城轨车辆-转向架
5.基础制动装置
图3-92 基础制动装置 (PC7YF型踏面单元制动器) 1—制动缸 2—制动活塞 3—闸瓦托 4—缓解活塞 5—缓解风缸6—活塞 7—弹簧 8—螺纹套筒 9—缓解拉环
10—活塞杆 11、13—制动杠杆 12—活塞
14—闸瓦间隙调节 15—闸瓦托吊
6.传动装置 7.轮缘润滑装置
第七节 典型地铁及轻轨车辆转向架介绍 四、南京地铁转向架
城市轨道交通车辆
第三章 转向架
第五节 弹性悬挂元件
一、弹性元件的作用及特性 二、钢弹簧 三、橡胶元件 四、空气弹簧 五、抗测滚扭杆 六、油压减振器
六、液压 （油压） 减振器
城市轨道交通车辆的车轮与钢轨面之间是钢对 钢的接触，车轮表面的不规则和轨道的不平顺都将 直接经车轮传到悬挂部件上去，从而引起城市轨道 交通各部分的高频和低频振动，如果这种振动不经 过减振器来减弱，则会降低机械部件的结构强度和 使用寿命以及恶化运行品质，这对运输的安全性、 舒适性和经济性都是不利的。为了保证城市轨道交 通在线路上安全、平稳地运行，必须在其走行部即 转向架中装用具有良好性能的减振元件。
1—轴箱弹簧 2—构架 3—摇枕弹簧 4—纵向拉杆 5—基础制动装置
1.轮对轴箱弹簧装置
1—轴箱体 2—滚道座 3—钢球 4—弹簧前盖 5—轴 箱弹簧 6—螺栓 7—弹簧定位座8—橡胶缓冲垫 9—螺 母 10—外套 11—硫化橡胶 12—内套 13—心轴
2.转向架构架
1—轴箱弹簧座 2—构架 3—节点座 4—齿轮箱吊座 5—牵引拉杆 6—制动吊座 7—受流器座
第六节 传 动 装 置
一、爪形轴承的传动装置
齿轮箱轴悬挂 驱动电机构架悬挂
1—牵引电动机 2—电动机弹性悬挂 3—驱动小齿轮 4—车轴上大齿轮 5—减速齿轮箱 6—爪形轴承 7—制动盘
异步电机
齿轮箱轴悬挂 驱动电机构架悬挂
第六节 传 动 装 置
二、横向牵引电机空心轴式传动装置
1—牵引电动机 2—小齿轮 3—驱动轴 4—大齿轮 5—空心轴 6—联轴器 7—减速齿轮箱 8—制动盘
二、天津滨海快速轨道交通车辆转向架
动车转向架
1—转向架构架 2—一系悬挂装置 3—二系悬挂装置 4—牵引装置 5—轮对 6—齿轮减速箱 7—齿式联轴器 8—牵引电动机 9—基础制动装置 10—ATP安装梁
动车转向架
1.构架特点
1)横梁用无缝钢管制成。 2)侧梁作空气簧附加气室。 3)侧梁和无缝钢管焊接处用环形加强 板。
几种类型的中央牵引连接装置
中央牵引装置
1—中心销 2—牵引梁 3—防尘罩 4—衬套 5—中心销套 6—横向油压
减振器
7—空气簧异 常上升止挡
8—安装板 9—牵引叠层橡胶 10—横向缓冲橡胶
1—中心销 2—牵引杆 6—起吊保护螺栓 7—中心销导架 8—中心架 9—定位螺母 10—复合橡胶衬套
牵引连接装置
3.摇枕弹簧装置
空气簧
1—摇枕配管 2—下心盘 3—摇枕 4—下旁承摩擦 板 5—密封环 6—橡胶垫 7—空气弹簧 8—牵引拉 杆 9—高度控制装置 10—电磁阀及单向阀组成
1—上盖 2—下盖 3—碗形橡胶垫 4—橡胶囊
4.基础制动装置
1—固定拉杆 2—下推杆 3—安全吊 4—移动杠杆 7—闸瓦及吊
横向止挡的特性曲线
牵引连接装置
3—牵引杆 4—牵引座 5—轴 三、横向油压减振器特性
1—中心销 2—牵引杆 3—横向减振器 4—牵引座
横向油压减振器的阻尼曲线
第六节 传 动 装 置
所谓驱动装置是指将城轨车辆动车传 递过来的能量有效地传递给轮对(或车轮) 的执行装置。
作用:将电机的扭矩转化为轮对转矩, 其结构形式和布局对动车转向架动力学 性能影响巨大.分为六种形式
表3-1 转向架主要技术参数
图3-93 动力转向架(PB)
图3-94 先行拖车转向架(TBEX)
图3-95 中间拖车转向架(TBIN)
1.构架
图3-96 动力转向架构架 1—空气簧接口 2—管道支架 3—电动机连接件
4—横向缓冲器托架 5—制动装置连接件 6—横向构件 7—扭接连杆托架 8—侧构架
图3-97 拖车转向架构架 1—空气簧接口 2—管道支架 3—横向缓冲器托架 4—制动装置连接件
5—扭接连杆托架 6—侧构架
2.轮对和轴箱 (1)轮对 轮对是车辆走行部分中最重要的部分之一，它由 车轮和车轴组成。 1)车轮。 2)车轴。 (2)轴箱 装配在轴颈上的部件是迷宫式轴箱，采用的是滑 脂润滑的滚柱轴承，它不需要加满轴承滑脂。 3.驱动装置
(4)上下联结部分 它是油压减振器上下两端与 转向架的摇枕和弹簧托板上的安装座相联结的 部分。 (5)油压减振器的油液 由于我国南北气温相差 很大，东北地区冬季严寒而南方地区夏季炎 热，温度变化范围为-40～+40℃。
