跨座式单轨转向架简介

跨座式单轨交通简介跨座式单轨交通简介组员：***周延张杰李彦君目录第一章跨座式单轨铁路 (1)第二章跨座式单轨交通的特点 (3)第三章重庆跨座式单轨交通系统实例讲解 .. 4 工程简介 (4)主要技术标准 (5)转向架 (7)轨道梁桥系统 (8)道岔 (12)供电接触网 (12)再生制动吸收装置 (13)控制中心及车辆段 (14)信号 (15)参考文献 (16)第一章跨座式单轨铁路跨座式单轨铁路（Straddle-beam Monorail），就是通过单根轨道梁来支承、稳定和导向，车体骑跨在轨道梁上运行的铁路。

它能有效利用城市道路空间，爬坡和曲线通过能力强，噪声和景观影响小，是一种独特的中等运量城市轨道交通系统。

单轨铁路通常为高架，高架单轨具有成本低、工期短的优点。

而相对于高架的钢轨地铁而言，高架单轨占地少、污染小、能有效利用道路中央隔离带，适于建筑物密度大的狭窄街区的优点。

此外，单轨列车和轨道容易检查和维修养护。

因而单轨不失为大城市客流中等的交通线路和中等城市主要交通线路的较好选择。

特别是在地形条件复杂，利用其他交通工具比较困难的情况下，能体现其优越性。

单轨铁路按照走行模式和结构，主要分成两类——悬挂式单轨和跨坐式单轨。

悬挂式单轨铁路（也称空中轨道列车）的列车悬挂在轨道之下。

另一种较为常见的是跨座式单轨铁路，列车跨座在路轨之上，两旁盖过路轨。

1跨座式单轨铁路的起源，最早可以追溯到第二次科技革命，但真正达到实用还是在二战以后，相关机电技术成熟的前提下。

1953年，瑞典工业巨头Axel Lennart Wenner-Gren在德国科隆创立了一家名叫ALWEG-Forschung, GmbH的子公司（ALWEG正是Axel Lennart WEnner-Gren 姓名的缩写），从事跨座式单轨的设计，1957年建成科隆-菲林根试验线。

开通于1959年的加州迪斯尼单轨线（Disneyland Monorail System）、开通于1962年的西雅图中央线（Seattle Center Monorail），都是ALWEG的早期作品，这两条线路至今仍在运营。

