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南非窄轨机车转向架学号：631224120114 姓名：吴熙猴一、概述南非窄轨机车是为满足南非铁路一般货物运输需求而研制的首款新型双流制窄轨交流传动货运电力机车，该机车转向架试用的线路为窄轨、弯道多、曲线半径小，该机车采用了转向架抱轴驱动系统，通过对结构的优化和创新，使该驱动系统满足了窄轨线路的要求，并且规避了南非现有机车驱动系统的诸多故障问题。
二、转向架总体结构1.组成该转向架由轮对轴箱组装、驱动单元、构架、牵引电机、电机悬挂装置、轴温报警装置、脱轨保护装置、牵引装置等组成，具体结构见图1。
图1 转向架总装图2.主要技术参数如下，三、主要部件设计1.轮对轴箱设计轮对组装由锻造车轴和整体碾钢车轮组成，轮对三维结构见图2。
图2 轮对结构车轴材质为符合EN 13261标准的EA4T，为防止轮座部位拉伤并有效降低车轴轮作部位的微动磨损，在车轴轮座进行喷钼处理；车轮材质符合AAR107标准中的C级钢。
轴箱体采用铸钢结构，轴箱体上设置有一系弹簧安装座，轴箱轴承为整体密封式轴承，免维护周期长。
2.构架设计转向架构架是转向架各零部件的安装基础和平台，承受并传递来自车体和轮对的各种载荷和冲击，构架结构见图3。
图3 构架构架整体为传统焊接结构，由前后端梁、侧梁和牵引梁组成，各梁均采用钢板焊接而成的箱型结构。
侧梁为中部凹陷的鱼腹梁结构，其上设置有一二系弹簧座、轴箱拉杆座、一二系垂向减震器座、整体起吊座、制动器安装座以及脱轨保护装置安装座等，承受机车的牵引和制动力。
前后端梁上均设置有二系横向减震器安装座，其中前端梁上还有三角撑杆安装座。
3.悬挂系统设计一系悬挂装置由三角轴箱拉杆、一系弹簧垫、一系钢弹簧以及一系垂向油压减震器等组成。
一系钢弹簧安装在轴箱和构架之间，每个轴箱上安装2个钢弹簧。
每转向架设有4个一系垂向减震器，该减震器安装在车轴中心线上，两端分别连接轴箱和构架。
轴箱三角拉杆两端安装有球形橡胶关节，和一系弹簧一起实现轴箱定位。
文章编号:100726034(2004)0320021203城轨B 型车辆转向架方案设计周 睿(中国南车集团南京浦镇车辆厂,江苏南京210031)摘 要:阐述了城市轨道车辆转向架设计的基本要求;介绍了城轨B 型车转向架的技术设计方案,并对城轨车辆转向架的强度、动力学计算提出了具体要求。
关键词:城轨B 型车辆;转向架;设计中图分类号:U260.331 文献标识码:B 转向架是城轨B 型车辆的重要技术部件,它除了发挥支承、导向和隔振等重要作用外,还要起传递发挥牵引力和制动力的作用,对车辆的运行性能起着决定性的作用。
根据相关的技术资料和部分城市提出的要求,进行了城轨B 型车转向架的方案设计。
1 转向架的主要设计要求和技术参数1.1 转向架的主要设计要求B 型车转向架要求采用无摇枕转向架结构,使用环境条件、限界条件、结构特点、功能要求、强度及动力学性能等,均比铁路用客车转向架的要求要高得多,在满足转向架性能要求的前提下,设计中尽可能采用简单可靠的结构;各运动部件要尽可能实现无磨耗或少磨耗的结构形式;要求具有较高的互换性,便于转向架的运用维修;在转向架一、二系悬挂处应考虑易于加垫调整车辆高度;在最不利的情况下,所有转向架的零部件均能保证车辆的安全运行。
1.2 转向架的主要技术参数轨距/mm 1435轴重/t14最高运行速度/km ・h -1120轮对内侧距/mm 1353±2固定轴距/mm 2200车轮直径/mm 新轮时840,最大磨耗时770轴颈中心距/mm1940收稿日期:2003-12-10作者简介:周 睿(1972-),男,甘肃天水人,高级工程师,1993年毕业于上海铁道学院铁道车辆专业,工学学士,现主要从事铁路客车转向架设计工作。