(6)油压减振器的阻尼特性计算原理 1)在芯阀顶面加垫，使芯阀下移，而阀套不
动，因而使初始节流孔加大，使阻力适当减小。 2)在阀座的端面加垫，使阀座及套阀下移，芯
4.牵引装置
图3-90 构架 1、2—侧梁 3—横梁 4—导框 5—轴箱拉杆座 6—轴箱圆弹簧安装座 7—起吊座 8—空气簧安装座 9—牵引电动机安装座 10—轴箱橡胶减振器案装座 11—齿轮箱吊座
图3-91 牵引装置 1—中心销 2—中心销座 3—复合弹簧
4—牵引梁 5—螺母6—牵引拉杆 7—横向橡胶止挡
由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计 的大于压缩阀，在同样压力作用下，伸张 阀及相应的常通缝隙的通道载面积总和小 于压缩阀及相应常通缝隙通道截面积总 和。这使得减振器的伸张行程产生的阻尼 力大于压缩行程的阻尼力，达到迅速减振 的要求。
第六节 牵引连接装置
车体与转向架的连接装置，称为牵引连 接装置。牵引连接装置既是承载装置，传 递重力；又是牵引装置，传递纵向力；也 可传递横向力，并可实现一定范围内的回 转，容许车体相对于转向架一定范围内的 横动。
4.减振装置 (1)一系悬挂 一系悬挂如图3-99所示。
图3-98 驱动装置
1—连接构架 2—安全锁 3—Watteeuw齿轮箱 4—连接构架 5—扭接连杆 6—安全凸缘(安装在构架) 7—Esco联轴器 8—电动机速度传感器 9—牵引电动机
一、油压减振器的结构
1—压板 2—橡胶垫 3—套 4—防尘罩 5、8—密封圈 6—螺盖 7—密封盖 9—密封托垫 10—密封弹簧 11—缸端盖 12—活塞杆 13—缸体 14—储油筒 15—芯阀 16—芯阀弹簧 17—阀座 18—涨圈 19—阀套 20—进油阀体 21—锁环 22—阀瓣 23—防锈帽 24、25—螺母
图3-85 一系悬挂装置
4.轴箱和轴承
a)防滑 b)ATP c)普通 d)接地 图3-86 轴箱组成
5.轮对 6.基础制动装置 7. ATP安装梁
8.驱动装置
图3-87 ATP安装梁
第七节 典型地铁及轻轨车辆转向架介绍
三、上海、广州地铁1号线电动客车转向架
1.轮对轴箱装置 2.弹簧减振装置 3.构架
活塞部分结构
1—25同上图 26—活塞 27、29—调整垫 28—节流孔
进油阀部分
20—进油阀体 21—锁环 22—阀瓣
结构说明
(1)活塞部分 活塞部分是产生阻力的主要部分。 (2)进油阀部分 进油阀部分装在油缸的下端，是补 充和排出油液的一个通道。 (3)缸端密封部分 油缸端部有专门的密封结构，一 方面使活塞上下运动时起导向作用，使活塞中心和 油缸中心线路始终保持一致；另一
图3-88 驱动装置
图3-89 上海地铁动车转向架 1—构架 2—轴箱装置
3—轮对 4—叠层橡胶弹簧 5—空气簧和弹性元件 6—垂向油压减振器 7—横向液压减振器
8—抗侧滚扭杆 9—横向橡胶缓冲挡 10—中心销 11—Z形拉杆
12—牵引电动机 13—齿轮减速箱 14—基础制动装置 15—速度传感器
16—接地装置
(1)电动机 每个动力转向架都配备有两个Alstom 4LCA 213 8型牵引电动机，这两个电动机横向安装在转向架构架横向 构件上。 (2)联轴器 动力通过Esco FTRN 70挠性联轴器从电动机传 输给齿轮箱。 (3)齿轮箱 齿轮箱(图3-98中3)是Watteeuw SHA 910两级减 速齿轮箱，一个输入轴装有一级小齿轮(27齿)，一个中间轴 装有一级齿轮(78齿)、二级小齿轮(27齿)，输出轴装有一、 二级齿轮(65齿)。
五、牵引电机对角配置的单独轴一纵向传 动装置
1—牵引电动机 2—连杆轴 3—驱动锥齿轮 4—轮轴 5—减速箱 6—制动盘
第六节 传 动 装 置
六、牵引电动机置于车体上的传动装置
第七节 典型地铁及轻轨车辆转向架介绍
一、DK型地铁电动客车转向架
北 京 地 铁
DK3型转向架
1—牵引电动机 2—齿轮传动装置 3—轮轴 4—连杆轴 5—传动支撑 6—制动盘 7—制动装置
横向牵引电机空心轴驱动机构
横向牵引电机空心轴驱动机构
横向牵引电动机空心轴式驱动结构装配图
三、两轴一纵向驱动、骑马式传动装置
1—牵引电动机 2—联轴器 3—驱动锥齿轮 4—空心轴 5—橡胶联轴器 6—轮轴 7—减速箱 8—制动盘
四、全弹性结构的两轴一纵向传动装置
1—牵引电动机 2、5—联轴器 3—驱动锥齿轮 4—万向接头空心轴 6—轮轴 7—减速箱 8—制动盘
油压减振器的工作原理
