《城市軌道交通車輛總體構(gòu)造》課件 4.轉(zhuǎn)向架

轉(zhuǎn)向架目錄本章內(nèi)容概述第二部分構(gòu)架第三部分輪對軸箱裝置第四部分第五部分第六部分彈性懸掛裝置牽引連接裝置驅(qū)動裝置第一部分第七部分基礎(chǔ)制動裝置轉(zhuǎn)向架概述發(fā)展由來鐵路運輸發(fā)展初期，世界各國均采用將輪對直接安裝在車體下面，即二軸車輛。轉(zhuǎn)向架概述發(fā)展由來二軸車的優(yōu)點：（1）結(jié)構(gòu)簡單（2）造價低二軸車的缺點：（1）長度短，容積小，載重?。?）運行不夠平穩(wěn)（3）曲線通過能力比較差轉(zhuǎn)向架概述發(fā)展由來隨著鐵路的發(fā)展，出現(xiàn)了與二軸車結(jié)構(gòu)相仿的多軸車輛。轉(zhuǎn)向架概述發(fā)展由來多軸車的優(yōu)點：（1）長度增加，提高了載重量多軸車的缺點（1）軸距仍然受到限制，通過小半徑曲線比較困難（2）車輛結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，中間輪對相對車體要有較大橫向游動量轉(zhuǎn)向架概述發(fā)展由來為了滿足軌道交通運輸越來越高的技術(shù)要求，轉(zhuǎn)向架式車輛應(yīng)運而生，它把兩個或多個輪對用專門的構(gòu)架組成一個小車，稱之為轉(zhuǎn)向架，車體支承在前后兩個轉(zhuǎn)向架上。轉(zhuǎn)向架概述發(fā)展由來轉(zhuǎn)向架式的優(yōu)點：（1）固定軸距短，容易通過曲線（2）彈簧減震系統(tǒng)完善，利于高速運行（3）檢修方便轉(zhuǎn)向架式的缺點（1）成本較高轉(zhuǎn)向架概述主要任務(wù)轉(zhuǎn)向架設(shè)置在車體與軌道之間，用于支撐車體，承受車輛的自重和載重，并使這些重量均勻分配至各個輪對，并傳遞給軌道。支承轉(zhuǎn)向架概述主要任務(wù)轉(zhuǎn)向架承受并傳遞來自車體與線路之間的各種載荷，比如牽引力和制動力。傳力（承載）轉(zhuǎn)向架概述主要任務(wù)實現(xiàn)彈性懸掛裝置的安裝，使車輛具有良好的減振特性，以緩和車輛與線路之間的相互作用，減小沖擊和振動，提高車輛運行的平穩(wěn)性、安全性以及乘客的舒適度，保證車輛具有良好的動力性能和運行品質(zhì)，另一方面也延長了車輛部件和軌道配件的使用壽命。緩沖（減振）轉(zhuǎn)向架概述主要任務(wù)轉(zhuǎn)向架的核心功能之一便是引導(dǎo)車輛運行和改變方向，通過圍繞其轉(zhuǎn)動中心可以相對于車體回轉(zhuǎn)，能夠靈活地沿著直線運行，也能夠順利地通過一定半徑的曲線，減少輪軌間的應(yīng)力和磨耗。導(dǎo)向（轉(zhuǎn)向）轉(zhuǎn)向架概述主要任務(wù)實現(xiàn)牽引電動機及傳動裝置的安裝，驅(qū)動輪對沿著鋼軌滾動，通過轉(zhuǎn)向架上軸箱裝置使車輪沿鋼軌的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿線路向前的平動，從而實現(xiàn)列車的位移。此功能僅限動力轉(zhuǎn)向架具備。驅(qū)動（牽引）轉(zhuǎn)向架概述主要任務(wù)實現(xiàn)基礎(chǔ)制動裝置的安裝，產(chǎn)生或傳遞必要的制動力，使得車輛在規(guī)定的制動距離內(nèi)停車，滿足運行安全的要求。制動轉(zhuǎn)向架概述基本要求（1）保證最優(yōu)的黏著條件。轉(zhuǎn)向架通過輪對與鋼軌之間的黏著作用形成牽引力和制動力，因此需要充分利用輪軌之間的黏著作用，適應(yīng)輪軌接觸狀態(tài)的變化，盡量減小軸重轉(zhuǎn)移，且避免黏滑振動的產(chǎn)生。（2）提供良好的動力性能。轉(zhuǎn)向架是保證車輛運行品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此需要盡量減小輪軌間的動作用力，減少運行阻力和噪聲，提高運行速度。（3）結(jié)構(gòu)精簡。轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該在滿足性能和安全需求的前提下，盡量精簡，便于安裝其它關(guān)鍵部件，盡可能減輕自重，實現(xiàn)輕量化。轉(zhuǎn)向架概述基本要求（4）工藝簡易。轉(zhuǎn)向架是車輛的一個獨立部件，與車體之間連接件較少，并且結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，應(yīng)便于獨立制造和后期維修。