城轨车辆转向架的构成及检修车辆工程Word格式文档下载.docx
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城市轨道车辆从早期的一个车体支承于两根单轴的模式发展到由两轴及多轴的转向架支承,其中两轴转向架已成为当今各种轨道车辆的主型转向架。
新型转向架中具有代表性的主要有内侧悬挂式转向架、单轴转向架和铰接式转向架等。
转向架是支撑车体及其荷载并使车辆沿着轨道行驶的车辆运行的装置。
转向架分动力转向架和非动力转向架，它位于车体与钢轨之间，转向架一般由构架、弹簧悬挂装置、轮对装置和制动装置等组成。
对于动力转向架还装设有牵引电机及齿轮传动装置。
纵观国内外情况，城市轨道交通车辆走行部的发展趋势是轻量化、低噪声的无摇枕转向架，一系悬挂为橡胶弹簧，二系悬挂为空气弹簧与抗侧滚扭杆并用，牵引电机横向架悬，采用单元式基础制动装置。
二、选题的目的及意义
转向架引导车辆沿着轨道行驶和承受与传递来自车体及线路的各种载荷并缓和其动力作用。
地铁、轻轨车辆转向架一般利用转向架轮对踏面与钢轨的粘着力产生牵引力和制动力，利用车轮的轮缘与钢轨使车辆沿着轨道行驶。
转向架是保证车辆运行质量、保证动力性能和运行安全的关键部件。
因此分析城轨车辆转向架的组成、功能和检修工艺具有重要意义。
6
三、重点研究内容
分析城轨车辆转向架的性能参数和技术参数，结合南京地铁转向架分析转向架的组成和功能、常见故障和检修工艺。
四、教师意见
指导教师：
年 月 日
附5
中期报告
一、总体设计：
自接受毕业设计任务安排以来，首先按照论文有关要求分析题目，查阅资料，学习与毕业设计相关的知识，充分做好前期准备工作。
然后进行城轨车辆转向架构成及检修相关知识的收集，按照实际情况划分论文各个论点，进行城轨车辆转向架检修工艺的判断与筛选，然后进行方案论证，凸显城轨车辆转向架在城市轨道交通运营中的重要作用。
二、详细设计：
范文：
本研究报告分为三个部分
第一部分：
城轨车辆转向架的主要技术参数。
第二部分：
城轨车辆转向架的主要组成及各部分功能。
第三部分：
城轨车辆转向架的检修工艺。
三、设计完成情况：
论文框架已基本完成，正在做进一步完善与修改。
四、教师意见：
教师姓名：
年
月
日
附6
结题验收
设计（论文题目）
城轨车辆转向架的构成及检修
结题验收申请：
根据《毕业设计任务书》要求：
毕业设计（论文）已全部完成，请老师审阅。
指导教师评语：
（函授站填写）
指导教师评分（“优”相当于90-100分、“良”相当于80-89分、
“中”相当于70-79分、“及格”相当于60-69分、“不及格”相当于59分以下）：
中文摘要
摘要：
随着车辆系统动力学、轮轨关系等理论的完善,车辆转向架在结构和性能方面得到了改进,使得车辆的运行性能不断提高。
城市轨道车辆从早期的一个车体支承于两根单轴的模式发展到由两轴及多轴的转向架支承,其中两轴转向架已成为当今各种轨道车辆的主型转向架。
转向架是城市轨道交通车辆的重要组成部分，它直接承载车体重量，保证车辆顺利通过曲线。
同时转向架的各种参数也直接决定了车辆的稳定性和车辆的乘坐舒适性。
车体坐落在转向架上，通过轴箱装置将车轮沿钢轨方向的滚动转化为车辆沿线路方向的平动。
转向架一般由构架、弹簧悬挂装置、轮对轴箱装置和制动装置等组成。
对于动力转向架还装设有牵引电机及传动装置。
本文以南京地铁转向架为参考，详细介绍了转向架的主要技术参数、转向架组成及功能、常见故障和检修工艺。
关键词：
城轨车辆 转向架组成 检修
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英文摘要
Abstract：
Alongwiththevehiclesystemdynamics,theperfectionofwheel/railrelationstheory,vehiclebogiehasimprovedinstructureandperformance，theperformanceofthevehiclemakingimprovecontinuously.Urbanrailtrafficfromearlyabodyintwosingleshaftsupporting
thepatterndevelopmentbytwoaxisandtosupportthebogiemultiracial,includingtwoaxisbogiehasbecomeallpresent-dayrailvehicleLordtypebogie.Bogieofurbanrailtransitvehiclesisanimportantpartofthebodyweight,anditdirectlybearing,ensurethesmooththroughthecurve.Meanwhilethevariousparametersofthebogiearedirectlydeterminesthestabilityofthevehicleandvehiclecomfortableness.Bodyworkislocatedinbybogiedevicecouldwheelspindleboxalongtherailofrollingintovehiclesdirectionalongtherouteoftheparalleldirection.Bogiebyframe,commonly,thewheelsofspringsuspensiondevicesandbrakespindleboxetc.Fordynamicbogiealsoinstalledatractionmotorandtransmissiondevice.Inthispaperforthereferenceofnanjingsubwaybogie,introducesthemaintechnicalparameters,bogiecompositionandfunction,commonfaultandrepairtechnology.
