关于地铁转向架系统功能的研究

白文远 袁康 柳鹏雁

摘要：随着近些年我国经济的飞速发展，城市交通运输等问题的急需解决。如今，我国城市轨道交通产业进展飞快，地铁俨然已经成为城市轨道交通的重要组成部分。但我國关于对地铁车辆的自主创新能力依然相对薄弱，因此我们必须加大力度研究地铁车辆有关技术，并且设计出安全耐用的国产化地铁车辆。转向架是地铁车辆非常重要子系统之一，转向架质量对地铁车辆运行状态有着十分重要的影响。本文主要阐述了地铁转向架结构及其各零部件的功能。

关键词：地铁，转向架，功能

1.引言

随着近些年国家政策方面的扶持以及财政方面的大力支持，我国的地铁转向架技术在国际已占有重要的位置，特别是近些年来，随着各种先进技术的引用以及新型转向架的装车使用，转向架已经成为地铁车辆上最重要的组成部分之一。因此开展地铁转向架零部件功能研究对保障地铁车辆安全运行具有很强的现实意义。

2.转向架结构与功能

地铁车辆的转向架构造与动车的转向架比要简单得多，转向架分为动车转向架和拖车转向架两种，动车转向架带有电动机，而拖车转向架没有。转向架主要组成部分有构架、轮对轴箱组成、悬挂装置、驱动装置、制动装置及牵引系统等部分组成。转向架各个部分参数的合理性，与地铁车辆行驶质量，动力水平和开车安全性有着直接关联。转向架结构简图如图1。转向架起到对整个车辆的承载、导向和减振作用，同时还是牵引与制动的最终执行机构，直接影响地铁列车的安全性和舒适性，是用户严密关切、高度关注的部件。转向架涉及系统多而复杂，地铁转向架零部件众多。

3.转向架构架

它主要由横梁、侧梁以及各式各样吊座构成。横梁主要由牵引拉杆座、横向减振器座和小去向梁等构成。侧梁通过上、下盖板以及立板共同焊接成一个箱形结构，并且可以根据需要在侧梁上焊接一系油压减振器座、一系转臂定位座以及一系钢弹簧座等等。如要提高侧梁与横梁之间的强度，也可采用箱形连接，这样可以大大提高构架的使用年限。

4.轮对轴箱装置

轮对主要由车轮、车轴和制动盘压装而成，此外还有轴箱、轴承以及齿轮减速箱等主要零部件。车轮上安装的特殊制动盘，而车轴上设有齿轮箱和驱动齿轮的安装座。轴箱主要由轴箱端盖、轴箱体以及轴箱轴承等部分构成。轴箱使用的是转臂定位。轴箱外装有轴箱端盖，用密封件密封。轴箱轴承使用的是有较强承受能力的圆锥滚子轴承。轴箱体由高强度的合金钢铸工而成。

5.悬挂系统

悬挂系统主要由一系悬挂系统和二系悬挂系统构成。一系悬挂系统安装在轴箱与构架之间，主要包括一系螺旋钢圆弹簧、一系垂向油压减振器、橡胶垫、调整垫以及垂向止挡等。一系悬挂系统利用转臂式定位使得纵、横刚度分配合理，能很好的解决了抗蛇行稳定运行和转向架曲线通过的问题。一系弹簧的安装降低了侧梁高度并且优化了承载配置。它所使用的螺旋钢圆弹簧既能检查车辆空、重车状态，也能保证地铁车辆在指定的轨道状况下操作时不会出轨，并能够使转向架安全提速。一系垂向油压减振器能够有效降低转向架的振动，控制车体向上过大的位移。橡胶垫可以用来降低高频振动对构架造成的影响。二系悬挂系统安装在车体和转向架之间，主要由空气弹簧、抗侧滚扭杆、高度调整阀、差压阀、水平杠杆、调整杆、横向止挡、垂向油压减振器、横向油压减振器等等部件构成。二系悬挂系统能够确保司乘人员及车体的乘车舒适度良好，也能保证地铁车辆概貌在指定的、所有车辆的动态状态下维持不动。空气弹簧承载以及传递车体载荷，高度调整阀用来限制不同负重载荷状态下相对轨面与车辆地面的高度变化在一定范围。抗侧滚扭杆两端缠绕在橡胶轴承上，使得转向架的簧间性能得以提升，并控制车体向上进而产生过大位移。横向油压减振器和横向止挡用于控制车体，使其不进行横向移动。横向油压减振器、横向止挡和抗侧滚扭杆都能够提升转向架的行驶稳定性能。

6.牵引系统

牵引装置主要包含的零部件有：牵引拉杆、牵引座、中心销、中心销套、橡胶关节、牵引梁等。牵引拉杆可以传递转向架和车体的的纵向力。橡胶关节套在牵引拉杆的两端，可以满足车体和转向架之间的相对转动，从而减少地铁车辆加减速时对牵引拉杆的碰撞，达到消除磨耗的目的。牵引座设有通体起吊孔、牵引杆安装座、动向止挡座和减振器安装座。

7.基础制动装置

转向架制动装置设备使用的是轮装盘式单元制动。其中部分带停放制动功能。单元制动缸内全部安装有闸片空隙机动调整器，当由于制动盘和闸片碰撞，使闸片和制动盘的空隙超过某一值时，闸片空隙机动调整器便会自动运作，使其保持在规程的范围内。采用轮装盘式制动结构，可以降低车轮踏面的摩擦量，减少车轮磨耗，延续车轮的使用寿命。这个基础制动装置的停放制动力能够保证地铁车辆在最大超标情况下，停放在最大车行道上。安置单元制动缸能在车体外侧方便缓解，且具有手动缓解能力，加大安全的发展快速地铁车辆的步伐。

8.总结

转向架对交通轨道运输系统的经济性有着极大的影响力，对地铁车辆的安全和行驶性能的重要性更是毋庸置疑。因此对于地铁车辆的转向架，必须重视其性能的稳定性、高可靠性、轻量化、易维护、低噪声以及特殊的运行环境等等特点，同时加深例如合理的悬挂参数、减少轮轨作用力和轮轨磨损、选择技术成熟的关键零部位、高效可靠的制动系统等方向的技术研究，早日满足国内市场需求。

参考文献：

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