跨座式单轨转向架简介

基于线路超高对跨坐式单轨转向架构架垂向载荷的研究

摘要：跨坐式单轨转向架的垂向载荷包括走行轮、导向轮和稳定轮等关键位置的垂向载荷。构架垂向载荷对单轨车辆运行的平稳性有重要影响，通过研究构架垂向载荷，分析跨座式单轨转向架构架的动态受力情况，对于跨座式单轨转向架构架强度载荷定义有一定的借鉴意义。

关键词：跨座式单轨转向架构架垂向载荷

引言：跨座式单轨车辆是介于地铁和有轨电车之间的一种方式，适用于中等运输能力需求，相对于其它制式建设周期短、成本低。对环境适应性、安全性、成本、综合性能等因素分析可知，跨座式列车适用性强，是多制式轨道交通应推广的一种交通方式。目前关于跨座式单轨转向架构架载荷的研究的较少，故本文对跨座式单轨车辆转向架的结构分析研究主要参考铁道车辆转向架的研究方法。张锁怀等对地铁车辆转向架构架进行了有限元强度计算与分析，主要介绍了转向架构架的结构特征，建立了其有限元模型，根据标准UIC 515-4/UIC 615-4，分析构架上所受的主要载荷。王文静等以CRH2动车组动车转向架焊接构架为研究对象，从模拟计算和线路实测两方面得到构架上关键部位的等效应力。

1等效载荷的计算方法

一般而言，跨座式单轨车辆转向架构架的设计服役寿命为30年；当单轨车辆转向架构架满足标准疲劳强度要求时，认为其为无限寿命，目前很多研究也默认其服役寿命为30年。这种等效没有理论依据，也没有经过严密的论证。在本文的研究中遵循这个默认固定，即设计载荷谱代表30年服役寿命。同时，认为30年服役寿命，车辆的运营里程为350万公里。

对于一个随机载荷谱，其造成的损伤可以表示为：

式中，为各级载荷循环次数；和m为S-N曲线的参数；

如果运行里程为的实测应力谱，应力谱产生的损伤为；设产生损伤的安全运行里程为公里，则等效载荷：

式中：为安全运行公里数，考虑安全运营30年，运营里程取350万公里；为实测载荷谱公里数；为等效载荷循环次数1×107；为各级载荷幅值；为各级应力循环次数；为损伤安全系数，不同的疲劳标准在计算等效载荷时，选取的损伤值对应焊接结构取1或者0.5，所以本文计算了两种损伤值下的等效载荷。母材结构取0.3；m为S-N曲线参数，焊缝取3，母材取5。

跨座式独轨单轴动力转向架设计开题报告

毕业设计（论文）

开题报告

题目跨座式独轨单轴动力

转向架设计（体悬式、

牵引销牵引）

专业城市轨道与车辆

一、选题目的与意义

本课题是研究城市轨道交通车辆，其作为城市内的主要交通工具，在城市交通的发展中占据着越来越重要的作用，因其转向架应具有良好的加速性、制动性、平稳性、稳定性和曲性通过性设计。因为单轴动力转向架具有与双轴动力转向架不同的特点：○1减少轮对数量及减少簧下质量，有利于改善车辆的动力学性能；○2采用单轴转向架减少轮对数量，可使结构大大简化，对于降低维护成本和减少检修工作量也是有利的；○3更容易实现轮对的径向功能，从而有利于曲线通过和降低轮轨作用力磨耗；○4降低噪声。○5主要适合于中小城市规模量较小的运输。不足之处：○1在超员满载的情况下，轴重很容易超过。并且它属于非常规转向架，确切地说应称之为单轮对转向架而不是单轴转向架。本文所研究得均指轮轴固为一体的传统单轮对转向架。正是因为单轴动力转向架这类特点，理论价值为生产和改进跨座式独轨单轴动力转向架，并进行相关性能的研究，现实意义是通过理论计算，解决单轴动力转向架承载能力较弱，运量较小的缺点。

二、国内外研究现状

不论是在国内还是国外，今年来转向架的发展都是十分迅速的。例如我国早期研制的时速120km的客车转向架，即为主型D轴209T转向架；还有北京生产的地铁转向架，采用无摇枕结构，一系悬挂采用圆锥叠层橡胶弹簧，兼作轴箱定位装置，二系悬挂采用无摇枕空气弹簧；另外还有CRH5 动车组转向架，其构架由两个侧梁和两个横梁组捍为H型箱型结构，主要由焊接构架、一系悬挂及轮对轴箱定位装置、二系悬挂等组成；而重庆跨座式单轨转向架构架为钢板焊接组成的框形结构。侧梁为箱型梁，承受弯曲、扭转和拉压载荷，中间梁也为箱型梁。在日本营团地铁开发的新型转向架中，其侧梁采用型钢，横梁用无缝钢管与支架焊接成一体，将横梁的角型钢管改为圆形钢管并扩大了截面积，在焊接方面，采用了内外双面焊接，有效地提高了焊接效率。

