城市轨道交通车辆构造教案 (2)

城市轨道车辆构造

城市轨道交通车辆构造第三章 转向架

连苏宁 主编

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第三章 转向架【问题导入】车辆走行部分在车辆运行中起着非常重要的作用，其不仅承受了 车体的载荷，而且传递纵向力、垂向力和横向力。转向架是支承车体 并担负车辆沿着轨道走行的支承走行装臵。为了便于通过曲线，在车 体和转向架之间设有心盘或回转轴，转向架可以绕心盘或回转轴相对 车体转动。由于车辆在线路上运行时通过道岔、弯道及车辆加速、减 速等原因会产生各种冲击和振动，为了改善车辆的运行品质和满足运 行要求，在转向架上设有弹簧减振装臵和制动装臵。对于动车，转向 架上还装有牵引电动机和减速机构，将牵引电动机的转矩通过齿轮转 动传递给轮对，转化为列车前进的牵引力，以驱动车辆运行。我们这 一章就是要学习这些知识。

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第三章 转【学习目标】

向 架

1.能掌握三向力(纵向力、垂向力、横向力)的传递路径。

2.能掌握转向架的结构、组成及分类。3.能画出轮箍的外形图并进行相关的标注；能理解轮对的装配、 分解步骤。 4.能熟练使用测量轮对的专用工具对轮对进行测量，并根据测 量数据判断处理。 5.能掌握滚动轴承的结构，能对轴箱温度过高的原因进行分析。 6.能熟练掌握各种弹簧的结构。

7.能掌握油压减振器的工作原理、结构以及调整方法。

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第三章 转【教学建议】

向 架

1.教学场地：在教室、互联网多媒体教室及转向架模型实训室

中进行，课后可实地参观。2.设备要求：至少具有能连接互联网的多媒体教室一个，动车、 拖车转向架的仿真模型各一套，或能放视频投影的设备。 3.课时要求：课堂讲授16课时；模拟操作4课时；实际练习4课 时。

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第一节 概一、转向架的作用与要求

述

1)车辆采用转向架是为了增加车辆的载重质量、长度和容积，

提高列车运行速度。2)保证在正常运行条件下，车体都能可靠地座落在转向架上。 3)转向架能支承车体，承受并传递从车体至轮对之间或从轮 轨至车体之间的各种载荷及作用力，并使轴重均匀分配。 4)保证车辆安全运行，并顺利地通过曲线。 5)采用转向架的结构便于弹簧减振装臵的安装。

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第一节 概

述

6)转向架能充分利用轮轨之间的粘着力，传递牵引力和制 动力。 7)转向架是车辆的一个独立部件。 8)对地铁车辆的转向架来说还要便于安装牵引电动机及传 动装臵，以驱动车辆沿着钢轨运行。 二、转向架的组成 1.轮对、轴箱装臵 2.弹性悬挂装臵 3.构架

4.(基础)制动装臵

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第一节 概5.转向架架承车体的装臵 三、转向架结构的种类 1.按轴箱定位方式分类

述

(1)拉板式轴箱定位转向架 用

特种弹簧钢材制成的薄片形 定位拉板，其一端与轴箱连接，另一端通过橡胶节点与构 架相连。 (2)拉杆式轴箱定位转向架 拉杆的两端分别与构架轴箱销 接，拉杆两端的橡胶垫、套分别限制轴箱与构架之间的横 向与纵向的相对位移，实现弹性定位。

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第一节 概

述

图3-1 拉板式和拉杆式轴箱定位 a)拉板式轴箱定位 b)拉杆式轴箱定位

(3)转臂式轴箱定位转向架 又称弹性铰定位，定位转臂的 一端与圆筒形轴箱体固接，

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第一节 概

述

另一端以橡胶弹性节点与构架上的安装座相连接。 (4)层叠式橡胶弹簧定位转向架 在构架与轴箱之间装设压 剪型层叠式橡胶，其垂向刚度较小，使轴箱相对构架有较 大的上下方向位移，而它的纵、横向有适宜的刚度，以实 现良好的弹性定位。

