轨道交通车辆转向架用空气弹簧
作者：陆海英出自：时代新材
1概述
现代轨道交通车辆不断地朝着高速化、轻量化以及低噪音方向发展，空气弹簧悬挂系统具诸多钢制螺旋弹簧不具备的优点，因此在干线高速铁道车辆转向架和城市轨道交通车辆转向架中均日益广泛地采用空气弹簧作为二系悬挂装置。与空气弹簧相比，钢弹簧由于具有线性刚度特性，使其在轨道交通车辆上的应用受到限制，这主要有两方面的原因：一，在高速轨道交通领域刚弹簧不能够大幅度提高车辆悬挂系统静挠度以降低车体的自振频率，尤其是车辆的载客量较大时；二，城市轨道交通车辆的载客量大而且要求地板高度在不同载客量时基本不变，钢弹簧不具备这种特性。总之，空气弹簧悬挂的采用可以显著提高车辆系统的运行平稳性，大大简化转向架的结构，使转向架实现轻量化和易于维护。一般来讲，轨道交通车辆对空气弹簧的采用可以分为三个阶段：
图-1 B型城市轨道交通车辆动车无摇枕转向架
⑴利用空气弹簧的垂向特性，提高车辆系统的垂向运行平稳性；
⑵空气弹簧的垂向和横向特性并用，取消转向架二系悬挂装置中的摇动台，简化转向架结构；
⑶充分利用大变位（包括扭转）、低横向刚度空气弹簧的三维特性（图-1，图-2），取消摇枕，彻底实现转向架二系悬挂装置的轻量化，同时使抗蛇行运动减振器的采用成为可能，可更好地协调转向架蛇行运动稳定性和良好的曲线通过性能之间的矛盾。
图-2 利用空气弹簧三维特性的城轨
无摇征转向架二系悬挂装置
2 空气弹簧悬挂系统的构成
空气弹簧悬挂的整个系统如图-3所示，主要由空气弹簧本体、附加空气室、高度控制装置、差压阀和节流孔(阀)等组成。该系统的工作原理为：车辆静载荷增加时，空气弹簧1被压缩使空气弹簧工作高度降低，这样高度控制阀2随车体下降，由于高度调整连杆3的长度固定，此时高度调整杠杆4
图-3 空气弹簧悬挂系统
1.空气弹簧
2.高度控制阀
3.高度调整连杆
4. 高度调整杠杆
5.列车风源
6.排气口
7.节流孔(阀)
8. 附加空气室
9.差压阀
发生转动打开高度控制阀的进气机构，压力空气由列车风源5通过高度控制阀的进气机构进入空气弹簧1和附加空气室8，直到高度调整杠杆回到水平位置即空气弹簧恢复其原来的工作高度；车辆静载荷减小时，空气弹簧1伸长使空气弹簧的工作高度增大，高度控制阀2随车体上升，同样由于高度调整连杆3的长度固定，高度调整杠杆4发生反向转动打开高度控制阀的排气机构，压力空气由空气弹簧1和附加空气室8通过高度控制阀的排气机构经排气口6排入大气，直到高度调整杠杆回到水平位置。
2.1 空气弹簧和附加空气室
2.1.1 空气弹簧
空气弹簧悬挂系统具有理想的反S形非线性刚度特性，在正常工作范围内刚度很低，而振幅较大时其刚度具有陡增的特点，可以限制车体发生过大的位移。空气弹簧还能够有效地吸收高频振动和隔离噪音，并且由于自动高度控制阀的采用使空气弹簧悬挂可以保持地板高度不随车辆静载荷的变化而发生变化（除一系悬挂和车轮磨耗外）即空气弹簧具有恒定的工作高度。此外，更为重要的是，随着空气弹簧技术的不断进步，尤其是低横向刚度、大扭转变形空气弹簧的实用化，使得无摇枕转向架的研制成为可能。在无摇枕转向架中，利用高柔性空气弹簧低横向刚度和允许大扭转变形的特点，取消了传统转向架二系悬挂结构中的摇动台和摇枕装置而采用空气弹簧直接支承车体，使转向架的结构大为简化，减轻转向架的重量800～1000kg，实现了轻量化，同时提高了转向架的易维护性和安全可靠性。相同条件下，决定空气弹簧刚度特性的主要因素是橡胶囊的形状、材质、帘线角以及上盖和下座的几何参数等。此外，所采用的金属叠层橡胶辅助弹簧的形式对空气弹簧系统的性能也有重要影响。一般对于采用空气弹簧悬挂的车辆要求车辆垂向和横向的低频自振频率不大于1Hz。评价空气弹簧性能的主要参数有：
⑴有效直径，约450～640mm。
⑵垂直静/动刚度，垂直静刚度一般为0.3～0.4MN/m。
⑶水平静/动刚度，水平静刚度一般为0.15～0.2MN/m。
⑷最大允许的垂向位移，±30mm。
⑸最大允许的横向位移，±60～120mm。
⑹工作高度，约200～300mm。
2.1.2 附加空气室
附加空气室的作用在于能够显著降低空气弹簧的垂向刚度，但当附加空气室的容积达到一定数值后（一般为60～70L）刚度变化不再明显。对于有摇枕转向架一般是利用摇枕的内腔作为空气弹簧的附加空气室。无摇枕转向架有两种情况：一种是利用转向架构架侧梁和（或）横梁内腔；另一种是在车体上设置单独的空气弹簧附加空气室。这两种情况各有利弊，应根据不同的设计条件加以选择。
2.2 高度控制阀和差压阀
2.2.1 高度控制阀
正是由于自动高度控制阀的采用才使得空气弹簧具有许多优点。车体高度控制是通过高度控制阀控制空气弹簧充、放气来实现的。一般城市轨道交通车辆要求载荷变化时车辆地板高度调整的时间不超过车站停车时间，地板面高度的变化范围为±10mm。高度阀只能用来补偿乘客重量的变化，而不能用于补偿车轮和转向架零件的磨损，高度阀应不受车辆振动和轨道冲击的影响。高度控制阀的主要技术性能指标有(杠杆长度140mm，温度20℃，主风缸压力5kg/cm2)：
⑴截止频率，一般为1Hz；
⑵无感带，9～11mm；
⑶动作延迟时间，3±1s；
⑷空气流量：40S以下(40L风缸，压力由5kg/cm2下降到2kg/cm2)。
2.2.2 差压阀
差压阀安装在同一转向架左右空气弹簧的连接管路中间，在任何一侧的空气弹簧出现异常时作为安全装置而起作用，连通左右空气弹簧，防止车体过大倾斜。压差阀的动作压力一般有1kg/cm2、1.2kg/cm2、1.5kg/cm2三种。压差阀动作压力的选择应综合考虑多方面的因素，在条件允许的情况下尽可能选择较小值，以减小车辆在过渡曲线上的对角压差，提高车辆的抗脱轨安全性。
2.3 抗侧滚扭杆
空气弹簧的采用，一方面大大提高了车辆悬挂系统的静挠度，降低了车辆在垂向和横向的自振频率使运行平稳性提高；同时，由于垂向静挠度的增加降低了车辆系统的抗侧滚刚度，致使车辆在通过道岔和曲线时的侧滚角增大，车辆乘坐舒适度下降。抗侧滚扭杆的作用就是：在不增加车辆的垂向和横向悬挂刚度的前提下，提高车辆的抗侧滚刚度，以限制车辆在较大线路不平顺时的侧滚角，保证车辆在动态情况下不超出允许的车辆限界并提高乘坐舒适度。可见，抗侧滚扭杆的实质就是一个扭力弹簧，它不约束车体的浮沉和横摆运动，但在车体发生侧滚时可产生较大的复原力矩，提高车辆抗倾覆稳定性。抗侧滚扭杆的刚度值一般为2～3MN?m/rad。抗侧滚扭杆装置必须具有合理的设计和安装结构，否则会对车辆在直线上的运行平稳性产生不利影响。
提高车辆抗倾覆稳定性的另一种方法是增加空气弹簧的横向跨距和提高空气弹簧上支承面的高度，但这要受到车辆宽度和地板高度的限制，并要考虑对车辆曲线通过性能的影响。此方法在日本采用较多。
2.4 节流孔和节流阀
采用空气弹簧的另外一个好处是可以在空气弹簧本体和附加空气室之间设置适宜大小的固定
节流孔或可变阻尼节流阀代替二系垂向油压减振器。固定节流孔结构简单，几乎不增加空气弹簧的成本，但减振效果不好，一般用于速度较低的车辆。固定节流孔的直径一般为13mm左右。可变阻尼节流阀由于能够依据振动速度的变化而改变节流孔的开度，因此无论是在低频振动范围还是高频振动范围均具有良好的减振效果。采用可变阻尼节流阀的空气弹簧不仅可使车辆垂向的高、低频振动均有适宜的阻尼，并且对车体侧滚的低频振动也有良好的衰减效果。当然，是采用节流阀还是油压减振器提供垂向阻尼与空气弹簧结构及工作特性有关。欧洲多采用垂直油压减振器，而日本多采用节流阀。
空气弹簧悬挂系统的横向阻尼由横向油压减振器提供。在有摇枕转向架中，多由支重旁承提供回转阻尼提高车辆蛇行运动的临界速度；在无摇枕转向架中，一般当车辆的运营速度达到120Km/h
