国产新型直线电机地铁车辆转向架结构

摘 要：介绍了直线电机车辆地铁车辆转向架的功能和组成，重点介绍了转向架构架、轮对、一系悬挂、二系悬挂、牵引设备、车体接口、轮缘润滑设备、车辆高度调整、辅助设备等。

关键词：转向架；直线电机；一系悬挂；二系悬挂

该转向架是一种紧凑型设计，适用于带站台的线路，能保证地板面高度930mm。

1.转向架构架

转向架采用钢板焊接结构。构架的中心件为二系悬挂系统提供了一个安装支撑。构架端部为ATC天线和制动系统提供了安装支撑。

转向架横梁作为二系悬挂系统的涌流风缸，并且为熔断器箱和集电靴提供了安装支撑。构架可支撑抗侧滚扭杆。

2.轮对

轮对采用整体车轮，尺寸为730mm。车轮与制动盘位于转向架的外侧。其车轴的材质为A4T级钢。专用轴箱是由球墨铸铁制作，由径向轴承承载来自车体的复合载荷和直线电机（以下简称LIM）的垂向载荷。该轴承经过计算，其使用寿命超过3 百万公里。

3.一系悬挂

转向架上的一系悬挂具有以下3 种功能：

保护转向架构架和车辆免受来自轨道的过度震动，

在特殊轨道运行状态下确保车辆不会造成脱轨现象，

能够达到良好的曲线性能，同时在运行速度范围内确保转向架的动态稳定性。

一系悬挂系统由2个圆锥叠层橡胶弹簧装置和轴箱组成。弹簧固定在轴箱上。弹簧的轴向（纵向）刚性允许轮对在曲线上顺利的获得径向调整。该纵向刚性优化的提供了符合在直线轨道上的稳定性要求，并且提供了最佳的转向特性。

4.二系悬挂

二系悬挂安装在转向架和摇枕之间。该系统由以下2种主要功能：

确保车体和乘客得到良好的乘坐舒适性，

确保车辆在动态状态下保持规定的车辆外形。

在乘客载重变化引起震动时，通过连续改变弹簧内的空气压力以便使车辆相对转向架构架保持一个恒定的高度。其固定高度设施由每一个转向架上的高度控制阀控制。并且在车体和转向架之间機械式连接。高度控制阀控制空气弹簧的空气压力以便补偿载荷的变化。如果空气压力损失，车体则由二系悬挂系统空气弹簧内的固体橡胶辅助弹簧支撑。车辆就可在空气弹簧失气状态下降低乘坐舒适度安全运行，直到故障得到解决。

5.牵引设备

每一转向架均装有1个线性感应电机。LIM通过2 个横向支撑梁及其上的5 个垂向连接杆悬挂。支撑梁弹性安装在4个专用轴箱外以便使得电机的高度不会受一系悬挂偏移产生的不良影响。为了在电机和感应板之间保持一个9mm名义间隙，上述安装方法是非常必要的。电机悬挂装置包括带螺纹的调整器用以调整电机高度的装置，可对车轮的径向磨损进行补偿。通过车轴两端的连接可将支撑梁安装在车轴的中心处。这样便消除了一系悬挂上产生的任何偏移载荷。这些连接确保了LIM仅在垂向支撑，并且使正常的轮对横向移动和曲线不会受到限制。

LIM在横向由 2 个横向拉杆直接装在转向架构架上。其纵向牵引力和制动力是通过LIM与转向架横梁之间的牵引杆直接传递到转向架构架上。因此，LIM的质量是从横向和纵向影响到转向架构架安装，但与轮对的高加速度隔离。这样便可减少横向轨道力以及改善LIM安装环境。

6.制动设备

制动管路

直线感应电机轮轨交通系统具有爬坡能力强、拐弯半径小的优点，有利于绕开地上和地下的建筑物和障碍物，同时由于采用直线感应电机，传动系统取消了齿轮箱，降低了车辆高度，使车辆的横断面比传统的要小，可减小地下施工土方量，改善了系统性能。因而在现代城市轮轨交通中有着重要的作用。因而掌握车辆转向架的性能对于提高诊断工程师的技术能力具有极大的现实意义。

参考文献：

[1]魏庆朝，蔡昌俊.直线电机轮轨交通概论，2011，（1）

[2]郑琼林，赵佳.直线电机轮轨交通牵引传动系统，2010（2）：152.

作者简介：于爱国（1985—），男，汉族，山东青岛市人，本科，单位：南车青岛四方机车车辆股份有限公司，研究方向：地铁车辆诊断技术。