Keywords:
cityrailvehicle;
bogiecomponent;
repair
目录
1绪论 1
2转向架的基本概要及技术参数 2
2.1转向架的基本描述 2
2.2转向架的技术参数 3
2.2.1转向架的外形尺寸和重量 3
2.2.2转向架的基本数据 3
2.2.3轮对的基本数据 3
2.2.4转向架的传动数据 4
3转向架的组成 4
3.1转向架体系 4
3.2轮对 6
3.3车轴及轴承 7
3.4构架 8
3.5一系悬挂 9
3.6二系悬挂 10
3.7转向架的制动安装 11
3.8传感器、天线和接地装置 12
3.8.1车轮滑动保护系统（WSP） 12
3.8.2接地回路单元 13
3.8.3里程/速度传感器 14
3.8.4事件记录仪 14
3.9传动 15
3.9.1牵引电机 15
3.9.2联轴器 16
3.9.3齿轮箱 16
3.10车体和转向架连接 17
3.11轮缘润滑器 18
4检查与检视 19
4.1车轴的目视检查 19
4.2车轮目视检查 20
4.2.1车轮几何检查 21
4.2.2车轮内侧距 22
4.3轴箱目视检查 23
4.4构架目视检查 23
4.5齿轮箱-联轴器-吊杆 23
4.6牵引电机 24
4.7一系悬挂目视检查 24
4.8减震器 24
4.9空气弹簧目视检查 25
4.10抗侧滚扭杆目视检查 25
4.11牵引中心目视检查 26
4.12制动单元目视检查 26
4.13接地回路单元电刷磨损检查 27
4.14轮缘润滑器 28
5结语 29
参考文献 30
1 绪论
铁路运输发展的初期，世界各国大多采用将轮对直接安装于车体下面的二轴车结构。
由于要通过小半径曲线，二轴车的轴距不能太大，另外，车辆载重、长度和容积均受到限制。
如果把二个或多个轮对用专门的构架（或侧架）连接，组成一个小车，称为转向架，车体座落在两转向架上。
由于这种带转向架结构的许多明显的优点，现代大多数轨道车辆的走行装置都采用转向架的结构形式。
转向架的作用及要求：
l）采用转向架可增加车辆的载重、长度和容积。
2）转向架相对车体可自由回转，使较长的车辆能自由通过小半径曲线，减少运行阻力与噪声，提高运行速度。
3）便于安装弹簧减振装置，保证车辆具有良好的动力性能和运行品质。
另外，有转向架车辆在通过两轨头高低不平处时，车体支承点的垂直移动量仅为二轴车轮对支点的一半，从而提高了运行的平稳性。
4）支承车体，承受并传递从车体至轮轨的各种载荷及作用力，使各轴重均匀分配。
5）便于安装制动装置，传递制动力，满足运行要求。
6）便于在转向架上安装牵引电机及减速装置，驱动轮对（或车轮）使车辆沿着轨道运行。
7）转向架为车辆的一个独立部件，便于转向架的互换、制造和维修。
电客车检修员平时的工作就是对电客车进行检查，确保列车能够有良好的状态上线载客，主要的检查内容有司机室功能，客室扶手，立柱，LCD，CCTV，LMDU，车下检查等。
车下检查主要对电客车走行部进行检查，走行部主要就是对转向架的检查，有的修程还要对轮对内侧距及轮对直径进行测量，新轮直径是840毫米，磨耗到限直径是770毫米。
内侧
距是1353-1355毫米。
在检查过程中要看车轮有没有剥离及擦伤现象，剥离的范围是剥离
一处不得大于20毫米，剥离两处且任一处不得大于10毫米。
擦伤范围是擦伤一处不得大
于40毫米，擦伤两处且任一处不得大于20毫米。
