《城市軌道交通車輛》 課件 項目四 地鐵車輛轉(zhuǎn)向架10

九、地鐵車輛轉(zhuǎn)向架

學(xué)習(xí)領(lǐng)域四城軌車輛轉(zhuǎn)向架一、DK型地鐵客車轉(zhuǎn)向架

DK型轉(zhuǎn)向架是我國設(shè)計制造的用于北京地鐵車輛的無搖動臺轉(zhuǎn)向架，屬于DK系列的有DK1，DK2，DK3，DK6及DK7等型號。

DK3型地鐵客車轉(zhuǎn)向架1―輪對軸箱裝置；2―構(gòu)架；3―搖枕彈簧裝置；4―縱向拉桿；5―基礎(chǔ)制動裝置。1.1輪對軸箱裝置DK3型轉(zhuǎn)向架軸箱裝置的特點(diǎn)是軸箱彈簧呈水平放置，采用金屬橡膠彈性鉸式軸箱定位結(jié)構(gòu)。

DK3型轉(zhuǎn)向架采用非標(biāo)準(zhǔn)滾動軸承車軸，中央部分加粗并有專門的傳動齒輪安裝座，供安裝牽引設(shè)備之用。滾動軸承采用42724T和152724T型。為了降低車輛重心，并充分利用地鐵車輛限界，采用了840mm直徑的車輪。

金屬橡膠彈性鉸式軸箱定位裝置的結(jié)構(gòu)比較獨(dú)特，這種結(jié)構(gòu)允許繞金屬橡膠彈性鉸的中心作彈性轉(zhuǎn)動，同時也允許軸箱相對于構(gòu)架在前后方向有少量位移。軸箱的一側(cè)有一角形彎臂，軸箱彈簧水平地安裝在構(gòu)架和軸箱彎臂之間。當(dāng)構(gòu)架的載荷增加時，構(gòu)架下降，金屬硫化橡膠軸套連同心軸也隨著下降，于是軸箱繞車軸中心轉(zhuǎn)動，彎臂開始壓縮軸箱彈簧。根據(jù)幾何關(guān)系，構(gòu)架下降量與軸箱彈簧壓縮量之比等于車軸中心至硫化橡膠套中心水平距離與車軸中心至彈簧中心線垂直距離之比。1.2搖枕彈簧裝置DK3型轉(zhuǎn)向架的搖枕彈簧裝置采用無搖動臺的空氣彈簧形式。搖枕由鋼板焊成空心魚腹形等強(qiáng)度梁，搖枕兼做空氣彈簧的附加空氣室，因此，做成密封結(jié)構(gòu)。搖枕支承在空氣彈簧上，由節(jié)流孔與空氣彈簧相連通。DK3型轉(zhuǎn)向架采用自由膜式空氣彈簧。它由上蓋板、下蓋板、碗形橡膠墊和橡膠囊等組成。1.2搖枕彈簧裝置1―下旁承及墊板；2―空氣彈簧；3―空氣管路；4―中心銷；5―下心盤及墊板；6―搖枕；7―空氣彈簧下座；8―碗形橡膠墊；9―定位堵；10―節(jié)流孔；11―橡膠囊；12―橡膠墊；13―彈簧上蓋；14―縱向拉桿；15―高度控制閥；16―電磁閥及止回閥；17―差壓閥。1.2搖枕彈簧裝置

