淺析CRH3與CRH2型動車組轉向架的差異

張鋒珍

摘 ?要：因高速動車組車型不同，其轉向架結構大相徑庭。經過多年的載客運營，雖然轉向架結構不同，但是安全性、可靠性等都符合要求。因此，將CRH3和CRH2型動車組轉向架關鍵部件進行詳細的對比分析，吸收不同轉向架的優點，揚棄冗繁的結構設計。這對于今后轉向架的設計有一定的借鑒意義。

關鍵詞：CRH3;CRH2;轉向架;輪對組成;構架;懸掛裝置;驅動裝置

前言

中國鐵路高速動車組CRH（China Railway High-speed）是中國鐵路自主品牌的系列高速動車組，經過多年的載客運營，該動車組的舒適性、穩定性、經濟型等越來越好，滿足了運行需要。其中，轉向架作為動車組車輛系統中最重要的組成部件之一，其結構設計是否合理直接影響車輛的運行品質、動力性能和行車安全。

目前，投入運營的動車組以四方股份的CRH2型動車組和長客、唐車生產的CRH3型動車組數量居多。下面就以這兩種車型的轉向架作為研究對象，從結構上進行分析對比，吸收不同轉向架的優點，揚棄冗繁的結構設計，使轉向架的設計水平進一步提高。

1 CRH3與CRH2型動車組轉向架的分析對比

轉向架主要有以下幾部分組成：（1）輪對軸箱組成：實現車輛在軌道上的平動，并通過輪軌摩擦實現車輛的牽引和制動。（2）彈性懸掛組成：主要由一系懸掛和二系懸掛兩部分組成。保證車輛的舒適性和平穩性。（3）構架：安裝各零部件，承載和傳遞各種載荷。（4）驅動組成：將牽引裝置的動力轉化為車輪的滾動。（5）基礎制動：實現車輛的制動。

1.1 輪對軸箱組成

兩者動車輪對由車輪、車軸、輪裝制動盤、齒輪箱、軸箱組成;軸箱裝置均采用外置式的轉臂定位結構。這種軸箱定位結構增大了車體的寬度，明顯增大了載客的數量;都采用橡膠彈性點位節點。

但是，CRH3輪對：車輪直徑為920/860;踏面為S1002CN;齒輪箱與構架通過C型支架連接;拖車輪對采用三組軸裝制動盤。最大軸重為17t。

CRH2輪對：車輪直徑為860/790;踏面為LMA;齒輪箱與構架通過吊桿連接;拖輪對采用兩組軸裝制動盤和兩組輪裝制動盤。最大軸重為14t。

CRH3軸箱：采用分體式的結構。這種結構方便更換輪對。

CRH2軸箱：采用整體式的結構。這種結構簡單，重量較前者小。組裝和維護也比較方便。

1.2 彈性懸掛組成

兩者均安裝了一系減振和二系減振裝置。

1.2.1 一系懸掛裝置。一系減振均采用轉臂式軸箱定位結構。

這種結構有下面的優點：（1）便于一系定位剛度的選擇，可兼顧一系定位剛度在高速運行時的穩定性和曲線通過能力;（2）有利于實現輕量化，適應用高速運行;（3）便于一系懸掛裝置的分解和組裝;（4）無磨耗、免維護。其中，彈簧裝置采用底層為橡膠彈簧和螺旋鋼彈簧（雙圈彈簧）串聯的方式，同時與油壓減振器并聯，這組結構分別分布在轉向架構架側梁的四個端部。橡膠彈簧用于吸收來自于輪軌之間的高頻振動。垂向油壓減振器可以防止轉向架構架的點頭振動。

CRH2型動車組轉向架鋼彈簧采用了防雪罩，CRH3型動車組轉向架鋼彈簧雖沒有采用防雪罩，但是CRH3系高寒車亦加裝了防雪罩。

1.2.2 二系懸掛裝置。二系懸掛裝置中，兩者的結構均包括空氣彈簧系統、牽引裝置、橫向減振器、抗蛇形減振器和橫向緩沖器等部件。但是，CRH3型動車組轉向架的二系懸掛裝置還包括枕梁、中心銷、抗側滾扭桿裝置和安全閥等。

