CRH3型动车组转向架设计结构简介

CRH3型动车组转向架设计结构简介摘要：随着我国经济的迅猛发展、人民生活水平的稳步提高，铁路旅客列车高速化、智能化、安全化和舒适化成为未来发展的主要方向，CRH系列高速动车组应运而生。

CRH3型动车组作为CRH系列中速度快、安全性能好、智能化程度高、舒适度好等优点领跑中国高铁，转向架作为支承车体使之在轨道上运行的关键部件，其运行的安全性、平稳性和可靠性最为重要，关系着行车安全、速度、舒适度。

转向架的优化设计和制造质量是确保动车组安全运行的核心环节。

本文主要介绍了CRH3型动车组，动车典型转向架知识以及CRH3型动车组转向架的优化设计、安装等知识。

关键词：高铁；CRH3型动车组；转向架；安全出行引言CRH3型动车组以CRH系列动车组中速度快、安全性好、智能化高、舒适度好等优点领跑中国高铁。

转向架作为动车组的核心部件，在动车组安全、舒适、高速运行中发挥重要作用。

一、转向架结构原理及基本部件1.1 转向架基础知识1.11 转向架的作用支承车体并使之在轨道上运行的装置称为转向架，亦称走行部，它是动车组的关键部件。

1.承重—承担机车上部的重量，包括车体及安装在车体内的各种机械、电气设备的重量，并把这些重量经一系弹簧悬挂装置传递到钢轨上。

2.传力—产生牵引力和制动力，并把产生的牵引力和制动力经牵引装置传递到车体底架，最后传递到车钩，实现对列车的牵引和制动。

3.缓冲（走行）—在机车运行中缓和线路对机车的冲击，保证机车运行的平稳性。

4.导向—在钢轨的作用下，引导机车顺利地通过曲线和道岔，保证机车在曲线上安全运行。

1.12 转向架的组成基本组成及其功能：1.轮对：走行导向。

2.轴箱：降低摩擦阻力，化滚动为平动。

3.一系悬挂装置：用以固定轴距，保持轮对正确位置，安装轴承等。

缓冲轴箱以上部分的振动，以减轻运行中的动作用力。

4.构架：安装基础。

5.二系弹簧悬挂：也叫车体支承装置：是车体与转向架的连接装置。

6.基础制动装置：是制动机产生制动力的部分。

7.电机驱动装置：将电能变成机械能转矩，通过降低转速，增大转矩，将牵引电动机的功率传给轮对。

动车转向架主要由轮对、轴箱、一系悬挂、构架、二系悬挂、驱动装置和基础制动装置等七部分组成。

拖车转向架主要由轮对、轴箱、一系悬挂、构架、二系悬挂和基础制动装置等六部分组成。

1.13 转向架力的基本传递转向架要传递重力、牵引力和制动力、通过曲线时还要传递横向力。

1．重力的传递车体上部重量→二系弹簧悬挂装置→转向架构架→轴箱弹簧悬挂装置→轮对→钢轨2．牵引力、制动力的传递轮轨相互作用点产生的牵引力、制动力→轮对→轴箱定位装置→转向架构架→牵引装置→车体→车钩缓冲装置。

3．横向力的传递横向力包括通过曲线时产生的离心力、外轨超高引起的重量在水平方向的分力以及横向振动引起的附加载荷。

横向力的传递顺序为；钢轨→轮对→轴箱定位装置→转向架构架→二系弹簧悬挂装置→车体底架→车体。

1.2 动车组转向架1.21 动车组转向架应具备的性能及其发展1．应具备的性能在设计制造高速转向架时，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，以保证高速列车安全行驶、乘坐舒适、减少维修。

2．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200km／h。

由此出现了许多适应高速运行的转向架新结构。

例如日本1964年10月1日东海道新干线开通时，其所用的DT200型转向架的最高运营速度为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；德国于1974年开始生产MD52型转向架，最高运营速度也是200km／h。

3．动车组转向架的结构特点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：1.均采用无摇枕转向架，进一步简化转向架结构和降低自重。

2.轮对为空心车轴，整体轧制车轮、磨耗型车轮踏面，尽量减小簧下质量。

3.第一系悬挂采用钢弹簧十液压式减振器十轴箱定位装置，或采用橡胶弹簧型式的轴箱定位。

4.第二系悬挂主要采用空气弹簧装置。

5.牵引装置主要采用拉杆方式。

6.牵引电机，安装方式采用架悬或体悬或半架半体。

其中体悬式可降低簧下质量。

7.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，牵引电机与齿轮减速装置通过联轴节传递驱动力。

8.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）十盘形制动，而拖车采用涡流盘制动（或磁轨制动）十盘形制动。