左右空簧中心距/mm 1880空簧上平面距轨面高/mm 860中心销安装面距轨面高/mm 860牵引电机额定功率/kW 190齿轮箱传动比: 5.0667基础制动装置:盘形制动满足最大停放坡度/‰26限界:符合城市轨道交通B 型车限界转向架自重/t ≤7图1 动力转向架2 转向架主要结构方案的确定B 型车转向架分为动车转向架(见图1)和拖车转向架(见图2)两大类。
混凝土梁运梁转向架(8149加强型)使用说明书沈阳铁路局沈阳装卸机械配件厂混凝土梁运梁转向架使用说明书我厂生产的混凝土梁运梁转向架（8149）是按照铁道部专业设计院提供的图纸制作，并经过铁道部科学研究院运输及经济研究所铁路货物装载加固技术研究试验中心检测合格。
主要适用于大跨度混凝土预制梁在铁路上运输。
一、转向架的组成：每副转向架由4个横梁、2个纵梁、2个托梁（一个固定的圆孔、一个活动的长孔）、4个支承架、4个斜支撑组成，托梁与纵梁由中心长轴连接。
二、转向架的技术参数：（1）横梁：长度L=3100毫米，高度H=225毫米。
（2）纵梁：长度L=3300毫米，高度H=324毫米。
（3）托梁：长度L=2580毫米，高度H=124毫米。
（4）支承架：长度L=1600毫米，高度H=365毫米。
（5）斜支撑由两部分组成，调节连接孔的位置，可运输16米～32米混凝土梁。
（6）安装后，支承架上表面与托梁下表面游间保持在2～10毫米间隙。
根据装车实际情况增减调整板。
（7）转向架由三车跨装，应与车钩缓冲器（现场自备）配套使用，最大承载每片梁为120吨。
（8）每付转向架重量7538.56kg，高度为485毫米，钩舌距为13908毫米。
三、转向架装车时应注意事项：（1）转向架出厂前，中心销轴应涂满润滑油脂，纵梁中心800毫米范围内上表面涂满润滑油脂。
（2）装梁时应使梁的横向中心与转向架的横向中心线保持一致。
（3）具体装载方法及加固方法应按照《铁路货物装载加固规则》附件1：铁路货物装载加固定型方案03类02项执行。
（4）装车后斜支撑应撑牢，如有松动可用木楔挤紧。
（5）转向架使用后存放时应分类存放，架体底部垫高至少100毫米。
沈阳铁路局沈阳装卸机械配件厂技术室。
目录5.1 转向架概要 (4)5.1.1 转向架功能 (4)5.1.2 转向架基本组成及各部分的作用 (4)5.1.3 转向架的主要技术要求 (5)5.1.4 CRH2型动车组转向架概况 (5)5.2 转向架构架 (9)5.2.1基本结构 (9)5.2.2 构架组成 (9)5.2.3 构架强度设计 (13)5.2.4构架强度计算 (15)5.2.5构架静载荷试验 (16)5.3 轮对组装 (16)5.3.1 车轮 (18)5.3.2 车轴 (18)5.3.3 制动盘 (19)5.3.4 齿轮装置 (19)5.4 轴箱装置 (19)5.4.1 轴箱体 (20)5.4.2 轴箱前盖 (20)5.4.3 轴箱后盖 (20)5.4.4橡胶弹性定位节点 (21)5.4.5 轴承单元 (21)5.4.6 轴承温度检测器 (21)5.4.7 速度传感器 (21)5.5 一系悬挂装置 (21)5.5.1 轴箱弹簧装置及防雪罩 (22)5.5.2 轴箱垂向减振器 (23)5.5.3 橡胶弹性定位节点 (24)5.5.4 轮对起吊装置 (24)5.6 二系悬挂装置 (24)5.6.1 结构布置及特点 (24)5.6.2 空气弹簧装置 (25)5.6.3 中央牵引拉杆座及牵引拉杆 (29)5.6.4 横向减振器 (30)5.6.5 抗蛇行减振器 (31)5.6.6 横向止档 (31)5.7 