DK3型轉(zhuǎn)向架利用空氣通過節(jié)流孔所產(chǎn)生的阻力來衰減振動，故不再設(shè)置專門的垂向減振器?？諝鈴椈缮厦嫜b有高度控制閥，可以自動地控制彈簧的高度。同時，在左右兩空氣彈簧之間設(shè)置差壓閥，它可以保證一側(cè)空氣彈簧發(fā)生故障時車體不發(fā)生傾覆。當(dāng)空氣彈簧無法充氣時，其上蓋板坐落在碗形橡膠墊上，可避免車體遭受硬性沖擊。由于膜式空氣彈簧具有橫向復(fù)原力，故DK3型轉(zhuǎn)向架不再設(shè)置搖動臺，空氣彈簧直接坐落在構(gòu)架的側(cè)梁上。在轉(zhuǎn)向架的搖枕與構(gòu)架之間有縱向牽引拉桿，其作用是把牽引力傳遞到搖枕上，但不防礙搖枕在上下、左右方向的位移。1.3牽引電機(jī)及傳動裝置每臺轉(zhuǎn)向架配置二臺牽引電機(jī)。牽引電機(jī)平行于輪對，其一端通過抱軸承支于車軸上，另一端懸吊于構(gòu)架橫梁上。牽引電機(jī)通過齒輪傳動裝置將扭矩傳遞給輪對。齒輪傳動裝置由齒輪減速箱、齒式聯(lián)軸節(jié)和減速箱懸吊裝置三部分組成。齒式聯(lián)軸節(jié)由兩個半聯(lián)軸節(jié)、兩個齒輪套、一個圓彈簧和16個螺栓組成。齒輪減速箱由箱體、牽引齒輪和兩對軸承組成。減速箱懸吊裝置將箱體一端彈性地吊掛在構(gòu)架橫梁上，另一端坐在車軸上。1.3牽引電機(jī)及傳動裝置1―齒式聯(lián)軸節(jié)；2―主動齒輪；3―從動齒輪；4―減速箱1.4構(gòu)架DK3型轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架是由20SiMn低合金鋼鑄成或采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，在水平面呈H形，屬于H型構(gòu)架。它包括兩根橫梁和兩根側(cè)梁，在構(gòu)架的兩根橫梁上焊有牽引電動機(jī)座、齒輪箱吊座和制動杠桿座等，兩根側(cè)梁是轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的主體梁，在兩根側(cè)梁上表面各開有一個空氣彈簧安裝孔，側(cè)梁兩端下部各有兩個軸箱水平彈簧安裝座。另外，側(cè)梁上還焊有牽引拉桿座、制動缸座和受流器插座等。1.4構(gòu)架1—側(cè)梁；2—橫梁；3—電機(jī)吊座；4—齒輪箱吊座；5—制動杠桿座；6—空氣彈簧座；7—牽引拉桿座；8—受流器座；9—軸箱水平彈簧座。1.5基礎(chǔ)制動裝置DK3型轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動裝置采用吊掛式單側(cè)塑料閘瓦踏面制動。有兩個直徑為178mm的制動缸分別安裝在構(gòu)架側(cè)梁上，每一個制動缸控制轉(zhuǎn)向架一側(cè)車輪的制動。當(dāng)使用空氣制動時，制動缸推動水平杠桿和移動杠桿以及兩輪之間的水平下推桿，使移動杠桿中部的塑料閘瓦壓緊車輪，產(chǎn)生制動作用。二、廣州、上海地鐵車輛轉(zhuǎn)向架廣州地鐵一號線和上海地鐵一、二號線采用相同結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向架。采用由二系懸掛裝置（一系人字形橡膠彈簧和二系空氣彈簧）、液壓減振器（兩個垂向和一個橫向）、抗側(cè)滾扭桿和橫向橡膠緩沖擋組成的減振系統(tǒng)。車體和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架通過中心架和中心銷相互連接，彼此可相對回轉(zhuǎn)，它們之間還有復(fù)合橡膠襯套起隔振作用。在構(gòu)架橫梁下面裝有兩根牽引拉桿，呈對角配置。牽引拉桿的兩端嵌有橡膠件，一端與中心架相連接，另一端安裝在構(gòu)架上，車體與轉(zhuǎn)向架之間的縱向力通過構(gòu)架、牽引拉桿、中心架、復(fù)合橡膠襯套、中心銷來傳遞。每輛車裝有兩臺轉(zhuǎn)向架，對于動車裝設(shè)動力轉(zhuǎn)向架，拖車裝設(shè)非動力轉(zhuǎn)向架，兩者的區(qū)別為動力轉(zhuǎn)向架上裝有兩臺牽引電機(jī)和減速裝置。廣州地鐵一號線車輛轉(zhuǎn)向架廣州地鐵二號線車輛轉(zhuǎn)向架2.1輪對軸箱裝置輪對由整體輾鋼輪和車軸壓裝而成。轉(zhuǎn)向架的固定軸距為2500mm。車輪直徑為840mm，采用磨耗形踏面，允許車輪磨耗最小直徑為770mm。并在輪輞上刻有一溝槽記痕作為警告標(biāo)記；輪緣根部最小厚度為26mm。車輪與車軸的配合為過盈配合，過盈量為0.30mm。動力轉(zhuǎn)向架的輪對軸身上安裝有齒輪減速箱，減速箱的大齒輪與車軸的配合也為過盈配合，過盈量為0.40mm。在輪對的兩端裝有軸箱，采用SKF雙排單列圓柱滾柱軸承，滾動軸承與車軸的配合過盈量為0.55mm的過盈配合。