跨座式单轨车辆的转向架构架跨座式单轨交通作为一种独特的城市轨道交通方式，具有占地少、爬坡能力强、转弯半径小等优点，在城市交通中发挥着重要作用。

而转向架构架作为跨座式单轨车辆的关键部件之一，其性能直接影响着车辆的运行安全和稳定性。

转向架构架就像是车辆的“骨骼”，支撑着车辆的各个部件，并承受和传递着各种载荷。

它通常由高强度的钢材焊接而成，具有复杂的结构和严格的设计要求。

从结构上来看，跨座式单轨车辆的转向架构架一般包括构架主体、导向轮安装座、稳定轮安装座、牵引电机安装座、悬挂装置安装座等部分。

构架主体是整个构架的核心，它为其他部件提供了安装基础。

导向轮安装座和稳定轮安装座分别用于安装导向轮和稳定轮，这两种轮子在车辆运行过程中起到导向和稳定的作用。

牵引电机安装座则用于固定牵引电机，为车辆提供动力。

悬挂装置安装座则用于安装悬挂装置，以减少车辆运行时的振动和冲击。

在设计转向架构架时，需要考虑众多因素。

首先是强度和刚度的要求。

由于构架要承受车辆的自重、乘客的重量以及运行过程中的各种动态载荷，因此必须具备足够的强度和刚度，以确保其在使用过程中不会发生变形或损坏。

其次是轻量化设计。

在满足强度和刚度要求的前提下，尽可能减轻构架的重量，有助于降低车辆的能耗和提高运行效率。

此外，还需要考虑构架的制造工艺性和维护便利性。

为了保证转向架构架的质量和性能，制造过程中通常采用先进的工艺和技术。

焊接是制造构架的主要工艺之一，焊接质量的好坏直接影响着构架的强度和可靠性。

因此，在焊接过程中，需要严格控制焊接参数、焊接顺序和焊缝质量，确保焊缝无缺陷。

同时，还需要对构架进行热处理，以消除焊接残余应力，提高构架的性能。

在跨座式单轨车辆的运行过程中，转向架构架会受到各种力的作用。

例如，在车辆启动、制动和加速时，构架会受到纵向力的作用；在车辆转弯时，构架会受到横向力的作用；在车辆通过不平顺的轨道时，构架会受到垂向力的作用。

这些力会导致构架产生变形和应力，如果应力超过了构架材料的屈服强度，就会使构架发生疲劳损伤，从而影响车辆的运行安全。

跨座式单轨车辆的转向架构架跨座式单轨交通作为一种独特的城市轨道交通方式，以其独特的优势在现代交通体系中占据了一席之地。

而转向架构架作为跨座式单轨车辆的关键部件之一，对于车辆的运行性能、安全性和舒适性起着至关重要的作用。

转向架构架的主要作用是支撑车辆的重量，传递各种力和力矩，并为其他部件提供安装基础。

它就像是车辆的“骨骼”，承载着整个车身的负荷，同时还要保证在复杂的运行条件下保持稳定和可靠。

从结构上来看，跨座式单轨车辆的转向架构架通常由侧梁、横梁、端梁等组成。

侧梁是主要的承载部件，它们沿着车辆的纵向分布，承受着来自车体和轨道的垂直载荷以及车辆运行时产生的纵向力。

横梁则连接着两侧的侧梁，增强了构架的整体刚度和稳定性，同时也承担着一部分横向载荷。

端梁位于构架的两端，起到连接和支撑的作用。

在材料选择方面，由于转向架构架需要具备高强度、高韧性和良好的抗疲劳性能，通常会选用优质的钢材或铝合金。

这些材料不仅能够满足构架在复杂受力情况下的强度要求，还能够有效地减轻构架的重量，提高车辆的运行效率。

制造工艺对于转向架构架的质量和性能也有着重要的影响。

目前，常见的制造工艺包括焊接、铸造和锻造等。

焊接工艺具有成本低、生产效率高的优点，但对焊接质量的要求较高，需要严格控制焊接过程中的参数和焊缝质量。

铸造工艺可以制造出形状复杂的构件，但可能存在内部缺陷，需要进行严格的质量检测。

锻造工艺能够获得较高的强度和韧性，但成本相对较高。

为了确保转向架构架在运行中的安全性和可靠性，需要进行严格的强度和疲劳分析。

通过建立构架的有限元模型，模拟各种工况下的受力情况，计算出构架的应力分布和变形情况，从而评估构架的强度是否满足设计要求。

同时，还要进行疲劳寿命预测，根据构架所承受的载荷谱和材料的疲劳性能，计算出构架的疲劳寿命，确保其在车辆的整个使用寿命周期内能够正常工作。

在实际运行中，转向架构架还需要承受来自轨道的冲击和振动。

为了提高车辆的运行平稳性和舒适性，通常会在构架上安装各种悬挂装置和减振元件。

跨座式单轨车辆转向架结构对比重庆中车长客轨道车辆有限公司重庆 401133摘要：对于城市轨道交通发展迅速的背景下，跨座式单轨车辆作为一种具有多种优势的轨道交通系统受到越来越多的关注和应用。

本文从技术参数、结构设计和性能评价等方面对现在市场主流的三种类型的跨座式单轨车转向架进行详细的比较和分析。

关键字：跨座式单轨车辆；转向架1概述随着我国城市轨道发展迅速，城市轨道交通制式越来越多样化。

其中跨座式单轨车辆是车辆跨行于梁轨合一的轨道梁上的轨道交通，其具有造价低、运量大、噪音小、爬坡能力强、观景视野大等特点，逐渐成为中小运量轨道交通系统的首选。

跨座式单轨作为轨道交通地铁以外多制式交通发展的主要建设方向之一，能够作为大型城市的联络线、中小城市主干线和旅游线，市场需求多样化，单轨全球市场应用广泛，并呈多制式发展。

