青岛M3电客车转向架课件

青岛地铁M3 电客车转向架车辆部 转向架概述转向架概述1青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架布置示意图号线转向架布置示意图3青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4转向架力的传递转向架力的传递5转向架常见故障转向架常见故障6目目 录录青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架概述号线转向架概述2 转向架概述转向架概述（一）转向架（一）转向架转向架是机车车辆的走行部件，是机车车辆下部引导车辆沿轨道运行，并将机车车辆的全部重量传给钢轨的部分，由轮对、构架、悬挂装置、制动及牵引传动装置等组成。1（二）转向架的作用（二）转向架的作用（1）支撑车体，承受作用于车辆各种载荷并传递给钢轨；（2）保证车辆灵活、安全平顺地沿钢轨运行，并顺利通过曲线；（3）缓和车辆和钢轨的相互冲击，减少车辆振动，保证足够的运行平稳性 和良好的运行品质；（4）利用轮轨间的粘着，传递牵引力和制动力。总结：转向架主要具有承载、导向、减振、牵引、制动等功能！总结：转向架主要具有承载、导向、减振、牵引、制动等功能！转向架概述转向架概述1青岛地铁3号线电客车采用的SDB-80型转向架是由中车青岛四方机车车辆股份有限公司研制开发，针对青岛地铁3号线的牵引系统和铝合金车体，在SDB-80型地铁转向架成熟结构的基础上进行适应性设计，遵循“先进性、成熟性、高可靠性、经济性、适用性、节能性、轻量化、互换性”的设计原则。转向架分为动车转向架和拖车转向架，均为无摇枕结构。转向架结构包括构架组成、轮对（包括车轮降噪阻尼环）、轴箱装置、一系悬挂、二系悬挂（中央悬挂）、中央牵引装置、基础制动装置、转向架管路、受流器、应答器天线安装、排障装置、湿式轮缘润滑装置等，动车转向架还包括牵引电机、齿轮箱和联轴节。应答器天线和排障器装置安装在拖车转向架I位的端部。湿式轮缘润滑装置在列车总列数中一半列车的列车头、尾两端第一条轮对上安装，每列车2套，如3号线共24列车，则12列车上安装有轮缘润滑装置，共24套。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架概述号线转向架概述2转向架主要技术参数：转向架主要技术参数：型号：SDB-80（QD3）轨距：1435mm最高运行速度：80km/h固定轴距：2200mm轮径：840 mm(新轮)770 mm(全磨耗)轮对内侧距：13532mm空簧、中心销上平面距轨面高度：870mm两空气簧中心距：1850mm一系弹簧：圆锥叠层橡胶弹簧轴箱轴承：双列圆柱滚子轴承齿轮箱：平行轴式齿轮箱，传动比6.318联轴节型式：WN鼓形齿式联轴节牵引电机安装：刚性架悬式安装基础制动：单侧踏面单元制动，每轴配一个停车制动单元 青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架概述号线转向架概述2BS1：制动防滑双通道速度传感器BS：制动防滑速度传感器EB：接地装置SS：ATP速度传感器WFL：轮缘润滑装置CE1：一位端CE2：二位端 青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架布置示意图号线转向架布置示意图3转向架类型较多，结构各异，但根据是否有动力可以分为动车转向架和拖车转向架。u构架构架u轮对轴箱装置轮对轴箱装置u一系悬挂一系悬挂u二系悬挂二系悬挂u牵引传动装置（动车转向架）牵引传动装置（动车转向架）u基础制动装置基础制动装置u管路及电气连接管路及电气连接 青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4 青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（一）构架（一）构架转向架构架组成是转向架的基本构件，是转向架的骨骼组成部分，设计寿命为 30 年。车体的静态及动态载荷通过转向架构架转移到轮对上。另外，构架还起到悬挂牵引系统、安装制动装置的作用。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。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。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（二）一系悬挂（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；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2271mm。