浅析CRH3与CRH2型动车组转向架的差异

张锋珍

摘  要：因高速动车组车型不同，其转向架结构大相径庭。经过多年的载客运营，虽然转向架结构不同，但是安全性、可靠性等都符合要求。因此，将CRH3和CRH2型动车组转向架关键部件进行详细的对比分析，吸收不同转向架的优点，扬弃冗繁的结构设计。这对于今后转向架的设计有一定的借鉴意义。

关键词：CRH3;CRH2;转向架;轮对组成;构架;悬挂装置;驱动装置

前言

中国铁路高速动车组CRH（China Railway High-speed）是中国铁路自主品牌的系列高速动车组，经过多年的载客运营，该动车组的舒适性、稳定性、经济型等越来越好，满足了运行需要。其中，转向架作为动车组车辆系统中最重要的组成部件之一，其结构设计是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。

目前，投入运营的动车组以四方股份的CRH2型动车组和长客、唐车生产的CRH3型动车组数量居多。下面就以这两种车型的转向架作为研究对象，从结构上进行分析对比，吸收不同转向架的优点，扬弃冗繁的结构设计，使转向架的设计水平进一步提高。

1 CRH3与CRH2型动车组转向架的分析对比

转向架主要有以下几部分组成：（1）轮对轴箱组成：实现车辆在轨道上的平动，并通过轮轨摩擦实现车辆的牵引和制动。（2）弹性悬挂组成：主要由一系悬挂和二系悬挂两部分组成。保证车辆的舒适性和平稳性。（3）构架：安装各零部件，承载和传递各种载荷。（4）驱动组成：将牵引装置的动力转化为车轮的滚动。（5）基础制动：实现车辆的制动。

1.1 轮对轴箱组成

两者动车轮对由车轮、车轴、轮装制动盘、齿轮箱、轴箱组成;轴箱装置均采用外置式的转臂定位结构。这种轴箱定位结构增大了车体的宽度，明显增大了载客的数量;都采用橡胶弹性点位节点。

但是，CRH3轮对：车轮直径为920/860;踏面为S1002CN;齿轮箱与构架通過C型支架连接;拖车轮对采用三组轴装制动盘。最大轴重为17t。

CRH2轮对：车轮直径为860/790;踏面为LMA;齿轮箱与构架通过吊杆连接;拖轮对采用两组轴装制动盘和两组轮装制动盘。最大轴重为14t。

CRH3轴箱：采用分体式的结构。这种结构方便更换轮对。

CRH2轴箱：采用整体式的结构。这种结构简单，重量较前者小。组装和维护也比较方便。

1.2 弹性悬挂组成

两者均安装了一系减振和二系减振装置。

1.2.1 一系悬挂装置。一系减振均采用转臂式轴箱定位结构。

这种结构有下面的优点：（1）便于一系定位刚度的选择，可兼顾一系定位刚度在高速运行时的稳定性和曲线通过能力;（2）有利于实现轻量化，适应用高速运行;（3）便于一系悬挂装置的分解和组装;（4）无磨耗、免维护。其中，弹簧装置采用底层为橡胶弹簧和螺旋钢弹簧（双圈弹簧）串联的方式，同时与油压减振器并联，这组结构分别分布在转向架构架侧梁的四个端部。橡胶弹簧用于吸收来自于轮轨之间的高频振动。垂向油压减振器可以防止转向架构架的点头振动。

CRH2型动车组转向架钢弹簧采用了防雪罩，CRH3型动车组转向架钢弹簧虽没有采用防雪罩，但是CRH3系高寒车亦加装了防雪罩。

1.2.2 二系悬挂装置。二系悬挂装置中，两者的结构均包括空气弹簧系统、牵引装置、横向减振器、抗蛇形减振器和横向缓冲器等部件。但是，CRH3型动车组转向架的二系悬挂装置还包括枕梁、中心销、抗侧滚扭杆装置和安全阀等。

