客车转向架的发展历史
- 格式:ppt
- 大小:7.57 MB
- 文档页数:42
第2卷 第3期2002年9月交通运输工程学报Journal of T raffic and T ransportation Eng ineeringV ol.2 No.3Sep.2002收稿日期:2002-03-03作者简介:李 芾(1956-),男,云南昆明人,西南交通大学特聘教授,博导,德国工学博士,从事城市轨道交通车辆和高速机车车辆设计及理论研究.文章编号:1671-1637(2002)03-0007-08高速客车转向架发展模式李 芾,傅茂海(西南交通大学牵引动力研究中心,四川成都 610031)摘 要:应用高速旅客列车是增加铁路运能最为有效的措施,高速客车的关键技术是转向架。
介绍了国外高速铁路及高速客车转向架的发展过程、基本结构和近年来新技术的发展概况,并简述了中国客车转向架的发展过程和基本现状。
结合中国实际情况,提出发展中国高速客车转向架的基本模式,指出应借鉴国外客车转向架技术,发展具有中国特色的高速客车转向架。
关键词:高速客车;转向架;发展模式中图分类号:U 271.91;U 260.331 文献标识码:AMode of development for bogies of high speed carL I Fu ,F U Mao -hai(T r actio n P ow er Research Cent er,Southw est Jiaoto ng U niv ersity,Cheng du 610031,China)Abstract :The application o f hig h speed train is an effectiv e measure to rise the capacity and effi-ciency of r ailw ay transport .T he key parts in a high speed passenger car are bogie .T he dev elo p-ment histo ry,basic structure o f bo gies o f hig h speed passenger car abroad are introduced,general development history and operating condition of passeng er car bogie in China are described bined w ith practic situatio n in China ,the mo de of dev elo pment o f bogies at hig h speed pas-seng er car in China w as put fo rw ar d.It is po inted out that we should use the ex perience of devel-oped countries for reference in developm ent o f the bo gie for passeng er car,and dev elo p the Chi-nafeatured m ode on bogie of hig h speed train.7refs.Key words :high speed passeng er car ;bog ie ;mode of developmentAuthor resume :LI Fu(1956-),male,PhD,a pro fessor of Southw est Jiaotong University,eng ag ed in research o f desig n and viehicl dynamic fo r high speed train and light railw ay tr ain.1 高速铁路概况铁路运输自1825年开始正式运营以来,一直作为人类最重要的交通运输方式,为世界各国的经济发展起着十分重要的作用。
