高速有轨电车转向架选型分析

高速列车自动电动转向架研究与设计自动电动转向架（Bogies）作为高速列车技术的重要组成部分，起到了关键的作用。

它不仅能够支撑整个列车的运行，还能提供稳定、舒适的乘车体验。

因此，对自动电动转向架的研究与设计至关重要。

本文将重点探讨高速列车自动电动转向架的研究与设计。

一、研究背景高速列车的安全性、稳定性和乘车舒适度是保障列车运行的重要因素。

而自动电动转向架作为高速列车的“足底之翼”，直接影响列车在弯道行驶时的稳定性和乘车舒适度。

传统的铁路转向架通常采用机械传动方式，但其存在的问题包括噪音大、维修成本高以及操作不灵活等。

因此，开发一种高速列车自动电动转向架非常必要。

二、研究意义高速列车自动电动转向架的研究与设计有以下几个重要意义：1. 提高行驶稳定性：自动电动转向架能够根据列车的运行状态自动调整转向角度，使列车在高速行驶和通过弯道时更加稳定。

2. 提升乘车舒适度：自动电动转向架的设计可减少列车行驶过程中的颠簸和震动，从而提升乘客的乘车舒适度。

3. 降低维修成本：自动电动转向架采用电动传动方式，相较于传统的机械传动转向架，不仅噪音更低，还能减少维护维修成本。

4. 提高安全性：自动电动转向架的故障检测与排除系统能够实时监测转向架的工作状态，一旦出现异常，能够及时做出反应，保障列车行驶安全。

三、设计原理高速列车自动电动转向架设计的核心原理是通过电动驱动系统控制转向架的转向角度和传动悬挂系统的工作状态。

其主要包括以下几个方面：1. 电动驱动系统：采用电动机作为动力源，通过控制电动机的旋转方向和速度，实现转向架的转向运动。

2. 传动悬挂系统：采用电动传动方式，通过传动装置将驱动力传递给轴箱，从而实现驱动轮对的旋转。

3. 故障检测与排除系统：通过传感器和监控设备实时监测转向架的工作状态，一旦出现异常，能够及时对故障进行检测和排除，确保行车安全。

4. 自动调整功能：根据列车的运行状态和行驶速度，自动电动转向架能够实时调整转向角度，以保证列车行驶的稳定性和安全性。

新型转向架Syntegra[德国]A．Jockel等概述Syntegra新型牵引电动机转向架的设计构思，是由西门子公司运输部研究完成的。

这种转向架在很多方面不同于传统的转向架。

它集牵引和制动功能为一个系统，减轻了转向架总质量，提高了可靠性和效率，降低了使用寿命期间内的费用。

目前，在市郊列车和地铁列车所使用的机车车辆的转向架中，电力设备是安装在车体之下的。

在使用的牵引传动装置中有三相逆变器，用来给2～4台120～300 kW的异步牵引电动机供电。

为了传递由牵引电动机至轮对的牵引转矩，必须使用复杂的变速机构及相应的中间元件。

这样就造成了转向架成本的增加，而且又降低了传递效率。

这类变速机构也是产生噪声和造成润滑油泄漏的主要原因．同时也增加了技术保养的难度。

不仅如此，异步牵引电动机固然有着不容置疑的优点(这也正是它们得到广泛应用的原因)，但是它们也有一定的缺点。