通过梳理单轨交通发展历程与趋势，分析单轨交通技术制式、架构与发展路线，将跨座式单轨车辆分为双轴跨座式单轨车辆、单轴跨座式单轨车辆和悬挂式单轨车辆三种类型。

（1）双轴跨座式单轨车辆跨座式单轨车辆快速发展是在二战后，1952年，德国ALWEG（阿尔韦格）公司从事跨座式单轨车辆的设计，1957年建成科隆-菲林根试验线。

1960年ALWEG公司的跨座式单轨专利被日立收购开发了双轴式单轨。

双轴式技术路线以中车长客和日本日立为代表。

国外双轴单轨项目主要有美国、日本、巴西、马来西亚、新加坡和韩国等10多个已建设27条跨座式单轨交通线路，建设里程260多公里，应用较为广泛。

均由日本日立公司提供。

目前国内，重庆已经建成了世界最大运量、最长里程（里程车超过100公里）的双轴单轨系统、综合技术水平国际领先的单轨交通系统。

支持2-8辆编组型式，单车最大载客量不低于230人，最高运行速度80km/h，具有爬坡能力强、转弯半径小、振动噪音低、工程造价低等优点。

双轴跨座式单轨作为单轨系统的重要制式，获得了全球最大范围的市场应用，通车里程超200公里，车辆上线运营车辆数超1600辆。

对跨座式独轨转向架的认识摘要：转向架是跨座式单轨车辆的重要部件，转向架构架是将驱动装置、走行轮、稳定轮、导向轮、基础制动装置、车体悬挂装置牵引装置、集电装置安装座等汇集一起的结构性部件。

它是车辆的主要承载部件，它的性能决定车辆运行品质和行车安全。

构架的强度、刚度会影响车辆转向架的使用寿命、车辆的运行平稳性以及乘坐人员的舒适性。

本文对跨座式独轨转向架进行了认识，从结构、使用和维护等方面对多轴转向架进行对比，认识独轨转向架的优缺点。

关键词:转向架：构架：结构概述：1：跨座式单轨列车城市轨道交通对转向架的要求与普通铁路相比，有以下特点：1站间距短，起停频繁，对牵引和制动性能要求很高；2曲线半径小，对走行部要求高；3线路坡度大，可达30％o一60％0；4载重从310人(18．6 t)到432人(26 t)，空、重车重量差大；5行车密度大，最短行车间隔可达1．5—2 rain，自动控制程度高；6运行环境特殊，安全可靠性要求极高；7对噪声要求严格；8需满足城市总体风格和居民的审美要求，车辆造型和色彩要求极富创造性。

对于转向架，其优良的性能和性能稳定性、轻量化、低噪声、高可靠性、易维护和特殊的运行环境必须给予足够的重视。

转向架对车辆的运行性能和安全至关重要，对轨道交通系统运行的经济性有重大影响。

2.跨座式单轨列车的结构特点跨座式单轨列车的重心在轨道梁上方，运行时车辆跨坐在轨道梁上。

跨座式单轨列车主要是转向架结构和所依据的力学原理与普通铁路列车不同。

两个走行轮之间2S，仅为400 mm左右(图I)，属“随遇不稳定”模式。

因此，跨座式转向架需要设置2个稳定轮从侧面抱住轨道梁，由此产生一个附加横向力日．(只)，从而形成一个附加反力矩H，·血，(H2·h，)，将“随遇不稳定”结构转变“随遇稳定”结构，以保证车辆的稳定性。

