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城 市 轨 道 交 通 车 辆 构 造主 讲 杨 明 明E-mail 项 目 四 转 向 架任务一 转向架概述任务二 构架和轮对轴箱装置任务三 弹簧减振装置任务四 牵引连接装置和驱动装置任务五 几种典型城市轨道交通车辆转向架构造 重 难 点 :1.转 向 架 概 述 ;2.构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置 ;3.弹 簧 减 振 装 置 ;4.牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置 ;5.几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造 。项 目 四 转 向 架 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 应 具 有 以 下 基 本 作 用 :1.承 载 承 受 以 上 各 部 分 的 重 量 ( 包 括 车 体 、 车 架 、动 力 装 置 和 辅 助 装 置 等 ) , 并 使 轴 重 均 匀 分 配 。2.牵 引 ( 动 力 转 向 架 ) 保 证 必 要 的 轮 轨 粘 着 , 并 把轮 轨 接 触 处 产 生 的 轮 周 牵 引 力 传 递 给 车 架 、 车 钩 , 牵 引列 车 前 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 。一 、 转 向 架 的 作 用任 务 一 转 向 架 概 述 转 向 架 是 由 构 架 、 轮 对 轴 箱 装 置 、 弹 性 悬 挂 装 置 、 驱 动装 置 、 基 础 制 动 装 置 和 中 央 牵 引 装 置 等 部 分 组 成 。1.构 架构 架 是 转 向 架 的 基 础 和 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 。2.轮 对 轴 箱 装 置轮 对 直 接 向 钢 轨 传 递 重 量 , 通 过 轮 轨 间 的 粘 着 产 生 牵 引 力 或制 动 力 , 并 通 过 车 轮 的 回 转 实 现 车 辆 在 钢 轨 上 的 运 行 ( 平移 ) 。 轴 箱 装 置 是 联 系 构 架 与 轮 对 的 活 动 关 节 , 它 除 了 保 证轮 对 进 行 回 转 运 动 外 , 还 能 使 轮 对 适 应 线 路 不 平 顺 等 条 件 ,相 对 于 构 架 上 下 、 左 右 和 前 后 运 动 。二 、 转 向 架 的 组 成 及 各 部 分 的 作 用任 务 一 转 向 架 概 述 3.弹 性 悬 挂 装 置 为 减 少 线 路 不 平 顺 和 轮 对 运 动 对 车 体 产 生 的 各 种 动 态 的影 响 , 转 向 架 在 轮 对 与 构 架 或 构 架 与 车 体 之 间 , 设 有 弹 性 悬挂 装 置 。 前 者 称 为 轴 箱 悬 挂 装 置 ( 一 系 悬 挂 装 置 ) , 后 者 称为 中 央 悬 挂 装 置 ( 二 系 悬 挂 装 置 ) 。4.驱 动 装 置 ( 动 力 转 向 架 ) 驱 动 装 置 将 牵 引 电 机 的 扭 矩 转 化 为 轮 对 上 的 转 矩 , 利 用轮 轨 之 间 的 黏 着 作 用 , 驱 动 车 辆 沿 着 钢 轨 运 行 。任 务 一 转 向 架 概 述 5.基 础 制 动 装 置 其 作 用 是 传 递 和 放 大 制 动 缸 传 来 的 力 , 经 放 大 系 统 增 大若 干 倍 以 后 传 给 闸 瓦 ,使 其 压 紧 车 轮 ,对 车 辆 施 行 制 动 。6.中 央 牵 引 装 置 中 央 牵 引 装 置 由 中 心 销 系 统 和 牵 引 拉 杆 组 成 。 其 功 能 是传 递 牵 引 力 和 制 动 力 , 完 成 转 向 架 相 对 于 车 体 的 回 转 运 动 ,架 车 时 悬 吊 转 向 架 。任 务 一 转 向 架 概 述 1.按 轴 数 分 类城 市 轨 道 交 通 车 辆 通 常 只 有 2轴 转 向 架 。2.转 向 架 按 照 有 无 动 力 可 以 分 为 动 力 转 向 架 和 非 动 力 转向 架 。3.按 轴 箱 定 位 方 式 分 类( 1) 转 臂 式 轴 箱 定 位( 2) 金 属 层 叠 橡 胶 堆 式 轴 箱 定 位( 3) 双 拉 杆 式 +弹 性 节 点 轴 箱 定 位( 4) 拉 板 式 轴 箱 定 位三 、 转 向 架 的 分 类任 务 一 转 向 架 概 述 1.