跨座式单轨交通简介

组员：***

周延

张杰

李彦君

跨座式单轨交通系统简介

第一章跨座式单轨铁路 .................. 1

第二章跨座式单轨交通的特点 ............ 3

第三章重庆跨座式单轨交通系统实例讲解 .. 4

工程简介 ........................... 4

主要技术标准 ....................... 5

转向架 ............................. 7

轨道梁桥系统 ....................... 8

道岔 .............................. 12

供电接触网 ........................ 12

再生制动吸收装置 .................. 13

控制中心及车辆段 .................. 14

信号 .............................. 15

参考文献 .............................. 16

跨座式单轨交通系统简介

1

第一章跨座式单轨铁路

跨座式单轨铁路（Straddle-beam

Monorail），就是通过单根轨道梁来支承、稳定和导向，车体骑跨在轨道梁上运行的铁路。它能有效利用城市道路空间，爬坡和曲线通过能力强，噪声和景观影响小，是一种独特的中等运量城市轨道交通系统。单轨铁路通常为高架，高架单轨具有成本低、工期短的优点。而相对于高架的钢轨地铁而言，高架单轨占地少、污染小、能有效利用道路中央隔离带，适于建筑物密度大的狭窄街区的优点。此外，单轨列车和轨道容易检查和维修养护。因而单轨不失为大城市客流中等的交通线路和中等城市主要交通线路的较好选择。特别是在地形条件复杂，利用其他交通工具比较困难的情况下，能体现其优越性。单轨铁路按照走行模式和结构，主要分成两类——悬挂式单轨和跨坐式单轨。悬挂式单轨铁路（也称空中轨道列车）的列车悬挂在轨道之下。另一种较为常见的是跨座式单轨铁路，列车跨座在路轨之上，两旁盖过路轨。跨座式单轨交通系统简介

跨座式单轨车辆概述

第2章跨座式单轨车辆概述

2.1 跨座式单轨车辆的特点、组成和主要技术参数

2.1.1 跨座式单轨车辆的特点

作为一种特殊的城市轨道交通模式，与普通城轨交通相比，跨座式单轨交通有着一定的特殊

性，这种特殊性主要体现在线路和车辆系统上。

跨座式单轨交通线路上的特殊性主要体现在轨道梁和道岔上。跨座式单轨交通的轨道梁不仅

是承重的桥梁结构，约束列车行驶的轨道，同时也是牵引电网，信号系统等设备的载体，是集多

种功能为一体、高精度的建筑结构；跨座式单轨道岔是集导向和承重与一体的结构，由可移动的

钢制轨道梁、机电控制系统、梁上供电、信号设施等集成。

跨座式单轨车辆一般为４辆、６辆或８辆编组，两头设司机室。车体采用铝合金大断面挤压

型材及板材制造，可以有效减轻车辆自重。采用防火性能好的材料制造座椅、地板等。为降低车

内噪声，并保持车内温度，在车体四周增加隔热隔声材料，在转向架周围车体下部的裙板上设置

隔音壁。列车采用直流供电，牵引系统与普通城轨列车并无较大差异。最能体现单轨车结构的特

别之处的设计为车体的转向架。

跨座式单轨车辆转向架（见图2-1-1）为无摇枕特殊结构的跨座式2轴转向架，车轴为单悬臂

固定在转向架上，每根轴上装有2条走行轮，该走行轮为充入氮气的橡胶轮胎。转向架两侧上方

各有2条导向轮，下方各有1条稳定轮，均为充入空气的橡胶轮胎。

图2-1-1 跨座式单轨车辆转向架

每辆车有2台转向架，动力转向架的每根轴由２台交流牵引电机驱动，转向架采用中心牵引

装置，采用两级减速直角齿轮传动方式，电机到齿轮箱的联轴节为弹性联轴节，齿轮采用飞溅润

滑方式，基础制动采用盘形制动。

转向架构架由侧梁、横梁、端梁及导向、稳定车轮的支撑架构成，构架采用钢板焊接结构，

有足够的强度和刚度。转向架与车体间的悬挂装置为空气弹簧，并装有横向减振器，具有良好的

动力性能及乘坐舒适度。

由于跨座式单轨车辆的转向架装有3种轮胎：走行轮、导向轮及稳定轮，因此它的走行机理

跨座式单轨交通简介 2

跨座式单轨交通简介

跨座式单轨交通简介跨座式单轨交通简介

跨座式单轨交通简介

组员：郭太宇

周延

张杰

李彦君跨座式单轨交通简介

跨座式单轨交通系统简介

第一章跨座式单轨铁路 .................................................................................................................................. 1