驱动装置和齿轮箱 (32)5.7.1 工作原理 (32)5.7.2 挠性浮动齿式联轴节 (32)5.7.3 驱动装置工作特点 (34)5.7.4 齿轮装置 (35)5.8 转向架制动装置 (36)5.8.1 气—液转换装置 (37)5.8.2 卡钳制动装置 (38)5.9 踏面清扫装置 (41)5.10 安全检测 (41)5.11 接地装置 (42)5.12 速度检测 (42)5.12.1 AG37速度传感器 (42)5.12.2 AG43速度传感器 (43)5.12.3 LKJ2000速度传感器 (43)5.13 扫石器（转向架排障装置） (44)5.14转向架动力学性能 (44)5.14.1 动力学性能计算分析 (45)5.14.2 滚动振动实验台试验 (48)5.14.3 胶济线线路试验 (50)第5章转向架5.1 转向架概要5.1.1 转向架功能转向架是动车组车辆系统中最重要的组成部件之一，其结构设计是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。
BOGIECRHHTY第2章CRH2型动车组转向架韩同样北京交通大学机电学院2022年3月17日BOGIECRHHTYE2-1000动车组概况◆2002年12月1日日本东北新干线盛冈-八户96.6公里延长新线开通。
为了与500系、700系动车组保持在技术上的同步性和领先性，JR东日本公司开发了E2-1000型动车组，编组由E2系8辆（6M2T）扩大到10辆（8M2T），总功率为9600kW，定员814人，设计速度315km/h，采用275km/h速度运营，已经批量生产了15列。
◆由于E2-1000型动车组的主变流器全面采用了IGBT元件，工作频率由300系的420Hz上升到1500Hz，单电机功率也比类似的700系的275kW大，增加到300kW，所以其牵引系统各部件可以做到体积更小、重量更轻、集成化程度更高。
CRHHTY E2-1000动车组概况BOGIEBOGIECRHHTY车轮的适应性改进：◆轮轨关系是高速铁路首先需要研究解决的课题，轮轨关系不仅影响到列车运行品质，更影响到列车运行的安全性和轮轨摩擦磨损。
◆车轮轮辋厚度由原型车125改为135；◆车轮踏面形状采用LMA型踏面；◆轮对的内侧距由1360±1调整为1353+2-1BOGIECRHHTY车轮的适应性改进计算表明，CRH2型动车组采用LMA踏面和T60钢轨匹配下的动力学性能优良，特别是运动稳定性具有很大的裕度，具体计算结果见表1.2和表1.3。
其中，非线性蛇行失稳临界速度在500km/h以上，既便等效锥度为0.4时的线性临界速度也在350km/h以上。
其它动力学性能指标，如平稳性和安全性指标也达到优良。
BOGIECRHHTY编组改进◆E2-1000动车组采用了8动2拖的列车编组，设计速度315km/h，列车总功率9600kW；◆CRH2型动车组运营速度200km/h，列车编组改为4动4拖，列车总功率仅为4800kW；◆动车组可以采用2列（16辆）联挂运行，能够适合我国长距离大运输量的运输模式；◆功率上得到充分利用，而且在编组上实现灵活运用。
CRH3型动车组动车转向架三维实体设计动车转向架是动车组的一个重要部件，它主要用于承载车体重量，并通过转向机构来实现车辆的转向功能。
本文将对CRH3型动车组动车转向架的三维实体设计进行详细介绍。
首先，我们需要了解CRH3型动车组动车转向架的主要构成部分和功能。
动车转向架由车架、转向架、副车架、承重装置以及转向机构等组成。
它的主要功能是支撑车体和承载车辆重量，并通过转向机构实现车辆的转向。
在进行三维实体设计前，我们首先进行整体造型的确定。