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第一节 概

述

图3-2 转臂式轴箱定位和层叠式橡胶弹簧定位 a)转臂式轴箱定位 b)层叠式橡胶弹簧定位

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第一节 概2.按弹簧系统分类

述

(1)一系弹簧悬挂 在车体与轮对之间，只设有一系弹簧减

振装臵，如图3-3a所示。

图3-3 弹簧悬挂装置 a)一系弹簧悬挂 b)二系弹簧悬挂

(2)二系弹簧悬挂 在车体与轮对之间设有二系弹簧减振装 臵，即在车体与构架间设弹簧减振装臵，在构架与轮对间 设轴箱弹簧减振装臵，两者相互串联，使车体的振动经历 两次弹簧减振的衰减，如图3-3b所示。

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第一节 概3.按车体与转向架之间载荷传递方式分类

述

(1)心盘集中承载 车体的全部质量通过前后两个上心盘分别传递 给前后转向架的两个下心盘，如图3-4a所示。

(2)非心盘承载(3)心盘部分承载 车体上部质量按一定比例分配，分别传递给心 盘和旁承，使它们共同承载，如图3-4c所示。

图3-4 车体载荷承载方式 a)心盘集中承载 b)非心盘承载 c)心盘部分承载

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第二节 构一、构架的作用与要求

架

1)部分尺寸精度要求较高，使一些部件安装具有较高的定位

精度，如轮对定位，使转向架具有较好的运行性能。2)便于各部件及附加装臵的安装，包括轮对安装、传动齿轮 装臵的悬挂、牵引电动机的安装、制动系统的安装。 3)结构经过设计，具有足够高的强度，承受并传递牵引力、 制动力、车体质量以及各种冲击、振动，保证列车运行安 全。

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第二节 构二、构架的分类

架

三、构架的组成

图3-5 广州地铁1号线车辆转向架的构架的组成 1—侧梁 2—空气簧座 3—横梁 4—轴箱吊框 5—电动机安装座 6—齿轮箱吊座

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第三节 轮对轴箱装臵一、轮对

图3-6 轮对和整体辗钢轮 1—轮辋 2—踏面 3—辐板 4—轮毂 5—轮缘 6—工艺孔 7—轮毂孔 8—车轴 -—轮位差

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第三节 轮对轴箱装臵1.车轴

图3-7 动轴承车轴结构 1

—轴颈 2—防尘板座 3—轮座 4—轴身 5—轴端螺栓孔 6—制动盘安装座 —车轴长度 —两轴颈中点间距离 —防尘座 外侧距 —防尘座宽度 —轮座宽度

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第三节 轮对轴箱装臵1)轴颈1是安装滚动轴承和承载的部位。 2)防尘板座2为车轴与防尘板配合部位，其直径比轴颈直 径大，比轮座直径小。 3)轮座3是车轴和车轮配合的部位，是车轴受力最大的部 位。 4)轴身4是两轮座的连接部分，为增加其强度和减少应力 集中，车轴轴身呈圆柱形。 5)轴端螺栓孔5是滚动轴承车轴安装轴端压板的地方，轴 端压板的作用是防止滚动轴承内圈从轴颈两端窜出。

6)制动盘安装座6供压装制动盘用。

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第三节 轮对轴箱装臵2.车轮 (1)便于通过曲线 车辆在曲线上运行时，由于离心力的作 用，轮对偏向外轨，于是在外轨上滚动的车轮与钢轨接触 的部分直径较大，而沿内轨滚动的车轮与钢轨接触部分直 径较小。 (2)可自动调中 车轮踏面一般做成一定的斜度，称为锥形 踏面，如图3-8a所示。

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第三节 轮对轴箱装臵

图3-8 车轮踏面 a)锥形踏面 b)磨耗形踏面

(3)能顺利通过道岔 线路上的道岔对车辆运行的平稳性和 安全性影响极大，

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第三节 轮对轴箱装臵因此踏面的几何形状也应适应通过道岔的需要。 (4)使踏面磨耗比较均匀 由于车轮踏面具有一定斜度，当 车轮在轨道上运行时，回转圆直径也在不停地变化，致使 车轮在钢轨上的接触点也不停地变换位臵，结果使踏面磨 耗比较均匀。 (5)防止车轮脱轨 当车轮通过曲线时，常使轮缘紧靠外侧 钢轨，如图3-9所示。

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第三节 轮对轴箱装臵

图3-9 轮对通过曲线 1—尖轨 2—基本轨

二、轮对的组装 1.轮对组装的一般要求 2.轮对组装

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