以上时，都通过在车体和转向架构架之间安装抗蛇行油压减振器来保证蛇行运动的临界速度。
3 转向架二系悬挂装置对空气弹簧性能的要求
可以说空气弹簧技术的进步推动了转向架技术的进步，也可以说转向架高速化和轻量化的发展要求促使空气弹簧的性能不断提高，二者相互作用。综观国内外典型的转向架，空气弹簧二系悬挂的结构有三种基本形式：摇动台式、有摇枕式和无摇枕式。这三种形式既是依次进步的，也是共同并存的，三者对空气弹簧性能的要求有很大的区别。
3.1 有摇动台和摇枕装置的转向架
这种转向架的二系悬挂装置（图-4）主要由摇枕吊杆1、弹簧托梁2、空气弹簧3、摇枕4、抗侧滚扭杆5、高度控制阀6、差压阀7、可变节流阀8、横向油压减振器9、支重旁承10、横向止挡11、牵引拉杆12、和中心销13等组成。此结构中主要是利用空气弹簧低的垂向刚度而二系悬挂低的横向刚度主要有摇枕吊杆装置提供，对空气弹簧的纵向刚度没有要求。车辆运行中空气弹簧的横向位移很小，基本没有纵向和扭转位移。典型的转向架有209PK、209HS、BT10和CW-2等。
图-4 有摇动台和摇枕装置的转向架
1.摇枕吊杆
2.弹簧托梁
3.空气弹簧
4.摇枕
5.抗侧滚扭杆
6.高度控制阀
7.差压阀
8.可变节流阀 9.横向油压减振器 10.支重旁承 11.横向止挡 12.牵引拉杆 13.中心销
209PK转向架为销孔结构的长吊杆，结构中存在磨耗，但安全可靠。209HS转向架为带弹性接点的长吊杆，无磨耗，同时由于碗形叠层橡胶堆的采用进一步降低了摇动台的横向刚度即增加了吊杆的有效长度。CW-2转向架采用刚性凹凸摆块式长吊杆，与209系列转向架不同的是在摇枕和弹簧托梁之间设有横向拉杆，这样二系悬挂的横向刚度就完全由摇动台提供。
支重旁承的作用除支持车体的重量外，还提供适宜转向架相对车体的回转摩擦阻力矩，以提高车辆的蛇行运动稳定性。横向止挡起弹性缓冲作用，限制车体过大的横向位移。牵引拉杆的作用是传递车体和转向架之间的纵向力。中心销传递纵向力并为转向架提供回转中心。
3.2 无摇动台有摇枕装置的转向架
转向架的二系悬挂装置（图-5）主要由空气弹簧1、摇枕2、抗侧滚扭杆3、高度控制阀4、差压阀5、可变节流阀6、横向油压减振器7、支重旁承8、横向止挡9、牵引拉杆10、和中心销11等组成。此
结构中不但利用空气弹簧低的垂向刚度而且利用空气弹簧低的横向刚度取消了摇动台装置，对空气弹簧的纵向刚度没有要求。车辆运行中空气弹簧的横向位移一般最大不超过60mm，基本没有纵向和扭转位移。此种转向架有Y36P、DT200、206KP、SW—160和DK3型地铁客车转向架等。
空气弹簧直接安装在转向架构架或摇枕上，利用空气弹簧低的横向刚度取消了摇枕吊杆、弹簧托梁等零部件，简化了转向架结构，减轻重量300kg左右。
图-5 无摇动台有摇枕装置的转向架
1.空气弹簧
2.摇枕
3.抗侧滚扭杆
4.高度控制阀
5.差压阀
6.可变节流阀
7.横向油压减振器 8.支重旁承 9.横向止挡 10.牵引拉杆 11.中心销
3.3 无摇枕转向架
无摇枕转向架的二系悬挂装置（图-6）主要由空气弹簧1、抗侧滚扭杆2、高度控制阀3、差压阀4、可变节流阀5、横向油压减振器6、抗蛇行减振器7、横向止挡8、牵引拉杆9、和牵引座10等组成。此结构中不但利用空气弹簧低的垂向和横向刚度，而且利用空气弹簧允许大的横向位移和扭转变形的特点取消了摇枕。车辆运行中空气弹簧的横向位移一般最大不超过60mm，纵向位移（包括扭转）最大可达110～120mm。此种转向架有法国TGV的Y237，ICE2的SGP400，日本新干线系列转向架，我国上海、广州进口的各型地铁客车转向架、国产CW-200型干线铁路客车转向架、CCDZ11型地铁客车转向架等。
图-6无摇枕转向架
1.空气弹簧
2.抗侧滚扭杆
3.高度控制阀
4.差压阀
5.可变节流阀
6.横向油压减振器
7.抗蛇行减振器
8.横向止挡
9.牵引拉杆 10.牵引座
“三无”结构（无心盘、无旁承、无摇枕）的转向架采用高柔性空气弹簧直接支承车体的结构，通过曲线时利用空气弹簧的水平移动和扭转变形代替有摇枕转向架的中心销和支重旁承摩擦副的回转功能，大大简化了转向架结构，进一步减轻重量500～700kg左右。除了高柔性空气弹簧外，性能良好的
抗蛇行运动减振器和附加刚度小的牵引装置也是高速无摇枕转向架的关键技术。抗蛇行运动减振器具有非线性阻尼特性，既能提高车辆的运动稳定性又便于车辆的曲线通过。目前，无摇枕转向架的牵引装置主要有：单拉杆式、Z型拉杆式和叠层橡胶堆式等。结构极为简单、重量轻且占用空间小的单拉杆式牵引装置在日本应用较多，Z型拉杆式在欧洲应用较多。叠层橡胶堆式牵引装置的垂向和横向附加刚度大，一般多用于城市轨道交通车的转向架。此外，为进一步改善高速无摇枕转向架的横向性能，日本新干线700系车辆转向架二系悬挂中装设了可调阻尼的横向油压减振器（半主动控制）和各向异性的空气弹簧。ICE2中的SGP400转向架安装了DES回转阻尼装置和有源横向弹性系统。
4 无摇枕转向架用高柔性空气弹簧
目前，国内外无摇枕转向架常用的高柔性自由膜式空气弹簧主要有两种形式，一种是大曲囊式（图-7）；另一种是小曲囊式（图-8）。大曲囊式高柔性空气弹簧的结构特点是大半径橡胶囊加圆锥形叠层橡胶辅助弹簧，最大允许的横向位移±120mm，二系悬挂的垂向阻尼一般是另设垂直油压减振器。小曲囊式高柔性空气弹簧则是小半径橡胶囊加平板形叠层橡胶辅助弹簧，最大允许的横向位移±110mm，二系悬挂的垂向阻尼一般是由空气弹簧内部的可变节流阀提供。前者需要较大的安装空间，工作高度在300mm左右，欧洲采用的较多；后者需要的安装空间较小，工作高度在200mm左右，日本多采用此种形式。
图-7大曲囊式高柔性空气弹簧
图-8小曲囊式高柔性空气弹簧
这两种形式在我国均有应用，“中原之星”号动力分散型电动车组动拖车转向架和上海、广州进口地铁客车转向架采用了前一种，而CW-200型高速客车转向架、“先锋”号动力分散型电动车组动拖车转向架和CCDZ11地铁客车转向架采用了后一种。哪种形式更好只有通过大量的对比试验加以确定，而且车辆动力学性能往往是取决于多种参数的相互匹配关系。
另外，为改善高速列车的舒适性除采用车间铰接结构、安装车间减振器以及二系横向可调阻尼油压减振器等技术外，日本500系、700系和法国TGV高速列车中也使用了各向异性的高柔性空气弹簧，以期用最小的成本达到改善车辆动力学性能的目的。对于无摇枕转向架来说空气弹簧的横向特性不仅对车辆的横向运行平稳性有决定性的作用，而且对车辆蛇行运动稳定性有重要影响，因此新型高柔性空气弹簧的研制对此必须予以足够的重视。
5 结束语
⑴高柔性空气弹簧的出现使无摇枕转向架的研制成为现实，转向架二系悬挂装置的结构得到简化，大幅度减轻了重量，转向架更易于维护。另外，由于摇枕吊杆等关键受力构件的减少和关系到转向架性能稳定的摩擦副的消除也使转向架的安全可靠性提高。
⑵无摇枕转向架二系悬挂中用抗蛇行减振器代替有摇枕转向架中支重旁承提供的摩擦回转阻尼，使提高蛇行运动稳定性和改善曲线通过性能之间的矛盾得到缓和，一定程度上提高了转向架对线路友好性。
⑶目前，空气弹簧的横向性能还有待于进一步提高，尤其是应尽快研制各向异性的高柔性空气弹簧，以期在不过多增加成本的前提下提高无摇枕转向架的横向动力学性能。
⑷应对对空气弹簧故障状态的车辆运行安全性及其应急措施进行深入研究。
⑸我国现有的转向架多用构架的侧梁或（和）横梁内腔作为附加空气室，而焊接构架需要焊后整体热处理，以消除焊接残余应力，这样，附加空气室内表面的防腐处理成为一个问题。
参考文献
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[5] 虞大联. SW-160型转向架的研制.铁道车辆，1999，37（9）：4—9.
