B型地铁转向架技术的分析与展望
2017-11-07魏苇徐志龙李由张成铭
魏苇 徐志龙 李由 张成铭
中车长春轨道客车股份有限公司
B型地铁转向架技术的分析与展望
魏苇 徐志龙 李由 张成铭
中车长春轨道客车股份有限公司
B型地铁车是我国地铁轨道交通的主流,目前我国超过70%城市的地铁轨道车辆均采用B型地铁车。众所周知,转向架是轨道车辆最重要的组成部分之一,随着我国轨道交通的快速发展,B型地铁转向架技术也得到迅猛发展。本文对B型地铁转向架技术现状及发展方向进行分析。
B型地铁 转向架 现状分析 发展方向
城市轨道交通具有安全、快速、准时、高效、节能、无污染和占地少的特点,能满足城市发展和环境保护的现实要求。发展城市轨道交通是解决城市公共交通问题的根本途径,也是城市可持续发展战略的必然选择。
现在城市轨道交通车辆的类型一般可以分为A型车、B型车、C型车。按照我国规范,轴重相对较轻,单方向输送能力在每小时1万-3万人次的轨道交通系统称为轻轨,每小时客运量在3万-8万人次的轨道交通系统称为地铁。
因此,A型车(轴重16t)与B型车(轴重14t)的轨道交通线路统称为地铁,一般采用5-8节编组;C型车(轴重12t)的轨道交通线路则称为轻轨,一般采用2-4节编组。A型地铁是目前较高端的城市轨道交通列车,具有车体宽、承载量大、乘坐空间更宽敞舒适的优点。由于B型地铁具有技术成熟、占地空间相对较小、造价较低、乘坐空间和舒适性均能满足日常要求的特点,目前市场普遍采用的仍是B型地铁,B型地铁车辆的广泛应用,大大缓解了各大城市公共交通拥堵的问题。
一、B型地铁转向架技术分析
目前,我国大部分城市修建的各个地铁车站之间的距离较短,导致较多路段出现线路弯曲半径小的问题,因此对车辆曲线通过能力要求较高;早晚高峰会出现客流量过剩情况,导致承载量过大,乘客上下车会出现空车满载重量差较大的情况,因此要求车辆有更高的安全可靠性;多数城市的地铁穿梭在人流密集的地方,因此对车辆运行时噪音有严格要求。基于以上因素,地铁转向架需要具备较高的曲线通过能力、高可靠性与低噪声性。
B型地铁转向架的技术相对较为成熟,主要产品有CW2100(D)型转向架和CW6500(D)型转向架,前者的最大设计速度为90km/h,后者的最大设计速度可以达到120km/h,两种产品的具体参数见表1和表2。应用CW2100(D)型转向架的主要线路有北京地铁2号线,上海地铁6&8号线,武汉地铁3&4号线,西安地铁2号线,南昌地铁1&2号线,哈尔滨地铁1号线,长春地铁1号线等线路。应用CW6500(D)型转向架的主要线路有北京地铁6&15号线,北京地铁燕房线,重庆地铁10号线,重庆环线等线路。
表1 CW2100(D)型转向架主要技术参数
表2 CW6500(D)型转向架主要技术参数
二、B型地铁转向架发展方向
近些年,B型地铁项目虽说作为一个大的平台为各大城市输送着舒适的地铁列车,伴随着的是转向架的多样化与产品设计过程中的复杂化,不同城市地铁设计的转向架还有很多地方的差异。虽然这样积累了丰富的设计经验,也满足了业主的相关要求,却增加了设计人员许多重复的工作量,同时工艺人员需要针对不同项目设计出不同的工装。增加大量工作量的同时,也不利于同一车型中各项目转向架相关零部件的更换。因此,B型地铁转向架主要发展方向为高集成度模块化。
将模块化的设计思想引入到转向架的研究中,可以缩短研发周期,降低制造和维护成本。B型地铁转向架主要可分为以下几个模块:构架组成,轮对轴箱定位装置,一系悬挂装置,二系悬挂装置,中央牵引装置,基础制动装置,驱动装置,轮缘润滑装置。目前,各个模块的设计已经通过大量的试验和实践,应用在各车型中,技术较为成熟,但缺少高集成度的模块化。
高集成度模块化的主要设计思想就是,将每个组成部分均设计成通用的接口形式,例如中央牵引装置的设计,中心销上大螺母与车体之间的连接接口可以统一成一种类型或者几种类型,中心销中部横向减振器的安装接口根据统型后的减振器设计成统一安装座,同理牵引拉杆与构架横梁管上的牵引拉杆座之间安装设计成统一接口。这样根据车上提供的不同接口形式,转向架可以应用对应接口的结构,而转向架自身部件之间的接口可以设计成固定的几个模块,根据业主要求的性能组装成相应的结构形式。通过高集成度的模块化设计,可以依据不同速度要求、不同路线要求或者特定降噪能力等要求,选择不同的模块形式,调整轴距、增加降噪模块、提高过弯能力、提高自身承载能力等。
目前,轨道交通行业迅猛发展,各大城市均大力建设城市轨道,B型地铁车遍布全国各地,成为城市客流运输的中流砥柱。更高的产量输出与更低的设计生产成本是大势所需,因此高集成度的模块化设计是B型地铁转向架的发展方向。
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