在压缩行程时，指车 轮移近构架，减振器受压 缩，此时减振器内活塞向 下移动。活塞下腔室的容 积减少，油压升高，油液 流经流通阀流到活塞上面 的腔室（上腔）。上腔被 活塞杆占去了一部分空 间，因而上腔增加的容积 小于下腔减小的容积，一 部分油液于是就推开压缩 阀，流回贮油缸。这些阀 对油的节约形成悬架受压 缩运动的阻尼力。
第六节 牵引连接装置
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城市轨道交通车辆工程第三章 城轨车辆转向架
包括轴箱弹簧、垂向减振器和轴箱定位装置等。
（4）构架 —— 转向架的骨架，它将转向架的各个零、部件组 成一个整体，并承受和传递各种力。它包括侧梁、横梁或端梁， 以及各种相关设备的安装或悬挂支座等。
（5）二系悬挂（车架/体与转向架间的连接装置）—— 用以传
递车体与转向架间的垂向力和水平力，使转向架在车辆通过曲线
时能相对于车体回转，并进一步减缓车体与转向架间的冲击振动 ，同时必须保证转向架安定。它包括二系弹簧、各方向减振器、 抗侧滚装置和牵引装置等。 （6）驱动装置（动力转向架）—— 将动力装置的扭矩最后有
效地传递给车轮。包括牵引电机、车轴齿轮箱、联轴节或万向轴
和各种悬吊机构等。
（7）基础制动装置 —— 由制动缸传来的力，经放大系统（
第三章
城轨车辆转向架
• 第一节 概
述
转向架是车辆最重要的组成部件之一。其结构是否合理直
接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。 高速列车在世界各地疾速奔驰，现代城轨车辆飞速发展，无 一不与转向架技术的进步发展息息相关。 可以毫不夸张地说，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。
进。 （3）缓冲 —— 缓和线路不平顺对车辆的冲击，保证车辆具 有良好的运行平稳性和稳定性。
（4）转向 —— 保证车辆顺利通过曲线。
（5）制动 —— 产生必要的制动力，以使车辆在规定的距离内 减速或停车。 当然，非动力转向架并不产生驱动力，它是被别人拉着走的， 因此它可以没有牵引作用（任务）。
二、转向架的组成及各部分的作用
三、典型城轨车辆转向架构架简介
1．北京地铁车辆DK3型转向架构架 2．上海地铁车辆SMC型转向架构架
• 第五节 弹簧装置及减振器
(完整版)《城市轨道交通车辆总体及转向架》04城轨车辆转向架
单侧闸瓦式
双侧闸瓦式
26
27
5、牵引电机与齿轮变速 传动装置
使牵引电机的扭矩转 化为轮对或车轮上的转矩， 利用轮轨之间的粘着作用， 驱动车辆沿着钢轨运行。
28
6、转向架支承车体装置 车体与转向架联结部分的结构应能满足安全可靠地
支承车体，并传递各种载荷和作用力，同时车体与转向 架之间应能绕不变的旋转中心相对转动，以使车辆顺利 通过曲线。一般转向架支承车体的方式有心盘集中承载、 非心盘承载(或旁承承载)和心盘部分承载3种。
3、三个力的传递过程 垂向力 横向力 纵向力
60
第四节 转向架构架
一、组成及作用
1、作用 转向架构架是转向架的骨架，用以安装转向架各组
成部分和传递各方向的力，并用来保持车轴在转向架内的 位置。 2、组成
一般由左右两侧梁和几个横梁组成。
61
二、转向架构架的设计原则
① 必须全面考虑构架与各有关零、部件的相互位置关系，合 理布置结构；
影响显著。增大跨距可增加车体抗倾覆的复原力矩，提高车体 在弹簧上的稳定性。根据摇枕悬挂装置中弹簧横向跨距的不同 可分为： 1）外侧悬挂 转向架摇枕弹簧横向跨 距大于构架两侧梁纵向中 心线距离，称为外侧悬挂 转向架。
43
2）内侧悬挂 摇枕弹簧横向跨距小于构架两侧梁纵向中心线距离，
称内侧悬挂转向架。
3）中心悬挂 摇枕弹簧横向跨距与构架两侧梁纵向中心线距离相等，
33
1）拉板式定位 用特种弹簧钢材制成的薄片形定位拉板，其一端与轴箱连
接，另一端通过橡胶节点与构架相连。利用拉板在纵、横向的 不同刚度来约束构架与轴箱的相对运动，以实现弹性定位。拉 板上下弯曲刚度小，对轴箱与构架上下方向的相对位移约束很 小。
城市轨道交通车辆 第04章 转向架
第四章 转向架
1
• 1. 转向架的作用 • 2. 转向架的组成 • 3. 转向架新技术
2
1.转向架的作用
• 车辆的发展
– 铁路运输发展初期，世界各国均采用将轮对 直接安装在车体下面的二轴车辆
3
1.转向架的作用
• 二轴车的缺点
– 载重小、车体长度短 – 通过小半径曲线 困难
4
1.转向架的作用
• 与二轴车结构相仿的多轴车辆
23
• （三）车轴材质及要求 • 车轴采用优质碳素钢，如平炉钢或电钢钢锭或 专门的车轴钢坯加热锻压成型，经过热处理（正 火或正火后再回火）和机械加工制成。为了提高 车轴的疲劳强度，对轴颈、防尘板座和轮座要进 行滚动强化和精加工。