跨座式转向架的另一特点是，走行轮由橡胶轮胎取代铁道车辆的钢制车轮；由4个导向轮从侧面抱住轨道梁，实现铁道车辆车轮踏面斜度的自动对中导向作用。

跨座式单轨车辆的转向架构架跨座式单轨交通作为一种独特的城市轨道交通方式，在缓解城市交通压力方面发挥着重要作用。

而转向架构架作为跨座式单轨车辆的关键部件之一，其性能和结构直接影响着车辆的运行安全和稳定性。

转向架构架是跨座式单轨车辆的重要承载部件，它就像是车辆的“骨骼”，支撑着车辆的各个部分，并承受着来自车辆运行时的各种载荷。

其主要由构架主体、导向轮支架、稳定轮支架、牵引电机安装座、制动装置安装座等部分组成。

从结构设计的角度来看，跨座式单轨车辆的转向架构架需要充分考虑车辆的运行特点和力学要求。

由于单轨车辆是跨坐在轨道梁上运行，其导向和稳定方式与传统轨道交通有所不同。

因此，转向架构架的设计需要确保导向轮和稳定轮能够准确地与轨道梁接触，提供足够的导向力和稳定力，以保证车辆在运行过程中的平稳性和安全性。

在构架主体的设计上，通常采用箱型结构或框架结构。

箱型结构具有较好的抗弯和抗扭性能，能够有效地承受车辆在运行过程中产生的各种弯矩和扭矩。

框架结构则具有重量轻、结构简单的优点，但在强度和刚度方面可能需要进行更精细的设计和优化。

导向轮支架和稳定轮支架是转向架构架的关键组成部分。

导向轮支架需要具备足够的强度和刚度，以承受导向轮在导向过程中产生的侧向力和冲击力。

稳定轮支架则需要保证稳定轮能够与轨道梁紧密接触，提供稳定的支撑力，防止车辆发生侧翻。

为了提高导向轮和稳定轮的工作性能，支架的结构设计通常会采用优化的几何形状和材料分布，以减小应力集中和变形。

牵引电机安装座的设计需要考虑电机的安装方式、重量和工作条件。

通常，安装座会采用加强结构，以承受电机在运行过程中产生的振动和扭矩。

同时，还需要考虑电机的散热问题，确保电机能够在正常工作温度范围内运行。

制动装置安装座的设计则需要满足制动装置的安装要求和制动力的传递要求。

制动装置在车辆运行过程中起着至关重要的作用，因此安装座必须具备足够的强度和可靠性，以确保制动系统的正常工作。

在材料选择方面，跨座式单轨车辆的转向架构架通常采用高强度钢材或铝合金材料。

跨坐式单轨车辆转向架构架焊接生产线工艺设计葛怀普; 王志伟; 丁珂【期刊名称】《《城市轨道交通研究》》【年(卷),期】2019(022)010【总页数】4页(P104-106,110)【关键词】跨坐式单轨车辆; 转向架构架; 焊接工艺; 流程设计【作者】葛怀普; 王志伟; 丁珂【作者单位】中车浦镇庞巴迪运输系统有限公司 241060 芜湖【正文语种】中文【中图分类】U270.331; U232跨坐式单轨交通系统作为传统地铁、轻轨之外新的轨道交通制式，具有投资较少、地形适应能力强、建设周期短等优点，目前已在美国、日本、新加坡、马来西亚、巴西、韩国、沙特阿拉伯、阿联酋等国，以及我国的重庆、上海、芜湖等城市得以广泛运用。

本文基于国内首个PBTS跨坐式单轨车辆，对其构架焊接生产线的工艺设计进行研究。

1 单轨车辆转向架构架结构介绍不同于传统制式的地铁车辆，跨坐式单轨车辆的转向架走行轮由橡胶轮胎取代铁道车辆的钢制车轮，由导向轮取代钢制车辆车轮轮缘起导向作用。

每个转向架共有8个橡胶轮胎，其中：走行轮2个，导向轮4个，稳定轮2个。

走行部分较为紧凑的转向架构架是以碳钢材质S355J2为主要材料的焊接结构，其主要化学成分及力学性能如表1和表2所示。

跨坐式单轨车辆转向架构架由基础框架、侧梁、导向轮座、电机吊座以及其他小部件组焊而成，如图1所示。

电机吊座布置于一侧，整体前重后轻、不对称，结构复杂。

表1 碳钢材质S355J2的化学成分[1] %材料质量分数C≤0.230Si≤0.600Mn≤1.700S≤0.035P≤0.035Cu<0.600表2 碳钢材质S355J2的力学性能[1]力学指标指标值屈服强度/MPa≥355抗拉强度/MPa470～630断面伸长率/%≥22缺口冲击功∗/J≥27 ∗在-20 ℃下的缺口冲击功2 单轨车辆转向架构架焊接生产线工艺为了更好地保证产品质量，提高工厂生产效率，降低人工成本，制造工艺在规划设计时应尽可能地采用机器人焊接，辅以少量的人工焊接。

