吴裴军,向迎帆,于淼
中车唐山机车车辆有限公司,河北省唐山市 063035
摘 要:城市轨道建设作为具有方便、快捷、高效、运输量大等优点的交通运输业,随着我国提出“十四五”规划,人们生活水平和城市发展都处于快节奏状态,同时对城市轨道运输的需求也越来也高,城市轨道运输车辆的发展不仅有利于人们的出行,还为城市建设提供了污染小,效率高的交通运输,城市轨道交通运输业的发展也逐步走向绿色环保化方向,本文将重点介绍一下关于城市轨道交通运输车辆典型转向架的分类及结构特点。
关键词:城市轨道车辆 典型转向架 分类综述
城市的发展离不开发达的交通运输业,而城市轨道运输更是承担起了一座城市的客流量和货运量,转向架作为城市轨道运输车辆的重要组成部分,安装在车体和轨道之间,起着至关重要的作用,转向架不仅可以承载车体重量,还能够承受并传递车体到车轮之间的载荷及作用力,可以均匀分配各个轮对的承受力,还可以促使车辆平安行驶,保证车辆运行的速度平稳,采用转向架的结构方便安装弹簧减振装置有利于通过颠簸或者曲线路段,由此可见,转向架的存在对于城市轨道车辆运行是非常有必要的,接下来我们将从国内的城市轨道发展现状以及典型转向架的分类进行综合论述和分析。
一.我国目前城市轨道车辆的发展现状
城市轨道交通运输业的发展,与我们的生活息息相关,目前我国主要城市轨道运输可大致分为:地铁系统、轻轨系统、单轨系统、磁悬浮系统等类型,根据不同系统的车辆划分,来认识城市轨道车辆转向架的区别,下面我们将从以下几个方面来具体陈述:
1、由地铁系统不同车辆的转向架现状来看:地铁系统最常见的有A型车辆,B型车辆和直线电机B型车辆,其中A型车辆车体长度可达到22000mm车体宽度达到3000mm,其使用的测梁结构为钢板焊接测梁,使用的转向架为无腰枕结构,而一系定位方式为锥形叠层橡胶弹簧定位,比如我国南方地铁的深圳地铁1号线、2号线还有广州地铁2号线,就属于A型车辆,这样的转向架设计不仅可以提高乘客的乘坐舒适感,还可以保证通过不规则轨道车辆的运行安全;B型车辆的车体长度可达19000MM车体宽度达到2800mm相比于A型车辆体积小一些,对应的转向架特性绝大部分和A型车辆较为相似,比如,在北方地铁中的天津滨海地铁,在一系定位方式上采用的是转臂式节点定位结构,但在总体结构上则为无腰枕结构,测梁结构上为钢板焊接测梁,这就又和A型车辆转向架比较一致,还有著名的北京地铁1号线在一系定位方式为水平钢弹簧,转臂定位结构,而总体结构上则采用的是有腰枕结构,测梁结构上为铸钢构架,而北京地铁5号线和沈阳地铁1号线在测梁结构上采用的是扎型测梁,其他地方和A型车相似。
2、由单轨系统、轻轨系统陈述城市轨道车辆转向架现状来看:轻轨系统和单轨系统相对于地铁系统而言,在我国的知名度普遍性并不高,其中单轨系统有重庆单轨车,主要是采用跨座式转向架结构;而轻轨系统的C型车辆有长春轻轨车辆,其转向架结构的总体结构为有腰枕结构,一系定位方式为锥形叠层橡胶弹簧定位和钢板焊接侧梁结构。
通过以上对我国城市轨道不同车辆转向架的陈述,可看出使用较为普遍的是地铁系统,
而转向架是城市轨道车辆的核心装置,只有科学运用在车辆运行、制动、牵引、减振等方面,才能保证车辆的安全高效运行,为城市的轨道运输发展保驾护航。
二.城市轨道车辆典型转向架分类及结构特点
在对我国目前城市轨道车辆转向架的发展现状有了简单了解以后,我们将转向架的产生和重要组成部分,以及转向架结构分类和结构特点等几个方面来介绍和了解一下:
1、转向架的产生:在城市轨道建设没有运用转向架之前,很多车辆采用的是一种直接安装在车体下面的二轴装置,其弊端就是不利于通过曲线路段,随着科技手段的成熟,人们通过缩小车轴距离设计了一种多轴小车,把多轮对用在专门的侧架上称之为最初的转向架,这样的设计不仅有利于通过曲线路段还能增加车体的载重量。
