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转向架的任务、组成和分类

发表时间:2014-11-01 21:00 作者:admin 来源:未知 浏览:
1.转向架的任务
转向架是车辆最重要的组成部件之一。其结构是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。可以毫不夸张地说,转向架技术是“靠轮轨接触驱动运行的现代机车车辆”得以生存发展的核心技术之一。

任何铁路机车车辆转向架必须完成以下任务:
1) 承载——承受以上各部分的重量(包括车体、车架、动力装置和辅助装置等),并使轴重均匀分配。
2) 牵引(动力转向架)——保证必要的轮轨粘着,并把轮轨接触处产生的轮周牵引力传递给车架、车钩,牵引列车前进。
3) 缓冲——缓和线路不平顺对车辆的冲击,保证车辆具有良好的运行平稳性和稳定性。
4) 转向——保证车辆顺利通过曲线。
5) 制动——产生必要的制动力,以使车辆在规定的距离内减速或停车。
当然,非动力转向架并不产生驱动力,它是被别人拉着走的,因此它可以没有牵引作用(任务)。
 
2.转向架的组成及各部分的作用
城轨车辆转向架可分为动力转向架和非动力转向架,常见的动力转向架结构如图3-1所示,其主要组成部分及其作用如下:

图3-1 地铁车辆动力转向架结构
1) 轮对——轮对直接向钢轨传递重量,通过轮轨间的粘着产生牵引力或制动力,并通过车轮的回转实现车辆在钢轨上的运行(平移)。
2) 轴箱——轴箱是联系构架与轮对的活动关节,它除了保证轮对进行回转运动外,还能使轮对适应线路不平顺等条件,相对于构架上下、左右和前后运动。
1) 一系悬挂(弹簧悬挂装置)(T)——用来保证一定的轴重分配,缓和线路不平顺对车辆的冲击,并保证车辆运行平稳性。它包括轴箱弹簧、垂向减震器和轴箱定位装置等。
2) 构架——转向架的骨架,它将转向架的各个零、部件组成一个整体,并承受和传递各种力。它包括侧梁、横梁和端梁,以及各种相关设备的安装或悬挂支座等。
3) 二系悬挂(车架/体与转向架间的连接装置)——用以传递车体与转向架间的垂向力和水平力,使转向架在车辆通过曲线时能相对于车体回转,并进一步减缓车体与转向架间的冲击振动,同时必须保证转向架的安定。它包括二系弹簧、各方向减震器、抗侧滚装置和牵引装置。
4) 驱动装置(动力转向架)——将动力装置的扭矩最后有效地传递给车轮。包括牵引电机、车轴齿轮箱、联轴节或万向轴和各种悬吊机构等。
5) 基础制动装置——有制动缸传来的力,经放大系统(一般为杠杆机构)增大若干倍以后传给闸瓦(或闸片),使其压紧车轮(或制动盘),对车辆施行制动。包括制动缸(气缸或油缸)、放大系统(杠杆机构或空-油转换装置)、制动闸瓦(或闸片)和制动盘等。
一般城轨车辆的非动力转向架与动力转向架的最主要区别是:非动力转向架没有驱动装置。
 
3.转向架分类
1) 按轴数分类
一般铁道机车车辆有2轴转向架、3轴转向架和4轴转向架(极少数)等。而对城轨车辆通常只有2轴转向架,但在轻轨车辆上有时可见单轮对(或轮组)转向架。
2) 按弹簧装置形式(悬挂方式)分类
有一系悬挂和二系悬挂转向架之分。
(1) 一系悬挂
仅在轮对轴箱与转向架或者仅在构架与车体间有弹簧,见图3-2。适用于中、低速车辆。

图3-2 一系弹簧悬挂转向架示意图
(2) 二系悬挂
除了在轮对轴箱与构架间有弹簧外,还在构架与车体间设置2系悬挂弹簧见图3-3。适用于高速机车车辆。

图3-3 二系弹簧悬挂转向架示意图
城轨车辆通常采用二系悬挂转向架。
3) 按轴箱定位形式分类
轴向定位装置是指约束轮对轴箱与构架之间相对运动的机构。
它对转向架的横向动力性能、曲线通过性能和抑制蛇行运动具有决定性作用。
轴箱定位装置的纵向和横向定位刚度选择合适,可以避免车辆在运行速度范围内蛇行运动失稳,保证曲线通过时具有良好的导向性能,减轻轮缘与钢轨间的磨耗和噪声,确保运行安全和平稳。
常见的轴箱定位装置的结构形式有:
(1) 拉板式定位。
(2) 拉杆式定位。
(3) 转臂式定位(如北京地铁车辆的老式转向架)。
(4) 层叠式橡胶弹簧定位(又称八字形或人字形橡胶定位)。
(5) 干摩擦式导柱定位。
(6) 导框式定位。
现代地铁车辆和轻轨车辆多数采用层叠式橡胶弹簧定位轴箱。
4) 车架(体)与转向架间的连接装置形式分类
可分为有心盘(或有牵引销)转向架、无心盘(或无牵引销)转向架和铰接式转向架(亦称雅可比转向架)。
其中铰接式转向架又可分为:具有双排球形转盘的铰接转向架;具有球心盘的铰接转向架;TGV高速列车式铰接转向架。
地铁车辆转向架通常采用有心盘(或有牵引销)转向架,而轻轨车辆往往采用铰接式转向架。

 

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