A型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架設(shè)計

張磊

摘 要：研發(fā)城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架是一個很龐大的工程。轉(zhuǎn)向架設(shè)計、線路、限界和傳動的進(jìn)步及轉(zhuǎn)向架零部件的技術(shù)等有著緊密的聯(lián)系。在我國已經(jīng)研發(fā)出A型車的情況下，對國際上的A型車轉(zhuǎn)向架技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，依據(jù)我國線路對轉(zhuǎn)向架的要求，設(shè)計出了全新的轉(zhuǎn)向架設(shè)計計劃。

關(guān)鍵詞：A型車；轉(zhuǎn)向架技術(shù)；國產(chǎn)化；設(shè)計

中圖分類號：U260.331 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0049-01

1 地鐵A型車輛新型轉(zhuǎn)向架的設(shè)計思路

因為現(xiàn)在的地鐵車輛都使用的是動拖車結(jié)合方式，即動力分散的方式，所以在設(shè)計轉(zhuǎn)向架的過程中必須保證動車和拖車轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)的差異。為了降低成本，建議使用目前常用的動拖車互換形式，也就是給拖車轉(zhuǎn)向架上安裝動力承受的基礎(chǔ)部件，有助于車輛的修理和檢測，縮短了檢修花費的時間。

2 轉(zhuǎn)向架主要參數(shù)的選擇

轉(zhuǎn)向架基本參數(shù)設(shè)計項目數(shù)值表1所示。

3 轉(zhuǎn)向架主要部件的設(shè)計方案

3.1 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的設(shè)計

轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)使用的是目前常用的H型全封閉箱形結(jié)構(gòu)，使用低合金高鋼板焊接形成的，有著質(zhì)量輕、強度大、壽命長的優(yōu)點。結(jié)構(gòu)由兩根側(cè)梁以及兩根橫梁構(gòu)成。側(cè)梁內(nèi)含有很多塊筋板。橫梁使用的是直徑為180mm的無縫鋼管，用來提高構(gòu)架的強度，增加構(gòu)架結(jié)構(gòu)的牢固性。兩個側(cè)梁的兩個端頭設(shè)有軸箱支座，便于安裝錐形彈簧；內(nèi)部安裝有空氣彈簧支座。此外，還安裝著抗側(cè)滾扭桿、齒輪箱等部件的支座[1]。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的參數(shù)見表2所示。

3.2 牽引座和電機(jī)座的設(shè)計

設(shè)計牽引座應(yīng)在可以發(fā)揮牽引功能的情況下優(yōu)化牽引座的局部結(jié)構(gòu)。在明確了A型車的牽引拉桿后，只需要調(diào)整牽引座即可。所以每個牽引座互相的距離應(yīng)為135mm，此外，牽引座下面的開口處就是梯形截面，可以避免開口處承受過大的壓力。在考慮了牽引座需要具備的強度條件后，要想讓質(zhì)量變小，個體的牽引座的厚度應(yīng)為40mm。電機(jī)座的設(shè)計也應(yīng)該發(fā)揮出安裝電機(jī)的功能而且質(zhì)量要低。所以兩邊的個體電機(jī)座下部結(jié)構(gòu)要安裝供電機(jī)來支起電機(jī)讓其更加牢固，中間的電機(jī)座則如果想降低質(zhì)量可以去掉下部結(jié)構(gòu)。除此之外，左右的個體電機(jī)座使用的挖孔方式可以降低質(zhì)量。在確定使用牽引電機(jī)后，個體電機(jī)座的厚度要在50mm左右。在電機(jī)座上設(shè)有槽再安裝一個擁有5個定位孔的卡條，這樣便于電機(jī)的定位和安裝。

3.3 齒輪箱吊座和軸箱體的設(shè)計

對齒輪箱吊座的設(shè)計使用的方式與之前相比略有不同，其實就是把齒輪箱倒置安裝。吊座主體的使用的立板厚為16mm，這個板材可以保持強度，上下蓋板采用的是厚為12mm的板材可以減少重量。擋座和齒輪箱吊座是連接在一起的。采用厚為20mm的板材作擋座的主體，使用加強筋板和吊座主體緊密連接成為一體。

3.4 轉(zhuǎn)向架整體結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)向架的總體結(jié)構(gòu)由構(gòu)架、齒輪箱吊座、電機(jī)座和牽引座構(gòu)成。以構(gòu)架的中心為對稱點，齒輪箱吊座、電機(jī)座和牽引座以對稱點進(jìn)行斜對稱分布。所有的部件使用焊接橫梁管的方法安裝在構(gòu)架上，如圖1所示。

4 結(jié)語

在我國研發(fā)出A型車后，可以使用一些三維軟件設(shè)計出產(chǎn)品的虛擬結(jié)構(gòu)，設(shè)計完產(chǎn)品結(jié)構(gòu)后，使用CAE技術(shù)核查產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強度，對產(chǎn)品模態(tài)展開分析。設(shè)計轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)時會受到地板高度、車輛限界、寬度和軸重等因素的影響?，F(xiàn)在已經(jīng)對轉(zhuǎn)向架的設(shè)計進(jìn)行了分析和計算，但是結(jié)構(gòu)設(shè)計的是否合理、關(guān)鍵的部件是否有強度和性能還需要檢驗。對城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架的研發(fā)是一個很重要的工程，研發(fā)出較高水平的轉(zhuǎn)向架，對我國未來城市軌道交通的快速發(fā)展有著很重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]曾艷梅，陳喜紅，陶功安.120km/h速度級A型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的研制[J].電力機(jī)車與城軌車輛，2013（06）：1-6.