（5）零部件標準化和統(tǒng)一化。轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)選型和材質(zhì)選擇應(yīng)盡可能標準化、模塊化和統(tǒng)一化，更加有利于縮短生產(chǎn)和檢修周期，減少維護成本。轉(zhuǎn)向架概述結(jié)構(gòu)組成由于城市軌道交通車輛在性能、運行環(huán)境和使用要求等方面存在諸多差異，不同廠家生產(chǎn)制造的轉(zhuǎn)向架也會有所區(qū)別，但是它們的主要功能用途和基本組成單元是一致的。轉(zhuǎn)向架概述結(jié)構(gòu)組成因為城市軌道交通車輛具有動車和拖車兩種形式，其轉(zhuǎn)向架往往分為動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向兩種基本類型，分別配置在動車和拖車上。轉(zhuǎn)向架概述結(jié)構(gòu)組成轉(zhuǎn)向架：構(gòu)架彈性懸掛裝置輪對軸箱裝置牽引連接裝置基礎(chǔ)制動裝置驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)向架概述結(jié)構(gòu)組成1.構(gòu)架構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的骨架，它把轉(zhuǎn)向架上其余的各個零部件組成一個整體，并承受和傳遞各種作用力?？梢哉f構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的安裝和承載基礎(chǔ)，因此它的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和機械性能都應(yīng)滿足各零部件組裝的技術(shù)要求。轉(zhuǎn)向架概述結(jié)構(gòu)組成2.輪對軸箱裝置輪對是整個車輛中直接與外界軌道接觸的部分，它直接向鋼軌傳遞重量，通過輪軌間的黏著機理產(chǎn)生列車運行所需的牽引力和制動力，并且還要傳遞輪軌之間的各種作用力；軸箱裝置是將輪對和構(gòu)架聯(lián)系在一起的活動關(guān)節(jié)，它除了能夠?qū)崿F(xiàn)將輪對的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿鋼軌的平動以外，還能使輪對適應(yīng)線路不平順等條件，使其相對于構(gòu)架在上下、左右和前后等方向上有一定的活動空間。轉(zhuǎn)向架概述結(jié)構(gòu)組成3.彈性懸掛裝置為了保證輪對與構(gòu)架、轉(zhuǎn)向架與車體之間的順利連接，同時減少線路不平順、輪對運動對車體的各種動態(tài)影響（如垂向振動和橫向沖擊等），轉(zhuǎn)向架在輪對與構(gòu)架之間、構(gòu)架與車體之間設(shè)置有彈性懸掛裝置，也稱彈簧減振裝置。前者稱為一系懸掛裝置（又稱軸箱懸掛裝置），后者稱為二系懸掛裝置（又稱中央懸掛裝置）。彈性懸掛裝置包括彈簧裝置、減振裝置和定位裝置等設(shè)備。轉(zhuǎn)向架概述結(jié)構(gòu)組成4.牽引連接裝置牽引連接裝置用于將轉(zhuǎn)向架與車體車架連接起來，傳遞車體與轉(zhuǎn)向架之間的垂向力、縱向力（包括牽引力和制動力）和橫向力，并使得轉(zhuǎn)向架在車輛通過曲線時能相對車體產(chǎn)生回轉(zhuǎn)?，F(xiàn)代城市軌道交通車輛普遍采用了無搖枕結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向架，由于沒有搖枕，車體直接坐落在空氣彈簧之上，因此需要靠牽引連接裝置來實現(xiàn)搖枕所具備的縱向力傳遞和轉(zhuǎn)向等功能。轉(zhuǎn)向架概述結(jié)構(gòu)組成5.驅(qū)動裝置動力轉(zhuǎn)向架上安裝有驅(qū)動裝置，包括牽引電動機、車軸齒輪箱、聯(lián)軸節(jié)或萬向軸和各種懸吊機構(gòu)等。其作用是將牽引電動機的扭矩有效地傳遞給車輪，最后轉(zhuǎn)化為車輪的轉(zhuǎn)矩，利用輪軌之間的黏著機制，從而驅(qū)動車輛沿著鋼軌運行。轉(zhuǎn)向架概述結(jié)構(gòu)組成6.基礎(chǔ)制動裝置基礎(chǔ)制動裝置是整個車輛制動系統(tǒng)安裝在轉(zhuǎn)向架上的部分，其作用是傳遞和放大制動缸活塞桿的推力（或者彈簧彈力），使閘瓦（或閘片）與輪對之間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向架的內(nèi)摩擦力轉(zhuǎn)換為輪軌之間的外摩擦力（即制動力），從而使車輛受到與運動方向相反的阻力，產(chǎn)生制動效果。