如启动转矩太大。

这就造成牵引传动部件不得不额外增大其强度。

由于电感很小，这就能够在逆变器中造成脉冲式启动转矩和在低速范围内产生很强的噪声。

因为转子磨损大，此时水冷式定子的电动机密封性就很难保证。

为了传递转矩，可以采用2种类型的牵引传递方式：1)当牵引电动机安装在转向架构架上时，通过作为最后一个环节的轴托式悬挂装置将电动机与轮对轴相联。

联接是通过带有润滑脂的变速箱来实现的。

2)当牵引电动机和第一级变速箱以整体组件的形式安装在转向架构架上时，使用架托式悬挂装置，将转矩通过空心万向轴式的中间元件来传递给轮对。

中间元件中有用橡胶零件制成的弹性联轴节。

在这2种情况下，牵引传动装置都需要占用一定的空间，用于安装、调整和维护保养，况且传动装置中还包括轴承。

这也需要进行相应的检查：万向传递机构在每次更换轮对或走行部件后，都需要重新进行调整。

研制新转向架的目的是用非常简单的syntegra转向架来取代传递结构复杂的转向架。

这种syntegra转向架不用变速器，可直接将永磁励磁的大转矩同步牵引电动机的转矩传递给轮对。

第二章转向架第一节概述动车组的每个车体下装有两个转向架。

动车下是动力转向架(SKMB-200)，拖车下是拖车转向架(SKTB-200)，所不同的是动力转向架有牵引电机和驱动装置而拖车转向架没有。

转向架除了承担车体的全部重量外，更重要的是承担动车组的高速运行任务。

转向架主要由构架、轮对轴箱、牵引装置、基础制动装置、二系悬挂装置、驱动装置部分组成（参见图2-1和2-2）。

动力转向架拖车转向架图2-1 转向架外观照转向架的主要特点是采用了轻量化设计、焊接构架、二系空气弹簧、盘型制动、转臂式轴箱定位、单拉杆牵引、电机采用架悬方式等。

转向架的主要参数如表2-1所示。

动力转向架图2-2 转向架结构示意图第二节转向架构架转向架构架的主要结构特点如下：1)选用与转臂式轴箱定位方式相对应的转向架构架结构。

2)转向架构架的形状采用H形，由侧梁和横梁、相关支座、连接梁等构成。

3)转向架构架分为动车转向架构架和拖车转向架构架两种类型。

4)为适应将来的有源控制和半有源控制方式，选用了简便易于更换的二系横向减振器安装座。

5)转向架构架应具备足够的强度，设计寿命为20年。

6)转向架构架在焊接组装后应进行退火处理。

7)设计按照JIS E 4207（铁路车辆用转向架构架‐设计通则）进行。

根据JIS E 4208（铁路车辆用转向架的载荷试验方法）实施静态载荷试验，并进行强度确认。

一、侧梁组成侧梁采用钢板焊接组装结构。

侧梁的两前端、由设置有圆弹簧的弹簧帽构成，在中央部分安装空气弹簧支架。

采用耐候钢板SMA490BW（JIS G 3114），铸钢件材质采用SCW480（JIS G 5101），日本E2系虽然部分采用了SCC60（特殊铸钢，不对应JIS规格），但是考虑到今后国产化的要求，使用一般铸钢。

