[科普中國]-轉向架

簡介

轉向架是軌道車輛結構中最為重要的部件之一，其主要作用如下：

1）車輛上采用轉向架是為增加車輛的載重、長度與容積、提高列車運行速度，以滿足鐵路運輸發(fā)展的需要；

2）保證在正常運行條件下，車體都能可靠地坐落在轉向架上，通過軸承裝置使車輪沿鋼軌的滾動轉化為車體沿線路運行的平動；

3）支撐車體，承受并傳遞從車體至車輪之間或從輪軌至車體之間的各種載荷及作用力，并使軸重均勻分配。

4）保證車輛安全運行，能靈活地沿直線線路運行及順利地通過曲線。

5）轉向架的結構要便于彈簧減振裝置的安裝，使之具有良好的減振特性，以緩和車輛和線路之間的相互作用，減小振動和沖擊，減小動應力，提高車輛運行平穩(wěn)性和安全性。

6）充分利用輪軌之間的粘著，傳遞牽引力和制動力，放大制動缸所產生的制動力，使車輛具有良好的制動效果，以保證在規(guī)定的距離之內停車。

7）轉向架是車輛的一個獨立部件，在轉向架于車體之間盡可能減少聯(lián)接件。

發(fā)展歷史20世紀50年這個時期，我國首次自行設計了轉向架，主要型號有101、102、103型，是21型客車使用的導框式轉向架，構造速度是100km/h ，其結構復雜，笨重，運行性能差，現(xiàn)已淘汰!

202型202轉向架是四方廠為22型客車生產的無導框C軸轉向架，構造速度為120km/h，自1959年起制造。它采用鑄鋼H型構架，導柱式軸箱定位裝置，搖動臺式搖枕彈簧懸掛裝置，兩系圓彈簧，搖枕彈簧加油壓減振器，吊掛式閘瓦基礎制動等。該轉向架已經于1986年停產。

206型70年代，四方廠研制了U型結構的206型轉向架，浦鎮(zhèn)廠研制了H型構架的209轉向架。206型轉向架采用側部中梁下凹的U型構架，干摩擦導柱式軸箱定位裝置，帶橫向拉桿的小搖動臺式搖枕彈簧懸掛裝置，雙片吊環(huán)式單節(jié)長搖枕吊桿外側懸掛以及吊掛式閘瓦基礎制動裝置等，結構可靠，運行平穩(wěn)，磨損少，檢修方便，1993年開始在中央懸掛部分加裝橫向油壓減振器，加裝兩端具有彈性節(jié)點的縱向牽引拉桿，形成206G型轉向架，后加裝盤型制動裝置，形成 206P型轉向架。

209轉向架是浦鎮(zhèn)廠在205轉向架的基礎上研制的，于1975年開始批量生產。它采用H型構架，導柱式軸箱定位裝置，搖動臺式搖枕彈簧懸掛裝置，長吊桿，構架外側懸掛，兩高圓彈簧，搖枕彈簧帶油壓減振器，吊掛式閘瓦基礎制動裝置等。1980年后，又生產了具有彈性定位套的軸箱定位結構和牽引拉桿裝置的209T轉向架。在此基礎上，還生產了采用盤型制動的209P轉向架。

在209T轉向架的基礎上，浦鎮(zhèn)廠又開發(fā)了供雙層客車使用的 209PK 轉向架，其構造速度為 160km/h 。主要有以下方面的改進：采用盤型制動和單元制動缸，取消踏面制動；設空重調整閥；采用空氣彈簧和高度調整閥；安裝抗側滾扭桿；保留了搖動臺結構。 209PK 轉向架（ P 代表盤型制動， K 代表空氣彈簧）

在這段時期內，我國還制造了少量用于公務車的三軸轉向架，在原德意志民主共和國進口的軟座，軟臥車上采用了 211 等型號的轉向架。

準高速客車型1994 年，四方廠、長客廠、浦鎮(zhèn)廠相繼研制出了 206WP 、 206KP 、 CW-2 、 209HS 轉向架，在廣深線動力學試驗中最高時速達到了 174km/h ，這些轉向架的研制成功，標志著我國客車轉向架技術上了一個新臺階。

206KP 、 206WP 轉向架是四方廠為廣深線準高速客車和發(fā)電車設計的轉向架，二者除中央懸掛部分和構架側梁局部不同外（ 206WP 中央懸掛為無搖動臺高圓簧外側懸掛， 206KP 則為空氣彈簧，并加裝抗側滾扭桿），其他部分完全相同其構架，搖枕均為焊接結構， U 型側梁，采用單轉臂式軸箱定位，采用盤型制動和踏面復合制動。

四方廠還在 206KP ， 206WP 轉向架的基礎上研制了適用于 160-200km/h 的 SW-160 轉向架（ SW 代表 Sifang Work ），它主要有以下特點：構架由兩片 U 型壓型梁改為四塊鋼板拼焊結構；軸距由 2400mm 增加到 2560mm ；采用空氣彈簧；空氣彈簧橫向間距由 1956mm 增加到 2300mm ，以改善車輛抗側滾性能。