检查一系悬挂，二系悬挂有没有渗油或者毁坏现象，钢弹簧有没有断裂，空气弹簧有没有龟裂，抗侧滚钮杆有没有裂纹及各紧固螺丝有没有松动，色标正不正确。
各软管气管有没有龟裂漏气现象。
对动车转向架要检查电机及齿轮箱。
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2 转向架的基本概要及技术参数
转向架主要用于承担车辆的自重和载重，并将载荷传递到钢轨上，通过安装圆形或球形心盘，车体与转向架可相对自由转动，使车辆顺利通过曲线，降低运行阻力，通过安装弹簧及减振装置以缓和车辆承受的冲击和振动，通过增加轴数以提高车辆的载重，转向架是一个相对独立的结构，易从车下推出，便于检修。
地铁车辆的高频率启动和制动对转向架的性能要求很高,转向架性能和制造质量的好坏直接影响到车辆的运行品质，其运行的稳定与否将直接影响到乘客的舒适度。
2.1转向架的基本描述
用于南京2号线列车的转向架属于AlstomMetropolis标准A型转向架，是为地铁应用而特别设计的。
6辆编组列车包括8台动车转向架和4台拖车转向架，它们在列车下的配置如图1所示：
有3种不同类型的转向架，表示如下：
TBEX端部拖车转向架TBIN中间拖车转向架PB动车转向架
转向架类型能够通过固定在LH侧架外侧的标牌进行识别。
此外，标牌也可显示出转向架序列号，零件号和修正状态。
图2.1转向架布置示意图
转向架在以下条件下可以互换：
PB动车转向架之间、TBIN拖车转向架之间、TBEX拖车转向架之间、不同类型的转向架之间不能互换、动车构架之间可以互换、拖车构架之间可以互换、动拖车构架之间不可以互换、功能相同的轮对、齿轮箱和动车部件可以互换。
转向架结构设计速度为90Km/h，转向架无摇枕，载荷由枕梁和转向架构架两侧梁承受。
2.2转向架的技术参数
2.2.1转向架的外形尺寸和重量
表2.1 转向架的外形尺寸和重量
转向架类型
PB
TBEX
TBIN
名义重量（kg）
7000
5000
长（mm）
3390
3520
宽（mm）
2590
高（mm）
930
2.2.2转向架的基本数据
转向架固定轴距
2500mm
车轮直径（新）
840mm
车轮直径（最大磨耗）
770mm
轮辋宽度
135mm
车轮内侧距
1353（0，+2）mm
轮座直径
198mm
轴颈直径
120mm
设计轴重
16吨
设计速度
90Km/h
表2.2 转向架的基本数据
2.2.3轮对的基本数据
轮对内侧距
表2.3 轮对的基本数据
新轮直径
最大磨耗轮直径
轮毂宽度
170mm在车轮压装时控制行程
2.2.4转向架的传动数据
齿轮齿数比
6.9547
动车最大水平启动力矩
1400N.m
短路力矩
最大1000N.m
谐波力矩
根据供电类型，正常力矩应在名义
力矩上增加20%
其它特性
80公里/小时（新轮）直径
80公里/小时（半磨耗轮）直径
805mm
80公里/小时（全磨耗轮）直径
锥形体的宽度
100mm
锥形体中部直径
71mm
锥度
2%（直径的）
表2.4 传动的基本数据
3转向架的组成
3.1转向架体系
所有类型转向架整体结构是相同的，而且无论在任何情况下，相同的部件具有相同功能。
转向架结构包括：
- 一个H型构架
（1）
- 每台转向架两个轮对
（2）（对于动车转向架，车轴上装有齿轮箱）
-一系悬挂（3）,包括一个转臂和一套两个螺旋弹簧
-空气弹簧型二系悬挂（4）
-一系减震器（5）和二系减震器（6），用于稳定悬挂系统
-安装于转向架下部的抗侧滚扭杆