24
• 空心车轴 作用：车轴是转向架轮对重要组成部分，直接影响车辆 运行的安全性，又是转向架簧下质量的主要组成部分， 特别是对于高速车辆和重载车辆，降低车辆簧下部分质 量对改善车辆运行平稳性和减小轮轨间动力作用有重要 影响。空心车轴比实心车轴可减轻20%-40%的质量，一 般可减轻重60 ～ 100kg，甚至更多。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
45
• （4）转臂式轴箱定位的螺旋圆弹簧：定位转臂一端与圆 筒形轴箱体固接，另一端以橡胶弹性节点与焊在构架上的 安装座相连。橡胶弹性节点容许轴箱相对构架有较大上下 方向位移，但它里边的橡胶件使轴箱横向与纵向位移的定 位刚度不同，以适应纵、横两个方向不同弹性定位刚度的 要求。
46
• （5）V形橡胶弹簧定位：轴箱和构架间设有橡胶弹簧， 合理选取刚度，实现弹性定位。
27
• 车轮
• （一）车轮各部分名称及作用 • 目前我国铁路车辆上使用的车轮绝大多数是整体辗钢轮， 它包括踏面、轮缘、轮辋、幅板和轮毂等部分。 • 在车轮与钢轨的接触面称为踏面。一个突出的圆孤部分称为 轮缘，是保持车辆沿钢轨运行，防止脱轨的重要部分。 • 轮辋是车轮上踏面下最外的一圈。辐板是联接轮辋与轮毂的 部分，辐板上有两个圆孔，便于轮对在切削加工时与机床固 定和搬运轮对之用。
1
• 1. 转向架的作用 • 2. 转向架的组成 • 3. 转向架新技术
2
1.转向架的作用
• 车辆的发展
– 铁路运输发展初期，世界各国均采用将轮对 直接安装在车体下面的二轴车辆
3
1.转向架的作用
• 二轴车的缺点
– 载重小、车体长度短 – 通过小半径曲线 困难
4
1.转向架的作用
• 与二轴车结构相仿的多轴车辆
23
• （三）车轴材质及要求 • 车轴采用优质碳素钢，如平炉钢或电钢钢锭或 专门的车轴钢坯加热锻压成型，经过热处理（正 火或正火后再回火）和机械加工制成。为了提高 车轴的疲劳强度，对轴颈、防尘板座和轮座要进 行滚动强化和精加工。
24
• 空心车轴 作用：车轴是转向架轮对重要组成部分，直接影响车辆 运行的安全性，又是转向架簧下质量的主要组成部分， 特别是对于高速车辆和重载车辆，降低车辆簧下部分质 量对改善车辆运行平稳性和减小轮轨间动力作用有重要 影响。空心车轴比实心车轴可减轻20%-40%的质量，一 般可减轻重60 ～ 100kg，甚至更多。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
45
• （4）转臂式轴箱定位的螺旋圆弹簧：定位转臂一端与圆 筒形轴箱体固接，另一端以橡胶弹性节点与焊在构架上的 安装座相连。橡胶弹性节点容许轴箱相对构架有较大上下 方向位移，但它里边的橡胶件使轴箱横向与纵向位移的定 位刚度不同，以适应纵、横两个方向不同弹性定位刚度的 要求。
46
• （5）V形橡胶弹簧定位：轴箱和构架间设有橡胶弹簧， 合理选取刚度，实现弹性定位。
27
• 车轮
• （一）车轮各部分名称及作用 • 目前我国铁路车辆上使用的车轮绝大多数是整体辗钢轮， 它包括踏面、轮缘、轮辋、幅板和轮毂等部分。 • 在车轮与钢轨的接触面称为踏面。一个突出的圆孤部分称为 轮缘，是保持车辆沿钢轨运行，防止脱轨的重要部分。 • 轮辋是车轮上踏面下最外的一圈。辐板是联接轮辋与轮毂的 部分，辐板上有两个圆孔，便于轮对在切削加工时与机床固 定和搬运轮对之用。
城轨车辆转向架的维护与检修—转向架概述
构架组成分为动车构架和拖车构架，其侧梁结构相同，动车构架横梁有 驱动装置接口。构架侧梁采用箱型全钢板焊接结构，与侧梁相贯通的横梁用 无缝钢管制成。钢板材料选用Q345C，无缝钢管选用 Q345D，兼作空气弹簧 附加空气室，侧梁与无缝钢管间的焊接是用圆环形板进行加强。动车构架中 牵引电机安装座、齿轮箱吊杆座采用板材与横梁钢管焊接而成。
01
2、差压阀、高度调整阀
高度调整阀如图 3-11 所示，其主要作用 是：维持车体地板面在不同静载荷下都与轨面 保持一定的高度；在车辆通过曲线时，由于车 体的倾斜，使得转向架左右两侧的高度调整阀 分别发生进、排气的不同作用，从而减少车辆 的倾斜。另外，在直线上运行时，车辆在正常 的振动情况下不发生进、排气作用，差压阀和 0高1 度调整阀的原理如图 3-12 所示。
01
轮缘润滑工作原理： 利用压缩空气在管道内的流动，带动润滑油沿管道内壁不断流动，把 油气混合体输送到润滑点。系统喷射时间为 6-10 秒，这使得喷射到轮 缘上的润滑剂极为精细，同时也使得由于列车行驶时的离心力导致的润 滑剂飞溅现象彻底消失，达到节约成本和减少对机车污染的效果。系统 的核心部件是气动泵，该泵在泵出润滑剂后的回程过程中能充分吸油。 润滑剂和压缩空气的混合就在泵的出口进行，油气混合物通过管道以 310bar 的压力输送到列车转向架。
