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城市軌道交通車輛構(gòu)造 1 項目四轉(zhuǎn)向架 任務(wù)一轉(zhuǎn)向架概述任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置任務(wù)三彈簧減振裝置任務(wù)四牽引連接裝置和驅(qū)動裝置任務(wù)五幾種典型城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)造 重難點 1 轉(zhuǎn)向架概述 2 構(gòu)架和輪對軸箱裝置 3 彈簧減振裝置 4 牽引連接裝置和驅(qū)動裝置 5 幾種典型城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)造 項目四轉(zhuǎn)向架 城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架應(yīng)具有以下基本作用 1 承載 承受以上各部分的重量 包括車體 車架 動力裝置和輔助裝置等 并使軸重均勻分配 2 牽引 動力轉(zhuǎn)向架 保證必要的輪軌粘著 并把輪軌接觸處產(chǎn)生的輪周牽引力傳遞給車架 車鉤 牽引列車前進 3 緩沖 緩和線路不平順對車輛的沖擊 保證車輛具有良好的運行平穩(wěn)性和穩(wěn)定性 4 轉(zhuǎn)向 保證車輛順利通過曲線 5 制動 產(chǎn)生必要的制動力 以使車輛在規(guī)定的距離內(nèi)減速或停車 一 轉(zhuǎn)向架的作用 任務(wù)一轉(zhuǎn)向架概述 轉(zhuǎn)向架是由構(gòu)架 輪對軸箱裝置 彈性懸掛裝置 驅(qū)動裝置 基礎(chǔ)制動裝置和中央牽引裝置等部分組成 1 構(gòu)架構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)和骨架 它將轉(zhuǎn)向架的各個零 部件組成一個整體 并承受和傳遞各種力 2 輪對軸箱裝置輪對直接向鋼軌傳遞重量 通過輪軌間的粘著產(chǎn)生牽引力或制動力 并通過車輪的回轉(zhuǎn)實現(xiàn)車輛在鋼軌上的運行 平移 軸箱裝置是聯(lián)系構(gòu)架與輪對的活動關(guān)節(jié) 它除了保證輪對進行回轉(zhuǎn)運動外 還能使輪對適應(yīng)線路不平順等條件 相對于構(gòu)架上下 左右和前后運動 二 轉(zhuǎn)向架的組成及各部分的作用 任務(wù)一轉(zhuǎn)向架概述 3 彈性懸掛裝置為減少線路不平順和輪對運動對車體產(chǎn)生的各種動態(tài)的影響 轉(zhuǎn)向架在輪對與構(gòu)架或構(gòu)架與車體之間 設(shè)有彈性懸掛裝置 前者稱為軸箱懸掛裝置 一系懸掛裝置 后者稱為中央懸掛裝置 二系懸掛裝置 4 驅(qū)動裝置 動力轉(zhuǎn)向架 驅(qū)動裝置將牽引電機的扭矩轉(zhuǎn)化為輪對上的轉(zhuǎn)矩 利用輪軌之間的黏著作用 驅(qū)動車輛沿著鋼軌運行 任務(wù)一轉(zhuǎn)向架概述 5 基礎(chǔ)制動裝置其作用是傳遞和放大制動缸傳來的力 經(jīng)放大系統(tǒng)增大若干倍以后傳給閘瓦 使其壓緊車輪 對車輛施行制動 6 中央牽引裝置中央牽引裝置由中心銷系統(tǒng)和牽引拉桿組成 其功能是傳遞牽引力和制動力 完成轉(zhuǎn)向架相對于車體的回轉(zhuǎn)運動 架車時懸吊轉(zhuǎn)向架 任務(wù)一轉(zhuǎn)向架概述 1 按軸數(shù)分類城市軌道交通車輛通常只有2軸轉(zhuǎn)向架 2 轉(zhuǎn)向架按照有無動力可以分為動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向架 3 按軸箱定位方式分類 1 轉(zhuǎn)臂式軸箱定位 2 金屬層疊橡膠堆式軸箱定位 3 雙拉桿式 彈性節(jié)點軸箱定位 4 拉板式軸箱定位 三 轉(zhuǎn)向架的分類 任務(wù)一轉(zhuǎn)向架概述 1 垂向力傳遞路徑如下 車體 空氣彈簧 二系懸掛 構(gòu)架 圓錐型彈簧 一系懸掛 軸箱 車軸 車輪 鋼軌 2 縱向力 1 動車轉(zhuǎn)向架 列車的牽引力或電制動力的傳遞路徑如下 電機 聯(lián)軸節(jié) 齒輪箱 減速箱 輪對 軸箱 圓錐疊層彈簧 構(gòu)架 牽引拉桿 中心銷 車體 2 機械制動力傳遞路徑如下 單元制動機閘瓦 輪對 軸箱 圓錐疊層彈簧 一系懸掛 構(gòu)架 牽引拉桿 中心銷 車體 四 轉(zhuǎn)向架作用力的傳遞 任務(wù)一轉(zhuǎn)向架概述 3 拖車轉(zhuǎn)向架的縱向力 包括牽引力和制動力 則通過車鉤自上而下傳遞 