-车体-转向架连接装置（7），由位于转向架中心的预加应力的橡胶块组件和插入其中的用螺栓连接于车体下面的中心销轴构成。
图3.1动车转向架
安装于转向架的制动装置包括4个踏面制动单元（8），其中的两个带有停放制动（9）。
动车转向架安装有传动装置，包括两个牵引电机（10），齿轮箱（11）和弹性联轴器根据转向架类型，安装不同的轴端装置。
包括车轮防滑传感探测器（WSP），接地回路
单元（ERU）和里程/速度传感器以及事件记录器/脉冲发生器。
两类拖车转向架的差别在于轴端装置的不同，TBEX转向架安装有里程/速度传感器，而TBIN转向架安装有事件记录器/脉冲发生器，并且对于轮缘润滑器（14），只变化地安装在TBEX上。
图3.2拖车转向架
3.2轮对
轮对承担车辆全部载荷，引导车辆沿着钢轨高速运行，同时还承受着从车体、钢轨传来的各种力的作用。
因此，轮对应具有足够的强度，以保证在允许的最高速度和最大载荷下安全运行。
应在强度足够和保证一定使用寿命前提下，使其重量最小，并具一定的弹性，以减少轮轨之间的作用力和磨耗。
轮对在正常状态线路上运行时，轮缘的内侧距是影响运行安全的重要因素。
轮缘内侧距有严格的规定：
一般铁路标准轮对，内侧距为1353±
3mm；
我国地铁车辆轮对，内侧距为1353±
2mm。
轮缘内侧距应保证在任何线路上运行时轮缘与钢轨之间有一定的游间，以减少轮缘与钢轨的磨耗；
应保证在最不利情况下，轮对踏面在钢轨上仍有足够的安全搭接量，不致造成脱轨；
应保证安全通过道岔。
车轮的结构、形状、尺寸、材质是多种多样的。
按其结构分为整体车轮和带箍车轮两种。
整体车轮按其材质可分为辗钢轮和铸钢轮等。
轮箍轮义可分铸钢辐板轮心、辗钢辐板轮心以及铸钢辐条轮心的车轮。
为降低噪声，减小簧下质量，还有橡胶弹性车轮、消声轮等。
我国目前车辆上大部采用整体辗钢车轮。
整体辗钢轮由踏面、轮缘、辐板和轮毂组成，如下图所示。
车轮与钢轨的接触面称为踏面，一侧沿着圆周突起的圆弧部分称为轮缘，是保持车辆沿钢轨运行，防止脱轨的重要
部分。
踏面沿径向的厚度部分称为轮辆轮毂是轮与轴互相配合的部分。
轮辆与轮毂联接的部分称辐板。
辐板上有2个小圆孔，便于轮对在切削加工时与机床固定，以及供搬运车轮、轮对之用。
车轮踏面一般做成一定的斜度，称为锥形踏面。
踏面锥形的作用为：
在直线运行时使轮对能自动调中；
在曲线运行时，由于离心力的作用使轮对偏向外轨，由于踏面锥形，使外轨上滚动的车轮以较大的滚动圆滚动，在内轨上以较小的滚动圆滚动，从而减少了车轮在钢轨上滑动，使轮对顺利通过曲线；
车轮踏面有斜度，运行时车轮与钢轨接触的滚动直径在不断地变化，致使轮轨的接触点也在不停地变换位置，从而使踏面磨耗更为均匀。
南京地铁车轮是材质为R9T钢的实心碳钢锻造轮。
车轮直径新轮为840mm，完全磨耗时为770mm，这为车轮半径提供了35mm的磨耗量。
加工在车轮外侧凹的槽标示出车轮的磨耗量。
当镟轮操作接触到凹槽顶部时，车轮踏面上仍保留有7mm的材料。
车轮压装于车轴上，并钻有一个通过中心的注油孔，通过压力油从车轴退下车轮。
车轮外形遵循已有的LM（TB/196787）轮廓。
如图3.3所示。
图3.3轮对
3.3车轴及轴承
车轴为采用A1N钢的全机加工实心车轴，遵循UIC811-1标准的要求。
车轴轮座设计时相对名义尺寸有5mm预留量，更换车轮时，如果损伤车轴，该预留量在直径上提供了机加工的额外材料。