01
受流器安装
转向架构架侧梁下部中间位置设置受流器安装座，受电靴 与熔断器箱采用分体形式，熔断器箱安装在侧梁外侧构架中心 位置，如图 3-23 所示。受流器连接电缆沿构架侧梁外侧走 线，走向与制动管路接口相同。转向架上采用线卡固定受流器 电缆。
01
SDB-80 型转向架主要结构部件
（二）一系悬挂
一系轴箱弹簧装置采用圆锥叠层橡胶弹簧。叠层橡胶弹簧基本材料为橡胶，具有 一定的阻尼，能够起到减振和降噪的作用，如图 3-6 所示；在径向开挖缺口槽，可 实现纵向和横向不同的定位刚度。轴箱的顶部和转向架构架的止档之间的距离可用 调整垫进行调整。轴箱和构架间设有轴箱吊，满足整体起吊要求。动、拖车的一系 弹簧刚度值不同，动车弹簧用 M 标示，拖车弹簧用 T 标示。每个轴箱安装两个一 系叠层橡胶弹簧，且有左右之分，左体弹簧用 L 标示，右体弹簧用 R 标示。空载 情况下，叠层橡胶弹簧的高度为 227±1mm。运营维护过程中 A=40～52mm（A 位置 见图 3-6），同一转向架高度差小于 4mm，若超差，则通过调整垫进行调整，加垫 调整01 时，将厚垫置于上方，并且总厚度不得超过20mm。
01
2、差压阀、高度调整阀
高度调整阀如图 3-11 所示，其主要作用 是：维持车体地板面在不同静载荷下都与轨面 保持一定的高度；在车辆通过曲线时，由于车 体的倾斜，使得转向架左右两侧的高度调整阀 分别发生进、排气的不同作用，从而减少车辆 的倾斜。另外，在直线上运行时，车辆在正常 的振动情况下不发生进、排气作用，差压阀和 0高1 度调整阀的原理如图 3-12 所示。
01
轮缘润滑工作原理： 利用压缩空气在管道内的流动，带动润滑油沿管道内壁不断流动，把 油气混合体输送到润滑点。系统喷射时间为 6-10 秒，这使得喷射到轮 缘上的润滑剂极为精细，同时也使得由于列车行驶时的离心力导致的润 滑剂飞溅现象彻底消失，达到节约成本和减少对机车污染的效果。系统 的核心部件是气动泵，该泵在泵出润滑剂后的回程过程中能充分吸油。 润滑剂和压缩空气的混合就在泵的出口进行，油气混合物通过管道以 310bar 的压力输送到列车转向架。
01
受流器安装
转向架构架侧梁下部中间位置设置受流器安装座，受电靴 与熔断器箱采用分体形式，熔断器箱安装在侧梁外侧构架中心 位置，如图 3-23 所示。受流器连接电缆沿构架侧梁外侧走 线，走向与制动管路接口相同。转向架上采用线卡固定受流器 电缆。
01
SDB-80 型转向架主要结构部件
（二）一系悬挂
一系轴箱弹簧装置采用圆锥叠层橡胶弹簧。叠层橡胶弹簧基本材料为橡胶，具有 一定的阻尼，能够起到减振和降噪的作用，如图 3-6 所示；在径向开挖缺口槽，可 实现纵向和横向不同的定位刚度。轴箱的顶部和转向架构架的止档之间的距离可用 调整垫进行调整。轴箱和构架间设有轴箱吊，满足整体起吊要求。动、拖车的一系 弹簧刚度值不同，动车弹簧用 M 标示，拖车弹簧用 T 标示。每个轴箱安装两个一 系叠层橡胶弹簧，且有左右之分，左体弹簧用 L 标示，右体弹簧用 R 标示。空载 情况下，叠层橡胶弹簧的高度为 227±1mm。运营维护过程中 A=40～52mm（A 位置 见图 3-6），同一转向架高度差小于 4mm，若超差，则通过调整垫进行调整，加垫 调整01 时，将厚垫置于上方，并且总厚度不得超过20mm。
城市轨道交通车辆—转向架
轮对类型
1、车（轴2）轮对
铁路车辆用的车轴采用优质碳素钢加热锻压成型，经过热处理 和机械加工制成。绝大多数是圆截面实心轴。
车轴各部位受力状态不同及装配的需要，其直径也不大一样，各部位名称和作 用如下：
（1）轴颈：用以安装滚动轴承，即轴箱安装位置。 （2）轮座：是车轴与车轮配合的部位。 （3）齿轮座、齿轮箱轴承：动车车轴的一端有传动齿轮安装座和齿轮箱轴承安 装座。
转向 架
抗侧滚 装置
基础制 动装置
轴箱
牵引驱 动装置
轮对
转向架的组成
构架一般为“H”型结构，是转向架的主要承载部件。
（1）构架
构架主要功能：
•安装转向架部件及相关系统的安 装座 •悬挂齿轮箱 •悬挂电机 •安装基础制动单元 •传递牵引力、制动力和承担车体 重量。
（2）轮对 轮对是由一根车轴和两个相同的车轮组成，在轮轴结合部采用过盈配合，采用
齿轮箱
齿轮箱：起加减速、传递并增大扭矩的作用，它一段 悬挂在构架上，一端安装在相应的车轴上。
牵引连接装置