广州华夏职业学院教案首页 授课题目 4.2 城市轨道交通车辆的机械 组成部分授课时间第10周星期5 第3,4 节 授课班级14城轨13 课次第10 次课 教学方法讲授课时 2 学时 授课方式理论课□√实验课□讨论课□ 习题课□其他□ 教具多媒体 教学目的掌握城市轨道交通车辆的机械组成部分 了解城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构 教学重点城市轨道交通车辆的机械组成部分教学难点城市轨道交通车辆的机械组成部分 课后作业 与思考题 P112 三—3 教学后记
广州华夏职业学院教案纸 4.2 城市轨道交通车辆的机械组成部分 一、复习提问 城市轨道交通车辆有哪些类型 城市轨道交通车辆的选用要素 二、讲授新课 一般轮轨系统的城市轨道车辆由机械和电气两部分组成，机械部分包括车体，转向架，车钩及缓冲装置，制动系统和空调通风系统。 车辆总体布置的基本原则： 1、设备具有良好的可接近性，易于安装和拆卸，便于维护和检修。电气设备和辅助机组均安装在车下或车顶。 2、保证车辆轴荷重均匀分布。 3、保证电气设备具有良好的工作环境，为了防尘、防雨雪的侵入，电气设备均集中安装在箱体内。 4、尽量使电缆、空气管路和风道长度为最短，尽量减少风道弯曲，并使风量分配均匀。 5、对于产生强磁场的设备均加装屏蔽，以免干扰其它电气设备、电子控制系统和通信信号系统的正常工作。 6、使乘务人员具有良好的工作环境，操作方便和安全，保障乘客乘坐方便和安全。车辆间贯通，便于乘客流动；司机室前端设安全疏散梯。 （一）、城市轨道交通车辆的主要组成部分及总体结构 以上海地铁为例 牵引供电方式：架空触网受电；供电电压：DC1500V 采用铝合金车体，整体承载结构，走行部为无摇枕转向架，橡胶弹簧和空气弹簧悬挂，制动有电气制动和空气制动作用，牵引电机用斩波器进行无级调速，车辆连接采用密接式车钩进行机械、电气和空气管路的连接，操纵方式有ATC自动控制和人工操纵两种，容量大，舒适性较好 上海地铁车辆：A车—带驾驶室的拖车 B车—带受电弓的动车
2.2铁道车辆转向架的分类 按转向架的轴数、类型及轴箱定位方式分类 由于车辆用途运行条件差异，制造维修方法的制约和经济条件等具体因素的影响，对转向架的性能结构参数和采用的材料及工艺等要求就要差别，因而出现了多种形式的转向架。我国国内目前使用的客车转向架、货车转向架就有几十种，各种转向架主要区别于转向架的轴数和类型，弹簧悬挂系统的结构与参数，垂向载荷的传递方式，轮对支撑方式，轴向定位方式，基础制动装置的类型安装，以及构架、侧架结构形式等诸多方面。 2.2.1按转向架的轴数、类型、及轴箱定位方式分类 (1) 轴数与类型 车辆所用的轴型基本上可分为B、C、D、E、F、G六种。轴直径越粗，容许轴重越大，但是大容许轴重要受线路和桥梁的强度标准的限制，一般货车采用B、D、E、F、G五种轴型，客车采用C、D两种轴型，随着我国铁路的发展，其趋势是发展重载和快速运输，因此新型货车主要运用E型轴，新型客车主要运用D 型轴按轴数分类，转向架有二轴、三轴和多轴，转向架的轴数一般根据车辆总重和每根车轴容许的轴重确定，我国大多数客货车采用二轴转向架，一些大吨位货车及公务车等采用三轴转向架，在长大重载货车上用多轴转向架或转向架群。 (2) 轴向定位方式 ①固定定位：轴箱与转向架铸成一体，或是轴箱与侧架用螺栓及其他紧固件连接成为一个整体，使得轴箱和侧架之间不能任何相对运动。如图2.10a所示 ②导框式定位：轴向上有导槽，构架上有导框，构架的导框插入轴箱的导槽内，这种结构可以容许轴箱与构架之间沿着在垂向有较大的相对位移，但在前后、左右方向仅能在容许的范围内，有相对较小的位移。如图2.10b所示 ③干摩擦导柱式定位：安装在构架上的导柱及坐落在轴向弹簧托板上的支持环均装有磨耗套，导柱插入支持环，发生上下运动，两磨耗套之间是干摩擦。它的作用原理是轴箱橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹性定位作用。如图 2.10c所示 ④油导筒式定位：把安装在构架上的轴箱导柱和坐落在轴向弹簧托板上的导筒分别做成油缸和活塞的形式，导柱插入导筒，导柱上下移动时，油液可进出导柱的内腔，产生减振作用，它的作用原理是，当构架与轴箱之间产生水平方向的相对运动时，利用导柱与导筒传递纵向力和横向力，再通过轴箱橡胶垫传递轴箱体，使橡胶垫产生不同方向剪切变形，实现弹性定位作用。如图2.10d所示 ⑤拉板是定位：用特种弹簧材料制成的薄型定位片，一端与轴箱连接，另一端通过橡胶节点与构架连接，利用拉板在纵横方向的不同刚度来约束构架与轴
轨道交通车辆转向架用空气弹簧 作者：陆海英出自：时代新材1??????? 概述 现代轨道交通车辆不断地朝着高速化、轻量化以及低噪音方向发展，空气弹簧悬挂系统具诸多钢制螺旋弹簧不具备的优点，因此在干线高速铁道车辆转向架和城市轨道交通车辆转向架中均日益广泛地采用空气弹簧作为二系悬挂装置。与空气弹簧相比，钢弹簧由于具有线性刚度特性，使其在轨道交通车辆上的应用受到限制，这主要有两方面的原因：一，在高速轨道交通领域刚弹簧不能够大幅度提高车辆悬挂系统静挠度以降低车体的自振频率，尤其是车辆的载客量较大时；二，城市轨道交通车辆的载客量大而且要求地板高度在不同载客量时基本不变，钢弹簧不具备这种特性。总之，空气弹簧悬挂的采用可以显着提高车辆系统的运行平稳性，大大简化转向架的结构，使转向架实现轻量化和易于维护。一般来讲，轨道交通车辆对空气弹簧的采用可以分为三个阶段： 图-1 B型城市轨道交通车辆动车无摇枕转向架 ⑴利用空气弹簧的垂向特性，提高车辆系统的垂向运行平稳性； ⑵空气弹簧的垂向和横向特性并用，取消转向架二系悬挂装置中的摇动台，简化转向架结构； ⑶充分利用大变位（包括扭转）、低横向刚度空气弹簧的三维特性（图-1，图-2），取消摇枕，彻底实现转向架二系悬挂装置的轻量化，同时使抗蛇行运动减振器的采用成为可能，可更好地协调转向架蛇行运动稳定性和良好的曲线通过性能之间的矛盾。 图-2 利用空气弹簧三维特性的城轨 无摇征转向架二系悬挂装置 2 空气弹簧悬挂系统的构成 空气弹簧悬挂的整个系统如图-3所示，主要由空气弹簧本体、附加空气室、高度控制装置、差压阀和节流孔(阀)等组成。该系统的工作原理为：车辆静载荷增加时，空气弹簧1被压缩使空气弹簧工作高度降低，这样高度控制阀2随车体下降，由于高度调整连杆3的长度固定，此时高度调整杠杆4 图-3 空气弹簧悬挂系统 1.空气弹簧 2.高度控制阀 3.高度调整连杆 4. 高度调整杠杆 5.列车风源 6.排气口 7.节流孔(阀) 8. 附加空气室 9.差压阀
. 一、转向架的作用及组成 作用： 1.采用转向架是为了增加车辆载重，长度，容积，提高运行速度，满足铁路运输发展。 2.在正常运行条件下，车体能可靠的坐落在转向架上，通过轴承装置是车轮沿钢轨的 滚动转化为车体沿轨道线路运行的平动。 3.支承车体，承受并传递从车体至轮对之间的各种载荷及作用力，并使轴重均匀分配。 4.保证车辆运行安全，灵活的沿直线线路运行和顺利通过曲线。 5.转向架结构要便于弹簧减震装置的安装，使之具有良好的减震特性，以缓和车辆和 线路之间的相互作用，减小振动和冲击，减小应力，提高车辆运行平稳性和安全性。 6.充分利用轮轨之间的黏着，传递牵引力和制动力，放大制动缸所产生的制动力，是 车辆具有良好的制动效果。 7.转向架为车辆一个独立部件，便于转向架的拆装，单独制造和检修。 组成 1、轮对轴箱装置 2、弹性悬挂装置（两系悬挂，弹簧减振装置） 3、构架 4、基础制动装置 5、转向架支撑车体的装置 6、牵引电机与齿轮变速传动装置