此外，转向架构架所使用的钢材，为能适应在极低温度条件下的使用条件，考虑了材料的低温脆性。

二、横梁组成横梁采用无缝钢管结构，内部可作为空气弹簧的辅助空气室使用。

高速动车组转向架技术研究摘要：转向架作为高速动车组的关键设备，是整个动车组安全稳定运行的重要保障。

随着我国社会经济的不断进步与发展，我国的高铁动车事业也在不断发展。

国家对动车组的安全运行十分重视，因此，对动车组转向架的性能要求也越来越高。

相比与传统转向架而言，动车组转向架可以充分的利用轮轨之间的摩擦力，从而减少轨道间的相互作用力，保证高速动车组安全稳定的运行。

基于此，本文首先对高速动车组转向架进行简单的介绍，随后从多个方面分析一下动车组转向架的常见问题及改进措施。

以此仅供相关人士进行交流与参考。

关键词：高速动车组；转向架技术引言：随着我国高铁动车组的不断建设和发展，不仅在国内取得了很大的成功，同时也在向国际不断地开拓市场。

转向架在高速动车组中发挥着重要的作用，不仅承担着自身的重量，而且传递车体和轮轨之间的各种载荷和作用力，并且在通过曲线通道时，能够引导车身高速稳定的安全通过。

另外，转向架能够缓和运行过程中因为轨道不平而导致的轻微冲击。

所以，加强开发高速动车组的转向架技术，是保证动车组安全稳定运行的基础。

一、高速动车组转向架简介（见图一）高速动车组转向架是由轮对轴箱定位装置、构架、一系和二系弹簧悬挂装置、基础制动装置以及安全监测装置组成。

悬挂弹簧可以进行单独的调节，从而保证动车组处在最佳的运行状态。

轮对轴箱定位装置的主要作用就是承担整个车体的重量，对于不平稳的轨道造成的冲击力进行缓冲，并传递制动力和驱动力。

转向架的整个基础就是构架，构架首先要保证其形状、尺寸和结构都符合转向架组装零件的要求，从而将转向架中的每一个零件和部件组合在一起，构成一个有机的整体。

同时还要承担来自各个方向的扭矩和载荷。

对于一系和二系弹簧悬挂装置而言，一系主要发挥连接的作用，因此安装在车体和构架之间；二系弹簧悬挂装置的主要构成部分有横向止档、空气弹簧装置和枕梁，主要用于缓冲车体和构件之间的振动[1]。

基础制动装置的主要部件就是气动夹钳、浮动式闸片以及高热容制动盘，运行机理是通过增大制动缸传来的力，并传至执行机构实行制动。

高速动车组转向架构架强度分析与模态研究高速动车组转向架构构强度分析与模态研究引言随着高速铁路的迅猛发展，动车组的运行速度也越来越高。

转向架作为动车组重要的组成部分之一，承担着支持车体重量、提供转向功能、吸收轴重和抵抗横向力等重要任务。

本文通过对高速动车组转向架构进行架强度分析与模态研究，旨在提高转向架的结构设计水平，确保车辆的安全性、稳定性和运行平稳性。

一、高速动车组转向架构构简介高速动车组转向架构构一般由轮轴、横梁、弹簧和减震器等组成。

轮轴是承载车体重量和传递车辆动力的主要部分；横梁连接轮轴和车体，充当连接和支撑的桥梁；弹簧和减震器负责减少车轮与轨道之间的振动和冲击力。

二、高速动车组转向架构构强度分析（一）受力分析高速动车组转向架承受着多种力的作用，如自重、车体荷载、弓网荷载、渐进曲线荷载、过盲曲线荷载、车体偏心力和紧急制动荷载等。

这些力会产生横向和纵向的受力效应，对转向架构构的强度产生影响。

（二）有限元分析采用有限元方法可以对转向架构构的强度进行分析。

首先，建立转向架的三维建模，然后将其离散化为有限元，使用相应的单元类型和单元网格。

根据受力分析结果，在软件中设定材料特性和边界条件，进行结构强度计算。

最后，通过分析结果对转向架进行优化设计。

（三）强度计算利用有限元分析结果，可以对转向架进行强度计算。

通常采用应力应变理论，根据材料的特性，计算材料在受力时产生的应力和应变情况。

通过比较计算结果和材料的疲劳极限和屈服极限，评估转向架在使用寿命内的耐久性。

如果存在问题，需要进行结构调整或材料更换。

三、高速动车组转向架构构模态研究（一）模态分析原理模态分析是指通过对结构的固有振动特性进行计算和分析，以预测结构在受到外部激励时的振动响应。

通过模态分析可以得到结构的固有频率、振型和固有阻尼等信息，从而为结构的设计和优化提供依据。

（二）有限元模态分析有限元模态分析是通过有限元方法进行的模态分析。

首先，建立转向架的有限元模型，设置约束条件和刚度约束。

摘要随着经济的发展和科学技术的进步，高速动车组在我国必将得到更广泛的使用。

转向架是动车组的关键部件之一，其性能好坏对动车组运行安全性具有十分重要的影响。

所以对高速动车转向架的标准的研究也是非常必要的，同时标准化是一项综合性的技术基础工作,通过标准的制定和组织实施，可以有效地保证和提高产品质量和工程质量,是组织现代化生产和进行贸易的技术准则，是科学管理的重要组成部分。