牵引连接装置由中心销、牵引杆等部件组成，车体和转向架通过牵引连接装置连接为 可以相互运动的整体，为了减轻车辆运行中的振动和冲击，使力传递平稳，各部件的连接 处安装有橡胶关节套、复合弹簧等金属橡胶元件。
（2）使2、车辆主顺要利通功过曲能线及结构 转向架可以相对于车体回转，能灵活的沿着直线线路运行或顺利地通过曲线， 减少运行阻力与噪声，提高运行速度，保证车辆安全运行。
（3）传2、递牵主引要力和功制动能力及结构 转向架充分利用轮轨之间的粘着，根据工况通过轴承装置使车轮沿钢轨的滚动 和车体沿线路运行的平动相互转化，传递牵引力（动车）和制动力。
（4）悬挂系统
• 城轨车辆悬挂系统主要由一系弹簧和二系弹簧组成，一系弹簧位于轮对与构 架之间，二系弹簧在车体和构架之间。
城市轨道交通车辆与结构(第二章转向架)
(c)
(a)具有双排球形转盘的铰接转向架；(b) 具有球心盘的铰接转向架； (c) TGV高速列车的雅可比铰接转向架
第二节 轮对
轮对的组成及基本要求 车轴 车轮
第三节 轴箱装置
滚动轴承轴箱装置的特点 车辆滚动轴承轴箱装置的型式 滚动轴承的选型、精度等级及材质
第四节 弹性悬挂元件的结构、 设计及计算
二、转向架的基本构成
1. 2. 3.
4.
5.
6.
轮对及轴箱装置 构架 转向架支承车体装置 弹性悬挂装置 齿轮变速传动装置 制动装置
上海地铁新型转向架
上海地铁新型转向架
轮对
轴箱
构架
摇枕
基础制动装置
三、转向架结构分类
按车轴的数目和类型 按轴箱定位方式 按弹簧装置的型式 按摇枕弹簧的横向跨距 按车体与转向架之间的载荷传递方式 铰接式转向架的车体与转向架连接方式
（2）差压阀
差压阀是保证一个转向架两侧空气弹簧的 内压之差，不能超过为保证行车安全规定 的某一定值，若超出时，则差压阀自动沟 通左右两侧的空气弹簧，使压差维持在该 定值以下。所以，差压阀在空气弹簧悬挂 系统装置中起保证安全的作用。
差压阀原理及结构
选择差压阀的差压值时注意事项
①在转向架左右两侧空气弹簧为均载条件下，车辆正常运行时，该 压差值应不影响由于车辆振动所引起的空气弹簧内压变化的值。 ②差压阀的压差值应高于车辆在曲线(包括过渡曲线)上运行时，仅 是由于车体两侧增减载的载荷变化，使左右两个空气弹簧内压变化 的压差值(包括高度控制阀的充、排气作用)。 ③在上述两个要求的允许条件下，尽量取较小的压差值，使各空气 弹簧承载不会发生过分的不均衡，以提高车辆的运行平稳性和抗脱 轨性能。 ④当转向架一侧空气弹簧发生破裂事故时，另一侧空气弹簧内压不 能过高，并仍使车辆能以较低速安全运行，以便于事故的处理。 一般差压阀的压差值取为0.08～0.12MPa。
城轨车辆-转向架-第一讲
城市轨道交通车辆第三章 转向架第三章 转向架【问题导入】车辆走行部分在车辆运行中起着非常重要的作用，其不仅 承受了车体的载荷，而且传递纵向力、垂向力和横向力。
转向 架是支承车体并担负车辆沿着轨道走行的支承走行装置。
为了 便于通过曲线，在车体和转向架之间设有心盘或回转轴，转向 架可以绕心盘或回转轴相对车体转动。
由于车辆在线路上运行 时通过道岔、弯道及车辆加速、减速等原因会产生各种冲击和 振动，为了改善车辆的运行品质和满足运行要求，在转向架上 设有弹簧减振装置和制动装置。
对于动车，转向架上还装有牵 引电动机和减速机构，将牵引电动机的转矩通过齿轮转动传递 给轮对，转化为列车前进的牵引力，以驱动车辆运行。
我们这 一章就是要学习这些知识。
第三章 转 向 架【学习目标】1.掌握三向力(纵向力、垂向力、横向力)的传递 路径。
2.掌握转向架的结构、组成及分类。
3.画出轮箍的外形图并进行相关的标注； 4.熟练掌握各种弹簧的结构。
5.掌握空气弹簧、橡胶弹簧、抗侧棍扭杆、油压 减振器等部件的工作原理、结构以及调整方法。
6.驱动系统结构原理第三章 转 向 架【教学建议】1.教学场地：在教室、互联网多媒体教室及转向架模型实训 室中进行，课后可实地参观。
2.设备要求：至少具有能连接互联网的多媒体教室一个，动 车、拖车转向架的仿真模型各一套，或能放视频投影的设 备 。
3.课时要求：课堂讲授6-8课时；模拟操作4课时；实际练习 4课时。
认识转向架认识转向架• 转向架的概念： • 把两个或几个轮对用专门的构 架（或侧架）组成的一个小车，称 为转向架。
• 常见的多轴轨道交通车辆通常 都采用带转向架的结构形式。
认识转向架第三章 转 向 架第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 城轨车辆转向架的作用与组成 城轨车辆转向架的分类 转向架构架 轮对轴箱装置 弹性悬挂及减振元件 牵引连接装置 传动装置 几种典型城轨转向架介绍第一节城轨车辆转向架的作用与组成一、转向架的作用与要求1)城轨车辆采用转向架是为了增加车辆的载重质量、 长度和容积，提高列车运行速度。