轉(zhuǎn)向架概述結(jié)構(gòu)組成轉(zhuǎn)向架概述結(jié)構(gòu)組成7.輔助裝置輔助裝置是其它為了保障轉(zhuǎn)向架或整個車輛安全有效地運轉(zhuǎn)而設(shè)置的裝備統(tǒng)稱，包括軸端接地炭刷、速度傳感器、管線等。轉(zhuǎn)向架概述形式種類按軸數(shù)分：兩軸轉(zhuǎn)向架多軸轉(zhuǎn)向架三軸轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架概述形式種類按軸箱定位形式分：有導(dǎo)框定位轉(zhuǎn)向架無導(dǎo)框定位轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架概述形式種類按彈簧裝置形式分：一系懸掛轉(zhuǎn)向架兩系懸掛轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架概述形式種類按車體與轉(zhuǎn)向架的連接裝置形式分：有心盤轉(zhuǎn)向架無心盤轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架構(gòu)架構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架上一個受力復(fù)雜、聯(lián)系眾多的重要部件，既是承載和傳力的載體，也是轉(zhuǎn)向架其他零部件的安裝基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架作用構(gòu)架作為轉(zhuǎn)向架的基本組成單元，其主要作用有：（1）安裝轉(zhuǎn)向架各組成部件，如牽引電機、齒輪箱、基礎(chǔ)制動單元和彈性懸掛裝置等。（2）傳遞轉(zhuǎn)向架中各方向的作用力，如牽引力、制動力、各部件的重力等。（3）保持車軸在轉(zhuǎn)向架內(nèi)的合理位置。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架組成構(gòu)架通常由左、右兩根側(cè)梁和一根或幾根橫梁（或端梁）通過焊接的方式組合而成。構(gòu)架內(nèi)部有多塊筋板，部分形狀復(fù)雜的區(qū)域可采用鑄造結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架組成兩端的橫梁也叫做端梁。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架組成某些構(gòu)架還在兩橫梁之上焊接一縱向牽引梁用于安裝心盤。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架組成側(cè)梁是構(gòu)架的主要承載梁，不僅是向輪對傳遞垂向力、縱向力和橫向力的關(guān)鍵構(gòu)件，還用來確定輪對的位置。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架組成側(cè)梁上焊有很多與其它部件配合的安裝座，比如空氣彈簧座、抗側(cè)滾扭桿座、橫向止擋座、轉(zhuǎn)臂定位座、減振器安裝座和軸箱彈簧安裝座等。1、2—側(cè)梁；3—橫梁；4—導(dǎo)框；5—軸箱拉桿座；6—軸箱圓彈簧安裝座；7—起吊座；8—空氣簧安裝座；9—牽引電動機安裝座；10—軸箱橡膠減振器安裝座；11—齒輪箱吊座。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架組成橫梁將兩根側(cè)梁聯(lián)結(jié)成一個整體，用以保證構(gòu)架在水平面內(nèi)的剛度，保持各軸的平行并承托牽引電動機、齒輪箱等設(shè)備，因此在橫梁上焊有牽引電機、齒輪箱、牽引拉桿和基礎(chǔ)制動裝置的安裝座。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架類型按結(jié)構(gòu)形式分：開口式（H型）封閉式日字型目字型轉(zhuǎn)向架構(gòu)架類型按制造工藝分：焊接鑄造轉(zhuǎn)向架構(gòu)架類型鑄鋼構(gòu)架的特點是在鉛垂和水平面內(nèi)抗彎、抗扭的強度和剛度都較大，機械加工量小，材料利用良好；但是對鑄造工藝要求較高，需要大型鑄造設(shè)備，因此成本較高，而且重量較大，在使用中會受到一定程度的限制。