运营维护过程中A=4052mm，同一转向架高度差小于4mm，若超差，则通过调整垫进行调整，加垫调整时，将厚垫置于上方，并且总厚度不得超过20mm。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4车轮采用HDS整体辗钢全加工车轮，其滚动圆直径为840mm，全磨耗直径为770mm，轮辋宽度为135mm，轮对内侧距为13532mm，且任意三处距离之差不大于1mm，踏面形状采用LM型磨耗形踏面。轮辋两侧安装降噪阻尼环，通过吸收车轮的振动来达到降噪的目的，车轮采用冷压法压装于车轴上。（三）轮对轴箱装置（三）轮对轴箱装置（1）轮对部件介绍动车轮对：车轴、车轮、降噪阻尼环、齿轮箱、联轴节；拖车轮对：车轴、车轮、降噪阻尼环；动、拖车通用零部件有车轮、消音器组成、车轮用防护螺堵。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（三三）轮对轴箱装置）轮对轴箱装置（2）主要功能在动车转向架上安装动车轮对，拖车转向架安装拖车轮对，其中动车转向架安装齿轮箱驱动装置。轮对主要功能：承受所有的静态和动态载荷；在轨道上引导车辆；传递制动力；为接地回流提供一个确定的路径。另外，动车轮对还有将牵引单元的牵引功率通过联轴节、齿轮箱传递给轨道的功能。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（三三）轮对轴箱装置）轮对轴箱装置2、轴箱装置及轴承动车转向架和拖车转向架的轴承组成完全相同，但因轴端传感器不同使轴箱组成的轴箱前盖和轴端压盖不同，而且左右轴端所装配的轴箱体和轴端安装设备也不尽相同。1-压盖 2-SKF轴承 3-周箱体（右）4-轴箱盖A 5-轴端压盖A 6-轴箱后盖 7-防尘圈 8-螺栓M2050 9-螺栓M22X55 10-垫圈20 11-防松片85X23 12-铅封10 13-钢丝 14-一系簧安装座 青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（三三）轮对轴箱装置）轮对轴箱装置轴箱装置包括轴箱体、轴承、防尘挡圈、前后端盖等。轴箱采用铸钢箱体，迷宫式密封结构。轴承采用进口自密封双列圆柱滚子轴承。轴承的检修周期为6年或80万公里，寿命大于200万公里。轴箱和构架间设有轴箱吊，满足整体起吊要求。影响轴承性能的主要因素：轴承结构（形式、保持架、内部形状）；轴承质量（材质、热处理、精度）；润滑油（质量、数量、种类）；密封（形式、质量）；工作环境。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（四）二系悬挂（四）二系悬挂在转向架构架与车体之间设置二系悬挂系统。二系悬挂包括空气弹簧、自动高度调整阀、差压阀、横向油压减振器、横向止挡、垂向止挡、防过充安全钢丝绳、高度阀调节杆、中央牵引装置等组成。二系悬挂结构具有整体起吊功能。在高度阀座和钢丝绳座靠近受流器的位置装有绝缘防护罩。1、空气弹簧 青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（四）二系悬挂（四）二系悬挂空气弹簧的密封要求高，以保证弹簧性能稳定和节省压缩空气。一般采用压力自封式和螺钉紧封式两种密封形式。本图为压力自封式，是利用气囊内部的空气压力将像胶囊的端面与高板卡紧加以密封。结构简单，组装、检修方便。可通过在空气弹簧座下平面加调整垫，调整车体地板面和车钩高度；车轮半径每磨耗12mm，需空气弹簧座上平面加调整垫来保证车体高度，同时需同步调整垂向止挡处的调整垫片。在空气弹簧本体和附加空气室之间设有节流孔，当空气弹簧垂向变化时，上述两者之间将产生压力差。若空气弹簧缓慢变位时，其压力差较小；若是在振动过程中快速变位，则其压力差较大。空气流过节流孔由于阻力而耗散部分的振动能量，起到减振作用。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（四）二系悬挂（四）二系悬挂2、高度调整阀、差压阀每台转向架安装有1个差压阀，当左右空气弹簧的压力差达到规定值以上时，差压阀使一个空气弹簧内的压缩空气流入另一个空气弹簧内，以防止车体的异常倾斜，保证车辆行驶安全。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（四）二系悬挂（四）二系悬挂高度调整阀的主要作用及要求是：维持车体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。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（四）二系悬挂（四）二系悬挂3、横向油压减振器一般油压减振器主要由活塞、进油阀、缸端密封、上下连接、油缸、储油筒及防尘罩等部分组成，减振器内部还有油液。