. 二、转向架的分类 1.轴数与类型 按轴数分为二轴、三轴、多轴转向架 按轴型分B、C、D、E型轴转向架 2.轴箱定位方式：约束轮对于构架之间相对运动的机构，称轴箱定位装置 形式有：①固定定位 ②导框式定位 ③摩擦导框式定位 ④油导桶式定位 ⑤拉板式定位 ⑥拉杆式定位 ⑦转臂式定位 ⑧橡胶弹簧定位 3、按弹簧悬挂装置分类 一系弹簧悬挂：车体主轮对之间，只设有一条弹簧减振装置 二系悬挂 4、对心盘集中承载的转向架，根据摇枕悬挂装置中的弹簧的横向跨距的不同，悬挂形式分为： 1.内侧悬挂：弹长度<车长度（横向）
2.外侧悬挂：> 3.中心悬挂：= 中央弹簧横向跨距大小，对于车体在弹簧上的稳定性效果显著，增加其跨距可以增加车体倾覆的复原力矩，提高车体在弹簧上的稳定性，各种型号转向架的主要区别： 橡胶弹簧定位：南京地铁使用 转臂式定位：广州地铁 四、按垂向载荷的分类方式 （一）车体与转向架之间的载荷传递 1．心盘集中承载 2.非心盘集中承载 3.心盘部分承载 （二）转向架中央悬挂装置的载荷传递 1.具有摇动台装置的转向架（缓解横向振动） 2.无摇动台装置的转向架（内有空气弹簧，符合轻量化要求） （三）构架与轴箱之间的载荷传递 1、转向架侧架直接置于轴向轮对上，无轴箱弹簧装置 2、支悬于均衡弹簧之上 3、由轴箱顶部弹簧支撑
城市轨道交通对环境的影响 摘要：轨道交通已成为国际化的大都市城市交通的骨干，有其他交通方式所没有的优势，在实现城市交通可持续发展对策中具有相当重要的地位，值得大力发展。城市轨道交通在大城市迅速发展的同时，必将对外部环境带来负面影响，如何有效减少和解决负面影响就显得尤为重要。文章分析了城市轨道交通现状以及其对周围生态环境环境的影响，阐述了在噪声、振动控制的相关技术措施，为城市轨道交通的建设和可持续发展提高了决策参考。 关键词：轨道交通优势环境影响措施 正文： 轨道交通是指城市中有轨的大运量的公共交通运输系统。目前国际上已上线运营的城市轨道交通有市郊铁路、轻轨、地铁、有轨电车等7种类型。我国城市轨道交通发展的历史牟今约为40年，经历了从无到有、由弱渐强的发展历程。城市轨道交通的发展动向表明，我国城市轨道交通的建设总规模还会扩大，发展前景宏大，建设市场广阔。但是，我国城市轨道交通在各大城市迅速发展的同时，必将对外部环境带来负面影响，如何有效减少和解决负而影响就显得尤为重要。 随着我国城市化和机动车化的发展，城市交通体系越来越多地需要占用大量的土地，消耗大量的燃料，产生大量的环境污染和生态负效应，而我国现有的资源(包括土地资源)储量和能源结构，以及基于城市发展模式和可持续发展进程的环境容量限制，对于城市交通的发展也有着各方面的制约作用。 一、城市轨道交通的优势 轨道交通有许多其他交通方式无法比拟的优点，当前，中国许多大城市机动车拥有量以高于10％的速度增加，交通拥堵和机动车尾气对生态环境的影响日趋严重，轨道交通的优点更加凸显出来。通过对日本大都市圈各种交通方式能耗及大气污染物质排放量以及各种城市交通方式占用道路面积及客运量进行比较，可明显看出轨道交通的优势所在：低能耗、低污染、运量大、占地少、速度快、安全可靠、运行准时等。 图表1：日本大城市圈各种交通方式能耗及大气污染物质排放量
铁道车辆名词术语——国标 Rolling stock terms GB 4549.1-84 一、一般名词术语General 1、车辆的种类 铁道车辆rolling stock,railway vehicle,railway car 客车carriage,passeger car 货车wagon.freight car 特种车special car 钢木车steel-wood car 全金属车all metal car 全钢车all steel car 二轴车two-axle car 四轴车four-axle car 六轴车six-axle car 转向架式车rogie car 关节式车articulated car 动车motor-car 拖车trailer 控制车controlling car 动车组powered car train-set 合造车combined car 简易客车simply equipped coach 代用客车substitute passenger car 双层客车double-deck coach 母车car with axle generator 子车car without axle generator 座车seat coach 硬座车semi-cushioned seat coach 软座车cushioned seat coach,soft seat coach 卧车sleeping car 硬卧车semi-cushioned berth sleeping car 软卧车cushioned berth sleeping car 餐车dining car 行李车luggage van,baggage car 邮政车mail van,postal car 了望车observation car 公务车service car,private car 文教车culture and education car 医疗车hospital car 卫生车ambulance car 试验车test car 维修车maintenance car 宿营车dormitory van,train crew car
动车组设计大作业 CRH2动车组轮对与轴箱弹簧CAD/CAE设计 班级：XXXXXXXXX 姓名：XXXX 学号：XXXXXX （XXXXX）
摘要:在我国，铁路是国家的重要基础设施、国民经济的大动脉和大众化交通工具，在交通运输行业中起着主导性作用。随着时速200km/h高速动车组的引进，如何评价引进动车组的安全性、可靠性等成为十分紧迫和重要的问题。对于高速动车组而言，转向架的重要性更是不言而喻。转向架是铁路车辆的基本零件之一，其性能直接关系到铁路车辆的安全性、稳定性和可靠性。 论文以CRH2动车组轮对与轴箱弹簧为研究对象，并建立其有限元模型。按照UIC标准，应用solidworks对其进行CAD/CAE设计分析。 动车组拖车转向架基本参数 CRH 2 项目规格 设计最高速度/km/h 250 营业最高速度/km/h 200 额定轴重/kN 137.2（14t） 满员时最大轴重(200%定员/kN) 156.8（16t） 编组能通过的最小曲线半径/m 180 转向架转角/度 4.0 轴距/mm 2500 车轮直径/mm 860 关键词：solidworks 轮对轴箱弹簧 CAD/CAE
