03—高速列车概论(转向架)解析
高速列车转向架
高速列车转向架1.高速列车转向架应具备的性能在设计制造高速列车转向架时，必须解决其高速运行时的稳定性、平稳性和良好的曲线通过性能等关键技术问题，以保证高速列车行驶安全、乘坐舒适、维修量减少。
高速列车运行速度必须低于其临界速度，以保证运行安全。
当转向架运动不稳定时，不仅车辆的运行性能会恶化，乘座舒适度会降低，还会直接影响行车安全。
因此，通过改变转向架结构、优化参数，使高速列车具有较高的临界速度，是研制高速列车转向架需要解决的关键技术问题，也是高速列车转向架有别于一般转向架的主要特点。
车辆振动舒适性是影响高速铁路旅客乘座舒适度的一个重要因素。
振动在车辆整个运行中始终存在、一直起作用，为了减少列车运行振动对人体乘座舒适度的影响，应该通过合理设计转向架的悬挂装置（弹簧减振系统）和选择其参数来提高高速列车的平稳度。
高速列车高速通过曲线时所产生的过大侧压力会造成轮、轨的剧烈磨损，还易引起脱轨、倾覆等安全事故。
一般来说，改善车辆的曲线通过性能与蛇行运动稳定性往往是矛盾的，因此在选择高速列车转向架的有关设计参数时，要合理地兼顾两方面的性能要求。
2.动力转向架和非动力转向架的结构特点高速列车转向架分为动力转向架和非动力转向架两类，动力转向架又有单动力轴转向架和双动力轴转向架之分。
动力转向架和非动力转向架，其主要部分采用基本一致的结构形式：（1）绝大多数均为无摇枕转向架。
（2）轮对为空心车轴，整体轧制车轮、磨耗型车轮踏面。
（3）一系悬挂采用“钢弹簧+液压式减振器+轴箱定位装置”。
（4）二系悬挂主要采用空气弹簧系统。
（5）牵引装置主要采用牵引拉杆装置，用来传递牵引力和制动力。
动力转向架还要有牵引电动机（安装方式采用架悬、体悬或轴抱式）和驱动装置（齿轮减速装置和联轴节）。
齿轮减速装置通过轴承安装在车轴上，牵引电动机与齿轮减速装置通过联轴节传递驱动力。
此外，动力车和拖车均采用复合制动方式。
其中，动力车采用“电阻制动（或再生制动）+盘形制动”，而拖车采用“涡流盘制动（或磁轨制动）+盘形制动”。
CRH3动车组转向架技术
Velaro E是在ICE3基础之上上，由西门子公司为西班牙铁路研制 的高速动车组。西门子公司在Velaro E技术基础上进行了优化， 以适合中国铁路的运输要求，并将改动降低到最小，进行了优化 设计，形成现在的CRH3型动车组转向架。
唐车公司 长客股份 长客股份
CRH3C、CRH380B、CRH380BL、CRH380CL、 CRH3A
CRH5A、CRH5000
原形车SF500动车转向架
原形车SF500拖车转向架
2 CRH3型动车组转向架配置及种类
CRH3动车转向架
项目 名称
1 整体动车轮对 2 一系悬挂装置 3 轴箱定位装置 4 横向终点止动装置 5 二系悬挂装置 6 横向悬挂装置 7 抗蛇行减振器 8 空气弹簧连杆
动车
转向架
拖车
TBU 130X240X160
1009（枕梁上边缘）
传动方式 传动比 电机额定功率[kw] 机械制动 转向架质量[kg]
(包括枕梁及其零部件)
轴装式平行轴传动
2.793
轮装盘形制动
560 轴装式盘形制动
≤10,000
≤7,500
CRH3C、CRH380B、CRH380BL、CRH380CL、CRH3A转向架参数对比 设计速度： 基本结构： 轴 重： 轴承型式： 电机悬挂： 齿轮箱传动比：
9 抗侧滚扭杆组成
数量 项目 名称
数量
2 10 动力转向架构架
1
1 11 轮盘制动组成
高速动车组转向架技术解析
高速动车组转向架技术解析摘要：动车组转向架对保障高速列车安全平稳运行起到重要作用。
科技的进步，带动高速动车的运行速度不断提高，为了适应动车不断提高的速度，动车组转向架的功能也在不断加强。
动车组转向架的优势在于保持高动力性能及适应高速平稳运行等方面远远超过传统转向架，动车组转向架的核心技术，在于科学合理利用轮轨之间的附着力，使轮轨之间相互作用力降低，从而使高速动车保持高动力性能和高速平稳运行的效果。
本文简单介绍高速动车组转向架技术，阐明转向架对于高速动车组的重要性，同时探讨高速动车组转向架技术常见问题、改进措施及检修技术。
以供同行借鉴。
关键词：高速动车组；转向架；技术解析引言近年来，高速动车凭借速度快的优势，已经适应城之间的快节奏生活，为人们外出交通提供快速便捷的方式，在我国铁路交通中逐渐确立了主导地位。
高速动车组转向架作为全列动车组部件的核心环节，它关系到高速动车组能否正常行驶，也关系到高速动车组安全问题，高速动车组转向架的作用在于确保动车在运行时的稳定性，同时确保动车组具有曲线通过能力，动车组转向架的技术水平直接影响我国高速动车组的运营效果。