傳遞路徑如下 車鉤 車體 中心銷 牽引拉桿 構(gòu)架 圓錐疊層彈簧 一系懸掛 軸箱 輪對 3 橫向力橫向力 鋼軌 輪對 軸箱 圓錐疊層彈簧 任務(wù)一轉(zhuǎn)向架概述 1 構(gòu)架的作用與要求構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的骨架 用以聯(lián)系 安裝 轉(zhuǎn)向架各組成部分和傳遞各方向的力 并用來保持車軸在轉(zhuǎn)向架內(nèi)的位置 對其設(shè)計的要求是 1 構(gòu)架部分尺寸精度要求高 以保證一些部件的高精度安裝定位 2 要便于各部件與附加裝置的安裝 3 要具有足夠的強度和剛度 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 一 構(gòu)架 2 構(gòu)架的分類按制造工藝的類型構(gòu)架分為鑄鋼構(gòu)架和焊接構(gòu)架 城市軌道交通車輛一般采用焊接構(gòu)架 焊接構(gòu)架的組成梁是中空箱型 重量輕 節(jié)省材料 且能滿足強度和剛度的要求 按結(jié)構(gòu)形式來分 通常又分為開口式 封閉式 或者H型 日字型等 目前國內(nèi)城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架普遍采用H型輕量化低合金高強度鋼板焊接構(gòu)架 在額定載荷下 構(gòu)架使用壽命一般為30年 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 3 構(gòu)架的組成構(gòu)架主要由左 右側(cè)梁 一根或幾根橫梁及前后端梁組焊而成 沒有端梁的構(gòu)架 稱開口式構(gòu)架 有端梁的構(gòu)架 稱封閉式構(gòu)架 1 側(cè)梁側(cè)梁是構(gòu)架的主要承載梁 是傳遞垂向力 縱向力和橫向力的主要構(gòu)件 側(cè)梁還用來確定輪對位置 2 橫梁和端梁構(gòu)架兩邊是側(cè)梁 中間用兩根橫梁連接 橫梁上焊有齒輪箱吊座 電機安裝座以及牽引桿安裝座 這種結(jié)構(gòu)可提供適當(dāng)?shù)膹姸?提高構(gòu)架強度可以減少車輛簧下質(zhì)量 提高車輛運行品質(zhì) 運行平穩(wěn)性和安全性 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 4 南京地鐵1號線車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架簡介動力轉(zhuǎn)向架構(gòu)架與拖車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的結(jié)構(gòu)如圖4 5與圖4 6所示 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 圖4 5動力轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1 空氣彈簧接口 2 管道支架 3 電動機連接件 4 橫向緩沖器托架 5 制動裝置連接件 6 橫向構(gòu)件 7 扭接連桿托架 8 側(cè)構(gòu)架 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 圖4 6拖車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1 空氣彈簧接口 2 管道支架 3 橫向緩沖器托架 4 制動裝置連接件 5 扭接連桿托架 6 側(cè)構(gòu)架 車輛輪對的要求是 1 在保證足夠強度和一定使用壽命的前提下 使其重量最小 并具有一定彈性 以減少輪軌之間的作用力 2 應(yīng)具備運行阻力小 耐磨性好的優(yōu)點 3 應(yīng)能適應(yīng)車輛直線運行 又能順利通過曲線 還應(yīng)具備必要的抵抗脫軌的安全性 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 二 輪對 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 圖4 7輪對和整體輾鋼輪1 輪輞 2 踏面 3 輻板 4 輪轂 5 輪緣 6 工藝孔 7 輪轂孔 8 車軸 L2 L1 輪位差 一 車軸1 車軸的材質(zhì)車軸采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼加熱鍛壓成型 經(jīng)過熱處理 正火或正火后再回火 和機械加工制成 2 車軸的組成根據(jù)車軸使用軸承形式的不同 車軸可分為滾動軸承車軸和滑動軸承車軸 