轮对的CAD/CAE分析 车轴的CAD/CAE分析 一、问题描述 在国际上，机车车辆车轴结构设计主要采用两种设计方法：1、日本工业标准JIS E 450l 一1995《铁道车辆一车轴强度设计方法》2、国际铁路联盟标准UIC515—3／1994《铁道车辆／转向架一走行部／车轴计算方法》或欧洲标准EN13103—2002《轮对和转向架／非驱动车轴——设计方法》和EN13104—2002《轮对和转向架/驱动动车轴——设计方法》拖车转向架用轮对由车轴、车轮(也带有制动盘—简称轮盘)、轴制动盘（简称轴盘）及轴承构成。 车轴：采用空心车轴（φ60mm通孔），车轴表面实施高频淬火。 车轮：采用整体碾钢车轮，磨耗型踏面。车轮直径新制时为860mm，最大磨耗时为790mm。 轮盘：锻造。轮盘外径为725mm（有效外径720mm），组装时的厚度为133mm。 轴盘：轴盘由压装在车轴上的轮毂和通过螺栓安装在轮毂的制动盘构成，仅安装在拖车转向架用的车轴上。 二、CAD设计（CAD零件工程图） 车轴的建模过程：拉伸轴身→切轴颈→切防尘板座→切轮座（切轴身）→倒角→镜像→完成车轴零件图：
专业知识分享版 使命：加速中国职业化进程 1、概述 现代轨道交通车辆不断地朝着高速化、轻量化以及低噪音方向发展，空气弹簧悬挂系统具有诸多钢制螺旋弹簧不具备的优点，因此在干线高速铁道车辆转向架和城市轨道交通车辆转向架中均日益广泛地采用空气弹簧作为二系悬挂装置。与空气弹簧相比，钢弹簧由于具有线性刚度特性，使其在轨道交通车辆上的应用受到限制，这主要有两方面的原因：一，在高速轨道交通领域刚弹簧不能够大幅度提高车辆悬挂系统静挠度以降低车体的自振频率，尤其是车辆的载客量较大时；二，城市轨道交通车辆的载客量大而且要求地板高度在不同载客量时基本不变，钢弹簧不具备这种特性。总之，空气弹簧悬挂的采用可以显著提高车辆系统的运行平稳性，大大简化转向架的结构，使转向架实现轻量化和易于维护。一般来讲，轨道交通车辆对空气弹簧的采用可以分为三个阶段： 图-1 B 型城市轨道交通车辆动车无摇枕转向架 ⑴利用空气弹簧的垂向特性，提高车辆系统的垂向运行平稳性； ⑵空气弹簧的垂向和横向特性并用，取消转向架二系悬挂装置中的摇动台，简化转向架结构； ⑶充分利用大变位（包括扭转）、低横向刚度空气弹簧的三维特性（图-1，图-2），取消摇枕，彻底实现转向架二系悬挂装置的轻量化，同时使抗蛇行运动减振器的采用成为可能，可更好地协调转向架蛇行运动稳定性和良好的曲线通过性能之间的矛盾。 图-2 利用空气弹簧三维特性的城轨无摇征转向架二系悬挂装置 2、空气弹簧悬挂系统的构成 空气弹簧悬挂的整个系统如图-3所示，主要由空气弹簧本体、附加空气室、高度控制装
专业知识分享版 使命：加速中国职业化进程 置、差压阀和节流孔(阀)等组成。该系统的工作原理为：车辆静载荷增加时，空气弹簧1被压缩使空气弹簧工作高度降低，这样高度控制阀2随车体下降，由于高度调整连杆3的长度固定，此时高度调整杠杆4 图-3 空气弹簧悬挂系统 1.空气弹簧 2.高度控制阀 3.高度调整连杆 4. 高度调整杠杆 5.列车风源 6.排气口 7.节流孔(阀) 8. 附加空气室 9.差压阀 发生转动打开高度控制阀的进气机构，压力空气由列车风源5通过高度控制阀的进气机构进入空气弹簧1和附加空气室8，直到高度调整杠杆回到水平位置即空气弹簧恢复其原来的工作高度；车辆静载荷减小时，空气弹簧1伸长使空气弹簧的工作高度增大，高度控制阀2随车体上升，同样由于高度调整连杆3的长度固定，高度调整杠杆4发生反向转动打开高度控制阀的排气机构，压力空气由空气弹簧1和附加空气室8通过高度控制阀的排气机构经排气口6排入大气，直到高度调整杠杆回到水平位置。 2.1 空气弹簧和附加空气室 2.1.1 空气弹簧 空气弹簧悬挂系统具有理想的反S 形非线性刚度特性，在正常工作范围内刚度很低，而振幅较大时其刚度具有陡增的特点，可以限制车体发生过大的位移。空气弹簧还能够有效地吸收高频振动和隔离噪音，并且由于自动高度控制阀的采用使空气弹簧悬挂可以保持地板高度不随车辆静载荷的变化而发生变化（除一系悬挂和车轮磨耗外）即空气弹簧具有恒定的工作高度。此外，更为重要的是，随着空气弹簧技术的不断进步，尤其是低横向刚度、大扭转变形空气弹簧的实用化，使得无摇枕转向架的研制成为可能。在无摇枕转向架中，利用高柔性空气弹簧低横向刚度和允许大扭转变形的特点，取消了传统转向架二系悬挂结构中的摇动台和摇枕装置而采用空气弹簧直接支承车体，使转向架的结构大为简化，减轻转向架的重
17春西南交《城市轨道交通总体与转向架》在线作业1 一、单选题（共20 道试题，共40 分。） 1. ()是指仅在构架与轴箱间设有第1系弹簧的弹簧悬挂，一般用于低、中速机车车辆。 A. 空气弹簧 B. 减振器 C. 二系悬挂 D. 一系悬挂 正确答案： 2. ()是指建筑物在线路横断面方向侵入线路的最小尺寸，也就是每一条线路必须保有的最小空间的横断面。 A. 设备限界 B. 车辆限界 C. 建筑限界 D. 限界 正确答案： 3. ()主要利用车辆底部超导电磁线圈电流产生强磁场，车辆运行时切割地上线圈，使之产生感应磁场。 A. 长转子短定子磁浮 B. 超导磁斥式磁浮 C. 常导磁斥式磁浮 D. 长定子短转子磁浮 正确答案： 4. DK3型地铁车辆转向架纵向力的传递过程为()。 A. 轮轨间黏着车轮—>构架侧梁—>构架横梁—>牵引拉杆—>中心架—>车轴—>轴箱—>八字形橡胶弹簧—>牵引中心销—>车体—>车钩 B. 轮轨间黏着车轮—>车轴—>轴箱—>八字形橡胶弹簧—>构架侧梁—>构架横梁—>牵引拉杆—>中心架—>牵引中心销—>车体—>车钩 C. 轮轨间黏着车轮—>车轴—>轴箱—>牵引拉杆—>中心架—>牵引中心销—>八字形橡胶弹簧—>构架侧梁—>构架横梁—>车体—>车钩 D. 轮轨间黏着车轮—>八字形橡胶弹簧—>构架侧梁—>车轴—>轴箱—>构架横梁—>牵引拉杆—>中心架—>牵引中心销—>车体—>车钩 正确答案： 5. ()是一种车辆在特制轨道梁上运行的中运量轨道运输系统，是车辆与其专用轨道组合成一体的交通工具。 A. 地铁 B. 单轨交通系统 C. 轻轨
正确答案： 6. ()抑制从高压电源流入的电流脉动成分并设定值以限制特定频率的电流。 A. 滤波电抗器 B. 制动电阻器 C. 断流器 D. 制动斩波回路 正确答案： 7. 按照牵引电动机横向布置的轴悬式驱动的是()。 A. 轮对空心轴架悬式驱动 B. 单电机弹性轴悬式驱动 C. 单电机架悬式驱动 D. 对角配置的万向轴驱动 正确答案： 8. 自动导向系统与单轨交通系统相比的相同之处为()。 A. 客运量一样小 B. 导向机构简单，道岔动作时间短 C. 可实现无人自动运行 D. 采用高架专用轨道。 正确答案： 9. 下列选择为车辆性能参数的是()。 A. 车辆外形尺寸 B. 构造速度 C. 车钩高 D. 车辆定距 正确答案： 10. 下列选择为车辆主要尺寸参数的是()。 A. 构造速度 B. 车钩高 C. 每延米轨道载重 D. 轴配置 正确答案： 11. DK3型地铁车辆转向架垂向力的传递过程为()。 A. 车体（上心盘）->下心盘->轴箱->车轴->车轮->摇枕->空气弹簧->构架侧梁->轴箱定位销->钢轨 B. 车体（上心盘）->下心盘->轴箱定位销->轴箱->车轴->车轮摇枕->空气弹簧->构架侧梁->->钢轨 C. 车体（上心盘）->下心盘->摇枕->空气弹簧->构架侧梁->轴箱定位销->轴箱->车轴->车轮->钢轨 D. 车体（上心盘）->下心盘->摇枕->构架侧梁->空气弹簧->轴箱定位销->轴箱->车轴->车轮->钢轨 正确答案： 12. 车辆供电额定电压为()。 A. DC2000V