CRH3型动车组的外形设计以流线型为主，动感十足，具有较好的空气动力性能。
因此，在设计动车转向架的三维实体时，我们应该充分考虑整体流线型外形的美观性和空气动力学特性。
接下来，我们需要进行细节的设计。
首先是车架部分的设计。
车架是整个动车转向架的主要支撑结构，需要具备足够的强度和刚度来承载车体重量。
我们可以通过增加材料的厚度或者进行加强筋的设置来增加车架的强度。
其次是转向架的设计。
转向架是实现车辆转向的关键部件，它需要具备较高的稳定性和灵活性。
为了实现这一目标，我们可以采用铸造或锻造的工艺来制造转向架，通过优化结构设计和材料选择，提高其抗扭转能力和耐久性。
副车架是连接车架和转向架的重要部分。
它主要用于传递车体重量和转向力。
在设计副车架时，我们需要考虑其与其他部件的连接方式和强度要求，并根据实际情况进行优化。
承重装置是用于承载车辆重量的关键部件。
它需要具备较高的承载能力和稳定性。
在设计承重装置时，我们可以采用弹簧、减震器等隔振措施，以提高车辆的乘坐舒适性和行驶稳定性。
最后是转向机构的设计。
转向机构是实现车辆转向的核心部件，需要具备较高的灵活性和可靠性。
在设计转向机构时，我们可以采用电液转向、电动转向等技术，以提高转向的灵活性和控制精度。
综上所述，CRH3型动车组动车转向架的三维实体设计是一个综合性的工程，需要考虑外形设计、结构强度、转向性能等多个方面的因素。
通过合理的设计和优化，可以提高转向架的性能和可靠性，从而确保动车组的安全运行。
窄轨动车转向架设计方案说明书一，窄轨动车转向架技术要求采用无摇枕结构，动车转向架采用轴箱定位装置、大挠度空气弹簧、双牵引拉杆牵引装置、高度调整阀、差压阀、油压减振器、单元式盘形制动装置和抗侧滚扭杆等。
牵引电动机、齿轮传动装置、联轴节等安装在动车转向架上。
二，窄轨动车转向架的基本结构及特点构架采用钢板全焊接箱形结构；每个车轮通过轴箱转臂的弹性节点与构架相连，通过设置合理的一系定位装置悬挂参数，使列车顺利通过曲线，减小轮缘的磨耗；大挠度二系空气弹簧全承载结构，能有效减小线路不平顺对转向架性能的影响，提高车辆乘座舒适性；采用轮盘制动，外置式抗侧滚扭杆；双牵引拉杆牵引装置，安全可靠、组装与维护方便。
三，转向架主要技术参数四，转向架结构特点4.1转向架主要组成转向架为无摇枕结构，与车体的连接简单且拆卸方便。
采用盘形制动，能可靠地为列车提供足够的制动力，满足列车制动减速度要求，而且能减小车轮的磨耗。
设置合适的一系刚度，既能满足列车载重大的要求，又能使列车顺利通过曲线，减小轮缘的磨耗。
二系悬挂采用大挠度空气弹簧满足车体相对于转向架的各向运动，设置高度调整阀自动对地板面的高度进行调节。
设置轮缘润滑装置，有 效的降低运行噪音，减少轮缘磨耗，满足经济、环保和节能的要求。
动车构架采用 H 形焊接构架，一系悬挂采用钢弹簧转臂定位；二系悬挂装置采用空气弹簧承载，双牵引拉杆牵引；制动采用盘形制动；传动方式可适应一级齿轮传动，鼓形齿式联轴节；4.2 构架结构4.2.1 动车构架采用钢板拼结的 H 形焊接构架，由两侧主梁及中间横梁组成；两侧主梁外形为 U 形，中间横梁为箱型结构。
动车焊接构架动车轮对盘式制动系统 车身牵引装置一系悬挂装置 二系悬挂装置主传动装置1）两侧主梁由钢板焊接而成，侧梁上下面板钢板和两侧面钢板通过成型机成型后，焊接而成，焊接时，在内部加支撑筋板，提高侧梁强度。
两侧主梁上设有二系空簧安装座，提吊销及一系垂向油压减振器安装座，转臂节点安装座，一系钢簧安装座，二系垂向油压减振器安装座，制动系统安装座。
两侧主梁采用U 型结构，由成型钢板焊接而成。
构架中部横梁为箱型结构，内部由钢板按交叉网格方式焊接成型。