因此，探讨高性能转向架的技术是高速动车从业技术人员面临的首要问题。
一、高速动车组转向架简介高速动车组转向架是决定高速动车组在高速运行时能否同时保证安全性和稳定性的关键因素。
高速动车组转向架的科学合理设计直接影响到车辆的舒适度和行驶安全性。
加载、牵引、缓冲和制动都是高速动车组转向架必不可少的功能。
以拖车转向架为例，它包括以下几个部分：首先是框架。
转向架依靠框架将各部分组成一个整体，不仅需要承载转向架的结构和尺寸，还要承受车体与轮对之间来自各个方向的载荷和扭力。
第二轮到轴箱定位装置。
它可以有效缓冲和减弱轨道车轮之间的冲击力和制动力，还可以提供引导功能，使车辆沿轨道平移成车轮的滚动。
三是悬挂装置。
它位于车架和轮对之间，可以减少不稳定的履带对动车组的影响。
四是第二悬挂装置。
转向架(1)解剖
CRH2 动车组转向架简介
• CRH2型转向架在原川崎重工生产的动车转向 架DT206和拖车转向架TR7004B基础上改进发 展而来，国产后型号分别为SKMB-200和 SKTB-200型转向架。动车组每节动车车厢下 有两个动力转向架，动力转向架由构架、轮 对轴箱、牵引装置、基础制动装置、二系悬 挂装置、驱动装置等组成。每台动力转向架 有两根动力轴，电机采用架悬方式，降低了 簧下质量，改善了动力学性能。拖车下是拖 车转向架，与动车转向架组成结构基本一致 ，但没有驱动装置。
• CRH2型编组：拖动动拖 拖动动拖
轨距mm 轴式
轴距mm 车轮直径mm
1435
B0-B0(M) B-B(T)
2500 860
空气弹簧中心距mm
2460
轴颈直径mm 轴颈中心距mm
质量t
130 2000
动车转向架7.5t 拖车转向架6.87t
最小通过曲线半径m
联挂时180 单车调车130
驱动装置悬方式及 架悬式、WN节联轴节
3 各种力的传递关系 （1）垂向力
车体、空气弹簧、构架侧梁、轴箱弹簧、轴箱、车轴 、车轮、钢轨
（2）横向力
车轮、车轴、轴箱、轴箱弹簧、构架侧梁、空气弹簧 、车体
、构架横梁、横梁连接梁、横向侧挡、车体侧挡、车 体
（3）纵向力（牵引、制动、纵向冲击）
车轮、车轴、轴箱、轴箱拉杆、构架侧梁、构架横梁 、牵引拉杆、中央牵引拉杆座、车体、车钩
• 每轴有3个装在轴上的制动盘。 • 制动单元装于横梁上。 • 分相区天线
构架
牵引装置 基础制动装置
（轴盘制动）
一系悬挂
二系悬挂 轮对轴箱
1 为动车转向架 2为拖车转向架 动车转向架及拖车转向架分布图
CRH动车组转向架 转向架总体剖析
? CRH5拖车转向架包括AX30513和AX30514两 种。与动车转向架相比，拖车转向架不具 有驱动装置，其余部分基本相同。动力车 转向架与拖车转向架主要区别是：
? 动力转向架与非动力转向架的主要区别是 ：
– 动力转向架有 2根动力轴，动力轴上装有两个 制动轮盘和一组齿轮箱；
– 非动力转向架有 2根非动力轴，非动力轴上装 有三个制动轴盘；
– 动力转向架比非动力转向架多一个电机吊架。
3.4 CRH5 动车组转向架简介
? CRH5型动车组中的动车（第1，2，4，7，8号车），分别装 用了AX30499、AX109567、AX30500三种M转向架，其中1、 8号车所装的AX30499和AX109567转向架轴端布置有轴温传 感器、ATP/LKJ2000速度传感器以及接地回流装置，另外 AX30499转向架前端安装了轮缘润滑装置和扫石器，在2、4 、7号车AX30500转向架安装有加速度传感器。
基础制动方式
轴箱定位方式 速度km/h
1435 B0-B0(M) B-B(T)
2700 890
2000
动车转向架7.06 拖车转向架4.66
联挂时145 单车调车100
体悬式、万向轴(M)
轴盘制动2+3组(M) 轴盘制动3+3组(T)
转臂式 最高运行速度250
? CRH3高速列车转向架分动力转向架(简称M)和非动力转向架 （简称T）两种类型。两种转向架采用基本一致的结构型式 ，构架为H型焊接构架，圆锥滚柱轴承单元，轴箱为转臂定
高速动车组转向架构架轻量化分析
87中国设备工程 2020.05 （下）中国设备工程Engineer ing hina C P l ant高速动车组转向架构架轻量化分析马乐坤 （中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266000）摘要：转向架是列车组的关键部件之一，具有传递动力、支撑车体、减振缓冲等重要功能。