我国铁路客车转向架技术发展的概述(续二)傅小日;李金森;程冰;赵家舵;黄振飞【期刊名称】《铁道车辆》【年(卷),期】2005(043)010【摘要】3 时速200km及以上速度高速客车转向架结构形式、结构特点及其主要技术参数进入“九五”以后,特别是1997年以后,在我国铁路全面开始实施大提速战略的同时,也开始了实用性时速200km旅客列车的研制,如列入《1997年铁路科技开发研究计划》的“200km/h电动旅客列车组研制”和“200km/h 电动车组研制”。
当然,此前也已经开始了高速机车车辆关键技术的预可行性研究,如列入《1992年铁路科技开发研究计划》的“高速动力车转向架的研究”、“高速客车转向架的研究”等等。
【总页数】8页(P8-15)【作者】傅小日;李金森;程冰;赵家舵;黄振飞【作者单位】铁道科学研究院,机辆所,北京,100082;铁道科学研究院,机辆所,北京,100082;长春轨道客车股份有限公司,吉林,长春,130062;南车四方机车车辆股份有限公司,山东,青岛,266111;中国南车集团南京浦镇车辆厂,江苏,南京,210032【正文语种】中文【中图分类】U270.331【相关文献】1.探究我国铁路客车转向架现状及发展趋势 [J], 吕建法2.我国铁路客车转向架技术发展概述(待续) [J], 傅小日;李金森;程冰;赵家舵;黄振飞3.我国铁路客车转向架技术发展的概述(续一) [J], 傅小日;李金森;程冰;赵家舵;黄振飞4.我国铁路客车转向架技术发展的概述(续完) [J], 傅小日;李金森;程冰;赵家舵;黄振飞5.我国主型铁路客车转向架结构分析 [J], 汤俊秀因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
我国客车转向架大全转向架是铁路客车关键部件之一 ,直接关系到列车速度、安全性、舒适性。
本文讲述了我国铁路客车转向架从上世纪50年代以来的发展概况,并简要介绍了各主型转向架的特点。
(文章和图片均来源于网络)一、我国铁路客车转向架发展概况我国铁路客车从 20 世纪 50 年代的 21 型客车发展到现在的 25 型客车,不论是车体钢结构、车内装饰、车内设备,还是转向架方面均取得了长足的技术进步,科技含量越来越高。
客车最高运行速度从50 年代的100km/h 逐步提高到120 km/h、160 km/h 直至 200km/h,客车最高试验速度从70年代末的160km/h 逐步提高到187km/h、212.6 km/h 、239.7km/h、321.5km/h。
客车运行速度之所以能不断提高,试验速度不断被刷新,关键在于技术先进、参数匹配、性能优良、运用安全可靠的客车转向架。
在这50多年中,先后研发的转向架与相应客车相继投入运用 : 与21型客车相对应的转向架有101型、102 型等;与22型客车相对应的转向架有202型、206 型、209 型等;与25A、25G、25B型客车相对应的转向架有209T型、209改型、209PK型、206K型、206G 型等;与25Z型准高速客车及25K型快速客车相对应的转向架有 CW-2型、206KP型、206WP型、209HS 型等;与25T型提速客车相对应的转向架有CW-200K型、SW-220K型;与BSP25T型提速客车相对应的转向架有与AM96 型、SW-220K型;与时速200km各型电动车组相对应的转向架有CW-200 型、SW-200型、PW-200型等;与时速270km“中华之星”号电动车组相对应的转向架有CW-300型、SW-300 型等。
我国铁路客车转向架的种类很多。