城轨车辆转向架解读
城市轨道交通
——城轨车辆转向架
概述
转向架是车辆最重要的组成部件之一。其结构是否合理直接影 响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。 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。 根据国内外城轨车辆转向架的设计经验，通常采用以下设计原 则： 1、采用高柔性的弹簧悬挂系统，以获得良好的振动性能。 2、采用高强度、轻量化的转向架结构，以降低轮轨间的 动力作用。 3、采用能有效地抑制转向架蛇形运动，提高转向架蛇形 运动临界速度的各种措施。 4、基础制动装置采用复合数分类 一般铁道机车车辆有2轴转向架、3轴转向架和4轴转向架等。 2、按弹簧装置形式（悬挂方式）分类 有一系悬挂和二系悬挂转向架之分 3、按轴箱定位形式分类 常见的轴箱定位装置的结构形式有： （1）拉杆式定位 （2）拉杆式定位 （3）转臂式定位 （4）层叠式橡胶弹簧定位 （5）干摩擦式导柱定位 （6）导框式定位 4、车架（体）与转向架间的连接间的连接装置形式分类 可分为有心盘（或有牵引销）转向架、无心盘（或无牵引销）转向 架和铰接式转向架（亦称雅克比转向架）。
转 臂 式 轴 箱 定 位 结 构 示 意 图
轴箱作用：
构八 示字 意形 图橡 胶 堆 轴 箱 定 位 结
（1）活动关节——连接轮对与构架的活
动关节。
（2）传力——传递牵引力、横向力和垂 向力。 （3）运动——实现轮对与构架间的垂向 运动和横动。 层叠圆锥橡胶轴箱定位结构示意图
(五）驱动装置
1、驱动装置的作用是将牵引电动机的扭矩有效地转化为转向架轮对转矩， 利用轮轨的粘着机理，驱使机车或动车沿着钢轨运行。 2、结构形式：根据牵引电机和减速齿轮箱安装悬挂方式的不同，驱动装置 的结构形式通常有轴悬式、架悬式和体悬式之分。而在城轨车辆上通常采用以下 形式： 轴悬式驱动 电机空心轴架悬式驱动 轮对空心轴架悬式驱动 挠性浮动齿式联轴节式架悬式驱动 单电机弹性轴悬式驱动 单电机架悬式驱动（全弹性驱动） 对角配置的万向轴驱动（架悬式）
——城轨车辆转向架
概述
转向架是车辆最重要的组成部件之一。其结构是否合理直接影 响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。 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。 根据国内外城轨车辆转向架的设计经验，通常采用以下设计原 则： 1、采用高柔性的弹簧悬挂系统，以获得良好的振动性能。 2、采用高强度、轻量化的转向架结构，以降低轮轨间的 动力作用。 3、采用能有效地抑制转向架蛇形运动，提高转向架蛇形 运动临界速度的各种措施。 4、基础制动装置采用复合数分类 一般铁道机车车辆有2轴转向架、3轴转向架和4轴转向架等。 2、按弹簧装置形式（悬挂方式）分类 有一系悬挂和二系悬挂转向架之分 3、按轴箱定位形式分类 常见的轴箱定位装置的结构形式有： （1）拉杆式定位 （2）拉杆式定位 （3）转臂式定位 （4）层叠式橡胶弹簧定位 （5）干摩擦式导柱定位 （6）导框式定位 4、车架（体）与转向架间的连接间的连接装置形式分类 可分为有心盘（或有牵引销）转向架、无心盘（或无牵引销）转向 架和铰接式转向架（亦称雅克比转向架）。
转 臂 式 轴 箱 定 位 结 构 示 意 图
轴箱作用：
构八 示字 意形 图橡 胶 堆 轴 箱 定 位 结
（1）活动关节——连接轮对与构架的活
动关节。
（2）传力——传递牵引力、横向力和垂 向力。 （3）运动——实现轮对与构架间的垂向 运动和横动。 层叠圆锥橡胶轴箱定位结构示意图
(五）驱动装置
1、驱动装置的作用是将牵引电动机的扭矩有效地转化为转向架轮对转矩， 利用轮轨的粘着机理，驱使机车或动车沿着钢轨运行。 2、结构形式：根据牵引电机和减速齿轮箱安装悬挂方式的不同，驱动装置 的结构形式通常有轴悬式、架悬式和体悬式之分。而在城轨车辆上通常采用以下 形式： 轴悬式驱动 电机空心轴架悬式驱动 轮对空心轴架悬式驱动 挠性浮动齿式联轴节式架悬式驱动 单电机弹性轴悬式驱动 单电机架悬式驱动（全弹性驱动） 对角配置的万向轴驱动（架悬式）
城轨交通转向架—转向架构架
构架的强度和刚度对转向架的性能很重要，其主要破坏形式是裂纹和变形 。
如
图
3-9
二、转向架构架的分类
1.按制造工艺 分类
按制造工艺分类，城轨交通车辆转向架的构架主要有铸钢构架和焊接构架两 种形式。