文中介绍了国内通用型高速动车组转向架的基本结构，对国内转向架构架轻量化技术现状及其局限性进行分析，提出变截面优化设计理念，并对其可行性进行了探讨。
关键词：高速动车组；转向架；优化；轻量化中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2020）05（下）-0087-02近年来，随着我国高速动车组事业的快速发展，列车的运营速度越来越高，目前我国高铁动车运营时速最高已达350km/h。
转向架是列车组的关键部件之一，具有传递动力、支撑车体、减振缓冲等重要功能。
随着列车运行速度的不断提高，也为转向架结构的设计提出了更高的要求：在确保转向架高强度的结构可靠性同时，还要做到轻量化。
本文以构架结构轻量化为目标，为高速动车组构架的结构优化设计提供一定的参考，具有一定的工程实用价值。
1 动车转向架结构介绍在国内的动车组中，要求新型动车组主要部件具有一定的兼容性。
因此，文中以国内标准动车转向架为例，其构成主要包括以下4部分。
（1）构架：构架是动车转向架的基本框架，是各种载荷的传递体和承受体，其它零部件的安装均以转向架构架为基础。
（2）纵向牵引装置：起着纵向力的传递作用。
（3）悬挂装置：通常是指两系悬挂，由阻尼器和弹簧构成。
（4）轮对和轴箱：轮对直接将车辆的重力传递给轨道，并能够可靠地进行高速转动。
轴箱则是联接构架与轮对的活动关节，确保轮对能够可靠回转。
图1 动车转向架构架结构示意以及送风管道渗入热。
根据公式（8），求得送风量为14m 3/s。
系统送风量的计算，还应同时满足（1）冬季采暖工况需要的系统送风量；（2）各空调区域和舱室的最少换气次数所需要的送风量。
第三章转向架详解
第一节、转向架的作用、组成和分类 二、组成及各部分的作用
四、转向架分类
第一节、转向架的作用、组成和分类
1.按轴数分类：
两轴、三轴、四轴（极少）
四、转向架分类
第一节、转向架的作用、组成和分类
2.按弹簧装置形式分类 （1）一系悬挂（绝大多数货车及早期客车） （2）两系悬挂（客车、机车、高速货车）
高速列车在全世界各地的极速奔驰，现代城 轨车辆的飞速发展，无一不与转向架技术的进步 发展息息相关。
可以毫不夸张的说，转向架技术是“靠轮轨 接触驱动运行的现代机车车辆”得以生存发展的 核心技术之一。
走行部与转向架
一、作用
第一节、转向架的作用、组成和分类
1.承载（传力）---承受重量，均匀分配轴重 2.缓冲（平稳、减振）--3.转向---顺利通过曲线 4.制动 5.驱动（牵引）
4.车架与转向架之间的连接装置形式分类：
四、转向架分类ຫໍສະໝຸດ 第一节、转向架的作用、组成和分类
4.车架与转向架之间的连接装置形式分类：
四、转向架分类
第一节、转向架的作用、组成和分类
4.车架与转向架之间的连接装置形式分类：
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 一、DK3型地铁车辆转向架（老北京地铁）
206kp
中央牵引销 连接装置示 意图
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 二、深圳5号线地铁车辆转向架（ZMA080）
中央牵引连接装置
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 二、深圳5号线地铁车辆转向架（ZMA080）
三个力的传递过程
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 三、成都地铁车辆转向架
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 三、成都地铁车辆转向架
高速动车组转向架技术解析
交通科技与管理103技术与应用高速动车已经成为人们外出的主要交通方式，其也占据着我国铁路交通的主导地位。
高速动车组转向架作为全列动车组部件的重中之重，它不仅是保证高速动车组正常行驶的装置，也是保证高速动车组安全的核心装置，其能保证动车在运行时的稳定，保证动车组具有曲线通过能力，可以说动车组转向架的质量决定了我国高速动车组的运营质量。
因此，开发高性能转向架的技术是我国发展高速动车组技术的关键。
1 高速动车组转向架简介高速动车组转向架是决定高速动车组在高速运行时是否能同时保证安全及平稳的关键因素，科学合理的高速动车组转向架设计直接影响着车辆的舒适程度和运行安全。
承载、牵引、缓冲以及制动等都是高速动车组转向架必须具备的功能。
以拖车转向架为例，其包括以下几个组成结构：第一是构架。
