浅议城轨车辆转向架现状与发展趋势
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城市轨道交通车辆转向架故障维修探析摘要:作为城市新型交通运输工具的主力之一,地铁对于解决当前社会城市交通运输拥堵现象起到了至关重要的作用。
由于城市轨道交通运输的准确性、时效性、稳定性,多数城市上班族都选择乘坐地铁来避免工作行程的耽误,地铁车辆由多个组成部分构成,其中涉及地铁运行安全的核心部件就是转向架,多数地铁发生的重大安全事故都是因为转向架故障而造成的,只有提高转向架检修、维修的准确性,才能够有效保障地铁的安全运行。
关键词:城市轨道交通;转向架;故障维修一、转向架城市轨道交通车辆的实际承载能力主要依靠转向架。
转向架有利于提升地铁车辆的长度与容积,最终提升车辆的乘客承载量,确保地铁速度提升的稳定性。
转向架的基本功能在于承载、牵引、缓冲、制动与导向。
承载本身就是平均分配轴重,承受转向架上面部分放置的所有重量;导向是在运行过程中,在经过曲线轨道时,能够保证其稳定安全的转向;缓冲是设置弹簧装置,将其减震的特性完全发挥出来,并且在经过不平顺路线时实现车辆缓冲,最终保证车辆运行的平稳性和舒适性;牵引车轮和钢轨接触的轮周牵引力直接传递给车体与车钩,以确保轨道与车轮之间的黏结力,进而保障车辆的前进;制动是生成对应的制动力,使车辆能够在规定的距离与时间内进行停车或者减速。
二、城市轨道交通常见转向架故障1、转向架轴承故障。
轴承是检修轨道交通车辆转向架过程中最容易出现故障的组成部件,通常维修人员进行车辆检查的重点工作也集中在此部位。
当轴承出现故障时,会大幅降低车辆整体运行的安全性,轴承的故障通常有两个方面:轴体破裂损坏和大量油污积存在轴体部位。
因为在车辆长时间运行后,经年累月的磨损会造成轴承的大幅磨损或坏死,而润滑油在长时间裸露运行后,与灰尘混合会形成大量油污积累,这样就会不断增加维修成本和维修难度。
2、转向架出现裂痕。
作为城市轨道交通车辆的重要组成部分,转向架承载着车辆上的全部重量,转向架主体结构-构架在经年累月的运行后出现裂痕也就不足为怪。
浅谈轨道交通车辆牵引控制现状与发展轨道交通车辆牵引控制是指控制车辆在运行过程中的加速、减速、制动等动作,保证车辆在运行过程中的平稳、舒适和安全。
随着城市化进程的加快,轨道交通成为城市交通的主要方式之一。
在轨道交通车辆的牵引控制领域,国内外都进行了大量的研究和实践,取得了一些显著的成果。
本文将就轨道交通车辆牵引控制的现状和发展进行浅谈。
一、现状1. 轨道交通车辆牵引控制现状目前,轨道交通车辆的牵引控制系统主要分为直流牵引和交流牵引两种类型。
直流牵引系统是通过直流电源供电,控制车辆的运行速度和牵引力;交流牵引系统则是通过交流电源供电,控制车辆的牵引力和制动力。
在实际的应用中,交流牵引系统由于其优势逐渐得到广泛应用,包括变频牵引、牵引变流和牵引逆变等技术。
2. 现有技术存在的问题尽管目前的轨道交通车辆牵引控制技术已经相对成熟,但仍然存在一些问题需要解决。
由于轨道交通系统通常需要在不同的地形和环境下运行,对于牵引控制系统的稳定性和适应性提出了更高的要求;随着轨道交通车辆的运行速度不断提高,对于牵引控制系统的快速响应和动态性能也提出了更高的要求;随着城市轨道交通的发展和扩张,系统的可靠性和安全性也是当务之急。
二、发展1. 技术研发的方向为了解决当前轨道交通车辆牵引控制系统存在的问题,国内外的研究机构和企业积极进行技术的研发和创新。
目前,针对牵引控制系统的研发方向主要包括以下几个方面:(1)提高系统的稳定性和适应性。
通过优化控制算法和改进系统结构,提高系统的稳定性和适应性,以适应不同的地形和环境。
(2)提高系统的快速响应和动态性能。