車軸兩端伸進軸箱的部分叫軸頸 安裝軸承和承受車輛載荷 壓裝車輪的部分叫輪座 車軸中部是軸身 結(jié)構(gòu)如圖4 8所示 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 圖4 8動軸承車軸結(jié)構(gòu)1 軸頸 2 防塵板座 3 輪座 4 軸身 5 軸端螺栓孔 6 制動盤安裝座 L1 車軸長度 L2 兩軸頸中點間距離 L3 防塵座外側(cè)距 Ld 防塵座寬度 Lw 輪座寬度 二 車輪1 車輪各部名稱及功用踏面 車輪與鋼軌面相接觸的外圓周面踏面與軌面在一定的摩擦力下完成滾動運行 輪緣 車輪內(nèi)側(cè)面的徑向圓周凸起部分 為保持車輪在軌道上正常運行不脫軌 輪輞 車輪具有完整踏面的徑向厚度部分 以保證踏面具有足夠的強度和便于加修踏面 輻板 連結(jié)輪輞與輪轂的部分 起支撐作用 輪轂 輪與軸互相配合的部分 固定在車軸輪座上 為車輪整個結(jié)構(gòu)的主干與支承 輪轂孔 安裝車軸用的孔 與輪座過盈配合 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 2 車輪的種類城市軌道交通車輛上常采用輾鋼整體車輪和彈性車輪 1 輾鋼整體輪城市軌道交通車輛上主要采用輾鋼整體車輪 簡稱輾鋼輪 2 彈性車輪 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 3 磨耗型踏面磨耗型踏面具有以下優(yōu)點 可增大輪軌接觸面積 減少輪軌接觸應(yīng)力 明顯減少輪與軌的磨耗 發(fā)生磨耗后外形變化小 鏇輪時無益消耗小 減少車輪修復(fù)成原形時鏇切掉的材料 延長車輪使用壽命 減少車輪檢修工作量 磨耗形踏面既能保證車輛直線運行的橫向穩(wěn)定 又有利于曲線通過 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 一般地鐵車輛用的滾動軸承按滾動體形狀可分為 圓柱滾動軸承 圓錐滾動軸承和球面滾動軸承 一 圓柱滾動軸承城軌車輛圓柱滾動軸承軸箱裝置按密封形式不同可分為橡膠油封密封式軸箱裝置和金屬迷宮密封式軸箱裝置 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 三 軸箱裝置 圖4 13橡膠油封密封式軸箱裝置1 車軸 2 防塵擋圈 3 油封 4 后蓋 5 42726T NP3226X1 軸承 6 152726T NJP3226X1 軸承 7 壓板 8 防松片 9 螺栓 10 前蓋 11 軸箱體 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 圖4 20金屬迷宮式軸箱裝置a 帶彈簧托盤軸箱剖視圖b 分體轉(zhuǎn)臂軸箱裝置組裝圖1 防塵擋圈 2 軸箱體 3 圓柱滾子軸承 4 軸溫報警器安裝孔 5 密封圈 6 軸箱前蓋 7 壓板 8 壓板螺栓 9 防松片 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 二 圓錐型滾子軸承與軸箱 圖4 26無軸箱圓錐滾子軸承裝置1 防松片 2 密封座 3 油封 4 密封罩 5 外圈 6 內(nèi)圈 7 滾子 8 保持架 9 中隔圈 10 承載鞍 11 后擋 12 通氣螺栓 13 螺栓 14 前蓋 任務(wù)二構(gòu)架和輪對軸箱裝置 1 一系懸掛裝置一系懸掛裝置由螺旋鋼彈簧 橡膠墊 轉(zhuǎn)臂橡膠關(guān)節(jié)和一系垂向減振器等主要部件組成 一系懸掛裝置主要功能 1 懸掛在構(gòu)架與輪對之間 2 傳遞牽引力和制動力 3 緩沖牽引力及制動力的沖擊 4 支撐構(gòu)架與車體重量 任務(wù)三彈簧減振裝置 一 車輛懸掛系統(tǒng) 2 二系懸掛裝置二系懸掛裝置裝配兩個空氣彈簧 左右兩側(cè)各一個 二系懸掛裝置主要功能 1 支撐車體重量 2 減小振動 避免共振 提高車輛的運行平穩(wěn)性 3 通過高度閥調(diào)節(jié)確保車輛高度 任務(wù)三彈簧減振裝置 彈簧根據(jù)材質(zhì)的不同 可以分為普通鋼彈簧 橡膠彈簧和空氣彈簧 1 鋼彈簧車用普通鋼彈簧主要有螺旋彈簧和扭桿彈簧 1 螺旋彈簧 2 扭桿彈簧 任務(wù)三彈簧減振裝置 二 彈簧結(jié)構(gòu)及特征 任務(wù)三彈簧減振裝置 圖4 31扭桿彈簧 2 橡膠彈簧一般情況下 橡膠彈簧只做壓簧和扭轉(zhuǎn)簧 不作拉簧 因為拉伸時 橡膠對局部缺陷和表面拉傷非常敏感 如圖4 32所示 橡膠元件主要特性 1 橡膠具有特殊的蠕變特性 2 橡膠元件的性能 彈性 強度 受溫度影響較大 3 橡膠具有體積基本不變的特性 4 散熱性不好 5 橡膠元件的疲勞損壞 6 橡膠變形受載荷形式影響較大 任務(wù)三彈簧減振裝置