淺析B型城軌車輛轉(zhuǎn)向架改進(jìn)技術(shù)

伍志丹

摘 要 本文主要研究的方向是B型城市軌道交通動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)以及實(shí)際運(yùn)用中存在的一些問題，相對(duì)解決的方法。主要設(shè)想改進(jìn)的方向是B型城市軌道交通動(dòng)車轉(zhuǎn)向架制動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)改進(jìn)。最后展望我國的城軌轉(zhuǎn)向架發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞 B型動(dòng)車組 轉(zhuǎn)向架 實(shí)際運(yùn)用 存在問題 改進(jìn)辦法

中圖分類號(hào)：C913.32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

目前，城市軌道分為地鐵系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、單軌系統(tǒng)、磁懸浮系統(tǒng)等主要類型。現(xiàn)代城市軌道交通車輛的類型一般可以分為A 型、B 型、C 型和低地板輕軌車。

1城軌動(dòng)車轉(zhuǎn)向架技術(shù)

B型轉(zhuǎn)向架相對(duì)A型車轉(zhuǎn)向架制造工藝更趨向輕量化。B型轉(zhuǎn)向架軸箱內(nèi)側(cè)懸掛，運(yùn)行噪聲低，中央懸掛裝置采用低橫向剛度、大扭轉(zhuǎn)變形的空氣彈簧直接支承車體的三無結(jié)構(gòu)，Z 形新型牽引拉桿，實(shí)現(xiàn)了無磨耗、無間隙牽引，曲線通過能力非常出色。軸箱蓋與構(gòu)架之間設(shè)有安全吊環(huán)，保證行車安全性能。下面詳細(xì)介紹、研討典型城軌交通車輛B型轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)及主要技術(shù)。

2 B型轉(zhuǎn)向架實(shí)際運(yùn)用存在的問題

（1）B 型城市軌道交通車輛來說，使用踏面制動(dòng)方法，但是踏面制動(dòng)對(duì)輪對(duì)有一定的傷害，當(dāng)車輪踏面過熱會(huì)造成剝離或熱裂，又會(huì)產(chǎn)生粉塵污染，且得到的制動(dòng)力不大。

（2）B 型車輛轉(zhuǎn)向架的基本結(jié)構(gòu)和技術(shù)完全可以用于A 型車，如果能將B型車的技術(shù)用于A型車，將B型車轉(zhuǎn)向架進(jìn)行一定的機(jī)械改造，把B轉(zhuǎn)向架可調(diào)型的。就可以節(jié)約運(yùn)行的成本。

（3）B型轉(zhuǎn)向架面前只有一系彈簧和二系彈簧，為了提高車輛平穩(wěn)度和舒適度，可以增加3系彈簧，以滿足人們出行要求。

（4）輪對(duì)踏面較小，在使用的過程中容易磨耗。

3解決的設(shè)想及方法

3.1針對(duì)B型動(dòng)車轉(zhuǎn)向架踏面制動(dòng)改進(jìn)方法

采用閘瓦制動(dòng)和踏面制動(dòng)結(jié)合。目前城軌車輛，也使用了這種技術(shù)，這種制動(dòng)方式，即安裝閘瓦制動(dòng)裝置又安裝盤式制動(dòng)，此方法，造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

設(shè)想：B轉(zhuǎn)向架裝置盤型制動(dòng)，在盤型制動(dòng)杠桿的底部加一個(gè)閘瓦，這時(shí)候，需要同時(shí)發(fā)出2個(gè)制動(dòng)力F1（控制兩個(gè)閘片）和F2（控制閘瓦），同時(shí)制動(dòng)盤需要改進(jìn)成平滑面，盤形制動(dòng)裝置需要進(jìn)一步重新設(shè)計(jì)機(jī)械動(dòng)力。這樣既可以盤形制動(dòng)增大列車的制動(dòng)力，又因?yàn)殚l瓦給制動(dòng)盤或車輪向下的壓力，減少了因盤形制動(dòng)使得輪軌間的黏著系數(shù)下降的系數(shù)。