本文简要介绍了国内外包括日本新干线、E系列和欧洲TGV、ICE还有国内CRH系列等高速动车组转向架的发展概况和发展方向，并简述了高速动车组转向架的主要组成零部件的特点与要求.通过对转向架构架的国内标准(TB/T 2368-2005)、JIS标准(JIS E 4207—2002）和UIC标准（UIC 615-4—2003）的详细分析和研究，国内标准和UIC标准主要包括列车在超常载荷和模拟运营载荷下的试验方法,JIS标准则对其设计的通用条件及载荷试验方法进行了规定.最后对三个标准进行综合比较和对比研究，找出了它们之间的差异性和存在差别的原因,对TB/T 2368—2005提出改进意见.同时本文针对转向架轮对的国内外标准包括《200km/h及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》（以下简称暂行规定）的轮对标准部分、UIC 510-5—2003、EN 13103—2001、EN 13104—2001和JIS E 4505-1995做了研究与分析，建议按照规定更为严格的欧洲规范进行轮对强度设计，同时应该根据实际运用经验对其进行修改完善，尽快制定出符合本国高速动车组转向架轮对强度的计算标准。

最后本文研究了弹簧悬挂装置的国内标准，并将其与其他国外标准进行分析和比较，可以得出国内空气弹簧标准应当吸取既有JIS与EN弹簧标准中合理的内容，结合中国轨道车辆运行情况和运行条件,提出修改的建议。

关键词:转向架；构架；轮对;弹簧;标准AbstractWith the development of national economy and scientific and technological progress，high—speed electric multi—units (EMU) is bound to be more widely used in China。

轨道车辆转向架构架技术分析摘要：转向架作为轨道车辆的主要组成部分之一，直接影响着车体设计的质量，其中转向架参数的设定是提高轨道车辆设计效果的基础内容。

特别是转向架构架，其制造参数，可以为轨道工程的建设提供条件，为机械车辆行驶的安全性提供保障。

基于此，本文分析了轨道车辆转向架构架技术的内容，希望能够为轨道车辆的设计提供条件。

关键词：轨道车辆；转向架构架；技术分析目前，在我国轨道交通行业持续发展下，高铁、客运等多种轨道交通，对车辆运输的要求，也越来越高。

要想提高轨道工程的建设效果，健全车辆制作工艺，加强对质量的严格控制。

再加上，转向架属于轨道交通车辆设计中的关键部分，直接影响着车辆的质量，需要在当前轨道车辆转向架构架的特点出发，从而健全整体的结构构架。

一、轨道车辆转向架构架的特点转向架作为保证轨道车辆安全运行的关键装置之一，应用频繁大，工作量也比较大，能够平稳运行，所承载的重量大，在车辆的建设中，发挥着导向与牵引等作用，更直接影响着列车运行的安全性。

再加上，转向架上一般对安装着非常多的零部件，组成成分有构架、轮动和悬挂系统，构架是由各个系统骨架结构所组成的，在应用中承受与传递着不同方向的载荷[1]。

同时，侧横梁、气室、空簧座与托板等，都是轨道车辆转向架的主要组成部分。

尤其是其中的梁体，是一种承重结构，不仅可以提高梁体的承载强度，还是一种轻量化构架，更是提升转向架质量的主要部分。

为了进一步强化轨道车辆转向架构的稳定性，需要在不同角度分析轨道车辆转向架构架技术的应用情况，确保轨道车辆运行的安全性与稳定性。

二、构架技术的分析（一）构架焊接技术目前，构架结构的主要应用形式，一般包括焊接式、铸焊混合式等。

大部分轨道货车在初期，一般会采用整铸式构架，但此构架自身比较重，整铸工艺复杂，整体的操作难度大，生产的效率并不高，这并不利于对转向架结构的完善与优化。

最近几年，随着轨道交通的快速发展，整铸式构架已慢慢被淘汰，主要是因为其不能满足现阶段轨道车辆运行的要求，已被焊接式构架替代。

研究高速列车转向架质量分析及控制方法摘要：轨道交通作为城市建设的重要环节，在一座城市中占据着举足轻重的地位，而转向架作为高速列车的重要组件，其质量高低很大程度上影响车辆的运行，如今也越来越多质量监控管理的方案被运用到转向架的质量分析控制中来。