第二章跨座式单轨交通的特色 .............................................................................................. 3

第三章重庆跨座式单轨交通系统实例解说 .. 4

工程简介 ........................................................................................................................................................................................ 4

主要技术标准 ................................................................................................................................................................ 5

转向架 .................................................................................................................................................................................................... 7

跨座式单轨车辆转向架构架模态分析

２２２　机械设计与制造　

Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　第１ｌ期　２０ｌ１年１１月　

文章编号：１００ｌ一３９９７（２０ｌ　１）１　１－０２２２—０２　

跨座式单轨车辆转向架构架模态分析　木　

杜子学朱兴高　胡启国　

（重庆交通大学机电与汽车工程学院，重庆４０００７４）　

Ｍｏｄｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｂｏｇｉｅ　ｆｒａｍｅ　ｏｆ　ｓｔｒａｄｄｌｅ－ｔｙｐｅ　ｍｏｎｏｒａｉｌ　ｖｅｈｉｃｌｅ　

ＤＵ　Ｚｉ—ｘｕｅ，ＺＨＵ　Ｘｉｎｇ—ｇａｏ，ＨＵ　Ｑｉ—ｇｕｏ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　ＪｉａｏＴｏｎｇ　

Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０００７４，Ｃｈｉｎａ）　ｅ　一十　，　十　’　，迪　十　／　’　，迪　十　，　’　十　十　十　＂十　十ｄＬ—　十　１　ｍ　＋Ｊ　ｔ一～　【摘要】以跨座式单轨车辆转向架构架为研究对象，建立了构架的几何模型和有限元模型。介绍　

了构架结构模型的建模技巧、建模过程、建模单元特性以及有限元模型的创建技巧。根据模态分析的理　

论基础对构架的有限元模型进行了自由模态分析，通过计算得出了构架前ｌ６阶模态的固有振动频率和　

振型模态，确定了构架结构的动态特性，指出构架中振动的薄弱环节。为构架动态特性的改进设计和有　

效地避免共振现象的发生提供了参考，对进一步构架的动力学分析也有重要的意义。　

关键词：转向架构架；有限元；模态分析　

【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅ　ｓｔｒａｄｄｌｅ－ｔｙｐｅ　ｍｏｎｏｒａｉｌ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｂｏｇｉｅｆｒａｍｅ　ｉｓ　ｒｅｇａｒｄｅｄ　ａ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｂｊｅｃｔ　ａｎｄ　ｂｏｇｉｅ　

ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ！ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｍｏｄｅｌ　ａｒｅ　ｃｒｅａｔｅｄ．Ｔｈｅｎ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒｆｒａｍｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｍｏｄｅｌ—　

开题报告--跨座式单轨车辆

h

毕业设计（论文）

开题报告

题目跨座式单轨车辆

转向架机械平衡设计

专业城市轨道交通车辆

班级 2009级城市1班

学生

指导教师

2013 年h

h 一、选题目的的理论价值和现实意义

随着城市轨道交通系统的不断发展壮大，单轨交通系统以其振动小、噪声低、制动能力强、爬坡性能好、转弯半径小的特点被运用到一些中小容量的线路上。跨座式单轨车辆的转向架与地铁车辆不同，跨座式单轨车辆全部采用橡胶轮胎，而地铁车辆采用的是可以自动对中的踏面车轮，所以单轨车辆转向架设有导向轮和稳定轮来完成导向和稳定的作用。转向架机械平衡设计是基于单轨车辆通过曲线线路时导向轮的机械平衡设计，利用重型卡车的多轴平衡悬架的原理来解决转向架导向轮在通过曲线线路时的径向力不均衡问题，从而使车辆具有良好的曲线通过性能，减小导向轮的磨损量，提高车辆的舒适性和稳定性。

二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势

跨座式单轨车辆已运用到一些大城市作为主要的城市轨道交通工具。据了解，现阶段的跨座式单轨车辆转向架的导向轮之间的轮距是定值，在线路上运行的时候不可以根据线路路况调节导向轮轮距，所以在直线线路上运行的时候导向轮能够良好的抱住轨道梁，起到导向的作用，通过曲线线路的时候，由于车速，轨道半径和轨面超高的不同，会引起两侧导向轮所承受的径向力有很大的差别，甚至可以使车辆失去稳定性。研究表明，跨座式单轨车辆通过曲线线路时，车体的侧滚角以及转向架的导向轮和稳定轮径向受力情况是评价其运行稳定性的重要指标。因此要改善单轨车辆的曲线通过性能，必需要从转向架的导向轮和稳定轮入手，做平衡设计。这也是单轨车辆转向架未来发展的一个方向。

单轨车辆及其转向架

.

Word 文档

单轨车辆及其转向架

作者高山

成文时间二〇一七年八月十六日

.