（1）空氣彈簧組成。CRH3：由兩個空氣彈簧、兩個高度閥（一主一副）和附加氣室等組成。空氣彈簧結構為囊式空氣彈簧，CRH3型動車組采用兩點控制方式。其中附加氣室是貫通的，不需要差壓閥。高度閥的不敏感帶約±3mm。CRH2：由空氣彈簧及其附屬的高度閥、調整閥保溫箱和差壓閥等組成。空氣彈簧結構為自由膜式空氣彈簧，CRH2型動車組采用四點控制方式。其中附加氣室是獨立的，需要差壓閥來保持兩個氣室中的氣壓一致。高度閥的不敏感帶約±10mm。（2）牽引裝置。該裝置主要傳遞牽引力和制動力。CRH3：雙牽引拉桿結構。這種結構復雜，占用空間較大，質量大，但是落車作業簡單。CRH2：單牽引拉桿結構。這種結構簡單，占用空間小，質量小，單落車作業復雜。（3）橫向減振器。主要是衰減車體與轉向架之間的橫向振動。CRH3與CRH2的結構基本一致。（4）抗蛇形減振器?？股咝螠p振器主要是為防止動車組高速運行時的蛇形運動專門設置的。CRH3與CRH2的安裝位置基本一致。但是CRH3安裝的抗蛇形減振器有四個，左右兩邊各兩個。這種結構主要是由車輛的動力學性能決定的。（5）橫向緩沖器。主要是限制車體與轉向架構架的橫向運動。CRH3與CRH2的機構基本一致。CRH3型動車組轉向架的二系懸掛裝置中，還有抗側滾扭桿裝置、二系垂向減振器、枕梁、牽引梁和中心銷等部件。這些部件沒有出現在CRH2中，在此不再分析。

1.3 構架

CRH3型動車組轉向架構架和CRH2的構架都可分為動車構架、拖車構架兩種。構架均采用傳統的H型的焊接結構，且橫梁為無縫鋼管。

CRH3：構架比較復雜。無電機吊座。拖車構架焊接有6組制動吊座。

采用符合EN 10025標準的耐候鋼板。

構架的強度設計標準依據EN 15085，強度試驗依據UIC 515和UIC 615。

CRH2：構架比較簡單。電機吊座直接焊接在橫梁上。拖車構架焊接有8組制動吊座。

采用符合JIS G 3114標準的耐候鋼板;構架的強度設計標準依據JIS E 4207，強度試驗依據JIS E 4208。

1.4 驅動裝置

CRH3型動車組轉向架和CRH2的驅動裝置基本是一致的，即由電機提供動力，通過聯軸器、齒輪箱傳遞到輪對上。

CRH3：電機與構架之間采用柔性連接。將電機安裝在電機吊架上，電機吊架與構架之間通過板簧和油壓減振器等部件連接，有相應的安全裝置。結構比較復雜。

齒輪箱與構架通過C型支架連接。C型支架與齒輪箱連接的處安裝有橡膠疊層彈簧，與構架連接處安裝有平鍵，通過螺栓緊固。這種結構拆裝不太方便。

CRH2：電機與構架剛性連接。安裝時，電機安裝座上有卡槽，正好卡在構架的吊架上，確保了電機的安裝位置，也防止電機安裝螺栓斷裂后掉落。

齒輪箱與構架通過吊桿連接。吊桿的兩端是防震橡膠。這種結構簡單，拆裝比較方便。

1.5 基礎制動裝置

CRH3型動車組轉向架和CRH2的基礎制動裝置制動形式均采用盤形制動。閘片均采用浮動式結構，可以自動調節閘片間隙。

CRH3：采用氣壓制動方式。這種結構比較簡單，但是由于復雜的杠桿構架和氣缸，體積較大，質量也比較大。

CRH2：采用空液轉換液壓制動方式。這種結構沒有杠桿和空氣單元制動缸，體積較小，質量也較小。

2 結束語

以上僅僅是針對轉向架五大關鍵部件進行對比，限于篇幅不再對其他部件進行對比分析。盡管這兩種不同系列的轉向架的許多結構完全不同，但是實現的功能是一樣的。將CRH3和CRH2型動車組轉向架關鍵部件進行詳細的對比分析，發現各自的優劣，而這種優劣是相對的。要利用某些部件的優點，就不可避免地產生相應的缺點。要辯證的看待這兩種轉向架。這兩種轉向架經過多年的運營完全證明各自均是非常優秀的。在轉向架的設計中，只有參考不同的設計理念，吸收不同轉向架的優點，揚棄冗繁的結構設計，才能使轉向架總體性能要更加良好。

參考文獻

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