)計采用車軸間耦合器不帶曲柄的獨立車輪轉(zhuǎn)向架通常指采用兩對獨立車輪的走行裝置，獨立車輪分別支撐在短軸承載結(jié)構(gòu)中，車輪兩側(cè)采用2個軸承與車軸連接。典型低地板轉(zhuǎn)向架第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架該轉(zhuǎn)向架主要結(jié)構(gòu)特點為：用小直徑彈性車輪，兩車輪間采用下凹形構(gòu)架連接，無一系懸掛?？諝鈴椈勺湓诎夹螛?gòu)架的凹槽中，空氣彈簧上蓋朝下安裝，橡膠堆凸臺與車體關(guān)節(jié)部分相配合。為進一步降低地板面，搖枕采用板梁式扁平結(jié)構(gòu)，且沿軌道方向縱向安裝，起支撐車廂質(zhì)量和連接2個獨立車輪的作用。構(gòu)架與搖枕間安裝水平油壓減振器，構(gòu)架與車體間垂向油壓器采用18°傾斜安裝，并用縱向牽引拉桿連接，以傳遞其牽引力和制動力。該轉(zhuǎn)向架的缺點是沒有一系懸掛，不能很好的減振。第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架帶曲柄的獨立車輪轉(zhuǎn)向架通常指采用兩對獨立車輪的走行裝置，獨立車輪分別支撐在曲柄連接中。車輪與車軸采用動配合，輪轂安裝滾動軸承。運動時，車輪繞軸旋轉(zhuǎn)，車軸則靜止不動。優(yōu)點：精確地固定車輪相鄰的尺寸；像傳統(tǒng)輪對一樣，允許在曲柄軸和拖車構(gòu)架之間運用一系懸掛裝置；維持左右車輪的平行，如果一個車輪相切于軌道運行，另一個車輪與之匹配。第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架一系采用橡膠彈簧；二系采用鋼彈簧加減振器；裝有車軸定位器；液壓制動。LF2000第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架AlstomCitadis轉(zhuǎn)向架一系采用鋼彈簧加減振器；二系采用橡膠彈簧加橫向減振器；裝有車軸定位器；液壓制動。第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架西門子AvantoS70轉(zhuǎn)向架一系采用橡膠彈簧；二系采用液壓簧加橫向減振器；裝有車軸定位器；液壓制動；雙牽引拉桿。第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架Eurotram動力轉(zhuǎn)向架無搖枕結(jié)構(gòu)；無一系簧；二系懸掛為空氣彈簧；地板面高289mm；磁軌制動；采用電控系統(tǒng)控制左右車輪轉(zhuǎn)速；雙拉桿牽引。第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架Tram2000動力轉(zhuǎn)向架無搖枕結(jié)構(gòu)；二系懸掛；磁軌制動；采用電控系統(tǒng)控制左右車輪轉(zhuǎn)速。第五章擺式列車及城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架BOMBADIERS110