3典型转向架

第三章 典型转向架的结构特点

第1节

CRH2的转向架

CRH2的转向架是以Ｅ２系列新干线车辆用转向架的规格为基本、充分利用新干线车辆用转向架的设计基准和经验进行设计的。但同时考虑到CRH2的特定使用条件(乘客重量、车轮形状、线路条件等)、提高可靠性(采用有实际成绩的零件、构成零件数量的减少化、工装夹具作业的缩小化)以及容易国产化(以技术转让为前提的国内采购)等因素，采用了转臂式轴箱定位方式、无摇枕转向架。CRH2的转向架有动车转向架和拖车转向架两种，结构基本相同，主要技术参数见表1。

表3 - 1 CRH2的转向架主要技术参数

项目 设计最高速度/km/h 营业最高速度/km/h 额定轴重/kN 满员时最大轴重(200%定员/kN) 编组能通过的最小曲线半径/m 转向架转角/度 轴距/mm 车轮直径/mm 1．转向架基本结构特征

(1)无摇枕转向架方式；

(2)高速稳定性和曲线通过性能兼顾； (3)轻量、小型、简洁的结构；

(4)采用小轮径的车轮以减少簧下重量； (5)全部车轮装有机械制动盘（轮盘）； (6)动车转向架上装用轻型交流异步牵引电机； (7)拖车转向架车轴上装有机械制动盘（轴盘）；

规格 250 200 137.2（14t） 156.8（16t） 180 4.0 2,500 860 (8)利用踏面清扫装置改善轮轨间运行噪声和粘着兼顾。

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2．动车转向架结构

动车转向架主要由轮对、轴箱、一系悬挂、构架、二系悬挂、驱动装置和基础制动装置等七部分组成。

原型车E2的动力转向架 CR200动力转向架

图3 - 1 动力转向架

3．拖车转向架结构

拖车转向架主要由轮对、轴箱、一系悬挂、构架、二系悬挂和基础制动装置等六部分组成

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图3 - 2 拖车力转向架

4.构架

转向架构架的形状为H形，由两根侧梁和一个横梁组成，而横梁又由两个横梁支架和连接梁等组成；转向架构架分为动车转向架用和拖车转向架用两种；采用与转臂式轴箱定位方式相对应的结构形式，缩短了构架的整体长度；转向架构架能够承受得起所承载的载荷和行驶时的振动，并拥有充分的强度，设计寿命为20年；转向架构架在焊接组装后，进行退火处理；设计按照JISE4207（铁道车辆—转向架—转向架构架设计通则）进行，并按照JISE4208（铁道车辆—转向架—载荷试验方法）实施静载荷试验，确认强度。

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图3 - 3 动车转向架构架图

4.1.侧梁

侧梁为封闭式箱形截面，由钢板焊接而成。侧梁断面相对于它们的中心对称。其两端有放置轴箱弹簧的弹簧盒（座），中央部分有安装空气弹簧的承台（座）。材质为耐气候性钢板：SMA490BW（JISG3114）。另外，转向架构架上使用的钢材，考虑到在超低温下的使用，要顾及材料的低温特性。

4.2.横梁

横梁主体由两根无缝钢管制造，内部作为空气弹簧的辅助空气室使用。动车转向架的横梁为两个连接梁、两个电动机托架、四个卡钳式制动器托架和两个齿轮箱吊架提供支撑。而拖车转向构架不配备电动机托架和齿轮箱吊架，但增加了用于安装在轮轴上的制动盘的四个制动卡钳座。材质与侧梁的钢板相同，为耐气候性钢板：SMA490BW（JISG3114）。

4.3.横梁支架

动车转向架的横梁支架由牵引电机底座、齿轮箱吊座、制动卡钳底座和牵引拉杆底座等构成，而拖车转向架的横梁支架仅由制动卡钳底座和牵引拉杆底座等构成。

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它们全部都是钢板焊接而成。主要材质为耐气候性钢板：SMA490BW（JISG3114）及焊接结构用轧制钢材：SM400B（JISG3106）。

4.4.横梁连接梁

连接梁为钢板焊接而成。它是以提高转向架构架的强度和刚性为目的，在连接前后横梁的同时，还焊装有横向减振器支座、横向止档底座和增压气缸安装座等。主要材质为耐气候性钢板：SMA490BW（JISG3114）。 5.轮对

轮对分为动车转向架和拖车转向架用。动车转向架用轮对由车轴、车轮(带有制动盘—简称轮盘)、齿轮装置及轴承构成。拖车转向架用轮对由车轴（带有制动盘轴-简称轴盘）、车轮(也带有制动盘—简称轮盘)及轴承构成。

轮盘以外的车轮、大齿轮、轴盘及轴承等为确保安全性和可靠性采用冷压法压装到车轴上。

图3 - 4 动车轮对总成图

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图3 - 5 拖车轮对总成图

5.1车轴

为了在保证强度的同时减轻质量，采用空心车轴（即在车轴中心部开一直径为φ60mm的通孔），当然这也使超声波探头可以直接穿过该通孔，使探伤容易化。由于车轴上加装部件的不同，车轴可分为动车转向架用和拖车转向架用两种。车轴材质为S38C，根据JISE4502（铁道车辆用车轴）制造。车轴表面实施高频淬火。 5.2车轮