垂 向 力传 递 路 径 如 下 : 车 体 空 气 弹 簧 ( 二 系 悬 挂 ) 构 架 圆 锥 型 弹 簧 ( 一 系 悬 挂 ) 轴 箱 车 轴 车 轮 钢 轨 。2.纵 向 力( 1) 动 车 转 向 架 : 列 车 的 牵 引 力 或 电 制 动 力 的 传 递 路 径如 下 : 电 机 联 轴 节 齿 轮 箱 ( 减 速 箱 ) 轮 对 轴 箱 圆 锥 叠 层 弹 簧 构 架 牵 引 拉 杆 中 心 销 车 体 。( 2) 机 械 制 动 力 传 递 路 径 如 下 : 单 元 制 动 机 闸 瓦 轮 对 轴 箱 圆 锥 叠 层 弹 簧 ( 一 系 悬 挂 ) 构 架 牵 引 拉 杆 中 心 销 车 体 。四 、 转 向 架 作 用 力 的 传 递任 务 一 转 向 架 概 述 ( 3) 拖 车 转 向 架 的 纵 向 力 ( 包 括 牵 引 力 和 制 动 力 ) 则 通过 车 钩 自 上 而 下 传 递 。 传 递 路 径 如 下 : 车 钩 车 体 中心 销 牵 引 拉 杆 构 架 圆 锥 叠 层 弹 簧 ( 一 系 悬 挂 ) 轴 箱 轮 对 。3.横 向 力横 向 力 : 钢 轨 轮 对 轴 箱 圆 锥 叠 层 弹 簧 。任 务 一 转 向 架 概 述 1.构 架 的 作 用 与 要 求 构 架 是 转 向 架 的 骨 架 , 用 以 联 系 ( 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 。对 其 设 计 的 要 求 是 :( 1) 构 架 部 分 尺 寸 精 度 要 求 高 , 以 保 证 一 些 部 件 的 高 精 度安 装 定 位 ;( 2) 要 便 于 各 部 件 与 附 加 装 置 的 安 装 ;( 3) 要 具 有 足 够 的 强 度 和 刚 度 。任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置一 、 构 架 2.构 架 的 分 类按 制 造 工 艺 的 类 型 构 架 分 为 铸 钢 构 架 和 焊 接 构 架 。 城 市 轨 道交 通 车 辆 一 般 采 用 焊 接 构 架 。 焊 接 构 架 的 组 成 梁 是 中 空 箱 型 ,重 量 轻 , 节 省 材 料 , 且 能 满 足 强 度 和 刚 度 的 要 求 。按 结 构 形 式 来 分 , 通 常 又 分 为 开 口 式 、 封 闭 式 , 或 者 H型 、日 字 型 等 。 目 前 国 内 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 普 遍 采 用 H型轻 量 化 低 合 金 高 强 度 钢 板 焊 接 构 架 。 在 额 定 载 荷 下 , 构 架 使用 寿 命 一 般 为 30年 。任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置 3.构 架 的 组 成 构 架 主 要 由 左 、 右 侧 梁 , 一 根 或 几 根 横 梁 及 前 后 端 梁 组焊 而 成 。 没 有 端 梁 的 构 架 , 称 开 口 式 构 架 ; 有 端 梁 的 构 架 ,称 封 闭 式 构 架 。 ( 1) 侧 梁侧 梁 是 构 架 的 主 要 承 载 梁 , 是 传 递 垂 向 力 、 纵 向 力 和 横 向 力的 主 要 构 件 , 侧 梁 还 用 来 确 定 轮 对 位 置 。( 2) 横 梁 和 端 梁构 架 两 边 是 侧 梁 , 中 间 用 两 根 横 梁 连 接 , 横 梁 上 焊 有 齿 轮 箱吊 座 、 电 机 安 装 座 以 及 牵 引 杆 安 装 座 。 这 种 结 构 可 提 供 适 当的 强 度 , 提 高 构 架 强 度 可 以 减 少 车 辆 簧 下 质 量 , 提 高 车 辆 运行 品 质 ( 运 行 平 稳 性 和 安 全 性 ) 。任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置 4.南 京 地 铁 1号 线 车 辆 转 向 架 构 架 简 介 动 力 转 向 架 构 架 与 拖 车 转 向 架 构 架 的 结 构 如 图 4-5与 图4-6所 示 。 