2.2彈簧減振裝置彈簧減振裝置包括：一系懸掛（人字形疊層橡膠彈簧）、二系懸掛（空氣彈簧）、垂向液壓減振器、橫向液壓減振器、抗側(cè)滾扭桿和垂向、橫向橡膠緩沖止擋。在車體和構(gòu)架之間裝設(shè)有空氣彈簧和疊層式橡膠彈簧組合而成的彈性元件，它起著傳遞載荷、減振和消音的作用。當(dāng)空氣彈簧失效時（氣囊破裂、泄露等），疊層式橡膠彈簧還起著應(yīng)急維持最低限度運(yùn)行的要求。在車體和構(gòu)架之間還裝有垂向液壓減振器，用來衰減垂向的振動。在轉(zhuǎn)向架的中心架和構(gòu)架之間設(shè)有橫向液壓減振器，用來衰減車輛橫向的振動。為了限制車體和構(gòu)架之間的橫向位移，在構(gòu)架橫梁中部和中心銷導(dǎo)架之間設(shè)有橫向橡膠緩沖止擋。2.2彈簧減振裝置為了減少緩和車體的側(cè)滾振動，安裝有一抗側(cè)滾扭桿，兩端裝有力臂桿和連桿，并與車體連接。當(dāng)車體發(fā)生側(cè)滾時，轉(zhuǎn)向架兩側(cè)的兩力臂桿端部作用為一力偶，使抗側(cè)滾扭桿產(chǎn)生轉(zhuǎn)扭變形，對車體的側(cè)滾振動起著仰制作用。為了車廂地板面距軌面的高度（1130mm）保持不變，在車體與轉(zhuǎn)向架間裝有高度控制閥，調(diào)節(jié)空氣彈簧橡膠囊內(nèi)的壓縮空氣（充氣，放氣或保持壓力），使車輛地板面的高度不受車內(nèi)乘客的多少和分布不均的影響，始終保持水平，并與軌面及站臺面保持規(guī)定的距離。2.3構(gòu)架構(gòu)架由鋼板壓制成型后，經(jīng)焊接而成H型，其側(cè)梁和橫梁為全封閉箱形結(jié)構(gòu)，并在主要受力部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。側(cè)梁的兩端設(shè)有軸箱導(dǎo)框，用來安裝人字形橡膠彈簧；側(cè)梁的中部設(shè)有空氣彈簧座；構(gòu)架的中部設(shè)有中心架安裝座和牽引電機(jī)吊座；在橫梁的下部設(shè)有牽引拉桿座；在構(gòu)架上還設(shè)有抗側(cè)滾扭桿、單元制動機(jī)、高度控制閥等安裝座。在安裝一系彈簧和軸箱后，軸箱吊座的下方必須安裝軸箱拉桿，這一方面可因軸箱拉桿使軸箱吊座的拱形結(jié)構(gòu)封閉，以提高強(qiáng)度；另一方面，在轉(zhuǎn)向架吊裝或運(yùn)輸時，使輪對隨轉(zhuǎn)向架整體起吊。為了能節(jié)約制造成本和增加互換性，拖車轉(zhuǎn)向架和動車轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架可以互換。2.3構(gòu)架1側(cè)梁；2空氣彈簧座；3橫梁；4軸箱吊框；5電機(jī)安裝座；6齒輪箱吊座2.4中央牽引連接裝置中央牽引連接裝置設(shè)于轉(zhuǎn)向架的中部，起著連接車體和轉(zhuǎn)向架作用，在通過曲線時彼此可作適量轉(zhuǎn)動，并且通過牽引桿傳遞牽引力和制動力。它由中心銷，中心銷導(dǎo)架，復(fù)合橡膠襯套，中心架，牽引桿、橫向減振器、橫向橡膠止擋、起吊保護(hù)螺栓和碗形墊結(jié)構(gòu)等組成。2.4中央牽引連接裝置1起吊保護(hù)螺栓；2中心銷導(dǎo)架；3中心銷；4中心架；5定位螺母；6牽引桿；7復(fù)合橡膠襯套2.5牽引電機(jī)及齒輪減速箱每臺動力轉(zhuǎn)向架上裝有二臺牽引電機(jī)，用螺栓固定在構(gòu)架橫梁的電機(jī)吊座上，為全懸掛結(jié)構(gòu)。每一輪對的軸上裝有單級齒輪減速箱，齒輪箱一端吊掛于構(gòu)架上，另一端通過軸承座于車軸上。牽引電機(jī)的輸出軸經(jīng)彈性聯(lián)軸節(jié)與齒輪箱的小齒輪相連接，大齒輪通過過盈配合裝于車軸上，大、小齒輪裝于齒輪箱內(nèi)，相互嚙合。這樣，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過聯(lián)軸節(jié)、小齒輪、大齒輪驅(qū)動輪對。齒輪箱的傳動比為5.95:1。2.6抗側(cè)滾扭桿為了抑制列車運(yùn)行時車體所產(chǎn)生的側(cè)滾運(yùn)動，在每個轉(zhuǎn)向架上都設(shè)置了一套抗側(cè)滾扭桿裝置。它是由一根扭桿彈簧裝在H型構(gòu)架的橫梁中間，然后通過曲柄、調(diào)節(jié)連桿和鉸座與車體相連。要注意其兩個曲柄的安裝方向是一致的，只能這樣才能形成一個反力矩，產(chǎn)生阻尼作用。在車體的側(cè)滾時，扭