转向架靠着构架来把各个零部件组成一个整体，其不仅要与转向架的结构和尺寸负荷，还要承受来自车体和轮对之间来自各个方向的负载和扭转力。
第二轮对轴箱定位装置。
它能够有效缓冲减弱轨轮之间的冲击力以及制动时产生的作用力，还可以提供引导功能，使车辆沿轨道的平移变成轮对的滚动。
第三是一系悬挂装置。
它处在构架与轮对之间，可以减小不平稳轨道对动车组的影响。
第四是二系悬挂装置。
它主要起到连接构架和车体的作用，也起到缓冲和较小构架和车体之间振动的作用。
第五是基础制动装置。
每个车的轴体上都具有三个制动盘，能让动车组按规定距离范围内制动停车。
2 转向架对于高速动车组的重要性转向架（二系悬挂装置）的存在使得高速动车组具有良好的舒适性[1]。
随着高速动车组的不断改进和完善，高速动车组转向架的结构设计相互之间也形成越来越多的相似点，它们之间最主要的设计共同点就是模块化、无摇枕、采用空气弹簧悬挂装置、有回转阻尼、加装弹性定位等。
由于随着高速动车组的行驶速度在不断地提升，即使比一般铁路小的多的不平稳路段也会对乘客的乘坐体验带来不良影响。
而转向架中使用的空气弹簧可以很好地解决了这一问题，它能有效减弱由于速度增加而带来的基础震动，很好地解决了其带来的车体损伤和环境噪声增大问题，减少了高速动车组在高速运行时脱离轨道的安全隐患。
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2018/10/5
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车体与构架之间（或摇枕与构架之间）安装抗蛇 行减振器，也可提供足够的回转阻尼，有效地抑 制转向架的蛇行运动。例如，MD52 型转向架在 采用磨耗形踏面的情况下，速度只能达到 160km/h，而装用抗蛇行减振器后，速度可提高 到 250km/h 。因此，在日、法的200km/h 以上转 向架上都安装有抗蛇行减振器。
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三、高速通过曲线的性能
高速客车通过曲线时，将产生过大的侧压力 , 会 造成轮、轨的剧烈磨损，还易引起脱轨、倾覆等 安全事故。
要合理地兼顾车辆的曲线通过性能与抗蛇行运动 稳定性要求。
此外，还需要控制噪声，减少自重，尤其是减轻 簧下质量等。
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德国于1974年开始生产MD52型转向架，最高运 营速度也是200km/h。
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二、高速转向架技术
尽管高速转向架的形式多种多样，但随着列车 速度的进一步提高，高速转向架的结构形式逐步 趋于类同，它们的主要特点是：无摇枕、空气弹 簧悬挂，有回转阻尼、加装弹性定位等。 下面简要介绍高速转向架的组成和相关技术。
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日本IS式（单拉板式）轴箱定位装置
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法国TGV转向架的轴箱定位装置
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6.回转阻尼装置。回转阻尼也是抑制高速转向架蛇 行运动的一个有效措施，一般采用以下两种装置： 旁承支重结构和抗蛇行减振器。 全旁承支重结构由摇枕上的旁承装置承受全部载 荷，当转向架相对车体转动时，上下旁承之间由 摩擦力形成的摩擦力矩阻止转向架相对车体转动， 以提供足够的回转阻尼。旁承支重具有结构简单， 可减轻车体摇枕梁和摇枕重量等优点，但需选择 适当的摩擦副材质。
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第二节 高速转向架技术
一、高速转向架发展概况 二、高速转向架技术
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一、高速转向架发展概况 20 世纪 50 － 80 年代，一些国家开始将列车速度 提高到140－160－200km/h。 日本东海道新干线列车所用的DT200型转向架， 最高运营速度为210km/h； 法国于1973年正式生产Y32型转向架，其最高运 营速度为200km/h；