如果B型轉(zhuǎn)向架仍舊沿用閘瓦制動(dòng)為基礎(chǔ)，只要把閘瓦改成工字型的，同時(shí)施加2個(gè)力也可以達(dá)到這個(gè)效果。

3.2可調(diào)型轉(zhuǎn)向架的構(gòu)想

把B型車的固定軸距和空氣彈簧支承高度改成可以調(diào)節(jié)的活動(dòng)型轉(zhuǎn)向架，（同時(shí)轉(zhuǎn)向架應(yīng)當(dāng)具有高強(qiáng)度的機(jī)械連鎖，也就是說調(diào)節(jié)之后將會(huì)卡死，以保證安全，只有當(dāng)人為的恢復(fù)才能從新轉(zhuǎn)成原來尺度）當(dāng)把B型車轉(zhuǎn)向架的固定軸距和空氣彈簧支承高度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，A型車就可以使用，這樣根據(jù)客流量大小的需要來裝A型車的車體或B型車的車體。在特殊的情況的可以用B型車代替A型車的轉(zhuǎn)向架，節(jié)省的運(yùn)營(yíng)的成本。

3.3 B型轉(zhuǎn)向架可以增加3系彈簧系統(tǒng)

目前的地鐵B型動(dòng)車組彈簧系統(tǒng)，主要由一系彈簧（位于H型構(gòu)架四端軸箱懸掛裝置）。二系彈簧為空氣彈簧（低橫向剛度、大扭轉(zhuǎn)變形的空氣彈簧直接支承車體的三無結(jié)構(gòu)）再增加一組（三系彈簧）， 設(shè)想在中心銷位置增加一個(gè)大的鋼性螺旋彈簧，四個(gè)對(duì)角分別增加四個(gè)小的鋼性螺旋彈簧，中間用一個(gè)H型的無縫鋼固定，這時(shí)一定要考慮、計(jì)算好5個(gè)彈簧之間的受力平衡及螺旋彈簧特性。這樣，可以大大增加車體的平穩(wěn)度。

3.4改進(jìn)踏面

車輪踏面面積的大小、形狀，直接影響了列車的前進(jìn)的摩擦力和防滑能力，研制專門適用于城市軌道交通車輛的大等效斜度圓弧踏面，以提高運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性。

4展望前景

大膽推想，城市軌道交通車輛，因運(yùn)行環(huán)境特殊，安全可靠性要求極高，人們對(duì)車輛的速度要求越來越快，未來動(dòng)力發(fā)展方向，有可能向四驅(qū)（電機(jī)豎向懸掛，每一個(gè)轉(zhuǎn)向架兩個(gè)電機(jī)，每個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)子直接通過齒輪帶動(dòng)兩個(gè)軸）類似于汽車四驅(qū)。

5結(jié)束語

綜上所述，轉(zhuǎn)向架是關(guān)鍵的技術(shù)部分，B型轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)合理、關(guān)鍵部位的抗疲勞的程度還需要日后的數(shù)據(jù)進(jìn)一步的考驗(yàn)。城軌系統(tǒng)特殊原因?qū)D(zhuǎn)向架車輛界限、車體寬度、軸重、都有嚴(yán)格的控制，這需要到許多知識(shí)，材料學(xué)、動(dòng)力學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)、機(jī)械學(xué)，以上是筆者對(duì)B型轉(zhuǎn)向架技術(shù)改進(jìn)提出的一些方法，我國飛速發(fā)展的城市軌道交通技術(shù)必須帶領(lǐng)我們走向更加輝煌燦爛明天。

參考文獻(xiàn)

[1] 王鈺.城市軌道交通概論[M].北京：中國鐵道出版社，2015.

[2] 企平.城市軌道交通車輛制動(dòng)技術(shù)[M].中國水電出版社，2013.

[3] 曾青中，韓增盛.城市軌道交通車輛[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2015.

[4] 張振水.城市軌道交通車輛[M].北京：中國鐵道出版社，2016.

[5] 秦娟蘭，應(yīng)云飛，賈無通.城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2011，

[6] 廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院.廣州地鐵二號(hào)線設(shè)計(jì)總結(jié)[M].科學(xué)出版社，2015.