任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置图4 -5 动力转向架构架 1 -空气弹簧接口;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 任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置 图4 -6 拖车转向架构架1 -空气弹簧接口;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 车 辆 轮 对 的 要 求 是 :( 1) 在 保 证 足 够 强 度 和 一 定 使 用 寿 命 的 前 提 下 , 使 其 重 量最 小 , 并 具 有 一 定 弹 性 , 以 减 少 轮 轨 之 间 的 作 用 力 ;( 2) 应 具 备 运 行 阻 力 小 , 耐 磨 性 好 的 优 点 ;( 3) 应 能 适 应 车 辆 直 线 运 行 , 又 能 顺 利 通 过 曲 线 , 还 应 具备 必 要 的 抵 抗 脱 轨 的 安 全 性 。任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置二 、 轮 对 任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置 图4 -7 轮对和整体辗钢轮1 -轮辋;2 -踏面;3 -辐板;4 -轮毂;5 -轮缘;6 -工艺孔;7 -轮毂孔;8 -车轴;L2 -L1 -轮位差 ( 一 ) 车 轴1.车 轴 的 材 质车 轴 采 用 优 质 碳 素 钢 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 。2.车 轴 的 组 成根 据 车 轴 使 用 轴 承 形 式 的 不 同 , 车 轴 可 分 为 滚 动 轴 承 车 轴和 滑 动 轴 承 车 轴 。 车 轴 两 端 伸 进 轴 箱 的 部 分 叫 轴 颈 , 安 装轴 承 和 承 受 车 辆 载 荷 、 压 装 车 轮 的 部 分 叫 轮 座 , 车 轴 中 部是 轴 身 。 结 构 如 图 4-8所 示 。任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置 任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置 图4 -8 动轴承车轴结构1 -轴颈;2 -防尘板座;3 -轮座;4 -轴身;5 -轴端螺栓孔;6 -制动盘安装座;L1 -车轴长度;L2 -两轴颈中点间距离;L3 -防尘座外侧距;Ld-防尘座宽度;Lw-轮座宽度 ( 二 ) 车 轮1.车 轮 各 部 名 称 及 功 用踏 面 : 车 轮 与 钢 轨 面 相 接 触 的 外 圆 周 面 踏 面 与 轨 面 在 一 定的 摩 擦 力 下 完 成 滚 动 运 行 。轮 缘 : 车 轮 内 侧 面 的 径 向 圆 周 凸 起 部 分 , 为 保 持 车 轮 在 轨道 上 正 常 运 行 不 脱 轨 。轮 辋 : 车 轮 具 有 完 整 踏 面 的 径 向 厚 度 部 分 , 以 保 证 踏 面 具有 足 够 的 强 度 和 便 于 加 修 踏 面 。辐 板 : 连 结 轮 辋 与 轮 毂 的 部 分 , 起 支 撑 作 用 。轮 毂 : 轮 与 轴 互 相 配 合 的 部 分 , 固 定 在 车 轴 轮 座 上 , 为 车轮 整 个 结 构 的 主 干 与 支 承 。轮 毂 孔 : 安 装 车 轴 用 的 孔 , 与 轮 座 过 盈 配 合 。任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置 2.车 轮 的 种 类城 市 轨 道 交 通 车 辆 上 常 采 用 辗 钢 整 体 车 轮 和 弹 性 车 轮 。( 1) 辗 钢 整 体 轮城 市 轨 道 交 通 车 辆 上 主 要 采 用 辗 钢 整 体 车 轮 , 简 称 辗 钢 轮 ,( 2) 弹 性 车 轮任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置 3.磨 耗 型 踏 面磨 耗 型 踏 面 具 有 以 下 优 点 : 可 增 大 轮 轨 接 触 面 积 , 减 少 轮 轨 接 触 应 力 , 明 显 减 少 轮与 轨 的 磨 耗 ; 发 生 磨 耗 后 外 形 变 化 小 , 镟 轮 时 无 益 消 耗 小 , 减 少 车 轮修 复 成 原 形 时 镟 切 掉 的 材 料 , 延 长 车 轮 使 用 寿 命 , 减 少 车轮 检 修 工 作 量 ; 磨 耗 形 踏 面 既 能 保 证 车 辆 直 线 运 行 的 横 向 稳 定 , 又 有 利于 曲 线 通 过 。任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置 一 般 地 铁 车 辆 用 的 滚 动 轴 承 按 滚 动 体 形 状 可 分 为 : 圆柱 滚 动 轴 承 、 圆 锥 滚 动 轴 承 和 球 面 滚 动 轴 承 。