跨座式单轨车辆的转向架构架跨座式单轨交通作为一种独特的城市轨道交通方式，因其独特的运行方式和结构特点，在现代城市交通中发挥着重要作用。

而转向架构架作为跨座式单轨车辆的关键部件之一，其性能和质量直接影响着车辆的运行安全和舒适性。

转向架构架就像是车辆的“骨骼”，支撑着整个车辆的重量，并承受和传递着各种力和力矩。

它不仅要保证车辆在直线行驶时的稳定性，还要在车辆转弯时提供足够的导向能力。

跨座式单轨车辆的转向架构架通常采用钢结构焊接而成，其结构设计需要充分考虑到车辆的运行工况和受力情况。

由于单轨车辆是跨坐在轨道梁上运行的，所以转向架构架的设计与传统轨道交通车辆有很大的不同。

在结构上，跨座式单轨车辆的转向架构架主要由构架主体、导向轮支架、稳定轮支架等部分组成。

构架主体是整个构架的核心部分，承担着主要的承载和传递力的作用。

导向轮支架和稳定轮支架则分别用于安装导向轮和稳定轮，以保证车辆在运行过程中的导向和稳定性能。

为了保证转向架构架的强度和刚度，在设计和制造过程中需要采用先进的有限元分析方法进行力学计算和模拟。

通过对构架在各种工况下的受力分析，可以优化构架的结构，确保其能够承受车辆运行过程中的各种载荷。

同时，转向架构架的制造工艺也非常关键。

高质量的焊接工艺能够保证构架的焊缝质量，减少焊接缺陷，提高构架的整体强度和可靠性。

在制造过程中，还需要进行严格的质量检测和控制，确保构架的尺寸精度和形位公差符合设计要求。

除了强度和刚度要求外，转向架构架还需要具备良好的疲劳性能。

由于车辆在运行过程中会不断受到交变载荷的作用，构架容易产生疲劳裂纹。

因此，在材料选择和结构设计上，需要充分考虑疲劳寿命的要求，采用抗疲劳性能好的材料，并通过合理的结构设计减少应力集中。

在实际运行中，转向架构架还需要具备良好的维护性。

为了便于检修和维护，构架的结构设计应尽量简洁，零部件的安装和拆卸应方便快捷。

同时，还需要制定科学合理的维护计划，定期对构架进行检查和维护，及时发现和处理潜在的问题，确保车辆的运行安全。

跨坐式单轨车辆转向架构架总组定位工装设计王志伟; 葛怀普; 赵明明; 朱龙辉; 吴月峰【期刊名称】《《城市轨道交通研究》》【年(卷),期】2019(022)010【总页数】4页(P118-121)【关键词】跨坐式单轨; 车辆; 转向架构架; 工装; 夹具【作者】王志伟; 葛怀普; 赵明明; 朱龙辉; 吴月峰【作者单位】中车浦镇庞巴迪运输系统有限公司 241060 芜湖【正文语种】中文【中图分类】U270.331; U232跨坐式单轨系统采用橡胶轮胎和混凝土预制轨道梁，具有爬坡能力强、转弯半径小、占地少、噪声低、运量适中、造价低等优点[1]。

跨坐式单轨车辆跨在轨道梁上运行,轨道梁一般采用预应力混凝土箱型梁。

跨坐式单轨车辆除底部的走行轮外，在车体两侧下垂部分设有夹行于轨道梁两侧的导向轮和稳定轮，以保证车辆沿轨道安全平稳行驶[2]。

1 跨坐式单轨车辆转向架构架的结构跨坐式单轨转向架的设计理念与常规的轨道车辆相比有很大差异。

传统转向架的轨道均为双股钢轨，行走部位为钢制轮对，转向架构架主要由横、侧梁组成，呈H型[3]。

而跨坐式单轨车辆的轨道是复合石制材料制成的方形单轨道梁。

单轨车辆转向架的构架也完全突破了原有的设计，主要由基础框架及侧梁两大部件组焊而成，结构紧凑(见图1)。

基础框架是齿轮箱、电机及导向轮等大部件的主要承载载体。

走行轮为橡胶轮胎，位于基础框架的中心部位。

导向轮在行走中起导向作用，位于基础框架的两侧。

侧梁是稳定轮及空簧部件的主要承载载体，稳定轮主要在行走过程起稳定作用，空簧主要起承载竖向载荷和竖向减震的作用。

稳定轮及导向轮对称设置于轨道梁的两侧。

图1 跨坐式单轨车辆转向架构架结构示意图作为转向架主要负载的两大部件，基础框架与侧梁相对位置尺寸的精度将直接影响转向架装配及承载能力。

2 跨座式单轨车辆转向架构架组装工艺2. 1 工艺路线构架组焊工艺流程如图2所示：①完成侧梁、基础框架这两大关键分部件的组焊；②在构架总组工序进行两大部件之间的组装与焊接；③构架焊接完成后，进行机加工及油漆作业。