轉向架

轉向架(10張)

轉向架是軌道車輛結構中最為重要的部件之一，其主要作用如下：

1）車輛上採用轉向架是為增加車輛的載重、長度與容積、提高列車運行速度，以滿足鐵路運輸發展的需要；

2）保證在正常運行條件下，車體都能可靠地坐落在轉向架上，通過軸承裝置使車輪沿鋼軌的滾動轉化為車體沿線路運行的平動；

3）支撐車體，承受並傳遞從車體至車輪之間或從輪軌至車體之間的各種載荷及作用力，並使軸重均勻分配。

4）保證車輛安全運行，能靈活地沿直線線路運行及順利地通過曲線。

5）轉向架的結構要便於彈簧減振裝置的安裝，使之具有良好的減振特性，以緩和車輛和線路之間的相互作用，減小振動和衝擊，減小動應力，提高車輛運行平穩性和安全性。

6）充分利用輪軌之間的粘着，傳遞牽引力和制動力，放大制動缸所產生的制動力，使車輛具有良好的制動效果，以保證在規定的距離之內停車。

7）轉向架是車輛的一個獨立部件，在轉向架於車體之間儘可能減少聯接件。

20世紀50年這個時期，我國首次自行設計了轉向架，主要型號有101、102、103型，是21型客車使用的導框式轉向架，構造速度是100km/h ，其結構複雜，笨重，運行性能差，現已淘汰。

202轉向架是四方廠為22型客車生產的無導框C軸轉向架，構造速度為120km/h，自1959年起製造。它採用鑄鋼H型構架，導柱式軸箱定位裝置，搖動台式搖枕彈簧懸掛裝置，兩系圓彈簧，搖枕彈簧加油壓減振器，吊掛式閘瓦基礎制動等。該轉向架已經於1988年9月起全部停止生產。 ^[7] 

70年代，四方廠研製了U型結構的206型轉向架，浦鎮廠研製了H型構架的209轉向架。206型轉向架採用側部中梁下凹的U型構架，幹摩擦導柱式軸箱定位裝置，帶橫向拉桿的小搖動台式搖枕彈簧懸掛裝置，雙片吊環式單節長搖枕吊杆外側懸掛以及吊掛式閘瓦基礎制動裝置等，結構可靠，運行平穩，磨損少，檢修方便，1993年開始在中央懸掛部分加裝橫向油壓減振器，加裝兩端具有彈性節點的縱向牽引拉桿，形成206G型轉向架，後加裝盤型制動裝置，形成 206P型轉向架。

209轉向架是浦鎮廠在205轉向架的基礎上研製的，於1975年開始批量生產。它採用H型構架，導柱式軸箱定位裝置，搖動台式搖枕彈簧懸掛裝置，長吊杆，構架外側懸掛，兩高圓彈簧，搖枕彈簧帶油壓減振器，吊掛式閘瓦基礎制動裝置等。1980年後，又生產了具有彈性定位套的軸箱定位結構和牽引拉桿裝置的209T轉向架。在此基礎上，還生產了採用盤型制動的209P轉向架。

在209T轉向架的基礎上，浦鎮廠又開發了供雙層客車使用的 209PK 轉向架，其構造速度為 160km/h 。主要有以下方面的改進：採用盤型制動和單元制動缸，取消踏面制動；設空重調整閥；採用空氣彈簧和高度調整閥；安裝抗側滾扭杆；保留了搖動台結構。 209PK 轉向架（ P 代表盤型制動， K 代表空氣彈簧）。

在這段時期內，我國還製造了少量用於公務車的三軸轉向架，在原德意志民主共和國進口的軟座，軟卧車上採用了 211 等型號的轉向架。

1994 年，四方廠、長客廠、浦鎮廠相繼研製出了 206WP 、 206KP 、 CW-2 、 209HS 轉向架，在廣深線動力學試驗中最高時速達到了 174km/h ，這些轉向架的研製成功，標誌着我國客車轉向架技術上了一個新台階。

