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摘要：轨道车辆是城市交通工具最重要之一，城市轨道交通已经广泛应用到交通运输当中。电气化铁路正在进行日新月异的高速发展，随着城市运输量的不断提升，轨道交通运行的稳定性和可靠性成为最重要的探索方向。

关键词：城市轨道;车辆典型;转向架

城市轨道交通具有运量大、能耗低、效率高、污染小、准点率高及景观性好等特点，已成为现代城市交通的主动脉。转向架可以起到牵引、制动、导向、支承及隔振等作用，是城市轨道车辆的核心装置，决定了车辆牵引制动特性、轮轨寿命及运行品质。

一、城市轨道交通车辆转向架概述

城市轨道交通车辆的承载能力提升主要依靠转向架，转向架能够有效提升地铁车辆的容积和长度，提升整列车辆的乘客承载量，并能够给地铁速度的提升提供更加稳定的保障。转向架的基本功能为：承载、牵引、缓冲、导向以及制动。承载就是平均分配轴重，承受转向架上部所放置的全部重量;导向作用就是车辆在运行过程中经过曲线轨道是能够安全稳定地进行转向;缓冲就是转向架设置弹簧装置，充分发挥其良好的减震特性，能够缓冲车辆经由不平顺线路的冲击，是车辆平稳运行的重要安全保障;牵引车轮与钢轨接触处的轮周牵引力传递给车钩、车体，保证一定的车轮与轨道间的黏着力，从而保障车辆前进的牵引;制动就是生成制动所需的制动力，为车辆在规定的时间和距离内进行减速或停车。

二、钢轮一钢轨系统转向架

钢轮一钢轨系统包括地铁和轻轨两种制式，按车型分A、B、C型车，其转向架结构大同小异。

（一）构架

钢轮一钢轨系统转向架的构架由侧梁和中间横梁构成，无摇枕，俯视图呈H形。結构上均为中空梁，材质为合金结构钢，制造工艺涉及焊接和表面处理。中间横梁布置齿轮箱、制动装置及驱动电机等，侧梁为鱼腹形，即两边高中间低，以便放置空气弹簧。

（二）轮对

拖车与动车轮对的相同点在于车轮与车轴压装制造，同时均选用磨耗型车轮踏面，材料为车轴钢。不同之处在于车轴结构有差异，拖车车轴既没有齿轮箱吊挂座，也没有驱动齿轮。

（三）中央悬挂

一系悬挂用于缓冲轮对垂向运动，垂向载荷由一系螺旋弹簧、轴箱、轮对依次传递，最终到达钢轨。当从轨道上起吊转向架时，一系垂向减振器可以保证在不脱离构架前提下承担轮对部分载荷，还可选用转臂定位以应对高速运行。二系悬挂既可以提高城市轨道车辆的运行品质，又可以减弱垂向振动所带来的影响，主要设备包括二系垂向减振器、空气弹簧等。垫片可调节车辆地板高度，紧急弹簧可将高度降低值限定在一定范围内，空气弹簧可以支持车体，传递较小的横向载荷和较大的垂向载荷。紧急弹簧与气囊为串联状态，如果气囊内欠压或过压，面板会落到紧急弹簧上，此时紧急弹簧将替代空气弹簧实现系统功能。

（四）驱动制动单元

驱动单元依靠联轴节、齿轮箱及电机实现扭矩传递，同时，为预防悬挂螺栓出现损坏，齿轮箱上通常设有安全托。牵引电机弹性吊挂于构架上，横向布置并设有安全卡槽。

（五）制动单元

轨道车辆复合制动第三阶段是选用轮盘制动的基础制动，即机械制动。为保证制动闸瓦与踏面间隙保持在最佳范围内，对于基础制动装置，常设有闸瓦-踏面间隙自调系统，同时轨道车辆每根车轴都配有驻车制动装置。

（六）轴箱

除圆锥滚子轴承、轴圈外，密封端盖及轴箱体等也是钢轮一钢轨系统转向架轴箱的核心部件，其中轴箱壳体材料选用C级铸钢。

三、跨座式单轨转向架

跨座式单轨转向架基本结构如图1所示，除列车两端外，跨座式单轨转向架均为动力转向架，此外，走行轮明显区别于地铁或轻轨的整体碾制钢轮。单轨车辆通过4个导向轮从侧面稳稳抱住轨道梁，从而实现自动对中导向。每个转向架均有稳定轮、导向轮及走行轮，共10个橡胶轮胎。同时，所有胶轮为防止失气，都备有辅助车轮，走行轮还安装胎压监测仪。

（一）走行轮

走行轮在驱动轴转矩的作用下将车轮的旋转运动转变为车辆沿轨道方向行驶的运动。走行轮为钢丝圈胶胎，同时充氮气，无内胎，设置胎压监测仪，胎压控制在880kPa。一旦胶轮失气，辅助实心轮将临时代替走行轮实现系统功能。此外，转向架还设计有压力表，每轴2个。

（二）平行轮总成

平行轮总成包括导向轮和稳定轮，导向轮和稳定轮除轮辋及辅助轮安装位置不同外，其余相同。平行轮总成主要组成有橡胶轮胎、轮芯、轮辋、立式车轴和圆锥滚柱轴承。橡胶轮胎直径为730mm，充入氮气，尼龙斜裁带，有内胎。为确保失气状态下车辆安全返回基地检修，装有辅助实心轮备用。在单轨轨道梁两侧设置有导向轮，导向轮下侧则是稳定轮。由于2个走行轮的间距只有400mm，属随遇不稳定，因此通常会设计两个稳定轮从侧面抱住轨道梁，产生一个横向力，从而形成一个附加力矩，使得随遇不稳定模式变为随遇稳定模式，以保证单轨车辆的行驶稳定性。

（三）目字构架

除牵引制动装置、导向轮、稳定轮及走行轮外，车体悬挂、受流器及接地装置等是跨座式单轨转向架构架的关键部件。目字构架由侧梁、横梁、端梁、导向轮支架、电机吊座构成，俯视呈目字形，并由合金结构钢板焊接而成。

四、结语

不同轨道制式对于转向架结构的设计有不同要求，虽然种类繁多，但城市轨道车辆转向架大都由构架、轮对、中央悬挂、制动单元、驱动单元、轴箱等组成，且都追求良好的曲线通过能力，要求低磨损、低噪声、灵活、可靠且便于维护。

参考文献：

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