车轴轴承是油脂润滑的筒形轴承，密封在轴箱中，根据不同的轴端设备，安装不同轴端盖。
车轴轴承为SKF型TBU-1639609圆锥滚子轴承并且是终生润滑的，也就是说在运营其间无需添加润滑油脂。
所用油脂为壳牌Alvania2760B润滑脂。
轴承cartridge有一个集成密封结构，可以防止润滑脂的流失以及灰尘和其它污染物的进入。
这可以作为轴箱自身正常密封的补充。
3.4构架
构架是转向架的关键部件，需传送和承受转向架与车体及轨道之间的功能性载荷。
动车和拖车转向架均为焊接的H型钢结构，其主要部件为两个对称的“鹅颈”侧架
（1），且通过横梁
（2）进行连接。
构架为不同的转向架子系统和设备提供接口和附着点。
构架和轮对之间的一系悬挂（3）的接口位于侧架端部的下面。
构架和车体之间的二系悬挂（4）的接口位于侧架中心，在中间横梁的两端。
构架主要由P275NL1钢板构成（依据EN10028-3），也有一些铸件和锻造件焊接在构架上，用于固定各种零件，例如：
吊耳（5）
一系（6）和二系（7）悬挂减震器座一系悬挂垂向止档（8）
电机（9）和轴箱（10）支座踏面制动单元（11）
转向架与车体连接件（12）
焊接完成后，在机加工之前，构架应退火处理以消除应力，还应进行喷丸处理和使用单层环氧树脂油漆系统进行防腐保护。
用于动车和拖车转向架的构架是不同的，因此不能进行互换。
而两种拖车构架是相同的。
图3.4转向架构架
3.5一系悬挂
一系悬挂为轮对和转向架构架提供连接。
它传递轮对和转向架间的驱动力和制动力，并为轮对提供必要的平面刚度，以保证转向架的动态稳定性。
一系悬挂为转臂型悬挂。
垂向刚度通过位于转臂
（2）和转向架侧架之间并定位于车轴
中线上部的2根同轴的螺旋弹簧
（1）提供。
侧向和纵向刚度通过安装在转臂端部并固定于构架定位臂的弹性节点（3）提供。
转臂位于轴箱（4）顶部，通过支撑座（5）固定在悬挂中。
安装在支撑座端部和构架端部之间的液压减震器（6）提供了减震功能。
一个位于螺旋弹簧内部的弹性止档块（图中不可见）限制了转向架的向下运动。
转向架的向上运动通过一个挡销（7）限制，它能够与转臂端部接触；
通过这种方式，当转向架被吊起时，悬挂使轮对保持在构架内。
根据转向架类型，不同厚度的垫片安装在弹簧上座以补偿不同的轴重，并保证转向架水平。
在动车转向架构架上，垫片斜对角安装以补偿由于齿轮箱引起的不对称轴重。
在拖车转向架上，安装不同厚度的垫片图以补偿拖车重心的偏置。
除了垫片厚度不同，在所有转向架类型上一系悬挂是相同的。
图3.5一系悬挂
3.6二系悬挂
二系悬挂的主要功能是增加乘客舒适性。
该悬挂为车体提供了弹性支撑，使车体能够相对转向架运动，同时提供横向对中功能。
二系悬挂还可维持车体在预设的高度而与载客多少无关。
二系悬挂系统部分安装在转向架，部分安装在车体。
该文档只描述安装于转向架的装置。
安装于转向架的二系悬挂装置包括：
安装在转向架和车体之间支撑车辆重量的2个空气弹簧
（1）。
空气弹簧充气由安装在车体的空气压缩系统开始，通过高度阀系统，经过空气弹簧顶板的进气孔进入空气弹簧。
每个空气弹簧平行安装有一个整体的金属-橡胶弹簧（1A），该弹簧确保在空气弹簧放气情况下应急悬挂。
空气弹簧的空气压力对应于车内乘客的重量自动增加或降低，因而能保证车体相对转向架构架的高度恒定。
2个垂向减震器，对角安装在转向架构架
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