采用先进的控制技术和高性能的电力电子器件,提高系统的快速响应和动态性能,以保证车辆在高速运行时的安全和稳定。
(3)提高系统的可靠性和安全性。
通过引入故障诊断和容错控制技术,提高系统的可靠性和安全性,以保证轨道交通系统的正常运行和乘客的安全。
2. 技术应用的前景轨道交通车辆牵引控制系统是轨道交通系统中的重要组成部分,其发展对于城市轨道交通的安全、舒适和高效至关重要。
1 概述目前,我国各主型铁路货车基本采用铸钢三大件式转向架,在重载领域得到了成功运用,为我国铁路货物运输作出了贡献。
随着铁路快运路网的构成,快捷货车成为今后铁路货车技术装备的发展方向,因此研究快捷货车焊接转向架系列关键技术显得非常迫切。
此外,货车相关产品研发及升级必须符合国家生态文明建设的战略。
焊接结构转向架具有以下优点:(1)钢材原材料生产阶段和产品制造阶段,焊接用钢板相对铸钢件,其单位质量能耗和SO2、粉尘排放指标要低很多。
(2)焊接结构相对铸造结构而言,更容易实现轻量化设计,便于转向架减轻质量,实现低动力、无磨耗、高速化转向架的设计要求。
目前,国内无论是在焊接技术、焊接结构设计领域,还是在焊接接头疲劳机理等方面的研究都已经取得巨大进步,焊接件的疲劳性问题已经不再是影响焊接转向架发展的突出问题。
因此,有必要针对焊接货车转向架相关技术进行深入研究,为我国铁路货车升级、战略转型提供先进的技术装备。
2 欧洲货车焊接转向架发展历程欧洲货车焊接转向架发展已经有近百年历史,运营速度主要有100 km/h、120 km/h、140 km/h、160 km/h 几种,轴重主要有18 t、20 t、22.5 t、25 t系列,其不断追求的目标为:低动力、低磨耗、低噪声、轻量化、重载、高速。
根据应用特点将近年来几种典型焊接转向架进行分类介绍。
国内外铁路货车焊接转向架研究新进展翟鹏军:济南轨道交通装备有限责任公司轨道车辆研究所,工程师,山东 济南,250022刘寅华:济南轨道交通装备有限责任公司研究院,高级工程师,山东 济南,250022杨文朋:济南轨道交通装备有限责任公司轨道车辆研究所,高级工程师,山东 济南,250022摘 要:我国正处在一个产业结构性调整、转型升级的关键阶段,将防治雾霾、减小碳排放等放到突出位置。
焊接结构转向架相对铸造结构转向架而言,具有低碳、环保的特点,其应成为我国货车转向架发展的一个趋势。
商用车电控转向系统的发展现状与趋势目录一、内容综述 (2)1.1 背景介绍 (3)1.2 研究意义 (4)二、商用车电控转向系统发展现状 (6)2.1 国内外技术对比 (7)2.2 关键技术发展 (8)2.2.1 传感器技术 (10)2.2.2 控制算法 (11)2.2.3 电源系统 (12)2.3 市场应用情况 (13)2.4 存在的问题与挑战 (14)三、商用车电控转向系统发展趋势 (16)3.1 技术创新方向 (17)3.1.1 高性能传感器技术 (18)3.1.2 智能化控制算法 (20)3.1.3 绿色能源与环保技术 (21)3.2 市场需求变化 (22)3.3 政策法规影响 (24)四、未来展望 (25)4.1 技术突破的重点领域 (26)4.2 市场竞争的焦点 (27)4.3 行业发展的潜在机遇与威胁 (28)五、结论 (29)5.1 研究成果总结 (30)5.2 对产业的建议与展望 (32)一、内容综述商用车电控转向系统作为现代商用车关键技术之一,其发展现状与趋势直接影响着整个商用车行业的进步。
随着科技的不断革新,电控转向系统在商用车领域的应用逐渐普及,其性能与智能化程度不断提高,为提升车辆的操控性、安全性及节能减排提供了有力支持。
技术成熟度的提升:随着相关技术的不断研发与实践,商用车电控转向系统的技术成熟度日益提高,系统稳定性、可靠性得到显著增强。