206KP 、 206WP 轉向架是四方廠為廣深線準高速客車和發電車設計的轉向架，二者除中央懸掛部分和構架側梁局部不同外（ 206WP 中央懸掛為無搖動台高圓簧外側懸掛， 206KP 則為空氣彈簧，並加裝抗側滾扭杆），其他部分完全相同其構架，搖枕均為焊接結構， U 型側梁，採用單轉臂式軸箱定位，採用盤型制動和踏面複合制動。

四方廠還在 206KP ， 206WP 轉向架的基礎上研製了適用於 160-200km/h 的 SW-160 轉向架（ SW 代表 Sifang Work ），它主要有以下特點：構架由兩片 U 型壓型梁改為四塊鋼板拼焊結構；軸距由 2400mm 增加到 2560mm ；採用空氣彈簧；空氣彈簧橫向間距由 1956mm 增加到 2300mm ，以改善車輛抗側滾性能。

209HS （ HS 指 High Speed ）轉向架是浦鎮廠在 209PK 轉向架的基礎上研製的，構造速度為 160km/h ，主要有以下改進：軸箱定位結構由彈性摩擦套定位改成無磨耗的橡膠堆定位；搖動台吊杆端部由銷孔結構改為無磨耗彈性吊杆結構；改心盤支重為全旁承支重；取消空氣彈簧阻尼孔，加裝垂直油壓減振器；軸箱懸掛系統加裝垂直油壓減振器；採用鋼板焊接型構架以減輕自重；加裝電子防滑器等。

CW-1 、 CW-2 轉向架（ CW 代表 Changchun Work ）是長客廠在吸收進口英國樣車的 T10-1 轉向架技術後，設計的兩種準高速轉向架，其中 CW-1 型中央懸掛採用綱簧和油壓減振器，供準高速空調發電車使用； CW-2 型中央懸掛為空氣彈簧和可變節流閥，用於其他車種。

CW-2 轉向架是：構架，搖枕為焊接結構；裝用轉臂軸箱定位裝置和控制桿；全旁承支重；中央懸掛為有搖動台結構；設帶橡膠套的中心銷軸牽引拉桿橫向擋，橫向拉桿，橫向油壓減振器，抗側滾扭杆；軸箱懸掛系統設垂直油壓減振器；基礎制動裝置為單元盤型制動，設電子防滑器；廣泛採用橡膠元件，改善隔振、隔音性能，減小磨耗。 ^[1] 

1998 年起，各工廠相繼推出了自己的高速轉向架，例如浦鎮廠的 PW-200 轉向架，長客廠的 CW-200 轉向架，四方廠的 SW-200 、 SW-220K 轉向架等。

PW-200 轉向架（ PW 代表 Puzhen Work ）是在 209HS 轉向架的基礎上重新研製的，它優化了一系和二系懸掛參數；採用了無磨耗的橡膠堆軸箱彈性定位裝置；採用高速輕型輪對；軸頸中心距改為 2000mm ；更換軸箱減振器安裝位置；裝用帶可調阻尼和彈性支承的空氣彈簧，採用兩端為球鉸的縱向拉桿；裝用新型盤軸式基礎制動裝置；優化了結構設計。

SW-200 轉向架結構與 SW-160 轉向架基本相同，其改進如下：優化了一系、二系懸掛係數；採用軸盤式基礎制動裝置，適用於 200km/h 的高速列車。該轉向架在 1998 年 6 月的鄭武線動力學試驗中最高時速達到了 240km/h 。

