國產新型直線電機地鐵車輛轉向架結構

摘 要：介紹了直線電機車輛地鐵車輛轉向架的功能和組成，重點介紹了轉向架構架、輪對、一系懸掛、二系懸掛、牽引設備、車體接口、輪緣潤滑設備、車輛高度調整、輔助設備等。

關鍵詞：轉向架；直線電機；一系懸掛；二系懸掛

該轉向架是一種緊湊型設計，適用于帶站臺的線路，能保證地板面高度930mm。

1.轉向架構架

轉向架采用鋼板焊接結構。構架的中心件為二系懸掛系統提供了一個安裝支撐。構架端部為ATC天線和制動系統提供了安裝支撐。

轉向架橫梁作為二系懸掛系統的涌流風缸，并且為熔斷器箱和集電靴提供了安裝支撐。構架可支撐抗側滾扭桿。

2.輪對

輪對采用整體車輪，尺寸為730mm。車輪與制動盤位于轉向架的外側。其車軸的材質為A4T級鋼。專用軸箱是由球墨鑄鐵制作，由徑向軸承承載來自車體的復合載荷和直線電機（以下簡稱LIM）的垂向載荷。該軸承經過計算，其使用壽命超過3 百萬公里。

3.一系懸掛

轉向架上的一系懸掛具有以下3 種功能：

保護轉向架構架和車輛免受來自軌道的過度震動，

在特殊軌道運行狀態下確保車輛不會造成脫軌現象，

能夠達到良好的曲線性能，同時在運行速度范圍內確保轉向架的動態穩定性。

一系懸掛系統由2個圓錐疊層橡膠彈簧裝置和軸箱組成。彈簧固定在軸箱上。彈簧的軸向（縱向）剛性允許輪對在曲線上順利的獲得徑向調整。該縱向剛性優化的提供了符合在直線軌道上的穩定性要求，并且提供了最佳的轉向特性。

4.二系懸掛

二系懸掛安裝在轉向架和搖枕之間。該系統由以下2種主要功能：

確保車體和乘客得到良好的乘坐舒適性，

確保車輛在動態狀態下保持規定的車輛外形。

在乘客載重變化引起震動時，通過連續改變彈簧內的空氣壓力以便使車輛相對轉向架構架保持一個恒定的高度。其固定高度設施由每一個轉向架上的高度控制閥控制。并且在車體和轉向架之間機械式連接。高度控制閥控制空氣彈簧的空氣壓力以便補償載荷的變化。如果空氣壓力損失，車體則由二系懸掛系統空氣彈簧內的固體橡膠輔助彈簧支撐。車輛就可在空氣彈簧失氣狀態下降低乘坐舒適度安全運行，直到故障得到解決。

5.牽引設備

每一轉向架均裝有1個線性感應電機。LIM通過2 個橫向支撐梁及其上的5 個垂向連接桿懸掛。支撐梁彈性安裝在4個專用軸箱外以便使得電機的高度不會受一系懸掛偏移產生的不良影響。為了在電機和感應板之間保持一個9mm名義間隙，上述安裝方法是非常必要的。電機懸掛裝置包括帶螺紋的調整器用以調整電機高度的裝置，可對車輪的徑向磨損進行補償。通過車軸兩端的連接可將支撐梁安裝在車軸的中心處。這樣便消除了一系懸掛上產生的任何偏移載荷。這些連接確保了LIM僅在垂向支撐，并且使正常的輪對橫向移動和曲線不會受到限制。

LIM在橫向由 2 個橫向拉桿直接裝在轉向架構架上。其縱向牽引力和制動力是通過LIM與轉向架橫梁之間的牽引桿直接傳遞到轉向架構架上。因此，LIM的質量是從橫向和縱向影響到轉向架構架安裝，但與輪對的高加速度隔離。這樣便可減少橫向軌道力以及改善LIM安裝環境。

6.制動設備

制動管路

直線感應電機輪軌交通系統具有爬坡能力強、拐彎半徑小的優點，有利于繞開地上和地下的建筑物和障礙物，同時由于采用直線感應電機，傳動系統取消了齒輪箱，降低了車輛高度，使車輛的橫斷面比傳統的要小，可減小地下施工土方量，改善了系統性能。因而在現代城市輪軌交通中有著重要的作用。因而掌握車輛轉向架的性能對于提高診斷工程師的技術能力具有極大的現實意義。

參考文獻：

[1]魏慶朝，蔡昌俊.直線電機輪軌交通概論，2011，（1）

[2]鄭瓊林，趙佳.直線電機輪軌交通牽引傳動系統，2010（2）：152.

作者簡介：于愛國（1985—），男，漢族，山東青島市人，本科，單位：南車青島四方機車車輛股份有限公司，研究方向：地鐵車輛診斷技術。