智能化和电动化趋势:随着自动驾驶技术的兴起,商用车电控转向系统正朝着智能化、电动化方向发展,具备更加精准的转向控制、自适应调节等功能。
市场需求增长:随着物流、运输等行业的发展,商用车市场需求持续增长,对高性能、智能化的电控转向系统需求亦随之增长。
更高的集成度:随着技术的进步,商用车电控转向系统将更多地集成其他功能,如自动驾驶辅助、车辆稳定控制等,实现更高程度的系统集成。
智能化和自动化:智能化将成为未来商用车电控转向系统的重要发展方向,通过先进的算法和传感器技术,实现自动调整、预测转向等功能。
轨道交通车辆牵引控制发展现状与趋势研究一、轨道交通车辆牵引控制的发展现状1. 传统的牵引控制系统传统的轨道交通车辆牵引控制系统主要采用直流或交流电动机作为牵引动力,并通过牵引变速器控制车辆的牵引力和牵引速度。
这种系统结构简单、成熟,已经在许多城市的地铁和有轨电车系统中得到应用。
传统的牵引控制系统在能效、响应速度和牵引力调节等方面存在一定的局限性,无法满足城市轨道交通发展对于安全性、舒适性和环保性的要求。
2. 先进的牵引控制技术随着电子技术的发展和轨道交通行业的需求,先进的牵引控制技术得到了广泛的关注和应用。
矢量控制技术是较为突出的代表。
通过对电动机的电流和电压进行精确的控制,矢量控制技术可以实现电动机的高效运行、快速响应和精准调节,从而提高了轨道交通车辆的性能和运行质量。
3. 国内外案例分析在国外,一些发达国家的轨道交通系统已经开始采用先进的牵引控制技术,如日本的新干线列车、德国的城市轨道交通系统等,这些系统在能效、安全性、舒适性和环保性方面都取得了良好的效果。
在国内,上海、北京、广州等一线城市的地铁系统也开始逐步引入先进的牵引控制技术,以提升车辆的性能和运行水平。
二、轨道交通车辆牵引控制的发展趋势1. 高性能化未来,随着城市轨道交通系统的不断扩大和更新换代,对车辆性能的要求也越来越高。
高性能化的牵引控制系统将是必然的趋势,包括提高牵引力密度、提高动态响应速度、提高能效等方面的要求。
2. 智能化随着人工智能、大数据等技术的不断发展,智能化的牵引控制系统也将逐渐成为发展的方向。
智能化的牵引控制系统可以实现自动调节、故障诊断、运行监控等功能,提高了车辆的安全性和可靠性。
3. 绿色化环保成为现代社会发展的重要理念,轨道交通车辆的牵引控制系统也将朝着绿色化的方向发展。
未来的牵引控制系统将更加注重能源的有效利用和尾气排放的减少,推动轨道交通系统朝着清洁、低碳方向发展。
4. 互联化随着信息技术的迅猛发展,车辆之间和车辆与线路设备之间的互联也将成为未来牵引控制系统的重要特点。
转K2型转向架结构特点和目前运用总概括现转K2型转向架已成为我国货车主型转向架为了适应铁路跨越式发展需求,货物列车也向着高速、重载的方向发展。
为改善货车转向架的性能,我国不仅从国外引进了一批性能较为先进的转向架,而且将国外先进技术与我国的实际情况相结合,进行了大量的研究、试验工作,取得了较大的成果,一批新型提速转向架应运而生,如转K1、K型转向架及采用整体刚性构架的转K3型转向架、摆动2式的转K4型转向架,装配在70T货车的转K5、K6型转向架。
它们都在减少重载列车轮轨之间的磨耗、降低重载运输的成本、隔离轮轨间的高频振动、改善车辆的垂向振动力学性型转向架,能、提高车辆运行的平稳性都具有不可比拟的。
在诸多的新型提速转向架中,K2性能较为稳定,运行状态良好,商业运行速度为120km/h,基本满足了目前我国铁路提速的需要。
从2005年起,各货车修理厂及全路车辆段已对转8A型转向架进行全面改造,现型转向架已成为铁路货车的主型转向架。
转K2转K2转向架研制经过1997年月12月5日,铁道部组织美国SCT标准转向架公司在北京召开了交叉支撑转向架技术交流会,白伟森先生向中国铁路专家介绍了Barbers-2-hd转向架的侧架弹性交叉支撑技术,从而拉开了中国研究制交叉支撑转向架技术的序幕。