( 一 ) 圆 柱 滚 动 轴 承 城 轨 车 辆 圆 柱 滚 动 轴 承 轴 箱 装 置 按 密 封 形 式 不 同 可 分为 橡 胶 油 封 密 封 式 轴 箱 装 置 和 金 属 迷 宫 密 封 式 轴 箱 装 置 。任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置三 、 轴 箱 装 置 图4 -1 3 橡胶油封密封式轴箱装置1 -车轴;2 -防尘挡圈;3 -油封;4 -后盖;5 -4 2 7 2 6 T(NP3 2 2 6 X1 )轴承;6 -1 5 2 7 2 6 T(NJP3 2 2 6 X1 )轴承;7 -压板;8 -防松片;9 -螺栓;1 0 -前盖;1 1 -轴箱体 任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置 图4 -2 0 金属迷宫式轴箱装置a)带弹簧托盘轴箱剖视图 b)分体转臂轴箱装置组装图1 -防尘挡圈;2 -轴箱体;3 -圆柱滚子轴承;4 -轴温报警器安装孔;5 -密封圈;6 -轴箱前盖;7 -压板;8 -压板螺栓;9 -防松片 任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置 ( 二 ) 圆 锥 型 滚 子 轴 承 与 轴 箱图4 -2 6 无轴箱圆锥滚子轴承装置 1 -防松片;2 -密封座;3 -油封;4 -密封罩;5 -外圈;6 -内圈;7 -滚子;8 -保持架;9 -中隔圈;1 0 -承载鞍;1 1 -后挡;1 2 -通气螺栓;1 3 -螺栓;1 4 -前盖 任 务 二 构 架 和 轮 对 轴 箱 装 置 1.一 系 悬 挂 装 置一 系 悬 挂 装 置 由 螺 旋 钢 弹 簧 、 橡 胶 垫 、 转 臂 橡 胶 关 节 和 一系 垂 向 减 振 器 等 主 要 部 件 组 成 。一 系 悬 挂 装 置 主 要 功 能 :( 1) 悬 挂 在 构 架 与 轮 对 之 间 ;( 2) 传 递 牵 引 力 和 制 动 力 ;( 3) 缓 冲 牵 引 力 及 制 动 力 的 冲 击 ;( 4) 支 撑 构 架 与 车 体 重 量 。任 务 三 弹 簧 减 振 装 置一 、 车 辆 悬 挂 系 统 2.二 系 悬 挂 装 置二 系 悬 挂 装 置 装 配 两 个 空 气 弹 簧 , 左 右 两 侧 各 一 个 。二 系 悬 挂 装 置 主 要 功 能 :( 1) 支 撑 车 体 重 量 ;( 2) 减 小 振 动 、 避 免 共 振 , 提 高 车 辆 的 运 行 平 稳 性 ;( 3) 通 过 高 度 阀 调 节 确 保 车 辆 高 度 。任 务 三 弹 簧 减 振 装 置 弹 簧 根 据 材 质 的 不 同 , 可 以 分 为 普 通 钢 弹 簧 、 橡 胶 弹簧 和 空 气 弹 簧 。1.钢 弹 簧车 用 普 通 钢 弹 簧 主 要 有 螺 旋 弹 簧 和 扭 杆 弹 簧 。( 1) 螺 旋 弹 簧( 2) 扭 杆 弹 簧 任 务 三 弹 簧 减 振 装 置二 、 弹 簧 结 构 及 特 征 任 务 三 弹 簧 减 振 装 置 图4 -3 1 扭杆弹簧 2.橡 胶 弹 簧 一 般 情 况 下 , 橡 胶 弹 簧 只 做 压 簧 和 扭 转 簧 , 不 作 拉 簧 。因 为 拉 伸 时 , 橡 胶 对 局 部 缺 陷 和 表 面 拉 伤 非 常 敏 感 。 如 图4-32所 示 。橡 胶 元 件 主 要 特 性 :( 1) 橡 胶 具 有 特 殊 的 蠕 变 特 性 。( 2) 橡 胶 元 件 的 性 能 ( 弹 性 、 强 度 ) 受 温 度 影 响 较 大 。( 3) 橡 胶 具 有 体 积 基 本 不 变 的 特 性 。( 4) 散 热 性 不 好 。( 5) 橡 胶 元 件 的 疲 劳 损 坏 。( 6) 橡 胶 变 形 受 载 荷 形 式 影 响 较 大 。任 务 三 弹 簧 减 振 装 置 任 务 三 弹 簧 减 振 装 置 图4 -3 2 橡胶弹簧 3.空 气 弹 簧( 1) 空 气 弹 簧 组 成空 气 弹 簧 结 构 由 内 胶 层 ( 气 密 层 ) 、 外 胶 层 、 帘 布 耐 压 层及 钢 丝 圈 组 成 。( 2) 空 气 弹 簧 的 特 点空 气 弹 簧 装 置 具 有 以 下 特 点 : 刚 度 可 选 择 低 值 ; 具 有 非 线 性 特 性 ; 可 以 保 持 列 车 在 空 重 载 情 况 下 振 动 频 率 一 致 ; 保 持 高 度 基 本 一 致 ; 可 以 承 受 三 位 方 向 载 荷 ; 空 气 弹 簧 具 有 减 振 作 用 ; 补 偿 踏 面 磨 耗 引 起 的 车 体 降 低 ; 空 气 弹 簧 具 有 良 好 的 吸 收 高 频 振 动 和 隔 音 性 能 。