CRH2型高速列车空气弹簧悬挂装置

浅析CRH3与CRH2型动车组转向架的差异摘要：因高速动车组车型不同，其转向架结构大相径庭。

经过多年的载客运营，虽然转向架结构不同，但是安全性、可靠性等都符合要求。

因此，将CRH3和CRH2型动车组转向架关键部件进行详细的对比分析，吸收不同转向架的优点，扬弃冗繁的结构设计。

这对于今后转向架的设计有一定的借鉴意义。

标签：CRH3;CRH2;转向架;轮对组成;构架;悬挂装置;驱动装置前言中国铁路高速动车组CRH（China Railway High-speed）是中国铁路自主品牌的系列高速动车组，经过多年的载客运营，该动车组的舒适性、稳定性、经济型等越来越好，满足了运行需要。

其中，转向架作为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。

目前，投入运营的动车组以四方股份的CRH2型动车组和长客、唐车生产的CRH3型动车组数量居多。

下面就以这两种车型的转向架作为研究对象，从结构上进行分析对比，吸收不同转向架的优点，扬弃冗繁的结构设计，使转向架的设计水平进一步提高。

1 CRH3与CRH2型动车组转向架的分析对比转向架主要有以下几部分组成：（1）轮对轴箱组成：实现车辆在轨道上的平动，并通过轮轨摩擦实现车辆的牵引和制动。

（2）弹性悬挂组成：主要由一系悬挂和二系悬挂两部分组成。

保证车辆的舒适性和平稳性。

（3）构架：安装各零部件，承载和传递各种载荷。

（4）驱动组成：将牵引装置的动力转化为车轮的滚动。

（5）基础制动：实现车辆的制动。

1.1 轮对轴箱组成两者动车轮对由车轮、车轴、轮装制动盘、齿轮箱、轴箱组成;轴箱装置均采用外置式的转臂定位结构。

这种轴箱定位结构增大了车体的宽度，明显增大了载客的数量;都采用橡胶弹性点位节点。

但是，CRH3轮对：车轮直径为920/860;踏面为S1002CN;齿轮箱与构架通過C型支架连接;拖车轮对采用三组轴装制动盘。

最大轴重为17t。

在普通机车车辆中，常常采用弹簧装置来缓冲冲击，使列车平稳运行，从而改善车辆横向运动性能和曲线通过性能。

在高铁迅猛发展的今天，普通机车传统的弹簧装置已经无法满足CRH系列动车组的列车性能要求了，所以采用圆弹簧，橡胶弹簧以及空气弹簧。

圆弹簧和橡胶弹簧常常用于一级悬挂系统中，而空气弹簧则主要应用于二级悬挂系统中。

本文主要介绍的是CRH380BL动车组空气弹簧悬挂装置的分析与改进。

关键词：二系悬挂装置空气弹簧设计改进第1章空气弹簧简介 (1)1.1空气弹簧原理 (1)1.2空气弹簧分类 (1)1.3空气弹簧特点 (2)1.4空气弹簧在CRH380BL的应用 (3)第2章 CRH380BL空气弹簧的结构原理与结构分析 (5)2.1CRH380BL空气弹簧系统的工作原理 (5)2.2空气弹簧系统的结构 (5)2.2.1空气弹簧 (5)2.2.2高度阀 (6)2.2.3差压阀 (8)2.2.4抗测滚扭杆 (8)2.2.5抗蛇行减振器 (11)2.2.6二系横向减振器 (11)2.2.7二系垂向减振器 (12)2.3CRH380BL整体转向架特点 (12)第3章日本空气弹簧系统 (15)3.1日本新干线高速动车组二系悬挂空气弹簧技术 (15)3.1.1抗蛇行减振器 (16)3.1.2半有源悬挂和有源悬挂 (16)第4章CRH380BL空气弹簧的设计改进分析 (17)4.1空气弹簧的支撑方式 (17)4.2垂向减振器方式的选择 (17)4.3空气弹簧气囊大小的选择 (18)4.4存在问题 (20)4.5分析问题 (20)4.6改进方案 (21)参考文献 (23)致谢 (24)第1章空气弹簧简介空气弹簧是一种在可伸缩的密闭容器中充以压缩空气，利用空气可压缩性实现其弹性作用。