2）动车构架中的横梁为箱型结构，主要有钢板焊接而成，钢板焊接形式为网格结构，增加横梁的整体强度，同时减轻构架的重量。
动车横梁上设计有电机和齿轮箱吊座；横梁中间设有双牵引拉杆安装座，二系横向油压减振器安装座，侧向止挡座，位于横梁底部的抗侧滚轴承座。
制动系统安装座 一系钢簧安装座（位于内部） 转臂节点安装座 二系空簧安装座提吊销及一系垂向油压减振器安装座4.2.2 构架钢板材料采用 P355NL1 符合 EN 10028-3 标准要求，铸钢件材料采用 GE300，符合 EN 10293 标准的要求，构架焊接按 EN 15085 体系执行。
4.3 一系悬挂4.3.1 一系悬挂采用钢弹簧转臂式定位结构，垂向刚度由钢弹簧提供，纵向、横向定位刚度由转臂节点提供，定位精度较高且易于调节。
钢弹簧采用双卷螺旋弹簧，内设橡胶止挡，止挡间设置一定的自由间隙，当钢弹簧压缩超过一定限度（自由间隙）后，橡胶止挡接触并提供非线性刚度，限制垂向位移量。
定位转臂采用铸造结构，一端通过橡胶弹性节点与构架相连，另一端与轴箱体相连并用夹紧箍紧固。
在夹紧箍端部与构架之间设置一系垂向减振器。
电机安装座齿轮箱吊杆安装座 侧向止挡座 双牵引拉杆安装座防过充止挡座 二系横向油压减振器安装座抗侧滚轴承座（位于横梁底部）4.3.2 定位节点为橡胶与金属硫化而成，压装于定位转臂内，并通过紧固件固定于构架上。
结构如下图所示：4.3.3一系悬挂装置主要功能：（1）将轮对定位在构架上，连接轮对与构架；（2）传递构架和轮对之间的纵向牵引力和制动力；（3）衰减来自轨道的振动，保证转向架脱轨系数、减载率、稳定性的指标在安全范围内。
4.4 二系悬挂装置二系悬挂的主要目标是提高乘客的乘坐舒适度，并且给转向架上的车体提供柔性支撑，保证转向架与车体底架作相对转动。
空气弹簧是通过压缩空气提供一定的作用力承载车体的重量，空气压力需要随载客重量的增加而增大，同时随载客重量的减小而减小。
因此需要采用高度阀为空气弹簧供风和排风。
差压阀是调整每个转向架的两个空气弹簧的压力，当两个空气弹簧的压力差超过设定值时，差压阀导通，而压力差小于设定值时，差压阀隔断两个空气弹簧。
4.4.1 二系悬挂采用无摇枕结构，由空气弹簧全承载。
主要由空气弹簧、抗侧滚扭杆、二系横向减振器、二系垂向减振器等组成。
二系悬挂结构如下图所示：4.4.2 空气弹簧主要由胶囊和应急橡胶弹簧组成。
应急橡胶弹簧能保证在空气弹簧无气时列车的安全运行。
4.4.3 当车轮镟轮加工后造成车辆高度降低时，可在空气弹簧下加调整垫来补偿，确保车体地板面与站台之间的高度保持相对稳定。
加垫时无需拆卸空簧，仅需使用工艺螺栓将空簧下座顶起后将调整垫插入即可。
加垫如下图所示：4.4.4 每个空簧设置高度控制阀，保证车辆在不同载重状态下，车体地板面保持相同的高度；两空簧之间设置差压阀，使两个空气弹簧的压力差保持在设定范围空气弹簧抗侧滚扭杆二系横向减震器二系垂向减振器橡胶胶囊应急橡胶弹簧内。
4.4.5 设置外置整体式抗侧滚扭杆装置，抑制车体的侧滚运动，保证车辆的柔度系数符合要求，使列车能安全通过限界。
4.4.6 设置二系垂向油压减振器和横向油压减振器，衰减车体相对于转向架的垂向和横向振动。
4.5车身牵引装置牵引装置连接转向架和车体，用于在转向架与车体之间传递纵向的牵引力和制动力。
另外，中心销上设置横向橡胶止挡，限制车体相对于转向架的横向位移；中心销下端设置防过冲止挡，防止由于高度阀故障引起的空气弹簧过度充风，车体异常上升。
4.5.1结构采用“Z”字形双拉杆牵引方式，可大大降低牵引装置的横向刚度，而且可以抵消在曲线通过时纵向力带来的横向分力，特别是在曲线多的城轨车辆上，有着比单拉杆更优越的性能。