任 务 三 弹 簧 减 振 装 置 空 气 弹 簧 装 置 的 整 个 系 统 如 图 4-37所 示 , 主 要 由 空 气弹 簧 本 体 、 附 加 空 气 室 、 高 度 调 整 阀 、 差 压 阀 及 滤 尘 止 回阀 等 组 成 。 空 气 弹 簧 所 需 要 的 压 力 空 气 , 由 列 车 制 动 主 风管 1经 T形 支 管 2、 截 断 塞 门 3、 滤 尘 止 回 阀 4进 入 空 气 弹 簧 储风 缸 5, 再 经 纵 贯 车 底 的 空 气 弹 簧 主 管 向 两 端 转 向 架 上 的 空气 弹 簧 供 气 。 转 向 架 上 的 空 气 弹 簧 管 路 与 其 主 管 用 连 接 软管 6接 通 , 压 力 空 气 再 经 高 度 调 整 阀 7进 入 附 加 空 气 室 10和空 气 弹 簧 本 体 8。 任 务 三 弹 簧 减 振 装 置三 、 空 气 弹 簧 装 置 系 统 的 组 成 图4 -3 7 空气弹簧装置的整个系统1 -列车制动主风管;2 -T形支管;3 -截断塞门;4 -滤尘止回阀;5 -储风缸;6 -连接软管;7 -高度调整阀;8 -空气弹簧本体;9 -差压阀;1 0 -附加空气室 任 务 三 弹 簧 减 振 装 置 1.高 度 调 整 阀 ( 又 叫 高 度 控 制 阀 简 称 高 度 阀 ) 图4 -3 9 高度调整阀作用图 任 务 三 弹 簧 减 振 装 置 2.差 压 阀( 1) 差 压 阀 的 作 用 差 压 阀 是 保 证 一 个 转 向 架 两 侧 空 气 弹 簧 的 内 压 之 差 不 超过 保 证 行 车 安 全 规 定 的 某 一 定 值 的 装 置 。 左 右 两 空 气 弹 簧 内压 之 差 超 过 定 值 时 , 差 压 阀 自 动 沟 通 左 右 空 气 弹 簧 , 使 压 差维 持 在 该 定 值 以 下 , 如 图 4-43所 示 。任 务 三 弹 簧 减 振 装 置 任 务 三 弹 簧 减 振 装 置 图4 -4 3 差压阀 图4 -4 4 差压阀工作原理图 车 辆 上 采 用 的 减 振 器 与 弹 簧 一 起 构 成 弹 簧 减 振 装 置 。弹 簧 主 要 起 缓 冲 作 用 , 缓 和 来 自 轨 道 的 冲 击 和 振 动 的 激 扰力 , 而 减 振 器 的 作 用 是 减 小 振 动 。 它 的 作 用 力 总 是 与 运 动的 方 向 相 反 ,起 着 阻 止 振 动 的 作 用 。轨 道 车 辆 采 用 的 减 振 器 按 阻 力 可 分 为 常 阻 力 和 变 阻 力 两 种减 振 器 ; 按 安 装 位 置 可 分 为 轴 箱 减 振 器 和 中 央 减 振 器 ; 按减 振 方 向 可 分 为 垂 直 和 横 向 减 振 器 ; 按 结 构 特 点 又 可 分 为摩 擦 减 振 器 和 液 压 ( 油 压 ) 减 振 器 。任 务 三 弹 簧 减 振 装 置四 、 减 振 器 牵 引 装 置 为 车 体 和 转 向 架 之 间 提 供 了 合 适 的 纵 向 刚 度 ,减 少 牵 引 中 心 销 牵 引 和 制 动 时 的 冲 击 , 使 列 车 运 行 平 稳 。任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置一 、 牵 引 连 接 装 置图4 -5 0 中央牵引装置 按 牵 引 电 机 的 布 置 方 式 分 为 以 下 几 种 形 式 :按 牵 引 电 动 机 横 向 布 置 分 类 : 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 。按 牵 引 电 动 机 纵 向 布 置 分 类 : 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 ) 。按 牵 引 电 动 机 体 悬 式 驱 动 分 类 : 半 体 悬 式 、 全 体 悬 式 。任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置二 、 驱 动 装 置 布 置 ( 一 ) 牵 引 电 机 横 向 布 置 轴 悬 式 驱 动 机 构1.刚 性 轴 悬 式 驱 动 机 构任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置二 、 驱 动 装 置 布 置图4 -5 4 刚性轴悬式驱动机构原理图1 -牵引电动机;2 -电动机弹性悬挂;3 -驱动小齿轮;4 -车轴大齿轮;5 -减速齿轮箱; 6 -爪形轴承;7 -制动盘 2.