从构架结构上分,有铸钢结构转向架及焊接构架转向架,有带均衡梁导框式转向架及无导框式转向架等;从摇动台结构转向架、无摇台结构转向架及无摇枕结构转向架等;从轴型上分 ,有 C 轴及 D 轴转向架等;从二系悬挂结构上分 , 有有摇动台结构转向架、无摇台结构转向架及无摇枕结构转向架等;从二系悬挂弹簧形式上分 ,有椭圆弹簧悬挂转向架、圆弹簧悬挂转向架及空气弹簧悬挂转向架等 ; 从轴箱定位结构上分 ,有各种导柱式轴箱定位转向架、小拉杆式轴箱定位转向架、转臂式轴箱定位转向架、拉板式轴箱定位转向架等 ;从基础制动装置结构上分 ,有双侧高磷瓦 (中磷瓦) 踏面制动转向架、盘形制动转向架及复合制动转向架等等。
高速客车转向架发展及运用姓名:宋建斌班级:机械1206摘要:概述了国外高速客车转向架的发展经历、基本结构和采用的新技术。
关键词:高速客车;转向架;发展;运用,德国,法国。
高速客车的关键技术之一是转向架,其历史可以追溯到19世纪中期。
转向架的应用不仅提高了客车的运行速度,同时使车辆具有良好的曲线通过性能和舒适性。
早期的客车转向架主要以铸钢结构或钢板铆焊结构为主,一系悬挂采用导框式轴箱加板簧方式,轴承为滑动轴承。
其中央悬挂采用板簧加摇枕结构,心盘用于承载和传递纵向力,基础制动为踏面制动。
随着制造水平的提高,客车转向架开始采用焊接构架结构。
20世纪20年代开始出现了摇动台结构的转向架,有效地降低了二系的横向刚度,从而大幅度提高了车辆的横向动力学性能。
50年代后,盘形制动、磁轨制动及防滑器等新技术开始在客车上得到应用,为客车运行速度的提高奠定了基础。
在此之后,空气弹簧的应用以及中心销取代传统的心盘结构,使客车的动力学性能得到了进一步改善。
70年代后,无摇枕转向架开始出现,使客车转向架朝着轻量化、模块化、无磨耗、高舒适度的方向发展。
进入90年代,磁轨涡流制动开始应用,不仅消除了磨耗,降低了噪声,还大大提高了制动功率。
1.1德国德国的第1台客车标准型转向架于1890年研制成功。
该转向架采用锻压铆接构架,一系悬挂为轴箱导框加板簧,中央悬挂由中央板簧、摇枕、摩擦旁承和心盘组成。
在此基础上,20世纪30年代德国又开发出Gêrlitz系列转向架,最高运行速度为160km/h。
为解决轴箱导框的磨耗问题,德国联邦铁路(DB)于1939年开始研制Minden-Deutz新型转向架。
该转向架采用了H型焊接构架,一系悬挂为双圆簧和双拉板式定位装置,中央悬挂由摇动台、钢圆簧、摇枕、摩擦旁承和心盘组成,在摇枕和构架的两侧设有牵引拉杆。
该转向架于1949年完成试制并投入线路考核试验,随后定型为MD32标准型转向架。
此后,又根据不同要求改型为M36等10多种MD系列转向架,其中,约一半以上出口到其他国家。
客车转向架特点:4)为了改善横向平稳性,通过摇动台或空簧降低二系5)为了改善制动性能,逐渐由踏面制动演变到盘形制动,并采用制动防滑装置。
(1)第一代转向架(50年代),起步阶段,构造速度100km/h;代表性转向架:101,102,103。
代表性转向架:201,202,203,204,205。
代表性转向架:206,207,208,209,CW-2。
,赶超阶段,构造速度250km/h、代表性转向架:CRH1,CRH2,CRH3,CRH5,380A,380B20 世纪50 年代,我国首次自行设计了转向架,主要型号有代表性转向架是101转向架。
由于第一代转向架结构复杂,笨重,运行性能差,早已淘汰。
101 转向架101转向架特点:导框定位装置摇动台板簧结构均衡梁结构双侧闸瓦制动201典型的特征是带有导框和均衡梁。
20 世纪60 年代,用于22和23 型客车。
代表性转向架是202转向架。