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（四）二系悬挂（四）二系悬挂4、安全钢索在转向架与车体之间安装两根安全钢索（转向架每侧一根）。安全钢索的功能是：当车辆出现异常状态时，即空气弹簧处于过充状态、高度调整阀、差压阀同时处于故障状态时，由安全钢索将车体和构架相对限位，限制空气弹簧的高度，保证车辆与限界之间的有效安全距离，从而达到保证车辆的行车安全。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（五）中央牵引装置（五）中央牵引装置每台转向架设有一套牵引装置。牵引装置包括中心牵引销、牵引销座、牵引梁、牵引拉杆等部件。牵引装置呈 Z 型。牵引装置承担传递列车牵引力及制动力的同时还承担传递横向力（通过横向止挡），并通过牵引梁与构架间的垂向止挡限制车体与转向架的非正常垂向位移。中心牵引销的上端通过定位柱和螺栓固定在车体的枕梁中心，下端插入牵引梁内，通过弹性中心销套将中心销与牵引梁连接在一起，牵引梁和构架之间通过两个呈“Z”布置的牵引拉杆连接，实现了无间隙弹性牵引。中心销套的橡胶扭转变形还可以满足车体和转向架之间的相对转动。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（六）基础制动装置及管路（六）基础制动装置及管路 转向架采用单元制动机作为基础制动装置。每根轴安装两套单元制动装置，其中一套具有停放制动功能，满足（最大风力影响下的）超员列车在35坡道上和空载列车在40坡道上停住（不溜车）的要求。停放制动器具有手动缓解的功能。单元制动机内设有闸瓦间隙自动调整器，保证闸瓦间隙始终保持在规定的范围内。转向架空气管路采用金属卡套式密封，外表面抛光的不锈钢管，接头采用不锈钢接头。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（七）牵引电机的悬挂（七）牵引电机的悬挂牵引电机采用架悬式，通过定位键和四个安装螺栓安装在构架的电机吊座上，此结构能够满足防松要求。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（八）齿轮传动装置（八）齿轮传动装置1、齿轮箱齿轮箱为平行轴式齿轮箱，采用分体式结构。齿轮箱箱体的一端通过轴承安装于车轴上，箱体的另一端弹性地吊装于构架的横梁上。在构架和齿轮箱间设有安全托装置，防止齿轮箱吊挂故障时齿轮箱脱落。齿轮部分和轴承是通过大齿轮转动飞溅起的油进行充分润滑的。在运行时，油会收集在齿轮箱上部集油槽内，并通过进油孔供油，从而达到润滑轴承的目的。磁性放油塞和磁性注油塞会吸附磨损的铁质材料和杂质。该齿轮箱还装有检查油位的透明油标。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（八）齿轮传动装置（八）齿轮传动装置2、联轴节联轴节的作用是将电机轴和齿轮箱传动输入轴联结在一起，起到传动作用。3号线转向架联轴节型号为ESCOGEAR FTRN 70。联轴节在转向架与车体组装完毕后要求测量两端的垂直高度差，可使用如下方法测量：左侧测量两次垂线高度差，右侧直接读出。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（九）轮缘润滑装置（九）轮缘润滑装置占总列车列数一半的列车上安装湿式轮缘润滑装置，轮缘润滑系统采用以时间控制为基础的时间、弯道混合控制模式。轮缘润滑装置安装在车辆的 Tc车一位转向架的一位端，左右两个车轮各一个润滑剂喷嘴。轮缘润滑装置可以减少轮缘和轨道的磨损、降低牵引阻力、降低轮轨噪音、延长车轮和轨道的使用寿命（尤其是在弯道上使用的钢轨），从而节约运行成本。电控箱油箱喷嘴 青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（九）轮缘润滑装置（九）轮缘润滑装置轮缘润滑工作原理：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。系统的核心部件是一台简单但精巧的气动泵，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3-10bar的压力输送到列车转向架。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（十）排障器和应答器天线安装十）排障器和应答器天线安装排障器安装在Tc车位转向架的位端。排障器的作用是清扫一些小的障碍物。排障器的高度可以根据车轮的磨耗量进行调整，调整的范围为0-40mm。应答器天线安装在Tc车转向架构架的水平安装梁上，水平梁与构架安装支架间通过一个橡胶件进行连接，形成一种弹性连接结构，减缓运行时各向冲击对水平梁受力的影响。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（十一）受流器安装（十一）受流器安装受流器安装在转向架构架侧梁下部中间位置，熔断器箱与受电靴采用分体形式，熔断器箱安装在侧梁外侧构架中心位置。