弹 性 轴 悬 式 驱 动 机 构任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置 图4 -5 5 弹性轴悬式驱动机构原理图 ( 二 ) 牵 引 电 机 横 向 布 置 架 悬 式 驱 动 机 构1.挠 性 浮 动 齿 式 联 轴 节 式 架 悬 式 驱 动 机 构任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置 图4 -5 6 横向牵引电动机挠性浮动齿式联轴节式架悬式驱动机构原理图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 2.轮 对 空 心 轴 架 悬 式 驱 动 机 构任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置 图4 -5 8 轮对空心轴架悬式驱动机构原理图 3.电 机 空 心 轴 架 悬 式 驱 动 机 构任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置 图4 -5 9 电机空心轴架悬式驱动机构原理图 ( 三 ) 牵 引 电 机 纵 向 布 置 单 电 机 架 悬 式 驱 动 机 构任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置 图4 -6 0牵引电机纵向布置单电机架悬式驱动机构原理图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 任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置 图4 -6 1牵引电机纵向布置单电机轴悬式驱动机构原理图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 )对 角 配 置 的 单 独 轴 纵 向 传 动 装 置任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置 图4 -6 2对角配置的单独轴纵向传动装置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 ( 五 ) 牵 引 电 动 机 置 于 车 体 上 的 传 动 装 置任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置 图4 -6 3牵引电动机体悬式驱动装置原理图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 ( 一 ) 三 相 鼠 笼 式 交 流 电 动 机1 三 相 鼠 笼 式 交 流 电 动 机 的 结 构 三 相 鼠 笼 式 交 流 电 机 的 结 构 如 图 4-64所 示 , 主 要 由 3部分 组 成 : 固 定 部 分 称 为 定 子 , 旋 转 部 分 称 为 转 子 , 定 子 和转 子 之 间 的 间 隙 称 为 气 隙 。 任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置三 、 牵 引 电 动 机 任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置 图4 -6 4 三相鼠笼交流电动机结构分解图 ( 二 ) 直 线 电 机1 直 线 电 机 轮 轨 驱 动 原 理直 线 电 机 如 同 将 旋 转 电 机 沿 半 径 方 向 切 开 展 平 而 成 , 定 子为 初 级 线 圈 , 转 子 为 次 级 线 圈 。 直 线 牵 引 电 动 机 应 用 于 城市 轨 道 交 通 车 辆 时 , 初 级 可 以 设 置 在 车 上 , 也 可 以 设 置 在地 面 , 分 别 称 为 车 载 初 级 式 和 地 面 初 级 式 。 一 般 将 电 机 的定 子 部 分 ( 初 级 ) 安 装 在 车 辆 的 转 向 架 上 , 将 转 子 ( 次 级 )沿 线 路 铺 设 在 轨 道 中 间 , 如 图 4-65所 示 。 