209HS （ HS 指 High Speed ）轉向架是浦鎮(zhèn)廠在 209PK 轉向架的基礎上研制的，構造速度為 160km/h ，主要有以下改進：軸箱定位結構由彈性摩擦套定位改成無磨耗的橡膠堆定位；搖動臺吊桿端部由銷孔結構改為無磨耗彈性吊桿結構；改心盤支重為全旁承支重；取消空氣彈簧阻尼孔，加裝垂直油壓減振器；軸箱懸掛系統(tǒng)加裝垂直油壓減振器；采用鋼板焊接型構架以減輕自重；加裝電子防滑器等。

CW-1 、 CW-2 轉向架（ CW 代表 Changchun Work ）是長客廠在吸收進口英國樣車的 T10-1 轉向架技術后，設計的兩種準高速轉向架，其中 CW-1 型中央懸掛采用綱簧和油壓減振器，供準高速空調發(fā)電車使用； CW-2 型中央懸掛為空氣彈簧和可變節(jié)流閥，用于其他車種。

CW-2 轉向架是：構架，搖枕為焊接結構；裝用轉臂軸箱定位裝置和控制桿；全旁承支重；中央懸掛為有搖動臺結構；設帶橡膠套的中心銷軸牽引拉桿橫向擋，橫向拉桿，橫向油壓減振器，抗側滾扭桿；軸箱懸掛系統(tǒng)設垂直油壓減振器；基礎制動裝置為單元盤型制動，設電子防滑器；廣泛采用橡膠元件，改善隔振、隔音性能，減小磨耗。2

準高速型1998 年起，各工廠相繼推出了自己的高速轉向架，例如浦鎮(zhèn)廠的 PW-200 轉向架，長客廠的 CW-200 轉向架，四方廠的 SW-200 、 SW-220K 轉向架等。

PW-200 轉向架（ PW 代表 Puzhen Work ）是在 209HS 轉向架的基礎上重新研制的，它優(yōu)化了一系和二系懸掛參數(shù)；采用了無磨耗的橡膠堆軸箱彈性定位裝置；采用高速輕型輪對；軸頸中心距改為 2000mm ；更換軸箱減振器安裝位置；裝用帶可調阻尼和彈性支承的空氣彈簧，采用兩端為球鉸的縱向拉桿；裝用新型盤軸式基礎制動裝置；優(yōu)化了結構設計。

SW-200 轉向架結構與 SW-160 轉向架基本相同，其改進如下：優(yōu)化了一系、二系懸掛系數(shù)；采用軸盤式基礎制動裝置，適用于 200km/h 的高速列車。該轉向架在 1998 年 6 月的鄭武線動力學試驗中最高時速達到了 240km/h 。

在這一階段，長客廠生產了我國第一臺 CW-200 型無搖枕轉向架。其構架采用4塊鋼板拼焊，橫梁采用無縫鋼管，與側梁連通作為附加空氣室，中央懸掛采用無搖枕的空氣彈簧懸掛，采用抗蛇行油壓減振器，單拉桿牽引，設兩個橫向油壓減振器和抗側滾裝置，其軸箱為轉臂式無磨耗定位，并使用油壓減振器，基礎制動為每軸 3 個盤的軸盤式盤型制動裝置。此后，長客廠又開發(fā)了 CW-200KD 、 CW-300 等型號的無搖枕轉向架。

性能參數(shù)技術要求運用速度和試驗速度：一般后者要高 10%-20% ；

制動距離通過最小曲線半徑：連掛時為 145m ，單車調車為 100m ；

符合機車車輛限界 GB146.1-1983 《標準軌距鐵路機車車輛限界》和 9501-N 《高速鐵路機車車輛限界技術條件》；

適用溫度范圍± 50 ℃ ；

車輛平穩(wěn)性和安全性：平穩(wěn)性指標 ≤ 2.5 ，脫軌系數(shù) ≤ 0.8 ，輪重減載率 ≤ 0.65 ；

主要承載件強度規(guī)范：符合 TB1335-1996 《 鐵道車輛強度設計及試驗鑒定規(guī)范》。

主要技術參數(shù)構造速度 /km/h

軸重 /t

自重 /t

固定軸距 /mm

輪徑 /mm

軸頸中心距 /mm

旁承間距 /mm

中央彈簧橫向間距 /mm

軸箱彈簧橫向間距 /mm

制動倍率

一系垂向剛度 /kN/m

一系定位剛度 /kN/m

一系垂向阻尼 /kN · s/m

二系垂向剛度 /kN/m

二系橫向剛度 /kN/m

二系垂向阻尼 /kN · s/m

二系橫向阻尼 /kN · s/m

通過最小曲線半徑 /m

客車轉向架發(fā)展的關鍵技術：

合理的懸掛參數(shù)；

疲勞可靠性的研究；

減少輪軌磨損和輪軌作用力；

選擇技術成熟的關鍵零部件；

高效、可靠的制動系統(tǒng)；

減少噪音，吸收高頻振動。

分類牽引傳動裝置動力轉向架和非動力轉向架

車軸數(shù)目和類型分為二軸，三軸，多軸轉向架和B、C、D、E四種軸重分類

軸箱定位方式拉板式，拉桿式，轉臂式，層疊式橡膠彈簧，干摩擦式導柱定位，

彈簧裝置一系、二系彈簧懸掛

搖枕彈簧的橫向跨距內側懸掛，外側懸掛，中心懸掛

載荷傳遞方式心盤集中承載，非心盤承載，心盤部分承載

結構構架式焊接轉向架，三大件式轉向架，準構架式轉向架