年代研制;4)204转向架,唐山厂在60年代研制; 5)205转向架,浦镇厂在60年代末研制;202 转向架:202 型转向架为我国主型C 轴客车转向架120km/h ;该转向架是1958 年由四方厂设计的,1959 年开始202 转向架202转向架特点:摇动台式摇枕弹簧装置两级圆弹簧加油压减振器双侧闸瓦基础制动202 原型、202A 型、202B 型、202C 型、202 定型。
五种202 (1) 202 原型转向架为1958 年设计、1959征是二系摇枕弹簧悬挂采用椭圆弹簧。
年定型后生产的转向架。
其主要特征是采用有间隙干摩擦导柱式轴箱定位装置和塑料制动销套等。
构造速度(km/h)120120120120R100轴重(t)1714.517无定位装置两组圆弹簧,无定位装置振器摇动台、板弹簧、簧片摩擦减振心盘销及纵向挡主要应用车型CA23餐车、YW22, YW23 YZ31型型餐车CA23餐车、XL22行李车、206架;209 CW -2年开始生产、1994年投入运营-2、206KP 、206WP 及209HS 使我国铁路旅客列车最高运行速度达到160km/h(结束了近40年的120km/h 以下的运行速度徘徊),拉开了中国铁路大提速的序幕。
转向架的发展历史1 、20世纪50年代这个时期,我国首次自行设计了转向架,主要型号有101、102、103型,是21型客车使用的导框式转向架,构造速度是100km/h ,其结构复杂,笨重,运行性能差,现已淘汰!2 、202转向架202转向架是四方厂为22型客车生产的无导框C轴转向架,构造速度为120km/h,自1959年起制造。
它采用铸钢H型构架,导柱式轴箱定位装置,摇动台式摇枕弹簧悬挂装置,两系圆弹簧,摇枕弹簧加油压减振器,吊挂式闸瓦基础制动等。
该转向架已经于1986年停产。
3 、70 年代206型转向架70年代,四方厂研制了U型结构的206型转向架,浦镇厂研制了H型构架的209转向架。
206型转向架采用侧部中梁下凹的U型构架,干摩擦导柱式轴箱定位装置,带横向拉杆的小摇动台式摇枕弹簧悬挂装置,双片吊环式单节长摇枕吊杆外侧悬挂以及吊挂式闸瓦基础制动装置等,结构可靠,运行平稳,磨损少,检修方便,1993年开始在中央悬挂部分加装横向油压减振器,加装两端具有弹性节点的纵向牵引拉杆,形成206G型转向架,后加装盘型制动装置,形成 206P型转向架。
209转向架是浦镇厂在205转向架的基础上研制的,于1975年开始批量生产。
它采用H 型构架,导柱式轴箱定位装置,摇动台式摇枕弹簧悬挂装置,长吊杆,构架外侧悬挂,两高圆弹簧,摇枕弹簧带油压减振器,吊挂式闸瓦基础制动装置等。
1980年后,又生产了具有弹性定位套的轴箱定位结构和牵引拉杆装置的209T转向架。
在此基础上,还生产了采用盘型制动的209P转向架。
在209T转向架的基础上,浦镇厂又开发了供双层客车使用的 209PK 转向架,其构造速度为 160km/h 。
主要有以下方面的改进:采用盘型制动和单元制动缸,取消踏面制动;设空重调整阀;采用空气弹簧和高度调整阀;安装抗侧滚扭杆;保留了摇动台结构。
209PK 转向架( P 代表盘型制动, K 代表空气弹簧)在这段时期内,我国还制造了少量用于公务车的三轴转向架,在原德意志民主共和国进口的软座,软卧车上采用了 211 等型号的转向架。
转向架的分类第一节转向架的来历采用二轴转向架,随后,在货车和机车上也陆续采用。
货车客车动车组转向架基本作用及要求:2.安全、灵活地在线路如直线、曲线上运行;5.利用轮轨间的粘着,传递牵引力和制动力(纵向);要求落车方便、转向架结构简单,装拆、检修方便。
轮对轴箱装置一系悬挂二系悬挂构架第二节转向架的组成(1)轮对轴箱装置(2)构架或侧架传递各种载荷及作用力,而且它的结构、形状和尺寸(3)弹簧悬挂装置之间,设有弹性悬挂装置。