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国外高速转向架的试验研究证明，当车辆的运行 速度超过200km/h时，有可能出现这种不稳定的 蛇行运动。 高速列车必须保证在其临界速度以下运行，以使 其运行稳定、安全。 通过改变转向架结构、优化参数使其具有较高 的临界速度，是研制高速转向架需要解决的关键 技术问题，也是高速转向架有别于一般转向架的 主要特点。
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二、高速运行的平稳性 平稳性是列车在规定的线路条件下、在设计最高 速度范围内运行时，设备能平稳工作、乘客感到 舒适的基本性能。 乘客舒适度是反映乘客在旅途中疲劳程度的综合 性生理指标。影响舒适度的因素很多，如车内设 备、通风、照明、温度、湿度、噪声、瞭望和振 动等等。不过，其中振动是车辆整个运行中始终 存在的、一直起作用的主要因素。
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一、高速运行的稳定性 轮对的蛇行运动
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轮对蛇行运动曲线为：
y y0 sin t 其中 － 轮对蛇行运动的角频率
0
br0
V
V－ 车辆运行速度
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当铁道车辆在某一速度以下运行时，即使有一定的 线路扰动使车辆在横向偏离线路中心位置，但扰动 消失后，车辆的横向振动会逐渐衰弱，最后回到线 路中间位置，因此车辆运动是稳定的； 而当车辆在某一速度以上运行时，蛇行运动的振幅 将会越来越大，直至车轮轮缘碰撞钢轨，损伤车辆 及线路，甚至造成车辆脱轨、倾覆等行车安全事故。 这时列车运行是不稳定的，这一速度称为蛇行稳定 性临界速度，简称临界速度。
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1.构架。它是安装各种零部件的载体，承受和传递 垂向力、水平力和扭矩等。
2.轮对。轮对直接向钢轨传递列车重量的动作用力， 通过轮对的回转实现列车在钢轨上的运行。有些 转向架的制动力也通过轮对实现。
3.弹簧悬挂装置。它是用来保证一定的轴重分配、 缓和轮轨冲击作用，是保证车辆运行平稳性等动 力学性能的重要装置。
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理论分析和实践经验表明，车辆的垂向和横向运 行平稳性随速度提高而下降。 通常用平稳性指数 W （ Sperling 方法的评价计算 值）来表示。它反映了力的变化率引起的冲动和 振动时的动能大小对舒适度的影响。
a W 0.89610 F( f ) f
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7.抗侧滚装置。为了使高速客车具有良好的垂直振 动性能，车体悬挂装置的总静挠度至少需要 200mm 以上，其中 80 ％左右分配在中央弹簧上。 而在垂向悬挂比较柔软的情况下，
第三章 高速列车转向架技术
第一节 高速转向架应具备的性能
第二节 高速转向架技术
第三节 高速列车转向架
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第一节 高速转向架应具备的性能
一、高速运行的稳定性
二、高速运行的平稳性
三、高速通过曲线的性能
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在设计制造高速转向架时，必须ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ决其 高速运行时的稳定性、平稳性和良好的曲 线通过性能等关键技术问题，以保证高速 列车安全行驶、乘坐舒适、减少维修。
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4.牵引装置。它是车体与转向架的连接装置，用以 传递车体与转向架之间的水平力等，同时保证车 体与转向架之间回转运动。 5.轴箱定位装置。它是联系构架和轮对的活动“关 节”，除了保证轮对能自由回转外，还能在构架 与轴箱之间产生相对运动时由它传递纵向力和横 向力，并实现弹性定位作用。目前，高速转向架 的轴箱定位装置有单（双）拉板式、拉杆式、转 臂式以及采用橡胶弹簧等多种结构形式。