一、转向架的作用及组成 作用： 1.采用转向架是为了增加车辆载重，长度，容积，提高运行速度，满足铁路运输发展。 2.在正常运行条件下，车体能可靠的坐落在转向架上，通过轴承装置是车轮沿钢轨的滚动转化为车体沿轨道线路运行的平动。 3.支承车体，承受并传递从车体至轮对之间的各种载荷及作用力，并使轴重均匀分配。 4.保证车辆运行安全，灵活的沿直线线路运行和顺利通过曲线。 5.转向架结构要便于弹簧减震装置的安装，使之具有良好的减震特性，以缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击，减小应力，提高车辆运行平稳性和安全性。 6.充分利用轮轨之间的黏着，传递牵引力和制动力，放大制动缸所产生的制动力，是车辆具有良好的制动效果。 7.转向架为车辆一个独立部件，便于转向架的拆装，单独制造和检修。 组成 1、轮对轴箱装置 2、弹性悬挂装置（两系悬挂，弹簧减振装置） 3、构架 4、基础制动装置 5、转向架支撑车体的装置 6、牵引电机与齿轮变速传动装置 二、转向架的分类 1.轴数与类型 按轴数分为二轴、三轴、多轴转向架 按轴型分B、C、D、E型轴转向架 2.轴箱定位方式：约束轮对于构架之间相对运动的机构，称轴箱定位装置 形式有：①固定定位 ②导框式定位 ③摩擦导框式定位 ④油导桶式定位 ⑤拉板式定位 ⑥拉杆式定位 ⑦转臂式定位 ⑧橡胶弹簧定位 3、按弹簧悬挂装置分类 一系弹簧悬挂：车体主轮对之间，只设有一条弹簧减振装置 二系悬挂
4、对心盘集中承载的转向架，根据摇枕悬挂装置中的弹簧的横向跨距的不同，悬挂形式分为： 1.内侧悬挂：弹长度<车长度（横向） 2.外侧悬挂：> 3.中心悬挂：= 中央弹簧横向跨距大小，对于车体在弹簧上的稳定性效果显著，增加其跨距可以增加车体倾覆的复原力矩，提高车体在弹簧上的稳定性，各种型号转向架的主要区别：橡胶弹簧定位：南京地铁使用 转臂式定位：广州地铁 四、按垂向载荷的分类方式 （一）车体与转向架之间的载荷传递 1．心盘集中承载 2.非心盘集中承载 3.心盘部分承载 （二）转向架中央悬挂装置的载荷传递 1.具有摇动台装置的转向架（缓解横向振动） 2.无摇动台装置的转向架（内有空气弹簧，符合轻量化要求） （三）构架与轴箱之间的载荷传递 1、转向架侧架直接置于轴向轮对上，无轴箱弹簧装置 2、支悬于均衡弹簧之上 3、由轴箱顶部弹簧支撑 三．轮对 轮对组成及基本要求 1.轮对：一根车轴，两个车轮组成，轮轴接合采用过盈配合，保证车轮、车轴 无任何松动。 2.对车轴轮对的要求：①足够的强度②弹性③阻力小，耐磨性好④直线，曲线 运行，抵抗脱轨的安全性。 车轴 1车轴各部分名称及作用 车轴绝大多数是圆截面实心轴，高铁是圆截面空心轴，车轴为全锻压成形a．轴颈（安装轴承，精加工） b．轮座（装车轮） c．防尘板座（防止灰尘进入轴箱，防止轴箱油脂甩出油箱 d．轴身 e．制动盘座（盘形制动） 2车轴材质及要求 ①质碳素钢加热
高速铁路和城市轨道交通智能化系统应用与发展 1、序言 2010年6月，在中国（长春）国际轨道交通与城市发展高峰论坛上，铁道部总工程师、中国工程院院士何华武介绍，今年国家将投入7000亿元加快高速铁路建设，计划新线投产4613公里。目前我国在建的高速铁路有1万公里，包括京哈、哈大、合福、京武、沪宁等多条线路。何华武还表示，目前我国投入运营的高速铁路已经达到6552营业公里。据悉，我国在今年将进一步扩大并完善铁路网布局，扩大西部路网规模，完善中东部路网结构，规划新建1万公里铁路。 预计到2020年，中国200公里及以上时速的高速铁路建设里程将超过1.8万公 里，将占世界高速铁路总里程的一半以上。 目前我国25个城市正在进行城市轨道交通的前期工作，总规划里程超过5000公里，总投资估算超过8000亿元。据了解，目前全国已开通城市轨道交通的城市有北京、上海、天津、广州、长春、大连、重庆、武汉、深圳、南京10个城市20条线，其中，北京、上海、广州三个城市近几年每年新增的线路长度都达到了30—50公里。“十五”期间，中国城市轨道交通建设投资达2000亿元。在“十一五”期间，全国特大城市的地铁和轻轨通车里程将超过1500公里，还将投资约6000亿元。据不完全统计，目前全国48个百万人口以上的特大城市中25个城市正在进行轨道交通的前期工作，总规划里程超过5000公里，总投资估算超过8000亿元。“在今后的20年内，轨道交通将始终处于高速发展时期，轨道交通建设不会减速，反而会提速，甚至现在根本不是减速的问题，而是发展太慢。” 2、高速铁路信息化数字化系统简介 高速铁路信息化数字化系统，也称高速铁路智能化系统，主要包括五个系统：通信系统、信号系统、电力系统、电气化系统和信息系统，其中前四个系统在行业内又 称“四电”系统。 1、通信系统是保障高速铁路安全、稳定、高效、舒适运营的基本设施，可满足高速铁路语音、数据和图像等综合业务通信的需要。它包括通信承载网、通信业务网和通信支撑网，是高速铁路安全运营和高效管理的信息基础平台，是能与既有铁路
空气弹簧装置系统组成 1、系统组成。 主要有空气弹簧本体、附加空气室、高度控制阀、差压阀和滤尘器等组成。 2、压力空气传递过程 压力空气由列车主风管1→T 形支管2→截断塞门3→滤尘止回阀4→空气弹簧储风缸5→主管→连接软管6→高度控制阀7→附加空气室10和空气弹簧本体8。 3、高度调整阀工作原理。为了保持车体距轨面的高度不变，在车体与转向架之间装有高度调整阀，以调节空气弹簧橡胶囊中的压缩空气，使车辆地板面不受车内乘客的多少和分布不均匀的影响，基本保持水平。调节过程： ① 在正常载荷位置，及H h =时，充气通路L V →和放气回路E L →均被关闭； ② 当车体载荷增加时，此时H h <，阀动作，使L V →通路开启，压缩空气向空气弹簧充气，直至地板上面上升到标定高度为止。 ③ 当车体载荷减少时，此时H h >，阀动作，使E L →通路开启，空气弹簧向大气排气，直至地版面下降到标定高度为止。 4、高度调整阀装置结构。不同动车组所使用的高度调整装置结构有所区别，这里以2CRH 和3CRH 动车组所采用的高度调整阀装置为例来加以说明。 2CRH 的结构如图 所示。该高度调整阀内使用的工作油特性如下： （1）种类：硅油。 黏度：25,/1023s m -℃。 温度系数：0.6. 流动点：-50℃。 高度调整阀工作过程分进气过程和排气过程，具体如图 当然，上述调整只是在静态时进行，不能影响车体与转向架间的正常震动。保证高度调节阀仅在静态需要调整时才起作用，而对动态震动不起作用，这就要求高度调整阀必须具有如下特性： 具有不感带（10±1）mm ；具有时间延时（3±1）s ；内腔充满硅油，起阻尼作用。 3CRH 的高度控制阀组成主要包括高度阀座、高度阀、水平杆、螺纹杆、调整环和下座等部件见图 高度控制阀的主体采用螺钉固定在高度阀座上，阀座与摇枕相连，而该阀的阀杆铰接在转向架上。高度控制阀在转向架的位置可参见图 通过调整高度控制阀和转向架构架之间的螺纹杆的长度以便调整由于车轮磨耗造成的车辆高度变化。在每次镟轮之后应进行这样的调整。车辆高度阀调节车辆垂向位移的不敏感带约为±3mm ，此时空气流通停止，避免空气的过度消耗。在不敏感带之后，空气流通保证了悬挂系统的减振功能。空气悬挂设备的空气信号与旅客载荷成比例，并传送到控制单元，用以制动载荷补偿。 高度调整阀在空气弹簧系统的闭环线路中起着一个作动器的作用。它被设计为一个无旁通的非节流阀式双座阀门。它使用了一个单向阀门，用来保持气囊压力。 3CRH 动车组采用SN1205-E/110型的高度控制阀，其工作原理如图 该阀门在顶部有一个开口V ，用来安装辅助储气罐。在开口V 的对面是一个排气口E,左和