1998年2月,按照原中国铁路机车车辆工业集团公司的安排,由齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限公司组织对美国Barber对交叉支撑转向架技术进行现场考察,齐车公司派员进行21T、25T轴重下交叉支撑转向架联合设计。
1998年8月,完成了25T轴重下交叉支撑转向架(即转K6型转向架)样机试制,同年9月,在齐齐哈尔通过了线路动力学试验。
1998年12月,转K2型转向架分别装在P65型行包快运棚车和L18型粮食漏斗车上,并通过了线路的动力学试验,1999年1月通过了铁道部组织的召开的P65型行包快运棚车技术审查,共安排生产2000辆P65型行包快运棚车,标志我国120km/h提速货车的诞生。
B型地铁转向架构架结构优化及对比分析摘要:随着人们生活水平的不断提高,对交通的要求越来越高。
本文针对某项目转向架构架使用寿命无法满足运营要求的情况,通过对线路动应力测试数据的时域图和频域图对比分析,提出优化结构方案,并运用理论计算、有限元分析以及实际运行线路的测试,对优化结构方案进行验证。
优化结构关键部位测点应力大幅降低,所有测点等效应力均小于标准限度70MPa,满足了车辆正常使用寿命的要求。
关键词:地铁;转向架构架;结构优化引言转向架是城轨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构架既有结构既有B型地铁转向架构架横梁通常采用无缝钢管结构型式,在横梁上根据功能需要焊接有电机吊座、齿轮箱吊座及牵引拉杆座;小纵梁采用4块板焊接箱型结构,几何中心与横梁中心平齐,实现无缝钢管的联接。
图1 横梁组成2016年4月,在某B型地铁转向架构架动应力测试过程中,发现构架上部分测点等效应力幅值超过标准限度70MPa,且均位于吊座与横梁联接处,详见表1和图2。
其中,最大等效应力为132.7MPa,位于电机吊座中部立板与横梁连接燕尾处(测点44)。
需要说明的是,标准限度70MPa没有相关标准规定,此数值源于试验单位结合Miners线性累积损伤法则和JISE4208标准推算出来的经验值,适用于焊缝接头疲劳强度评估。
图2 超限测点位置2构架结构优化2.1动力学优化设计要求建立精确的B型车辆系统非线性数学模型,经过多方案的动力学优化分析,确定转向架的一、二系主要悬挂参数,保证车辆系统的蛇行运动稳定性、曲线通过安全性和运行平稳性符合要求。
(1)蛇行运动稳定性计算为确保B型车辆系统运动稳定性,要求车辆系统的蛇行失稳临界速度要高于其最高运行速度,并且应具有足够的余量。
0 引言自2003年《国务院办公厅关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知》(国办发〔2003〕81号)发布以来,城市轨道交通得到较快发展;现代有轨电车系统以其造价成本相对较低、审批流程相对简单等优势受到越来越多城市的青睐[1-2]。
2007年5月和2009年12月,天津滨海新区和上海张江区2条现代化有轨电车先后投入运营,我国现代有轨电车行业开始复苏,此阶段车辆尚需整车进口;自2013年8月沈阳浑南现代有轨电车正式载客试运营,经过近5年的发展,我国现代有轨电车进入繁荣发展阶段[3-4]。
截止到2018年7月《国务院办公厅关于进一步加强城市轨道交通规划建设管理的意见》(国办发〔2018〕52号)发布,我国已有12个城市(大连和长春采用传统有轨电车,未纳入统计)共计19条现代有轨电车线路开通运营,运营里程达227.26 k m。
据统计,目前我国正在建设现代有轨电车项目的城市或地区有20个,共36条线路,建设里程约574 km;处于筹备阶段且已入选P P P管理库的现代有轨电车项目有20余个[5],已启动现代有轨电车项目的城市或地区超100个,建设总里程超1 000 km。