（1）空气弹簧组成。CRH3：由两个空气弹簧、两个高度阀（一主一副）和附加气室等组成。空气弹簧结构为囊式空气弹簧，CRH3型动车组采用两点控制方式。其中附加气室是贯通的，不需要差压阀。高度阀的不敏感带约±3mm。CRH2：由空气弹簧及其附属的高度阀、调整阀保温箱和差压阀等组成。空气弹簧结构为自由膜式空气弹簧，CRH2型动车组采用四点控制方式。其中附加气室是独立的，需要差压阀来保持两个气室中的气压一致。高度阀的不敏感带约±10mm。（2）牵引装置。该装置主要传递牵引力和制动力。CRH3：双牵引拉杆结构。这种结构复杂，占用空间较大，质量大，但是落车作业简单。CRH2：单牵引拉杆结构。这种结构简单，占用空间小，质量小，单落车作业复杂。（3）横向减振器。主要是衰减车体与转向架之间的横向振动。CRH3与CRH2的结构基本一致。（4）抗蛇形减振器。抗蛇形减振器主要是为防止动车组高速运行时的蛇形运动专门设置的。CRH3与CRH2的安装位置基本一致。但是CRH3安装的抗蛇形减振器有四个，左右两边各两个。这种结构主要是由车辆的动力学性能决定的。（5）横向缓冲器。主要是限制车体与转向架构架的横向运动。CRH3与CRH2的机构基本一致。CRH3型动车组转向架的二系悬挂装置中，还有抗侧滚扭杆装置、二系垂向减振器、枕梁、牵引梁和中心销等部件。这些部件没有出现在CRH2中，在此不再分析。

1.3 构架

CRH3型动车组转向架构架和CRH2的构架都可分为动车构架、拖车构架两种。构架均采用传统的H型的焊接结构，且横梁为无缝钢管。

CRH3：构架比较复杂。无电机吊座。拖车构架焊接有6组制动吊座。

采用符合EN 10025标准的耐候钢板。

构架的强度设计标准依据EN 15085，强度试验依据UIC 515和UIC 615。

CRH2：构架比较简单。电机吊座直接焊接在横梁上。拖车构架焊接有8组制动吊座。

采用符合JIS G 3114标准的耐候钢板;构架的强度设计标准依据JIS E 4207，强度试验依据JIS E 4208。

1.4 驱动装置

CRH3型动车组转向架和CRH2的驱动装置基本是一致的，即由电机提供动力，通过联轴器、齿轮箱传递到轮对上。

CRH3：电机与构架之间采用柔性连接。将电机安装在电机吊架上，电机吊架与构架之间通过板簧和油压减振器等部件连接，有相应的安全装置。结构比较复杂。

齿轮箱与构架通过C型支架连接。C型支架与齿轮箱连接的处安装有橡胶叠层弹簧，与构架连接处安装有平键，通过螺栓紧固。这种结构拆装不太方便。

CRH2：电机与构架刚性连接。安装时，电机安装座上有卡槽，正好卡在构架的吊架上，确保了电机的安装位置，也防止电机安装螺栓断裂后掉落。

齿轮箱与构架通过吊杆连接。吊杆的两端是防震橡胶。这种结构简单，拆装比较方便。

1.5 基础制动装置

CRH3型动车组转向架和CRH2的基础制动装置制动形式均采用盘形制动。闸片均采用浮动式结构，可以自动调节闸片间隙。

CRH3：采用气压制动方式。这种结构比较简单，但是由于复杂的杠杆构架和气缸，体积较大，质量也比较大。

CRH2：采用空液转换液压制动方式。这种结构没有杠杆和空气单元制动缸，体积较小，质量也较小。

2 结束语

以上仅仅是针对转向架五大关键部件进行对比，限于篇幅不再对其他部件进行对比分析。尽管这两种不同系列的转向架的许多结构完全不同，但是实现的功能是一样的。将CRH3和CRH2型动车组转向架关键部件进行详细的对比分析，发现各自的优劣，而这种优劣是相对的。要利用某些部件的优点，就不可避免地产生相应的缺点。要辩证的看待这两种转向架。这两种转向架经过多年的运营完全证明各自均是非常优秀的。在转向架的设计中，只有参考不同的设计理念，吸收不同转向架的优点，扬弃冗繁的结构设计，才能使转向架总体性能要更加良好。

参考文献

[1]张曙光.CRH2型动车组[M].中国铁道出版社，2008.

[2]孙邦成.CRH380BL型动车组[M].中国铁道出版社，2014.

[3]严隽耄，傅茂海.车辆工程[M].中国铁道出版社，2012.