浅谈地铁车辆转向架二系悬挂方式 摘要：对现代城市地铁车辆转向架二系悬挂采用空气弹簧的优势进行了分析，空气弹簧悬挂的采用可以显著提高车辆系统的运行平稳性，大大简化转向架的结构，使转向架实现轻量化和易于维护。 关键词：地铁车辆转向架空气弹簧优势 1.概述 现代城市地铁车辆不断地朝着高速化、轻量化以及低噪音方向发展，空气弹簧悬挂系统具有诸多钢制螺旋弹簧不具备的优点，因此在地铁车辆转向架中日益广泛地采用空气弹簧作为二系悬挂装置。与空气弹簧相比，钢弹簧由于具有线性刚度特性，使其在地铁车辆上的应用受到限制，这主要有两方面的原因： 1.1.在城市轨道交通领域钢弹簧不能够大幅度提高车辆悬挂系统静挠度以降低车体的自振频率，尤其是车辆的载客量较大时； 1.2.城市地铁车辆的载客量大而且要求地板高度在不同载客量时基本不变，钢弹簧不具备这种特性。 总之，空气弹簧悬挂的采用可以显著提高车辆系统的运行平稳性，大大简化转向架的结构，使转向架实现轻量化和易于维护。一般来讲，地铁车辆对空气弹簧的采用可以分为三个阶段： 1.2.1.利用空气弹簧的垂向特性，提高车辆系统的垂向运行平稳性； 1.2.2.空气弹簧的垂向和横向特性并用，取消转向架二系悬挂装置中的摇枕，简化转向架结构； 1.2.3.充分利用大变位（包括扭转）、低横向刚度空气弹簧的三维特性，取消摇枕，彻底实现转向架二系悬挂装置的轻量化，同时使抗蛇行运动减振器的采用成为可能，可更好地协调转向架蛇行运动稳定性和良好的曲线通过性能之间的矛盾。 空气弹簧悬挂系统主要由空气弹簧、附加空气室、高度控制装置、差压阀等组成。该系统的工作原理为：车辆静载荷增加时，空气弹簧被压缩使空气弹簧工作高度降低，这样高度控制阀随车体下降，由于高度调整连杆的长度固定，此时高度调整杠杆发生转动打开高度控制阀的进气机构，压力空气由列车风源通过高度控制阀的进气机构进入空气弹簧和附加空气室，直到高度调整杠杆回到水平位置即空气弹簧恢复其原来的工作高度；车辆静载荷减小时，空气弹簧伸长使空气弹簧的工作高度增大，高度控制阀随车体上升，同样由于高度调整连杆的长度固定，高度调整杠杆发生反向转动打开高度控制阀的排气机构，压力空气由空气弹
中南大学现代远程教育课程考试复习试题及参考答案 城市轨道交通 一、填空题： 1.我国第一个拥有地铁的城市是__________。 2.地铁设计规范中，采用的超高峰系数为__________。 3.我国大城市居民出行强度基本上在__________次/（人·日）左右。 4.列车折返方式根据折返线位置布置情况分为__________和__________。 5.城市轨道交通车站按站台型式分为__________、__________和__________。 6.城市轨道交通车辆段的布置图形分为：__________和__________。 7.城市轨道交通的钢轨的型式有__________、__________和__________三种。 8.城市轨道交通车站按运营性质可分为：__________、__________、__________和__________。 9.城市轨道交通车站按结构型式分为：__________、__________和__________。 10.暗挖法分为：__________和__________。 11.自动售检票模式可分为__________和__________。 12.城市轨道交通的站间距在市内繁华区一般可控制在_____公里左右。 13.轨道交通高压供电方式有：__________、__________和__________。 14.世界上拥有地铁运营里程最长的城市是__________。 15.列车自动控制系统包括____________________、____________________和____________________。 16.轨道交通线网构架可分为：_______________、______________和_____________。 17.设计能力包括__________和__________两个要素。 18.轨道交通乘客使用空间可分为：__________和__________。 19 城市轨道交通地下线一般选择在______________地区。 20.城市轨道交通敷设方式可分为__________、__________和__________。 21.运行图的基本类型包括________________和________________。 二、名词解释： 1.单轨铁路 2.AGT系统 3.制动装置 4.钢轨 5.轨道电路 6.棋盘式线网 7.运用车辆数 8.临时停车线 9.受流装置 10.车辆结构速度 11.轨道交通 12.地铁 13.转向架 14.轴重 15.自动闭塞 16.岛式站台 17.车辆段 18.站厅换乘 19.车体 20.全日行车计划 21.牵引网 22.设计能力 23.大型接驳站 24.一般换乘站 25.动车组全周转时间 26.技术速度 27.旅行速度 28.可用能力 29.列车/车辆能力 30.轻轨 三、简答题： 1.简述现代城市轨道交通的种类。 2.城市轨道交通的构成包括哪几个部分？ 3.简述列车自动操作系统的功能。 4.城市轨道交通的车辆包括哪几个部分？ 5.城市轨道交通的轨道由哪几个部分组成？ 6.简述列车自动防护系统的原理。 7.轨道交通车站按运量大小可分为哪几种？
轨道交通车辆转向架用空气弹簧 ? 作者：陆海英出自：时代新材 1概述 现代轨道交通车辆不断地朝着高速化、轻量化以及低噪音方向发展，空气弹簧悬挂系统具诸多钢制螺旋弹簧不具备的优点，因此在干线高速铁道车辆转向架和城市轨道交通车辆转向架中均日益广泛地采用空气弹簧作为二系悬挂装置。与空气弹簧相比，钢弹簧由于具有线性刚度特性，使其在轨道交通车辆上的应用受到限制，这主要有两方面的原因：一，在高速轨道交通领域刚弹簧不能够大幅度提高车辆悬挂系统静挠度以降低车体的自振频率，尤其是车辆的载客量较大时；二，城市轨道交通车辆的载客量大而且要求地板高度在不同载客量时基本不变，钢弹簧不具备这种特性。总之，空气弹簧悬挂的采用可以显着提高车辆系统的运行平稳性，大大简化转向架的结构，使转向架实现轻量化和易于维护。一般来讲，轨道交通车辆对空气弹簧的采用可以分为三个阶段： 图-1 B型城市轨道交通车辆动车无摇枕转向架 ? ⑴利用空气弹簧的垂向特性，提高车辆系统的垂向运行平稳性； ⑵空气弹簧的垂向和横向特性并用，取消转向架二系悬挂装置中的摇动台，简化转向架结构； ⑶充分利用大变位（包括扭转）、低横向刚度空气弹簧的三维特性（图-1，图-2），取消摇枕，彻底实现转向架二系悬挂装置的轻量化，同时使抗蛇行运动减振器的采用成为可能，可更好地协调转向架蛇行运动稳定性和良好的曲线通过性能之间的矛盾。 ?