2、转向架的重要组成部分:一般来说转向架是由构架、轮对、轴承、弹簧悬挂装置、制动装置、牵引装置、其他辅助装置组成,其中制动装置主要作用于提供常规制动、紧急制动;弹簧悬挂装置又分为一系悬挂装置和二系悬挂装置,一系悬挂位于构架和轮对之间,除了承载车体的载重量,还可以缓解和传递轴箱和轮对之间相互作用力,二系悬挂装置由两个空气弹簧组成,主要用于车辆运行过程中的减振作用和增加乘客的舒适度。
3、转向架的分类:就目前典型的车辆转向架可分为钢轮-钢轨转向架、单轨转向架、现代有轨转向架、直线电机车辆转向架等不同类型的转向架。其中钢轮-钢轨转向架常见用于地铁和轻轨,车辆类型多为A型车辆、B型车辆、C型车辆分为:构架、中央悬挂、轮对、驱动单元、制动单元、抗侧滚装置;单轨转向架以跨坐式单轨转向架为例像重庆单轨车,主要由行走轮、导向轮、稳定论组成;悬挂式单轨转向架由牵引电机、构架、导向轮、齿轮箱、走行轮、牵引装置装置、基础制动装置组成;有轨电机转向架由制动器、轴箱、传动齿轮箱、构架、旁承、中心牵引箱、一系垂向减振器、轮对组成;直线电机转向架由轮对轴箱装置、构架组成、基础制动装置、中央悬挂及牵引装置、直线电机悬挂装置、附件组成。
4、转向架的结构特点:通常我们所常见的地铁系统中的车辆而言,则主要由构架、轮对装置、轴箱装置、弹簧悬挂装置组成,下面我们将从这四个方面重点阐述转向架的结构特点:
4.1构架:构架可以将转向架的零部件组成整体,并且对转向架的运作起着一定承受、穿载负荷的作用力,是转向架的安装基础,构架又分为铸钢构架和焊接构架,从接口形状又分为开口式、闭口式、H形状等,比如广州地铁则采用的是H形的钢板焊接构架,其中侧梁是构架的主要承载梁是传递作用力的主要构件,另外构架两侧有4个挂架用于起吊钩架,并且设有中心座安装座、制动吊座、减震器座等安装设备。
4.2轮对装置:我国主要是采用铸钢式整体车轮,轮对是帮助车辆正常沿钢轨运行,承载车体重量,又能使轮对各种作用力相互协调,轮对装置需要在保证一定使用寿命的情况下,保证车辆运行安全,通过性好,还有运行阻力小,耐磨性好的特点,目前我国规定的轮对内侧距为1353±2mm。
4.3轴箱装置:轴承与轴箱的组合体就是轴箱装置,其主要作用是对轴承起到润滑作用,还可以连接轮对和转向架构架,以便车轴安装位置的正确性,承受和传递轮对与转向架之间的各种载荷,使轮对沿钢轨正常行驶,我国地铁系统的车辆大多数采用滚动轴承轴箱装置。
4.4弹簧悬挂装置:弹簧悬挂装置分为一系弹簧悬挂装置和二系弹簧悬挂装置,主要作用是使载荷比较均匀的传递给各个轮对,又能缓和减少不平衡的线路给车辆带来的振动和冲击,我国的地铁和轻轨多采用两系弹簧悬挂装置,其中二系弹簧悬挂装置采用的空气弹簧,可以保证车体正常运行的同时,向转向架产生作用力,保证车辆的安全运行。
三.结束语
综上所述,就全世界城市轨道建设发展而言,我国的城市轨道建设已经处于较为稳妥但也任重道远的阶段,而城市轨道运输车辆的重要运行部分就是文中所提到的转向架,由此可见,转向架对车俩的运行和安全起着至关重要的作用,不同系统不同车辆所采用的转向架也都大同小异,大多数都是由构架、轮对、悬挂装置、轴箱等重要部分组成,来保证车辆灵活、可靠通过曲线路段的同时,又能增加乘客的舒适度,追求转向架质量的同时,也要减少轮对的磨损度、增加车辆的使用寿命,来引领我国的城市轨道车辆运输发展走向世界前沿。
参考文献:
[1]王伯铭.《城市轨道交通车辆总体及转向架》科学出版社有限公司.2020
[2]连苏宁.《城市轨道交通车辆构造》机械工业出版社.2011
[3]王庆云.我国轨道交通发展的战略思考.[J].交通运输系统工程管理与信息.2010