任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置 任 务 四 牵 引 连 接 装 置 和 驱 动 装 置 图4 -6 5 直线电动机原理 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造一 、 深 圳 地 铁 7号 线 电 动 客 车 转 向 架 图4 -6 6 动车转向架 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造 图4 -6 7 拖车转向架(带天线) 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造 图4 -6 8 拖车转向架(二位) 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造( 三 ) 转 向 架 各 部 分 结 构 与 功 能1.构 架 转 向 架 构 架 为 H型 钢 结 构 , 是 转 向 架 的 主 要 承 载 部 件 。在 额 定 载 荷 下 , 构 架 预 计 疲 劳 寿 命 为 30年 。2.轮 对 轴 箱 装 置 轮 对 轴 箱 装 置 主 要 包 括 车 轮 、 车 轴 、 轴 箱 、 轴 承 、 轴 端设 备 等 零 部 件 , 如 图 4-70所 示 。 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造 图4 -6 9 构架1 -侧梁;2 -横梁;3 -空簧安装座;4 -电机吊座;5 -齿轮箱吊座;6 -横向止挡安装座;7 -牵引拉杆安装座;8 -起吊座;9 -制动缸安装座;1 0 -垂向减振器座安装孔 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造 图4 -7 0 轮对轴箱装置1 -车轮;2 -车轴;3 -降噪阻尼环;4 -轴箱后盖;5 -安全吊;6 -系橡胶圆锥弹簧;7 -轴承;8 -轴箱;9轴端压板;1 0 -防松片;1 1 -轴端盖;1 2 -轴端设备(接地) 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造3.一 系 弹 簧 悬 挂 系 统 一 系 悬 挂 主 要 由 两 个 并 联 的 圆 锥 型 金 属 橡 胶 弹 簧 及 一 个轴 箱 组 成 , 其 结 构 简 单 , 组 装 、 拆 卸 及 维 修 维 护 方 便 。4.二 系 悬 挂 装 置 二 系 悬 挂 装 置 主 要 由 空 气 弹 簧 、 抗 侧 滚 扭 杆 、 高 度 调 整装 置 、 差 压 阀 、 垂 向 及 横 向 减 振 器 、 横 向 止 挡 等 组 成 。 二 系悬 挂 装 置 结 构 如 图 4-77所 示 。 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造 图4 -7 6 一系悬挂图4 -7 7 基础二系悬挂装置图 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造5.驱 动 装 置 每 台 动 车 转 向 架 装 有 两 套 驱 动 装 置 , 包 括 电 机 、 齿 轮 箱和 联 轴 节 。 牵 引 电 动 机 采 用 架 悬 式 。 图4 -7 8 驱动装置 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造6.基 础 制 动 装 置 踏 面 制 动 装 置 分 为 两 种 型 号 : 一 种 为 PEC7, 一 种 是PEC7F。 它 们 的 结 构 基 本 一 致 , 只 是 PEC7F型 多 了 一 个 停 放 制动 缸 , 只 要 用 于 车 辆 的 停 放 制 动 。 如 图 4-79所 示 。 图4 -7 9 基础制动单元1 -单元制动缸;2 -带停放的单元制动缸;3 -制动配管;4 -手动缓解拉链 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造7.天 线 安 装 根 据 信 号 系 统 的 需 要 , 在 头 车 一 位 转 向 架 的 一 位 端 装 有信 号 天 线 。 天 线 安 装 梁 由 管 梁 和 钢 板 焊 接 而 成 。 天 线 梁 与 构架 之 间 采 用 螺 栓 连 接 , 方 便 检 修 维 护 。8.轮 缘 润 滑 装 置 轮 缘 润 滑 装 置 采 用 油 式 润 滑 方 式 , 安 装 在 列 车 前 进 方 向的 第 一 位 轮 对 上 。 该 装 置 主 要 由 油 箱 、 气 动 泵 、 电 磁 阀 、 油气 分 配 器 、 喷 嘴 以 及 电 控 系 统 等 组 成 。 轮 轨 润 滑 装 置 的 控 制方 式 采 用 “ 距 离 +弯 道 ” 的 控 制 模 式 。 