二、CRH3型动车组介绍CRH3动车组为8辆编组的交流传动的电动车组，分为两个牵引单元，每个牵引单元又包括两个动力单元。

两端为带司机室控制车，列车正常运行时由前端司机室操纵。

两列动车组可连挂在一起运行。

动车组包括端车、变压器车、中间变流器车、便餐车和一等车。

每辆动车组都由两个对称的牵引单元组成，它们通过一根车顶线相连。

CRH3动车组控制系统主要采用由WTB列车总线和MVB多功能车辆总线构成的列车控制网络。

三、CRH3型动车组转向架3.1 CRH3型动车组转向架CRH3高速列车为电动车组，由8节独立的客车组成。

列车采用二轴两系空气弹簧转向架。

该转向架以SF500转向架为基础，作适当改进。

通过对每种车辆转向架各部件重量和中心的调整，以及悬挂弹簧参数的调整使其运行品质得到优化。

CRH3高速列车转向架分动力转向架和非动力转向架。

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；圆柱滚子轴承单元，转臂轴箱定位，一系悬挂是螺旋弹簧加垂向减振器；二系悬挂为带有辅助橡胶堆的空气弹簧直接支撑车体；在车体和转向架之间装有主动控制的抗蛇行减振器；采用Z型拉杆牵引装置。

转向架构架双H字结构，包括两个焊接在一起的箱型截面侧梁，通过两个管状横梁相互连接。

所有安装座焊接在构架上，不附加任何附加或过多的应力。

拖车转向架安设制动盘座。

转向架的组成：对轴箱装置、弹性悬挂装置、构架或侧架、基础制动装置、转向架支承车体装置。

转向架的结构要便于弹簧减振装置的安装，使之具有良好的减振特性，以缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击，减小动应力，提高车辆运行平稳性和安全性。

3.2 轮对轴箱定位装置根据轻量化设计理念，车轴为空心设计，并进行轴的超声探伤。

动力和非动力转向架的车轴主要在齿轮座和制动盘座处不同。

拖车转向架车轴有用于安装制动盘的座而无安装齿轮的座。

如要更换车轮，车轴轴承以及接地刷等要首先移除。

使用油压方法将车轮移出和将新轮装入。

通过简单工具和辅助装置来完成。

3.3 中央悬挂装置一系橡胶止挡用于通过其特性限制纵向的位移，由此，加速和减速力的传递无冲击。

二系悬挂采用空气弹簧。

空气簧室转向架构架和车体之间的二级悬挂。

在压缩空气供应失效的情况下，车体座落在空气簧的应急支乘上。

一个大附加空气腔直接和空气簧上方相连，这个空气腔在转向架上方的枕梁里。

空气悬挂为两点控制。

来自空气悬挂设备的空气信号与旅客载荷成比例并被传送到制动控制单元，用作负载补偿为限制车体在过曲线和遇强风时过度倾斜，转向架上装有抗滚杆。

抗滚杆由一扭力杆件和两个导向杆组成，扭力杆水平与转向架构架相连。

3.4 牵引装置转向架与车体摇枕通过中心销连接，中心销铸钢制成并通过螺栓与摇枕固定。

一带橡胶混合物弹簧的铸铁套插入中心销底部与其相配。

对角线布置的带回弹部件的牵引杆传递中心销套和转向架构架之间的牵引和制动力。

3.5 电机驱动装置牵引电机安于悬挂的电机架上。

电机架横向具有弹性。

一安全杆用于固定电机并防止其向轨道的垂向移动。

安全杆插入转向架构架中心横梁和电机架的座中。

为使齿轮装置可垂向移动，在牵引电机和齿轮装置中间有一弹性连接器。

齿轮装置的一端在轴的滚动轴承中运动，另一端通过一反力杆在转向架构架处悬挂。

因此，约三分之二的齿轮质重量为簧下质量，三分之一的质量为一系悬挂质量（通过反力杆在转向架构架上的悬挂）。

一安全止挡用于提供当反力杆损坏时防止齿轮装置掉到轨道上。

3.6 基础制动装置成制动设备包括动力轴的轮盘制动盘和非动力轴的制动盘。

非动力转向架安装轴装制动盘。

每轴安3个盘。

每轴安一个带弹簧作动器的制动夹钳，动力转向架采用轮盘制动，每个轮上安装轮盘制动盘。

制动盘和车轮踏面不得涂抹防锈油，所有其他裸露金属表面都应涂抹防锈油。

3.7 轮缘润滑喷嘴、撒砂组成砂箱安装在车体上，砂通过软管送到转向架构架上的撒砂管。

撒砂管可通过电气加热。

轮缘润滑系统用于CRH3动车组头车。

在每一司机室头车的外侧转向架上安装轮缘润滑装置。

结论通过在此文中对典型转向架的结构功能介绍，CRH3型动车组的介绍以及CRH3型动车组转向架的介绍，使读者清楚的对典型转向架的一些基础知识、CRH3型动车组的整体设计理念和其转向架的设计结构功能有一个大体上的认识。

参考文献：[1] 商跃进. 动车组车辆构造与设计，2008.[2] 黄彩虹. 高速车辆减振技术研究[D]. 西南交通大学，2012.[3] 丁莉芬. 动车组工程[M]. 北京：中国铁道出版社，2007.。