我国现代有轨电车产业集群已初步形成,创新技术得以发展并应用,已进入快速发展期。
以我国现代有轨电车项目为研究对象,从车辆、基建、弱电系统、运营维保等方面探讨现代有轨电车系统的发展趋势。
1 车辆目前中车集团各主机厂均能整车制造现代有轨电车车辆,中车集团设置的各生产、维修基地能够满足我国市场发展需求,随着引进技术的消化及自主研发产品的日益成熟,现代有轨电车车辆将会满足业主不同层次的需求。
1.1 产品型谱化参考阿尔斯通Citadis系列有轨电车经验,产品系列从Citadis X01到Citadis X05,车型含70%低地板和100%低地板,车辆编组涵盖三、五、七、九模块,车辆宽度有2.40 m和2.65 m两种,多种供电方式可供选择,能够实现有轨电车产品型谱化,满足客户多样化需求。
地铁车辆转向架的常见故障分析与处理措施
地铁车辆转向架是地铁车辆行驶过程中重要的一环,正常的转向架能够确保车辆安全顺利行驶。
但由于多种原因,转向架容易出现各种故障,为此,有必要对常见的转向架故障进行分析和处理措施。
1、转向架脱离:通常情况下,转向架脱离可能是由于转向架上的螺栓松动或脱落造成的,或者由于车辆行驶修改或检修时转向架被更换,而螺栓被忽略的缘故。
出现转向架脱离时,需要对螺栓进行检查、紧固及更换,重新安装转向架,以确保车辆安全行驶。
2、轴承损坏:车辆行驶过程中,如果轴承损坏、磨损厉害或没有维护,一般会非常容易出现轴承故障。
当轮毂销轴承的内轴磨损的时候,会出现车辆侧向抖动现象,出现轴承报警信号,此时应马上更换转向架轴承。
3、出油现象:由于空载的原因,转向架即使在安装完成后,仍会出现出油现象,也可能会有压力不足,因此在检查时要注意检查转向架上的压力设定,如果设定压力不足,应及时增加压力以确保地铁车辆能够正常行驶。
4、密封圈磨损:出现密封圈磨损的情况时,往往会出现摩擦损失、磨损或渗漏等现象,此时应立即更换损坏的密封圈,以确保车辆正常安全行驶。
此外,为确保地铁车辆转向架有效运转,定期进行维护和维修也非常重要,及时清除污垢,做到对零件进行完全检查,灵活更换旧件,以确保地铁车辆能够安全行驶。
浅议城轨车辆转向架现状与发展趋势
[摘要] 随着车辆系统动力学、轮轨关系等理论的完善,车辆转向架在结构和性能方面得到了改进,使得车辆的运行性能不断提高。
城市轨道车辆从早期的一个车体支承于两根单轴的模式发展到由两轴及多轴的转向架支承,其中两轴转向架已成为当今各种轨道车辆的主型转向架。
新型转向架中具有代表性的主要有内侧悬挂式转向架、单轴转向架和铰接式转向架等。
[关键词] 城轨车辆转向架现状与发展
经济的快速发展和城市化进程的加快,使城市的交通状况面临巨大压力,尤其是大中城市,现有交通系统日渐成为经济持续发展的瓶颈之一。
国外的经验表明,采用城市轨道交通系统是一种有效的解决方案。
这一方案近年来在国内日益受到关注。
众所周知,加拿大庞巴迪(Bombardier)公司、法国阿尔斯通(AlStom)公司及德国西门子(Semens)公司长期以来一直都是轨道交通领域内的领先者,在城市轨道车辆的研发方面拥有相当的实力和丰富的经验。
1国内既有转向架的特点
目前,国内地铁、轻轨电动客车用转向架除国产的外,还有引进国外技术的,主要有两种:一种是上海地铁1号线、2号线和广州地铁1号线转向架,为欧洲整机进口的产品;另一种是北京复八线地铁用转向架,为引进韩国韩进重工技术研制生产的产品。
为便于分析比较,各种转向架的主要技术特征和参数列于表1。
2 城轨车辆转向架的发展和结构形式
2.1城轨车辆内侧悬挂式转向架
2.1.1 SF-30型转向架