铸钢构架质量大，铸造工艺复杂，在使用中受到一定程度的限制，城轨交通 车辆中一般不采用铸钢构架。焊接构架的组成梁件为中空箱形，质量轻，节省 材料，又能满足强度和刚度的要求，所以应用比较广泛。尤其是压型钢板的焊 接构架，其梁件可以按等强度设计，箱形截面尺寸可以依据各部位受力情况而 大小不等，使各截面的应力接近，并可合理地分布焊缝，减少焊缝数量，不但 具有足够的强度，而且质量轻，材料利用率更高，只是对制造设备要求较高， 成本也较高，比如我国的上海、广州地铁均采用了压型钢板焊接构架。
01
必须全面考虑构架与各有关零部件的相互位置关系，
合理布置结构。
02
构架各梁尽可能设计成等强度梁，以保证能获得最大强
度和最小自重。
03
构架各梁的布置应尽可能对称，以简化设计和制造。
04
各梁本身以及各梁组成构架时，必须注意减少应力集中。
三、转向架构架的设计原则
城轨交通车辆转 向架构架与铁路车 辆转向架构架在设 计时均须遵守以下
原则：
05
除了保证强度外，应合理设计构架的刚度，使其具有一
定的柔性。
06 焊缝的结构尺寸和布置应选择合理，并பைடு நூலகம்意消除焊接
应力。
07
在构架上需要考虑设置机车车辆出轨使其复位的支承部
位。
任务二
转向架构架
构架是转向架的骨架，有连接安装转向架各组成部分 和传递各方向力的作用。
一、转向架构架的组成
如
图
3-9
二、转向架构架的分类
1.按制造工艺 分类
按制造工艺分类，城轨交通车辆转向架的构架主要有铸钢构架和焊接构架两 种形式。
铸钢构架质量大，铸造工艺复杂，在使用中受到一定程度的限制，城轨交通 车辆中一般不采用铸钢构架。焊接构架的组成梁件为中空箱形，质量轻，节省 材料，又能满足强度和刚度的要求，所以应用比较广泛。尤其是压型钢板的焊 接构架，其梁件可以按等强度设计，箱形截面尺寸可以依据各部位受力情况而 大小不等，使各截面的应力接近，并可合理地分布焊缝，减少焊缝数量，不但 具有足够的强度，而且质量轻，材料利用率更高，只是对制造设备要求较高， 成本也较高，比如我国的上海、广州地铁均采用了压型钢板焊接构架。
01
必须全面考虑构架与各有关零部件的相互位置关系，
合理布置结构。
02
构架各梁尽可能设计成等强度梁，以保证能获得最大强
度和最小自重。
03
构架各梁的布置应尽可能对称，以简化设计和制造。
04
各梁本身以及各梁组成构架时，必须注意减少应力集中。
三、转向架构架的设计原则
城轨交通车辆转 向架构架与铁路车 辆转向架构架在设 计时均须遵守以下
原则：
05
除了保证强度外，应合理设计构架的刚度，使其具有一
定的柔性。
06 焊缝的结构尺寸和布置应选择合理，并பைடு நூலகம்意消除焊接
应力。
07
在构架上需要考虑设置机车车辆出轨使其复位的支承部
位。
任务二
转向架构架
构架是转向架的骨架，有连接安装转向架各组成部分 和传递各方向力的作用。
一、转向架构架的组成
城轨交通转向架—典型城市的城轨交通转向架
4.减振装置
填隙片安装在弹簧上座下面用于补偿不同的车 轴质量和重心，这样可保证转向架保持水平。优化 一系悬挂的特性，可以降低轮轨间的磨耗、转向架 摆动和滚动角。
三、南京地铁转向架
4.减振装置
（2）二系悬挂。二系悬挂如图3 77所示。二 系悬挂的主要功能是使乘客感到舒适。该悬挂对车 身进行挠性支撑，使得车身相对于转向架移动并且 与此同时提供横向重新定心功能。
1.结构特点
ART转向架为四轮内轴承型，包括预制钢构架以及提供有可转向 的车轴、叉臂、第二级空气弹簧悬挂和摇枕。最大设计速度120 km/h，最大运行速度110 km/h，承载17 000 kg。
通过空气弹簧悬挂，垂向负载从车身摇枕传输到转向架摇枕。这 些负载通过低摩擦旁承传输到转向构架上。转向架具有可转向机构， 它允许车轴在曲线段时转向。机构的几何形状是对称的，以改善转 向架的动态行为。转向架也配备有推进元件、制动设备、集电装置 和转速计。
三、南京地铁转向架
如
图
3-76
图3-76一系悬挂减振装置 1—同轴螺旋弹簧; 2—止动销; 3—一系缓冲器; 4—支撑板; 5—转 臂; 6—弹性衬套
三、南京地铁转向架
4.减振装置
该悬挂是个转臂型悬挂。轮对的导向由径向臂 来完成，转臂通过弹性衬套与构架连接。在车轴中 心线上方的两个同轴螺旋弹簧提供了垂直方向的刚 性，横向和纵向刚性则由安装在转臂端部并连接转 向架构架中扼架的弹性衬套提供。
图
3-73
三、南京地铁转向架
如
图
3-74
图3-74拖车转向架构架 1—管道支架; 2—空气弹簧接口; 3—侧构架; 4—扭接连杆托架; 5—制动装置连接件； 6—横向 缓冲器托架
三、南京地铁转向架