Word 文档单轨车辆及其转向架

高山（CRRC）

摘要：伴随着城市的快速发展，各式各样的交通工具应运而生。单轨车辆作为一种中等运量的轨道交通车辆在国的研发应用正在如火如荼的进行。本文将梳理国主要研制的跨坐式和悬挂式单轨车辆，并对各种单轨车辆的转向架进行了较为详细的介绍。

关键字：单轨车辆跨坐式悬挂式转向架

1.单轨车辆的研制情况

由于我国人口众多与城市化快速发展，使得城市交通问题日益严峻。为了解决城市交通问题，各个大城市竞相发展轨道交通。随着国家对城市轨道交通建设审批权的下放，中小城市也将迎来了轨道建设的快速发展。根据客流量和经济实力，大城市较多的选择大运量的地铁列车作为主要方式，而中小城市将会选择现代有轨电车和单轨列车等中运量的城市轨道交通形式。

.

Word 文档 1.1跨坐式单轨车辆研制情况

世界第一条跨座式单轨诞生于1888年2月，由法国人设计并在爱尔兰利斯特维尔铺设。此后，各国开始了对单轨交通的不断研究和尝试。经过反的试验，研究人员最终确认采用跨座式、混凝土轨道和橡胶充气轮胎能够达到最好的效果。在1960年至1965年，日本引进多种单轨技术，研制出多种日式单轨车，并迅速将其发展应用。自第一条单轨交通建成以来的100多年间，世界各国已建成单轨铁路50多条。

在我国，为解决城市交通拥堵日益严重的问题，轨道交通发展迅速。2004年9月，市从日本引进了跨座式单轨交通系统，中车轨道客车股份主要负责完成车辆系统的国产化。轨道交通2号线（30.05公里）和轨道交通3号线（67.09公里）已经成为跨坐式轨道交通的代表。2014年11月，中车浦镇车辆与庞巴迪运输公司在设立合资公司中车浦镇庞巴迪运输系统，该公司将为轨道交通提供跨坐式单轨车辆。2016年5月，中车四方机车车辆股份研制的基于永磁牵引的双轴转向架大运量跨座式单轨车辆下线。2016年10月，新能源汽车制造企业比亚迪公司研制的跨坐式单轨车辆下线，通过一系列商业投资，比亚迪已经获得逾十个城市订单。

关于跨座式单轨列车转向架走行轮胎更换方式探讨

发布时间：2021-07-27T15:13:30.963Z 来源：《基层建设》2021年第13期作者：毛磊

[导读] 摘要：跨座式单轨列车转向架走行部为无内胎的橡胶轮胎，在轨道PC梁上运行，轮胎达到磨耗标准须更换新轮胎，与地铁列车有较大区别。

重庆市轨道交通（集团）有限公司重庆 400000

摘要：跨座式单轨列车转向架走行部为无内胎的橡胶轮胎，在轨道PC梁上运行，轮胎达到磨耗标准须更换新轮胎，与地铁列车有较大区别。在此，本文对目前单轨列车转向架轮胎更换模式进行阐述，对未来利用机器人更换走形轮胎的更换方式进行探讨，以此对我国跨座

式单轨走行轮更换方式进行深入的分析。

关键词：跨座式单轨；走行轮胎；更换；机器人；探讨。

目前，重庆轨道交通2号线跨座式单轨已运营列车为4编组与6编组，每辆车装有2个转向架，每个转向架所安装有有3种充气轮胎，分别为走行轮、稳定轮和导向轮。相比于稳定轮与导向轮，走行轮更为重要，主要功能为承担列车的走行任务、承受列车重力等。由于2号线线

路状况较差，上下坡与转弯路径较多，致使走行轮踏面所承受的偏磨较多，导致走行轮实际使用寿命远远低于设计使用寿命，增加了轮胎

更换频率。2号线从开通运营至今，走行轮更换模式基本未发生变化，主要为人工作业来更换轮胎，投入的人力、物力较高，效率较低。走

行轮更换是运营安全的最重要的一环，他关乎列车运营走行安全，是单轨交通三大核心关键技术之一，是单轨运营生命线。随着科学技术

的发展，城市轨道交通的运维逐渐往智能运维方向发展。因此，如何将传统的人工更换轮胎模式逐步改变为机器人更换模式，值得我们思

考。同时，也可为今后采用跨座式单轨的城市提供较好的参考依据。本文对这一观点进行了相应的探讨。

1.轮胎基本情况

轮胎是跨座式单轨列车运行过程中的重要部件之一，是充氮气的无内胎橡胶轮胎，它直接影响列车的行车安全。在跨座式式单轨列车中，轮胎被分为走行轮胎和水平轮胎，其中水平轮胎又被分为导向轮和稳定轮，是充氮气的有内胎橡胶轮胎，导向轮起导向作用，稳定轮