SF-30转向架是西门子公司开发的、采用独立旋转车轮式的动力转向架,应用于100%低地板轻轨车辆Combino,车辆的车厢为纵向全贯通式,没有过渡台阶,实现了100%的低地板。
车辆地板距轨面高度仅为320 mm,方便了乘客上下车。
到目前为至,西门子已经成功开发出了SF-40、SF-50等型转向架,并广泛应用于欧洲各国的城市轻轨(LRV)低地板车辆上。
SF-30型转向架(图1)的车轮采用独立旋转车轮,转向架采用内侧焊接式构架,驱动装置为左右方向纵向布置2个交流异步电动机和齿轮箱,一系悬挂采用锥形橡胶堆定位,二系悬挂为4个螺旋钢弹簧和垂向液压减振器,制动采用轮盘式单元制动装置。
2.1.2 TSFⅡ型转向架
为使城市轻轨车辆实现低地板化,法国阿尔斯通GEC公司成功开发出了TSF Ⅱ型独立旋转车轮动车转向架(图2)。
该转向架的主要结构特点是:采用独立旋转车轮实现100%的低地板化。
为便于驱动电机的安装和增大车厢过道宽度,采用了内置构架式。
轴箱装置放在轮对内侧,一系悬挂采用V字形橡胶堆,二系悬挂采用螺旋钢弹簧,电机纵向安装在构架两侧。
基础制动采用外置式轴盘制动,并装有电子防滑器。
2.1.3庞巴迪动车转向架
随着城市轨道车辆的广泛应用,轻轨车辆给城市带来的噪声越来越被人们所重视。
为了降低轻轨车辆运行时的噪声,庞巴迪公司开发出了一种低噪声轻轨车辆动车转向架(图3)。
表1 国内地铁、轻轨转向架的主要技术特征和参数
图1 SF-30型转向架
图2 TSFⅡ型独立旋转车轮动车转向架
图3庞巴迪动车转向架
图4 S22La型单轮对转向架
图5 法国Y237型铰接式转向架
为了实现低噪声,转向架在设计时,采用弹性橡胶车轮和内侧悬挂式结构,将轴箱一系悬挂安装在轮对内侧,二系采用空气弹簧,以降低由于振动和冲击带来的噪声。
牵引电机采用架悬式,传动采用轮对空心轴车轴驱动模式,制动为轴盘制动。
2.2轴转向架
为了减少对钢轨的冲击和降低噪声,改善车辆的曲线通过性能,西门子公司于1995年开发了一种S22La型单轮对转向架用于城轨车辆。
该转向架最大的特点是转向架采用内侧支承模式,只有1个轮对,故称为单轴转向架或单轮对转向架(图4)。
其主要结构特点是:为了减轻构架质量,使结构更加紧凑,该转向架构架安装在轮对内侧。
二系采用空气弹簧悬挂装置,车轮采用小轮径的弹性车轮,并采用轮轴制动。
S22La型转向架分为动力和非动力2种类型,牵引电机为纵向中心布置,轴重均为12 t。
S22La型单轮对转向架由于将整个构架放置在轮对内侧,使转向架质量特别是簧间质量大大减小。
无动力的S22La型转向架质量只有1.05 t,装有传动装置的$22I。
a型转向架质量也仅为1.55 t。
与传统的单轮对转向架相比,采用内侧悬挂结构后,转向架质量可减小30%~40%。
3城市轨道交通车辆转向架的发展趋势
3.1内侧轴箱悬挂转向架在我国城轨车辆中的应用前景
日前,我国在使用中的城轨车辆转向架与下线车辆转向架无明显区别,轴距基本在2 400 n、m左右,转向架质量大,通过曲线时轮轨力和轮对冲角大,导致严重的轮轨非正常磨耗,污染环境。
基础制动装置主要采用踏面制动的模式,不但制动能力低,噪声大,闸瓦磨耗产生的大量尘土对城市环境也构成了威胁。
因此,开发一种新型环保的、运行品质佳的城轨车辆转向架势在必行。
轴箱内侧悬挂转向架具有质量轻、运行低噪声、曲线通过性能好、适应线路扭曲能力强等诸多优点,在国外已成功运用于城轨车辆、高速客车和货车上,这充分表明内侧悬挂转向架技术是成熟、可靠的,具有广阔的应用前景。
在我国城轨交通系统大量建设的初期,应充分利用国外的成功经验,结合我国城轨车辆发展的实际情况,高起点研制具有自主知识产权的内侧轴箱悬挂城轨车辆转向架,这对于推动城市有轨交通系统的建设、改善城市交通拥挤状况、保护环境、提高人民生活质量具有十分重要的意义。