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造二 、 上 海 、 广 州 地 铁 1号 线 电 动 客 车 转 向 架 上 海 、 广 州 地 铁 1号 线 电 动 客 车 转 向 架 均 是 德 国 Due Wag公 司 制 造 的 无 摇 枕 空 气 弹 簧 转 向 架 , 结 构 基 本 相 同 , 与 其 相似 的 还 有 上 海 地 铁 2号 线 及 新 加 坡 地 铁 的 转 向 架 。每 辆 车 装 有 两 台 转 向 架 , 转 向 架 分 为 动 车 转 向 架 和 拖 车 转 向架 两 种 , 两 者 的 主 要 区 别 是 前 者 装 有 两 套 驱 动 装 置 , 如 图 4-81所 示 。 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造 图4 -8 1 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 -空气弹簧和弹性元件;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;1 0 -中心销;1 1 -Z形拉杆;1 2 -牵引电动机;1 3 -齿轮减速箱;1 4 -基础制动装置;1 5 -速度传感器;1 6 -接地装置 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造1.轮 对 轴 箱 装 置 轮 对 由 整 体 辗 钢 轮 和 车 轴 压 装 而 成 , 车 轮 滚 动 圆 直 径 为840mm, 允 许 磨 耗 最 小 直 径 为 770mm。2.弹 簧 减 振 装 置 弹 簧 减 振 装 置 包 括 一 系 悬 挂 、 二 系 悬 挂 、 垂 向 液 压 减 振器 、 横 向 液 压 减 振 器 、 抗 侧 滚 扭 杆 及 横 向 橡 胶 缓 冲 挡 等 。3.构 架构 架 如 图 4-82所 示 。 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造 图4 -8 2 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 -空气弹簧安装座;9 -牵引电动机安装座;1 0 -轴箱橡胶减振器案装座;1 1 -齿轮箱吊座 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造4.牵 引 装 置 牵 引 装 置 位 于 转 向 架 中 部 , 起 着 链 接 车 体 和 转 向 架 的 作用 。 在 车 辆 经 过 曲 线 时 彼 此 可 作 少 许 转 动 , 并 能 有 效 地 传 递纵 向 力 ( 牵 引 力 和 制 动 力 ) , 其 结 构 如 图 4-83所 示 。 它 由 中心 销 1、 中 心 销 座 2、 复 合 弹 簧 3、 牵 引 梁 4、 牵 引 拉 杆 6等 组 成 。 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造 图4 -8 3 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 任 务 五 几 种 典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 构 造5.基 础 制 动 装 置 基 础 制 动 装 置 采 用 德 国 克 诺 尔 制 动 机 公 司 生 产 的 PC7Y型和 PC7YF型 踏 面 单 元 制 动 器 , 制 动 传 动 效 率 高 。6.传 动 装 置 每 台 动 车 转 向 架 装 有 两 台 牵 引 电 动 机 , 电 动 机 平 行 于 车轴 吊 挂 在 构 架 横 梁 的 电 动 机 吊 座 上 , 并 用 螺 栓 紧 固 。7.轮 缘 润 滑 装 置 为 减 少 轮 轨 磨 耗 , 在 第 一 列 车 和 第 五 列 车 的 前 后 轮 对 上分 别 装 有 一 套 轮 缘 润 滑 装 置 , 利 用 压 缩 空 气 将 润 滑 油 从 喷 嘴喷 射 到 轮 缘 上 , 从 而 使 钢 轨 和 轮 缘 之 间 的 磨 耗 得 到 改 善 。 本 章 思 考 :1.转 向 架 的 作 用 ;2.转 向 架 的 组 成 部 分 及 各 部 分 的 作 用 ;3.典 型 城 市 轨 道 交 通 车 辆 转 向 架 的 组 成 及 结 构 特 点 。项 目 四 转 向 架
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