在這一階段，長客廠生產了我國第一台 CW-200 型無搖枕轉向架。其構架採用4塊鋼板拼焊，橫樑採用無縫鋼管，與側梁連通作為附加空氣室，中央懸掛採用無搖枕的空氣彈簧懸掛，採用抗蛇行油壓減振器，單拉桿牽引，設兩個橫向油壓減振器和抗側滾裝置，其軸箱為轉臂式無磨耗定位，並使用油壓減振器，基礎制動為每軸 3 個盤的軸盤式盤型制動裝置。此後，長客廠又開發了 CW-200KD 、 CW-300 等型號的無搖枕轉向架。

2021年9月27日，中國軌道交通工業140週年峯會上，軌道車輛“弓”系輕量化轉向架具有完全自主知識產權，顛覆了傳統軌道車輛轉向架設計思路，在國際上首次推出“全裝配無焊接、多級剛度撓性構架”全新設計理念，較傳統轉向架重量減輕25%-40%，車輛運行能耗減少15%以上，輪軌磨耗降低30%以上，噪聲降低2-3dB，全生命週期成本降低15%以上，堪稱是從0到1的顛覆性科技創新產品。截止目前，該轉向架已申請52項專利，其中，國家發明專利36項。

這款新型轉向架突破了傳統轉向架的設計理念。傳統的轉向架的構架是一個高碳排的焊接的過程，這款新理念的轉向架的製造過程是全裝配無焊接的綠色過程。而且我們全新的結構，全新的材料的使用，實現了轉向架輕量化，比傳統轉向架輕30%，這一成果對我們整個軌道交通是一個顛覆性的創新，以18節編組的軌道車輛計算，一個轉向架就能減輕將近3噸的重量，16個轉向架就將減輕近50噸重量。在降低能耗方面會發揮非常大的作用。 ^[2] 

“弓”系轉向架採用全組裝無焊接的製造方式和碳纖維柔性構架，在承載車輛重量的同時，通過“弓”的減震特性，緩和了車輛和線路的相互作用，可以提升車輛的平穩性和舒適性。 ^[6] 

運用速度和試驗速度：一般後者要高 10%-20% 。

通過最小曲線半徑：連掛時為 145m ，單車調車為 100m ；

符合機車車輛限界 GB146.1-1983 《標準軌距鐵路機車車輛限界》和 9501-N 《高速鐵路機車車輛限界技術條件》。

± 50 ℃ ；

車輛平穩性和安全性：平穩性指標 ≤ 2.5 ，脱軌係數 ≤ 0.8 ，輪重減載率 ≤ 0.65 ；

主要承載件強度規範：符合 TB1335-1996 《 鐵道車輛強度設計及試驗鑑定規範》。

構造速度 /km/h

軸重 /t

自重 /t

固定軸距 /mm

輪徑 /mm

軸頸中心距 /mm

旁承間距 /mm

中央彈簧橫向間距 /mm

軸箱彈簧橫向間距 /mm

制動倍率

一系垂向剛度 /kN/m

一系定位剛度 /kN/m

一系垂向阻尼 /kN · s/m

二系垂向剛度 /kN/m

二系橫向剛度 /kN/m

二系垂向阻尼 /kN · s/m

二系橫向阻尼 /kN · s/m

通過最小曲線半徑 /m

客車轉向架發展的關鍵技術：

合理的懸掛參數；

疲勞可靠性的研究；

減少輪軌磨損和輪軌作用力；

選擇技術成熟的關鍵零部件；

高效、可靠的制動系統；

減少噪音，吸收高頻振動。

牽引傳動裝置：動力轉向架和非動力轉向架。

車軸數目和類型：分為二軸，三軸，多軸轉向架和B、C、D、E四種軸重分類。

軸箱定位方式：拉板式，拉桿式，轉臂式，層疊式橡膠彈簧，幹摩擦式導柱定位。

彈簧裝置：

一系、二系彈簧懸掛；

搖枕彈簧的橫向跨距；

內側懸掛，外側懸掛，中心懸掛。

載荷傳遞方式：心盤集中承載，非心盤承載，心盤部分承載。

結構：構架式焊接轉向架，三大件式轉向架，準構架式轉向架。