轨道交通车辆转向架运用现状及改进方向探讨

刘航

中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130000

1 浅析轨道交通车辆转向架的运用现状

1.1 C型车转向架

新型三模块70%低地板轻轨车辆是长春轨道客车股份公司设计的，该车辆中使用了1个中间独立轮转向架，2个两端动力转向架以及3个转向架。其中两端动力转向架的构架主要以H形结构为主，为了使地板面高度得以降低，侧梁应用鱼腹形的箱型结构，并利用弹性车轮将运行品质不断提高。于长春轻轨采用的转向架而言，液压盘形制动加磁轨是基础制动装置使用的制动方式，该方式可以使轻轨的制动功率得到有效保障；二级减速齿轮箱应用于驱动装置中。此外长春轻轨转向架中使用了轮缘润滑装置，该装置使钢轨、轮缘之间的磨耗减小，进而将车轮的使用寿命逐步提高[1]。

1.2 B型车转向架

CM-3型转向架是北京地铁复八线使用的转向架，该转向架是某转向架车股份公司通过韩国技术自主开发的一种新型地铁无摇枕转向架。CM-3型转向架分为拖车转向架、动车转向架，H形结构是其构架，扎型结构应用于侧梁，日本无缝钢管则用于横梁；杠杆式单侧闸瓦制动装置使用在基础制动装置中。该动车转向架中安装了交流牵引电动机，该电动机是由日本东洋公司所生产，其中日本东洋公司制造的联轴节、齿轮厢也应用到了转向架中。

1.3 A型车转向架

A型车转向架应用于广州地铁2号线中。广州地铁2号线应用的转向架属于无摇枕结构，H形钢板焊接结构是转向架的构架，其中拖车转向架构架、动车转向架构架之间可以相互转换。其中单个牵引拉杆机构、中心销属于牵引装置；交流牵引电机被用于每个动车转向架中，齿轮箱属于一级减速，齿轮箱箱体的结构便于工作人的检修工作。于转向架而言，其设置了4套踏面制动单元，停放制动装置在其中的2个制动单元中。此外，广州地铁2号线的派生产品有北京地铁5号线、汉轻轨等。北京地铁2号线、北京地铁国产化等使用的转向结构与A型车转向架类似[2]。

2 探讨轨道交通车辆转向架的改进方向

2.1 新型转向架的应用

现阶段地铁车辆的载客量逐渐增多，人们对地铁车辆的安全性、可靠性提出了更高要求，使地铁车辆转向架的设计与发展面临着诸多挑战。在B型地铁车辆中逐渐应用铰接式转向架、内侧轴箱悬挂转向架以及单轴转向架等新型转向架，新型转向架的应用已经成为轨道交通车辆未来发展的趋势。

内侧轴箱转向架具有轻量化以及低噪声等特点，并且有良好的通过性能，该转向架的技术相对可靠成熟，其在国外的高速列车、城市轨道车辆中应用比较普遍。单轴转向架可以将轮对数量减少，使车辆质量得以降低，进而提高车辆的动力学性能。此外，单轴转向架与传统的两轴转向架相比具有良好的曲线通过性能。于铰接式转向架而言，其构架主要是由铰接的侧梁、枕梁组成，从而使弹簧装置上的车厢重量得以均匀分布，使车体设计中扭曲柔度、扭曲刚度之间的冲突得以避免，这样轨道扭曲就不会对车体产生不利影响，避免了脱轨事故的发生，同时将车辆的安全可靠性不断提升[3]。

2.2 模块化设计方法

于传统的设计方法而言，需要使用5-7年的时间，研发周期相对较长，难以满足现阶段市场的需求。为了将这一问题有效解决，机车制造企业逐渐使用模块化的设计方法，这也成为轨道交通车辆转向架的主要发展趋势。于模块化设计而言，其会对现有产品进行详细分析，并将产品归为一系列的模块，在转向架的研发中使用模块化的设计思路，可以将研发周期大幅度缩短，使制造维护成本降低。此外，部分模块已经进行了大量的实践或实验，已经较为成熟，而这类利用模块化设计生产的转向架也具有较高的可靠性，这对于地铁行车安全的转向架研发起着重要作用。

2.3 降噪技术策略

于地铁车辆运行中的噪音而言，其主要是由于转向架转传递给车厢的振动、钢轨与轮对之间碰撞摩擦产生的。运行中产生的噪音会对地铁车辆乘坐人员的舒适性产生不利影响，同时还会对地铁线路周围居民的生活造成一定影响。因此将地铁运行中的噪音降低是转向架改进的一个主要趋势。从现阶段来看，降噪手段主要有两种，一种是安装降噪阻尼装置，一种是使用降噪车轮。

于降噪车轮而言，其主要是将弹性材料覆盖在车轮表面，从而使车辆运行中的一系列摩擦碰撞产生的噪音得以降低。但是在使用降噪车轮时，会使转向架的结构变得更加复杂，这就需要投入更多的制造维护成本，因此降噪车轮在国内并没有得到广泛使用。于降噪阻尼装置而言，其与车轮震动产生谐振，谐振会将车辆运行中的振动能量吸收，从而起到降低噪音的效果。片状、环状可调减震器被应用在国外轨道车辆的车轮上，进而降低车辆运行过程中产生的噪音。于环状降噪阻尼装置而言，制作过程中使用的材料较为特殊，该装置被安装在车轮轮毂内侧的槽中，此种装置安装比较简便，不需要进行后期维护[4]。

3 结语

综合上述所言，城市轨道交通具有占地少、无污染、安全快速、高效节能以及准时等特点，可以有效解决城市交通压力带来的一系列问题，对于城市的可持续发展起着积极意义。因此，我国应该将城市轨道交通转向架方面的研究力度不断加大，不断设计新型转向架，使我国城市轨道交通的发展得到有效推进，进而实现我国城市经济的可持续发展。