3.2单轴转向架在城轨车辆中的应用前景
研究单轴转向架的目的是为了使车辆运行稳定性和曲线性能相适应,同时考虑对轨道不平顺的响应翻。
其基本原理是对一系、二系悬挂装置进行适当的调整,并在车体和转向架之间使用连杆连接。
无论是城市轨道车辆还是干线铁道车辆,降低车辆自重是发展的必然趋势,也是衡量其技术水平的重要指标。
在车辆的总体质量中,转向架的质量占有相当大的比例,而在转向架的整体质量构成中,轮对的质量又成为主要成分。
故减少轮对数量对减少转向架的质量及整车质量是明显而直接的,而减少的质量又属于簧下质量,有利于改善车辆的动力学性能。
不同转向架结构及与车体的不同连接方式可以使车辆具有不同的轮对数量,其中采用单轴转向架时所用轮对数量最少,可有效地减轻车辆重量。
另外单轴转向架因为自身结构使得曲线通过性能优于传统的二轴转向架。
3.3铰接式转向架在城轨车辆中的应用前景
法国TGV列车是铰接式列车最主要的代表,很多国家的各种不同的铰接式列车也大多采用法国TGV的技术。
1994年通行英吉利海峡隧道,连接巴黎一伦敦和布鲁塞尔一伦敦的“欧洲之星”,以及1996年开通连接阿姆斯特丹一布鲁塞尔一科隆一巴黎的TGV家族的另一成员Thalys都采用了成熟的TGV铰接技术。
2007年创造高速铁路最高试验速度574.8km/h的法国V150高速列车也采用了TGV铰接技术。
TGV铰接式转向架为非动力转向架,法国国营铁路(SNCF)开发的新一代TGV列车即AGV[61,它将铰接技术和动力配置应用于一台转向架上,使动力型铰
接式转向架应用于高速列车中。
目前法国所研制的应用于高速列车的铰接式转向架主要有Y231,Y237以及Y237A型,分别应用于第一代、第二代和第三代高速列车上。
Y231型是法国第一代高速动车组TGV-PSE的拖车所采用的铰接式转向架,它是从燃气轮动车组拖车铰接式转向架Y229型发展而来的。
Y237型是法国第一代高速列车,大西洋线高速动车组TGV-A型及其派生的路网高速动车组TGV-R、欧洲之星高速动车组TGV-TMST、塔利斯高速动车组TGV-PBKA、韩国高速动车组TGV-K型的拖车转向架所采用的都是铰接式转向架。
日本也是使用铰接式转向架的国家之一。
东日本铁路集团公司开发的现代市郊(Ac)列车样车(E993系)是东日本铁路集团公司为提高乘客服务质量和降低寿命周期成本而采用的第一列铰接式市郊列车,14节编组、时速120km/h。
并且在此基础上,又开发设计了E33l系市郊列车。
铰接式转向架得以成功应用的还有小田急电气化铁路50000型特快列车。
东日本铁路集团公司还将这种系统应用于新干线高速试验列车953系STAP21。
日本研发的铰接式转向架有TR914,TR915,DT957,DT958等,其中TR914和DT957是无摇枕式2点空气弹簧悬挂系统铰接式转向架,其铰接结构为带枕梁的车体(支撑端)置于2点承载悬挂系统铰接式转向架上,使用单牵引杆将枕粱巾间的中心销与转向架连接,以实现牵引。
枕梁项部有一个用于连接联结装置的衬套,另一车体(铰接端)的联结装置置于这里并用螺栓铆固。
TR915和DT958无摇枕式4点空气弹簧悬挂系统铰接转向架,其铰接结构为带中心销的车体(支撑端)置于4点承载悬挂系统的铰接式转向架上,中心销和转向架用单牵引杆连接,以提供牵引。
中心销项部有一个用于连接联结装置的衬套,其他车体的联结装置置于这里并用螺栓铆固。
德国地区铁路ET425系列动车组采用铰接式转向架,其形式与日本的E993型相似,但中间连接处均采用四点支承的空气弹簧悬挂系统。
端部车辆采用一台传统动力转向架,中间连接处则采用铰接式转向架。
[参考文献]
1.张振淼.《城市轨道交通车辆》北京中国铁道出版社1998.
2.王军.《城市轻轨车辆及转向架》铁道车辆.2000,增刊.。