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。青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4（十二）管路连接（十二）管路连接空气管路采用卡套式管接头连接，卡套式管接头由三部分组成：接头体、卡套、螺母。当卡套和螺母在钢管上插入接头体后，旋紧螺母时，卡套前端外侧与接头体锥面贴合，内刃均匀地咬入无缝钢管，形成有效密封。如下图：青岛地铁青岛地铁3 3号线转向架组成及结构原理号线转向架组成及结构原理4牵引动力的传递电客车前进方向电制动发生作用时，制动力传递顺序相同，方向相反，产生制动。转向架力的传递转向架力的传递5空气制动时，制动力的传递电客车前进方向 转向架力的传递转向架力的传递5u牵引电机牵引时，牵引力的传递方式：牵引电机联轴节齿轮箱轮对轴向一系弹簧构架牵引装置车体u空气制动时，制动力的传递方式：单元制动装置轮对轴箱一系弹簧构架牵引装置车体u垂向力的传递：车体空气弹簧、中央牵引装置构架一系弹簧轴箱轮对钢轨 转向架力的传递转向架力的传递5（一（一）轮对磨耗不均）轮对磨耗不均轮对左右车轮踏面或轮缘磨耗不均，车轮周向磨耗不均（径向跳动较大），主要产生原因有：1）钢轨波磨：钢轨波磨造成振动异常加剧，车辆长期运营会引起踏面不均匀磨耗；2）车辆偏载：车辆偏载导致左右轮轮重差较大，引起踏面磨耗不均；3）曲线数量较多、曲线半径较小：由于曲线处的轨道有超高或欠超高设置，当车辆通过曲线时，车体重心向一侧偏移，则一侧车轮轮重增大，且由于内侧车轮与外侧车轮滚动距离不同，轮对以非纯滚动状态通过曲线，车轮与钢轨间存在相对滑动，使车轮产生非均匀磨耗，尤其是曲线总是偏向某一侧的情况下；4）轨道不平顺：轨道不平顺容易激发车辆共振，使车轮磨耗不均匀；5）轮对残余不平衡量：轮对有较大的残余不平衡量时，车轮旋转时会与轨道存在冲击，导致磨耗不均；6）车轮材质偏软：若车轮材质偏软，踏面磨耗较快，加上车辆偏载，运行曲线长期朝一个方向，长时间运行后会导致轮对更易偏磨。转向架常见故障转向架常见故障6（二）车轮踏面剥离（二）车轮踏面剥离车轮踏面整个圆周或局部出现不规则网状裂纹、龟纹状裂纹或层状金属剥落。转向架常见故障转向架常见故障6故障分析：故障分析：从长期相关研究的结果和机理分析来看，车轮踏面剥离主要分为制动剥离、接触疲劳剥离、擦伤剥离三种；从材料失效机理上主要可以归结为两类：一类是由交变接触应力引起的接触疲劳损伤，另一类是由摩擦热循环引起的热疲劳损伤。接触疲劳损伤：车轮踏面与所接触到的钢轨或闸瓦之间相互作用，作用过程中踏面局部金属发生相变，出现硬而脆的马氏体组织。在轮轨接触力的长期作用下，该部位逐步剥落，产生车轮踏面剥离。热疲劳损伤：电客车制动时将使车轮温度升高，如制动过于频繁或其它因素影响，导致车轮踏面温度在较短的时间内急剧反复变化，在零件内部就会产生热应力。温度反复变化，热应力也随着反复变化，从而使材料受到疲劳损伤。故障处理：故障处理：（1）发现车轮踏面存在剥离时，填报故障单，并注明比对相应的规程标准结果。（2）如未超限，则在后续运用中继续观察；如已超出限度要求，则应尽快安排镟修。（3）对于可引起车轮打点异响的剥离，予以镟修处理。转向架常见故障转向架常见故障6（三）横向油压减振器（三）横向油压减振器检查横向油压减振器是否漏油：转向架常见故障转向架常见故障6（四）空气弹簧（四）空气弹簧检查及更换标准：露出帘线的更换；裂纹深度超过1.5mm时更换，与裂纹长度无关；裂纹长度超过50mm的更换。胶囊的裂纹（横向）：胶囊(特别是外层橡胶)沿着上盖及橡胶座接触部附近圆周方向的鳞片状伤痕，初期呈细微伤痕的分散状态，之后变为连续的剥离状态。胶囊的裂纹（竖向）：胶囊(特别是外层橡胶)产生的竖向剥离状裂纹，多数发生在橡胶囊厚度不均的位置及外层橡胶的重叠部分。转向架常见故障转向架常见故障6（5 5）齿轮箱等传动装置）齿轮箱等传动装置齿轮箱由于采用迷宫式密封装置，当齿轮箱内外压力差过大时会发生漏油故障，若不形成油滴、齿轮箱油位正常时，可继续运营，跟踪观察；齿轮箱小轴四点球轴承由于装配要求高易发生故障导致齿轮箱发生机械故障，表现为齿轮箱油变色或箱体高温。转向架常见故障转向架常见故障6 转向架部分常用标准转向架部分常用标准GB5599GB/T1348GB/T324TB/T 1716GB/T3103GB/T131ISO281EN1563EN15313ISO 4967GB/T3452EN2553ISO 15243GB/T4976ISO9692ISO 965GB_T24611ISO3016GB_T 5371ISO 271EN15085TB/T3015ISO 3601EN12080TB/T3016TB/T1718EN12081UIC518TB/T3332EN12082