图-2 利用空气弹簧三维特性的城轨 无摇征转向架二系悬挂装置 ? 2 空气弹簧悬挂系统的构成 空气弹簧悬挂的整个系统如图-3所示，主要由空气弹簧本体、附加空气室、高度控制装置、差压阀和节流孔(阀)等组成。该系统的工作原理为：车辆静载荷增加时，空气弹簧1被压缩使空气弹簧工作高度降低，这样高度控制阀2随车体下降，由于高度调整连杆3的长度固定，此时高度调整杠杆4 ? 图-3 空气弹簧悬挂系统 1.空气弹簧 2.高度控制阀 3.高度调整连杆 4. 高度调整杠杆 5.列车风源 6.排气口 7.节流孔(阀) 8. 附加空气室 9.差压阀 ? 发生转动打开高度控制阀的进气机构，压力空气由列车风源5通过高度控制阀的进气机构进入空气弹簧1和附加空气室8，直到高度调整杠杆回到水平位置即空气弹簧恢复其原来的工作高度；车辆静载荷减小时，空气弹簧1伸长使空气弹簧的工作高度增大，高度控制阀2随车体上升，同样由于高度调整连杆3的长度固定，高度调整杠杆4发生反向转动打开高度控制阀的排气机构，压力空气由空气弹簧1和附加空气室8通过高度控制阀的排气机构经排气口6排入大气，直到高度调整杠杆回到水平位置。 空气弹簧和附加空气室
作业指导书 PW-220K型转向架空气弹簧分解
PW-220K型转向架空气弹簧 分解岗位作业要领 安全风险提示 1.分解空气弹簧时，必须穿戴防砸皮鞋，防止配件脱落造成人身伤害。 2.在搬运空气弹簧时应采用吊装工具，尽量不直接吊装上盖，以避免空气弹簧脱落。
目次 1.准备 (1) 2.分解Φ560空气弹簧 (2) 3.分解SYS575空气弹簧 (4) 4.检修空气弹簧 (5) 5.完工清理 (7)
转向架检修作业指导书类别：A2、A3级检修 系统：转向架 部件：PW-220K型转向架空气弹簧PW-220K型转向架空气弹簧分解作业指导书 适用车型：25T 作业人员：车辆钳工作业时间：30分钟/套 工装工具： 撬棍、M16、M10、M8、M5内六角扳手、行车 及专用吊钩、钢丝刷、湿抹布作业材料： 作业场所：空气弹簧检修试验区环境要求：通风、自然采光良好操作规程： 编制依据： 1.Φ560空气弹簧和SYS575空气弹簧维护手册
2.中国铁路总公司关于印发《铁路客车段修规程﹙试行﹚》和《铁路客车厂修规程﹙试行﹚》的通知﹙铁总运 〔2014〕349号﹚ 安全防护及注意事项： 1.警告——分解空气弹簧时，必须穿防砸皮鞋，防止配件脱落造成人身伤害； 2.警告——吊装空气弹簧时应采用吊装工具，尽量不直接吊装上盖，以避免空气弹簧脱落。 基本技术要求： 1.用撬棍分离气囊与辅助弹簧（应急弹簧）时，尖端务必倒钝，防止将部件划伤，如果必要可以使用多根撬棍协同工作。 2.空气弹簧橡胶件在检修时应避免与酸、碱、油和其他有机溶剂接触，并应距热源1m以上。 3.分解过程中不得野蛮作业，损伤或破坏空气弹簧部件。 4.A2修时外观检查，无异状时进行气密性试验，试验合格者可不分解；A3修时分解检查尼龙块、钢弹簧盒节流阀等内部配件，须状态良好。
铁路运输与城市轨道交通的换乘研究 发表时间：2018-01-10T14:09:04.310Z 来源：《防护工程》2017年第23期作者：沈海波陈焕利 [导读] 在城市交通网络中，综合枢纽拥有多方向、多目的、多路径的多种交通方式。 摘要：在城市交通网络中，综合枢纽拥有多方向、多目的、多路径的多种交通方式，而其客流则具有不均衡、发量大、集中和集散迅速的特点。因此，还要做好枢纽的规划设计，并且合理进行客流组织和衔接，才能够将换乘客流及时分开，继而确保城市交通顺畅。因此，有必要对铁路运输与城市轨道交通的换乘问题展开研究，从而更好的缓解城市的交通压力。 关键词：铁路运输；城市轨道交通；换乘 目前，我国已经在许多城市的铁路运输中心设置了一系列的轨道交通，如北京、上海、广州、深圳、西安、天津以及南京等城市，并且铁路运输在众多运输方式中发挥着至关重要的作用，在很大程度上便利了乘客的生活，极大的节省了乘客在站厅中来回穿梭找出站口、乘车的时间。 1科学分析铁路运输与城市轨道交通的换乘方式 1.1同站台换乘 当铁路运输和城市轨道交通的线路处于平行且交织的状态下时，便可以采取这种同站台换乘的重要方式，即乘客可以在整个换乘的过程中，在岛式站台的一侧下车，另一侧再上车。通常情况下，同站台换乘的机构形式主要是双岛站台，即分层与同层式。双线双岛式站台的换乘，有助于同时满足同站台两条线路、两个方向乘客的换乘需要，且在最后一个站台需要从两侧车门采取上下车的方式进行换乘，而双线单岛式的换乘只能满足一个方向的换乘需要。 1.2站厅换乘 所谓的站厅换乘，主要是通过设置一个两线或者多线的共用站厅，将各条线路有机的连接起来，乘客下车之后就可以借助站厅内的各种导向标识的帮助下迅速的转到另一个站台乘车。通过站厅乘车，可以及时的分解下车时的客流量，有助于减少乘客在站台所滞留的时间，进而能够有效的避免行车的延误所造成的站台拥挤。另外，站厅换乘方式的应用，在很大程度上可以有效的减少各种升降总设备数量的使用，从而极大地增加了站台的使用面积。值得一提的是，尽管站厅换乘能够及时的缓解客流量，但是同样面临一系列的问题，如由于换乘线路比较单一，致使乘客在换乘过程中遇到很多的麻烦。 1.3通道换乘 所谓的通道换乘主要是指在阶梯和通道的帮助作用下将两个完全分离且独立的车站在两条线路的交叉处有机的连接起来。一般情况下，车站会在两个站厅之间设置连接的通道，在站台上也可以直接设置。因此，通道换乘的布置方式相对比较灵活，可以在车站与线路位置的要求下进行设计，以此可以极大的减少工程的建设量。同时，换乘通道的长度通常在150米以内，而宽度的设计则需要根据客流量进行严格的计算，这种换乘方式在已经建成的通道中比较适用。 1.4站外换乘方式 在没有铁路运输和城市轨道交通专用换乘设施的情况下，可以采用车站外换乘方式。在这种换乘方式中，乘客需要在换乘枢纽外换乘，因此乘客需要进出。同时，由于外面的人群和编织距离和步行距离比较长，所以换乘乘客很不方便。因此，我们应该尽量避免这种转移。 1.5组合式换乘方式 在现实生活中，铁路运输和城市轨道交通通常需要采用两种或两种以上的换乘方式，以降低工程造价，同时方便乘客换乘。例如，在采取相同的平台传输模式时，我们可以同时使用信道传输模式或站厅传输模式，以满足所有方向的传输需求。在站厅换乘模式下，采用渠道转移可以减少预留工程量。同时，采用了多种转移方式，即组合换乘方式。采用这种换乘方式，必须合理设计和应用各种换乘方式，以满足旅客换乘的需要，为工程的实施提供方便。 2铁路运输与城市轨道交通换乘方式的重要建议 2.1严格遵循换乘客流的组织原则 在选择铁路运输和城市轨道交通换乘方式时，需要在组织乘客流的原则进行。第一，在能力匹配原则的指导下，保证各种换乘设施本身的能力能够极大的满足客流预期超高期客流量和紧急疏散方面的需要。第二，在进出分离原则的指导下，将交通轨道的上下和进出站的客流量有效的分离开，由此实现平面和空间上的双重分离，进而有效的避免人流上的冲突，促进人流动速度的显著提升，谨防出现拥挤和踩踏等危险事故。第三，在人性化原则的指导下，优化换乘的距离和高度，设置与之相关的基础设备，如直升电梯和自动扶梯等。 2.2做好交通枢纽的综合统筹规划工作 铁路运输和城市轨道交通管理机构原本就不同，因此综合型交通枢纽的建设势必会面临一系列的问题，如投资和使用主体的多元化、建设项目的多样化等等，并且交通枢纽的综合设计十分的复杂，便需要对多种关系进行科学的协调，故项目在实际施工过程中所面临的困难往往比较大。基于上述情况，综合型交通枢纽的合理规划，需要组织相关部门站在城市规划的角度上进行科学的统筹与合理的规划;站在系统工程的角度上，提出相对完整的规划设计方案，充分的认证各种交通的组织关系，妥善处理好与之相关的各种问题，如交通的衔接、立体的开发、广场的规划以及市政配套设施等等;将各个运营和项目管理单位之间的权责关系有效的确定下来，进而能够有效解决系统在运营控制和管理维护方面的各种的问题。 2.3科学且合理的布置轨道交通的站点 第一，出于对铁轨和战场区域的布置会深深的影响着城市的格局，便需要在将站房和广场设置在站场的两侧，相应的布置一些必要的交通设施，以此实现对城市景观的优化设计和有效的疏导人流量和车流量，并且还能有效的带动站场两侧区域的协调发展。第二，根据“上进下出”的原则指导下对站房进行立体式的功能设计，即在站铁路站场的下方功能性的设置一些出入地铁的通道、站厅、出站口以及能够联络市政的一些通道等。第三，在与站场轨道交通线路平行的原则下，在与站房出站通道相靠近的地方设置一定的站点，以此来有效的重合