空气弹簧具有较理想的非线性弹性特性，加装高度调节装置后，车身高度不随载荷增减而变化，弹簧刚度值可以设计得较低，乘坐舒适性好。

但空气弹簧悬架结构复杂、制造成本较高。

CRH2型动车组称重过程中空簧尺寸变化原因分析及对策史科柯【摘要】针对CRH2型动车组在全列称重及尺寸调整过程中空簧尺寸的变化现象进行原因分析,提出解决措施,有效提高全列称重的通过率,确保动车组车下天线在标准范围内,确保动车组平稳运行.【期刊名称】《上海铁道科技》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】3页(P116-117,115)【关键词】CRH2型动车组;全列称重;空簧尺寸【作者】史科柯【作者单位】上海铁路局上海动车段【正文语种】中文称重试验和尺寸测量调整是CRH2型动车组落成后一个必不可少的工序。

主要检测车辆的自重及轮重的均衡性，测量车底至转向架各构件以及车底至轨面的距离，以确保动车组的安全平稳运行。

车体主要由4个二系悬挂装置，即空气弹簧直接提供缓冲力以调节和保持车体相对平衡。

每一个空气弹簧由2个一系悬挂装置（即轴箱弹簧）提供缓冲力给空气弹簧，间接调节和保持车体相对平衡。

从而保证行车安全和提高旅客乘坐舒适度。

而轮对是车体重量的承受者，轮对受力数值是车体能否平衡的最直接体现，车体是否受力平衡主要由轮重差（%）和轴重体现。

车体是否平衡除轮重差体现外还包括车体的各项尺寸。

车体距转向架各部件，以及车体距轨面的高度将影响到车体运行的动力学性能。

车体和转向架由空气弹簧支撑，头车车底还安装Balise、STM等天线，所以空气弹簧的尺寸将影响车体和天线的各项尺寸。

空簧高度调整阀和空簧尺寸测量如图1和图2所示。

如图1所示，高度调整阀安装在车体底部，高度调节杆底端安装在转向架构架上，上端与高调杆杠杆相连。

如图2所示空簧尺寸指转向架构架测量基准点至车体底面的高度。

所以空簧高度由高度调节杆和高调杆杠杆的位置决定。

按照最新工艺要求，CRH2A、2B、2E及2C一阶段同一转向架空簧高度差不大于8 mm。

而在实际称重过程中，空簧调整完毕后，经过连续3次称重后，重新测量空簧高度与称重前的调整高度存在差异，个别情况空簧尺寸变化较大，超出空簧高度差。

摘要随着高速动车组在我国铁路客运中所占比例不断增长，高速动车组的安全性和舒适性也越来越得到重视，而空气弹簧悬挂装置在这方面的作用是十分巨大的。

分析和改进空气弹簧悬挂装置，将对我国铁路迈向高速时代，起到至关重要的作用。

本毕业设计通过对国内外高速列车空气弹簧悬挂装置的介绍，分析了空气弹簧悬挂装置的各个部件及其作用。

同时以CRH2—300型动车组为对象，对其空气弹簧悬挂装置进分析，总结出优点与不足，最后提出优化改进方案。