同时双拉杆使用维护方便，牵引节点寿命长的优点。
4.5.2 设置横向橡胶止挡，并设置一定的自由间隙，当横向运动量超过设定的自由间隙时，橡胶止挡接触，提供非线性刚度，限制车体的横向运动。
4.5.3 采用双牵引拉杆牵引装置传递纵向牵引力与制动力，并且提供转向架与车体的相对转动中心。
牵引装置由中心销、牵引拉杆、牵引拉杆节点、牵引橡胶套等组成。
4.5.4 中心销下端与构架之间设置防过充止挡，当高度调整阀发生故障空气弹簧过充，导致车体高度异常上升时，中心销下端的防过充挡板顶住构架横梁的止挡，从而使车体高度保持在安全的高度内，止挡结构下图所示4.6 轮对轴箱装置4.6.1 轮对轴箱装置主要由车轮、车轴、轴箱、轴箱盖、轴承、制动盘（轮装盘）等组成。
轴箱采用外置式轴箱，轴颈中心距为1642mm。
4.6.2 轮对采用过盈压装，注油退轮，压装力和压装曲线符合 EN13260 的要求。
4.6.3 车轮采用整体辗钢直腹板车轮，新轮直径为φ 840，磨耗到限为φ770，采用 TB449-LM 磨耗型踏面。
车轮上设置注油退轮的注油孔和轮装制动盘的安装孔。
车轮的制造符合 EN 13262 的要求，材质为 ER9。
4.6.4 车轴轴颈直径为 120mm，动车车轴上设置齿轮箱的安装座，车轴的制造应符合 EN13261 的要求，材质为 EA1N。
4.6.5 动车采用轮装式制动盘，制动盘外径为 640mm，每个制动盘由两半组成，通过连接螺栓和定位销安装于车轮腹板两侧。
每条轮对上安装 2 套制动盘。
4.6.6 轴承采用双列圆柱滚子轴承，轴承尺寸为φ120xφ215x146。
4.6.7轮对主要功能：（1）车辆与轨道的接触部分，引导车辆安全地沿轨道运行；（2）承载车辆重量；（3）将牵引力和制动力传递到轨道（齿轮箱安装于动车转向架轮对）。
4.6.8轴箱主要功能：（1）将轮对的旋转运动转变为列车沿钢轨上的平动；（2）是一系悬挂装置定位基础；（3）支撑构架及以上部件重量，传递垂向力；（4）传递牵引力和制动力；（5）是速度信号采集部位。
4.7 基础制动装置基础制动采用轮装盘式制动，制动盘安装在车轮辐板上，制动夹钳安装在构架侧梁上。
通过压缩空气推动制动缸工作，提供制动力。
4.7.1 基础制动采用轮装盘制动型式，每个车轮安装 1 套，每轴安装 2 套。
基础制动采用三点吊挂式结构，通过螺栓吊装于构架上，安装拆卸简单4.7.2 基础制动中部分制动缸带停放制动功能，停放制动力由弹簧提供。
为保证列车能安全停放在最大坡度的轨道上，停放制动每轴安装一套。
4.7.3 停放制动缸在列车制动系统无压缩空气时起作用，通过蓄能弹簧提供的力进行制动，保证列车能停放是坡道上而不会出现溜车。
停放制动通过充风进行缓解，如列车无法提供压缩空气进行缓解，也可以通过手动拉环进行缓解。
4.8 主传动装置牵引传动装置是由牵引电机、联轴节和齿轮箱组成。
牵引电机转矩通过联轴节传递给齿轮箱。
联轴节能承受电机和减速齿轮箱之间的所有垂向、横向、纵向和圆锥方向上的相对运动。
联轴节由完全相同的两半组成，中间通过螺栓进行连接。
4.8.1 齿轮箱齿轮箱采用一级传动，齿轮箱采用分体式结构，分型面通过车轴中心。
齿轮箱体的一端通过轴承安装于车轴上，另一端通过吊杆弹性吊装于构架的横梁上。
4.8.2 联轴节联轴节采用鼓形齿式联轴节，用于传递来自电机牵引力和制动力。
联轴节能满足电机轴与齿轮轴的不同心度公差要求，安全平稳地运行。
联轴节在性能上能充分满足运行时牵引电机的最大转速、最大转矩要求，能承受列车启动、制动以及由于轨道条件产生的振动和冲击。
联轴节可吸收偏差、角位移及转向架上牵引电机和车轴上齿轮箱之间的相对运动。
五，主要部件有限元分析计算见附件。