(1) 轮对wheeset一、轮对组成及基本要求二、车轴axle1.轴颈,2.防尘板座,3.轮座,4. 轴身轴型B C D E d(mm)110130140150(三)空心车轴•便于检测,探伤三、车轮wheel(一) 车轮各部位名称及作用3. 轮辋wheel rim ,4. 辐板web ,5. 轮毂踏面轮缘轮辋辐板轮毂1. 轮箍轮2. 铸造轮3. 整体辗钢轮整体车轮轮箍车轮下,通过压力机的作用使之装配而成。
大的塑性变形。
压轮机轮对动不平衡控制值:120-200km/h :75 gm 以上:50 gm构架由横梁和侧梁组成。
俗称为三大件。
z 拖车构架z 超常载荷((((((超常主要载荷超常特殊载荷紧急制动工况电机短路工况调车冲击工况脱轨工况脱轨工况动车拖车图1超常主要+特殊载荷作用下载荷施加示意图脱轨工况下max =348.8MPa (北京)横侧梁连接处上盖板圆弧弯角部,其值约为245.3MPa 。
构架的模态分析计算表明,构架的第一阶固有频率为41.0Hz ,振型为两侧梁反向点头(扭转)。
构架模态分析141.0467.5两侧梁水平面内反向弯曲两侧梁水平面内同向弯曲平动。
滚动轴承滚动轴承组成:外圈、内圈、滚子和保持架圆柱滚子轴承圆锥滚子轴承RD 型滚动轴承轴箱装置,用于206,209客车转向架力能力较强。
二. 滚动轴承的选型选用轴承的程序如下:1)负荷大小和方向; 2) 负荷性质(转速和寿命, 计算额定动载荷, 再在产品样本中选取轴承.注:铁路轴承载荷工况复杂, 要求耐振, 耐冲击,寿命高等, 一般为非标准产品.三. 高速车辆对滚动轴承的要求1. 轴承的选型、精度等级、材质及热处理硬度(2)圆锥滚子轴承优于圆柱滚子轴承:磨耗小,温度低2. 轴承润滑脂(2)轴承润滑:润滑油,润滑脂(3)润滑油: 高负荷、高速、高温,密封复杂,维护困难(4)润滑脂: 密封简单,维护容易,用于铁道车辆3. 轴承的密封4. 轴承游间轴向游间:越小则性能越好5. 轴承温度及降温措施相关。
机车车辆走行部的零部件和装置组装而成的独立部件,起支承车体、转向和制动的作用,并保证机车车辆在轨道上安全平稳地运行。
此外,机车转向架还起驱动作用。
组成转向架的零部件有轮对、轴箱装置、弹簧悬挂装置(见机车车辆弹簧悬挂装置)、基础制动装置、构架或侧架、摇枕等;在机车和动车的转向架上还有驱动装置。
1831年美国铁路首先在客车上采用二轴转向架,随后,在货车上,在蒸汽机车的导轮、从轮上和在煤水车上也陆续采用。
转向架的出现和改善,为机车车辆增大荷载能力,提高运行速度和改善运行品质创造了条件。
除二轴车和蒸汽机车的动轴外,各种机车车辆包括柴油机车、电力机车、燃气轮机车以及动车组的动车和附挂车都在底架的前后两端各装一台转向架。
转向架有多种类型,按轴数可分为二轴转向架、三轴转向架和多轴转向架;按弹簧悬挂方式可分为一系弹簧悬挂转向架和两系弹簧悬挂转向架。
转向架按用途可分为下列三类。
机车和动车转向架机车和动车转向架分驱动转向架和从动转向架两种。
驱动转向架安装有驱动装置的转向架,用于电力机车、柴油机车、燃气轮机车和动车。
转向架有二轴式、三轴式和四轴式,装有两系弹簧悬挂装置(图1)。
二轴转向架多用于客运机车和动车,三轴转向架和四轴转向架多用于货运机车或调车机车。
驱动转向架按驱动方式可分为两种。
①液力驱动转向架:仅用于液力传动的柴油机车和燃气轮机车。
转向架上的车轴齿轮箱将变扭器、万向轴和中间齿轮箱传递来的机车发动机功率变成扭矩,使轮对转动。
②电力驱动转向架:广泛用于各种电力传动机车和动车,由装在转向架上的牵引电动机通过传动齿轮箱产生扭矩使轮对转动。
转动的轮对通过轮轨间的粘着作用产生机车牵引力。
机车牵引力经过轴箱导向装置传给转向架构架,再经牵引装置传给车体,而后再经车钩缓冲装置实现列车牵引。
制动时由制动装置产生的制动力也是这样。
牵引装置有承载式的心盘或中心支承非承载的中心销和各种拉杆式牵引装置等多种形式。
为了提高粘着重量利用率,现代机车转向架多采取各种措施降低牵引点高度,以减小轴重转移。