城市轨道交通车辆转向架综述

王楠 王凌晨

中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130000

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。而转向架可起到牵引、制动、导向支承及隔振等作用，是城市轨道车辆的核心装置，其决定了车辆牵引制动特性、轮轨寿命及运行品质。

1 转向架概述

转向架又称走行部，位于车体底部和钢轨之间，它是支承车体垂直载荷，产生并传递牵引力和制动力，引导车辆沿着轨道运行的走行装置。每一车辆的两端设有一台两轴转向架，其结构是否合理将直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全，所以转向架是车辆最重要的部件之一[1]。

2 城市轨道交通车辆转向架主要类型

城市轨道交通车辆转向架按车辆类型分,有A型、B型、C型车转向架和单轨车辆转向架等；按转向架总体结构可分为有摇枕和无摇枕两种；按构架侧梁结构可分为轧型侧梁结构和钢板焊接侧梁结构；而按一系悬挂定位方式可分为锥形叠层橡胶弹簧定位、转臂式节点定位和人字形橡胶弹簧定位等。

3 城市轨道交通车辆转向架简介

3.1 城市轨道交通对转向架的特殊要求

（1）间距短，启停频繁，对牵引和制动性能要求高；（2）曲线半径小，对走行部要求高；（3）线路坡度大，可达30‰-60‰；（4）载重从18.6t到26t，空重车重量差大；（5）行车密度大，最短行车间隔可达1.5min-2min，自动控制程度高；（6）运行环境特殊，安全可靠性要求极高；（7）对噪声要求严格；（8）需满足城市总体风格和居民的审美要求，车辆造型和色彩要求极富创造性。

对转向架的运行稳定性、轻量化、低噪声、高可靠性、易维护及特殊的运行环境必须给予足够的重视。转向架对车辆的运行性能和行车安全至关重要，对轨道交通系统运行的经济性有重大影响。

3.2 转向架的发展方向

纵观国内外情况，A型或B型城市轨道交通车辆走行部的发展趋势是轻量化、低噪声的无摇枕转向架，一系悬挂为橡胶弹簧，二系悬挂为空气弹簧与抗侧滚扭杆并用，牵引电机横向架悬，采用单元式基础制动装置。城市轨道交通车辆的线路条件和走行特性与干线铁路车辆有很大不同，如转向架的结构设计空间十分苛刻；采用交流传动技术，齿轮传动比很高；载客量很大，运行环境特殊，安全可靠性要求极高等。这些因素的综合作用给城市轨道交通车辆转向架的设计带来了特殊的困难[2]。

4 A型地铁车辆转向架综述

A型地铁车辆的转向架有多种，其中最为典型的型号有两种。一种是CW4000（D）型转向架，这种型号的转向架普遍应用于深圳和北京等地，另外在国外也有应用；另一种是CW6000（D）型转向架结构，它的应用最早出现在香港地铁车辆上，主要在香港地铁的南港岛线和西港岛线上运行。

人们研发出CW4000（D）型转向架，在运行速度80km/h以下的地铁车辆中使用。此类转向架结构设计中采取的是无摇枕设计，其主要结构中的横梁和侧梁均为板材焊接结构。另外，此类转向架的悬挂定位装置一系采用圆锥叠层橡胶弹簧悬挂定位，二系采用单杆牵引装置、空气弹簧及抗侧滚扭杆装置等组成。

此外，随着轨道车辆的不断提速，人们又研发出CW6000（D）型转向架，使其速度等级为80～140km/h。主要构架中的侧梁依旧采用无缝钢板焊接而成的箱式结构，但横梁换成了无缝钢管结构，并由锻压结构的连接座与侧梁相连。CW6000（D）型转向架的悬挂定位结构也有了变化，其中一系采用圆钢弹簧组构成，采取转臂式定位方式；二系则换成了大柔度空气弹簧。

5 B型地铁车辆转向架综述

B型地铁车辆主要在北京地铁系统中应用，其转向架结构也一代代更新。最初的B型车辆转向架也是无摇台结构，且其骨架为整体铸造而成，心盘承载。一系悬挂是选用的钢质弹簧，转臂定位，其弹簧是水平放置的；二系则结构复杂，不仅弹簧装置变为空气弹簧，且增加了摇枕、牵引拉杆等装置[3]。

第二代B型号的城市轨道车辆转向架的兴起主要因北京地铁的提速。这代的B型号转向架基本已能满足90km/h左右的速度等级，采用的是较为先进的无摇枕结构设计，骨架结构选取的材料也和CW4000（D）型号的基本一样，甚至牵引和制动方式都无差别。

城市在不断的扩大发展，所以城市人口对交通的需求也在不断加大，城市轨道交通最为一种方便快捷、安全舒适的交通方式被不断挖掘潜力，地铁的运行线路数目在进一步增加，线路长度也越来越长，在这种情况下，第三代的B型号城市轨道车辆转向架结构被研发出来。

6 长春轻轨C型车转向架综述

长春轨道客车股份公司为长春轻轨3、4号线设计制造了新型三模块70%低地板轻轨车辆，该车每辆车包括3个转向架、2个两端动力转向架（CW-10型）和1个中间独立轮转向架（CW-11型）。而CW-10型转向架的构架采用H形结构，为了降低地板面高度，侧梁采用较大鱼腹形的箱型结构，并采用弹性车轮，提高运行品质；一系悬挂采用圆锥叠层橡胶弹簧式定位装置；为了能较好地通过曲线，二系悬挂装置采用有摇枕结构，承载方式为心盘集中承载；基础制动装置采用液压盘形制动加磁轨制动的方式，保证在有限的空间内，能达到同等制动功率；驱动装置采用二级减速齿轮箱；采用轮缘润滑装置能有效地减小轮缘与钢轨间的磨耗，从而提高车轮的使用寿命。

7 结语

总之，城市轨道交通具有快速、安全、准时、节能、大运量、无污染等众多优点，能满足城市发展和环境保护的要求，作为城市公共交通的主要发展方向已被广泛认同，也是城市可持续发展战略的必然选择。