从减轻重量和维修的容易化观点出发，车轮采用整体碾钢车轮，踏面形状根据车辆的使用条件和线路条件出发选定最佳的形状，初步选用磨耗型踏面。车轮直径新制时为860mm，最大磨耗时为790mm。车轮材质为SSW—Q3R，根据JISE5402（铁道车辆用碳素钢整体碾压车轮）制造。 6．制动盘

6.1轮盘（车轮制动盘）

安装在车轮上的制动盘为一体型锻钢制造。但分为Ｍ车(动力车)用、Ｔ车(拖车)用的两种，而Ｔ车用制动盘提高了磨耗余量而谋求长寿命化。另外，装于Ｔ车车轴的制动盘，考虑到更换时的可操作性,而采用了分割型。

为了减少T车的制动负担，从而减少制动盘和闸片的磨耗，在制动控制中，尽量使用２节Ｍ车的再生制动，而对1节Ｔ车的空气制动采取延迟控制。M车轮盘外径为725mm（有效外径720mm），组装时的厚度为133mm（=车轮厚度－2mm），磨耗余量为2mm。T车轮盘外径为725mm（有效外径720mm），组装时的厚度为133mm（=

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车轮厚度－2mm），磨耗余量为5mm。制动盘采用能抑制因摩擦热而产生盘的“翘曲”的结构和耐热性特殊钢。具体结构为：在车轮的两侧面安装螺栓。 6.2．轴盘（车轴制动盘）

轴盘由压装在车轴上的轮毂和通过螺栓安装在轮毂的制动盘构成，仅安装在拖车转向架用的车轴上。T车轴盘外径为670mm，组装时的厚度为97mm，磨耗余量为5mm。 7．齿轮装置

齿轮装置是传递驱动扭矩或制动扭矩的关键部件，仅动车转向架才有。它既属于动车轮对，又是驱动装置的重要组成部分。 8．轴箱

由于各种附属装置，例如脉冲发生器和／或接地装置被固定在轴箱端，所以转臂式轴箱作为一个组件被提供。轴箱组件包括六个主要部件，分别是轴箱主体、前盖、后盖、轴承组件、转臂衬套的密封环和盖。

图3 - 6 轴箱剖面图

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图3 - 7 轴箱组成图

8.1.轴箱体（Axleboxbody）

轴箱主体采用铸钢（S45C）制成。此外，转臂橡胶套座也是采用相同材料制成的。而且轴箱主体和转臂橡胶套座是一对，一起进行机械加工并有对应的标记，应注意不要与其它混用。 8.2.前盖（Frontcover）

前盖采用铝铸件（AC4CH-T6）制成。前盖底部有一个孔，该孔用于排出检测轴裂缝用的油。拖车转向架用的前盖的孔用螺栓塞住，以防运行期间灰尘进入转速计和接地装置。

8.3.后盖（RearCover）

（与前盖）配对的后盖采用铸钢（S45C）制成并同时加以机加工。注意，建议不得更换后盖组件（1）和（2）的组合。 8.4.转臂橡胶套（Radiusarmrubber）

在轴箱的一端提供转臂定位橡胶套以便实现牵引力和制动力的传递、车轮和轨道的平滑接触和较少的维护。

8.5.轴承温度检测器（BearingTemperatureDetector）

该检测器由热敏开关构成。当轴箱主体的温度升高时，热敏开关使得发出报警的电路打开。开关的激活温度被设置在165+0/-10℃，温度梯度为5℃/min。

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8.6.速度传感器

不同位置轴箱的端盖处安装有不同的速度传感器，有AG43、AG37和LKJ2000用的三种。 8.7．车轴轴承

为达到维修的容易化，车轴轴承采用润滑脂润滑、密封型圆锥滚子轴承(RCT，直径φ130mm)。该圆锥滚子轴承（RCT）由外圈、双列圆锥滚子、保持架、内圈、防止磨损的隔板、油封、油封圈和后盖等组成，属于预加润滑脂的全密封型单元轴承。其具体结构见下图。

图3 - 8 密封型圆锥滚子轴承(RCT）结构图

9.一系悬挂

一系悬挂(Primarysuspension)也称轴箱弹簧装置，主要包括轴箱弹簧、垂向液压减振器和转臂定位橡胶套等。轴箱弹簧装置被安装在轴箱和转向构架之间。轴箱弹簧装置在将车体重量分配给各车轮的同时缓冲车轮/轴箱的各种振动，该弹簧参数是经过优化选定的，主要是为了改善车体的乘坐舒适度。轴弹簧装置包括一个圆簧组（由内、外弹簧组成）、弹簧座（上、下）、橡胶座、绝缘座、转臂定位橡胶套和处于每个车轮位置处的垂向减震器。

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图3 - 9 一系悬挂结构

9.1.圆簧组（Coil spring set）

圆簧组传递垂直方向的力，应通过调整垫片调整圆簧组以使每个车轮的载荷均匀。圆簧采用冷轧钢制成并经过喷丸处理以使韧性更强。轴箱弹簧组由内、外两圈圆弹簧组成，但内、外弹簧的旋向相反。轴箱弹簧组的参数见下表。

图3 - 10 圆簧组

9.2.弹簧座（Spring seats）

设置上下弹簧座（Upper and lower spring seats），使圆簧组（coil spring set）保

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