关键词：空气弹簧悬挂装置；分析；改进目录摘要 (1)第 1 章绪论 (3)1.1研究背景 (3)1.2研究思路 (3)第2章国外空气弹簧悬挂装置的分析 (4)2.1瑞典X2000型摆式列车 (4)2.2 德国第二代ICE客车 (4)2.3 法国第二代TGV—A列车 (5)2.4 日本300系、400系、500系、700系客车 (6)第3章国内空气弹簧悬挂装置的分析 (8)3.1 CRH2型空气弹簧悬挂装置的组成 (8)3.1.1空气弹簧装置 (8)3.1.2高度调节阀 (10)3.1.3差压阀 (12)3.1.4横向悬挂装置 (12)3.1.5抗蛇形减振器 (13)3.1.6横向缓冲橡胶止挡 (13)3.2 CRH2型空气弹簧悬挂装置的特点 (13)第4章优化改进后的空气弹簧设计方案 (15)4.1二系悬挂系统设计 (15)4.1.1空气弹簧的支撑方式 (15)4.1.2垂向减振方式的选择 (15)4.1.3空气弹簧气囊大小的选择 (16)4.1.4抗蛇形减振器的选择 (16)4.2存在的问题 (16)4.3改进方案 (17)参考文献 (18)致谢 (19)CRH2型高速列车空气弹簧悬挂装置分析与改进第1章绪论1.1研究背景随着我国高速铁路的快速发展，高速动车组的运营里程日益增加、开行密度不断提高，如何保障高速动车组在高运营强度下的行车安全与可靠性，已成为中国铁路的研究焦点。

空气弹簧悬挂系统作为高速转向架的关键技术之一，在提高动车组动力学性能的同时，对其气动装置复杂、材料非线性、依靠气体流动减振等特点进行分析。

CRH2型动车组转向架一系悬挂装置CRH2型动车组转向架一系悬挂装置采用转臂式结构.基于以下原因：(1)便于一系定位刚度的选择(要求的刚度值可以在垂向、纵向和横向独立地选择)，可兼顾一系定位刚度在高速运行时的稳定性和曲线通过性能；(2)利于实现轻量化，适应高速运行；(3)零部件数量较少.结构简化，提高可靠性；(4)便于--系悬挂装置的分解和组装作业；(5)无磨耗，实现免维护。

CRH2型动车组转向架一系悬挂装置主要包括轴箱弹簧、防雪罩、垂向液压减振器、弹性定位节点、弹簧夹板和轮对提吊等零部件，如图5.18所示。

5.5.1轴箱弹簧装置及防雪罩轴箱弹簧装置安装在轴箱和转向架构架之间。

5.5.1.1弹簧组成圆弹簧组传递垂直方向的力。

轴箱弹簧装置包括一个圆簧组(由内、外圈弹簧组成)、弹簧座(上、下)、橡胶座、绝缘座。

内、外弹簧的旋向相反，轴箱弹簧组结构见图5.19。

轴箱弹簧为双圈钢螺旋弹簧，弹簧的材质为符合JISG4801标准的SUP9A或SUPllA型弹簧钢。

为了应对动车组雨雪天气的运行环境，在轴箱弹簧外设计了防雪罩，采用热缩材料，可明显改善轴箱弹簧的工作条件，减缓天气因素对弹簧的腐蚀作用。

5.5.1.2弹簧夹板为了便于转向架的组装，设置上下弹簧夹板，使圆簧组保持在规定的预压缩高度，并保证转向架构架和轴箱之间的定位，下弹簧夹板上设置了螺纹，以方便弹簧组与转向架的组装、分解和调整。

5.5.1.3橡胶垫橡胶垫为上下硫化粘结钢板结构，用以吸收高频振动。

5.5.1.4绝缘罩绝缘罩用于将圆簧和转向架构架从电气上进行绝缘，以免漏电电流通过轴箱轴承而对轴承产生电腐蚀。

5.5.2轴箱垂向减振器在构架与轴箱之间，与每组轴箱弹簧各并联了一个垂向油压减振器，构成一系悬挂的阻尼元件。

该液压减振器主要作用是防止转向架构架的点头振动。

减振器型号为OD42090-1，具体结构参见图5.20。

为防止减振器的安装方向错误，减振器上下端部芯轴的安装尺寸设计为不同的值，以保证其方向的正确性。