本文主要从各个方向来探究高速列车转向架的质量分析与控制方法，为后续转向架的质量分析控制工作提供一些借鉴。

关键词：高速列车；转向架；质量；分析控制引言高速列车具有载客量大、运行速度快、安全准时、快捷舒适、环保节能等优点，是城市之间的重要枢纽，但是造价高昂，维修成本也较高，转向架影响是列车运行平稳性和运行速度的重要部件，起到支撑车体和保证车辆安全运行的作用，因此我们必须要定期做好转向架的质量监控，在生产过程中提高生产质量，制造出高质量的列车转向架，并在后期及时对故障和损耗进行维修管理，才能保证车辆平稳运行。

1 高速列车转向架概述转向架是保证高速列车高速平稳运行、灵活曲线运行的重要构件，能够支撑车体、确保高速列车安全运行，增加列车载重量和稳定性，提升高速列车运行速度。

目前主要有内侧悬挂、外侧悬挂、中心悬挂等几种类型的转向架。

转向架是车辆的一个独立部件，是高速列车运行时提升乘车舒适度的重要部件，对于列车的运行具有重要意义。

2 转向架质量分析控制的方法转向架起到承重、导向和减震的重要作用，此外还负责牵引和制动的工作，直接关系到乘客乘坐列车的安全性与舒适性，因此对于转向架质量的监管维修时必不可少的，以下是几种分析控制转向架质量的方法。

2.1严格控制制造过程首先，我们应当建立和完善转向架的质量管理体系，做好转向架的图纸文件管理，在装配转向架以前要提前检查图纸、尺寸、文件资料等是否有错漏。

对生产出的产品进行首件鉴定，确保产品是否符合合格标准，同时也能够检验制造过程中的图纸、设计、工艺是否合格，明确做好质量记录。

2.2提高作业人员素质作业人员必须经过一定时间的培训和实测，确保能够准确无误的完成生产才能正式进行工作，且对于难度较大或比较特殊的工艺需要定期进行实际操作测验及理论考试以保证作业人员的操作水平，对作业人员在制造过程中出现的失误进行记录，对于比较常犯错的工序进行重点培训。

某重型轨道车转向架构架强度分析及优化某重型轨道车转向架构架强度分析及优化引言：随着现代工业的快速发展，重型轨道车的使用需求逐渐增加。

然而，由于重型轨道车承载能力较大，转向架构的强度分析及优化问题变得尤为重要。

本文将对某重型轨道车转向架构的架强度进行分析及优化，并探讨了相关影响因素。

一、架构设计及材料选择重型轨道车转向架构的设计需要满足承载能力和稳定性的要求。

设计目标是使转向架在承受垂直荷载、水平荷载和横向荷载时保持稳定。

在设计过程中，应选择高强度、耐疲劳的材料，以确保转向架在长时间运行中的可靠性。

二、力学分析转向架结构的强度分析可以通过有限元分析进行模拟计算，并综合考虑各种工况下的荷载条件。

通过对转向架的受力状态和应力分布进行分析，可以了解关键部位的承载情况，为后续的优化提供依据。

1. 垂直荷载分析重型轨道车在运行过程中会承受垂直荷载，主要来自车辆自重和运载物重力。

通过有限元分析，可以确定转向架结构在垂直荷载作用下的位移、变形和应力分布情况，以此评估结构的强度。

2. 水平荷载分析重型轨道车在转弯等操作中会受到水平荷载的作用，这是转向架结构设计的关键问题。

通过模拟转弯过程中的曲线运动，可以计算转向架受到的水平力和力矩，并进一步评估结构的强度。

3. 横向荷载分析横向荷载是指重型轨道车在行进过程中受到的侧向冲击力，主要来自轨道不平和车辆行驶速度。

通过有限元分析，可以研究转向架在横向荷载作用下的应力和变形分布情况，判断结构是否满足要求。

三、优化设计基于强度分析的结果，可以对转向架结构进行优化设计。

主要包括以下几个方面：1. 结构加强针对承载能力不足的部位，可以增加钢材的使用量或调整梁的截面形状，以增强转向架的整体强度。

2. 材料优化通过选择更高强度、更轻量化的材料，可以提高转向架的强度和运载能力，同时达到减轻车重的目的。

3. 接头优化转向架结构中的接头部位容易出现应力集中，需要进行优化设计，以减少应力集中效应，提高结构的强度和耐久性。