焊接構(gòu)架的組成梁是中空箱形，重量較輕，節(jié)約材料，也能滿足強度和剛度的要求。尤其是壓型鋼板的焊接構(gòu)架，可以按等強度設(shè)計其各組成梁，箱形截面尺寸能夠依據(jù)各部位受力情況而大小不一，使得各截面的應(yīng)力接近，并可減少焊縫數(shù)量、合理分布焊縫，由此不僅具備足夠的強度，而且自重較輕，材料利用率更高，但這對焊接設(shè)備的要求較高，造價也高。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架要求城市軌道交通車輛的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架設(shè)計應(yīng)該滿足以下基本要求：（1）從整體出發(fā)統(tǒng)籌考慮構(gòu)架與各有關(guān)零部件的相互位置關(guān)系，合理布局。（2）構(gòu)架各組成梁盡可能設(shè)計成等強度梁，以保證能滿足強度要求且輕量化。（3）焊制各梁本身以及將各梁組成構(gòu)架整體時，必須注意減少應(yīng)力集中的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架要求城市軌道交通車輛的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架設(shè)計應(yīng)該滿足以下基本要求：（4）構(gòu)架除了保證足夠的強度以外，也應(yīng)滿足合理的剛度要求，使其具備一定的柔性。（5）焊縫的結(jié)構(gòu)尺寸和布置應(yīng)選擇合理，并且注意消除焊接應(yīng)力。（6）需要在構(gòu)架上考慮設(shè)置軌道車輛脫軌后使其復(fù)位的支承部位。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架轉(zhuǎn)向架構(gòu)架轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對軸箱裝置是由輪對和軸箱兩部分組成。輪對在車輛運行時沿著鋼軌滾動，除了承受車輛的全部載荷外，還傳遞從車體、鋼軌傳來的各種作用力，比如牽引力和制動力。軸箱裝置是連接輪對和構(gòu)架的活動關(guān)節(jié)，使輪對的圓周運動轉(zhuǎn)化為車體沿鋼軌的直線運動，并把車輛的重量以及各種載荷傳遞給輪對。輪對軸箱裝置是轉(zhuǎn)向架引導(dǎo)車輛沿著軌道運行的關(guān)鍵部件。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對輪對是軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架的重要組成部分，它是影響車輛運行安全性、穩(wěn)定性和平穩(wěn)性的關(guān)鍵部件之一，其性能的優(yōu)劣將直接影響車輛的運行品質(zhì)，因此在制造和運用過程中，對輪對都有極其嚴格的技術(shù)要求。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對輪對的作用主要包括以下四個方面：（1）承受車輛的全部載荷并將其傳遞給鋼軌；（2）通過與鋼軌的黏著作用產(chǎn)生牽引力和制動力；（3）作為車輛與軌道的接觸部分，通過自身的滾動使車輛前進，引導(dǎo)車輛順利地沿著軌道運行；（4）當行經(jīng)鋼軌接頭、道岔等線路不平順處時，輪對直接承受全部垂向和側(cè)向的沖擊。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對輪對是由一根車軸和兩個同等級型號的車輪以過盈配合的方式組裝而成。對于動力轉(zhuǎn)向架而言，為了滿足動能傳遞的功能需求，輪對上還安裝有傳動大齒輪（或齒輪箱），故稱之為動力輪對，否則為非動力輪對。1—車輪；2—車軸；3—齒輪箱；4—軸箱；5—制動盤。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車軸）車軸是轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)組成中的重要配件，是輪對轉(zhuǎn)動的中樞。車軸除了要與車輪組成輪對外，其兩端還要與軸箱裝置配合，實現(xiàn)車輛沿鋼軌的順利運行，并且根據(jù)實際需要在軸身位置還會安裝制動裝置或驅(qū)動裝置的部件。由此可見，車軸的質(zhì)量高低直接關(guān)系到車輛運行安全與否，所以在設(shè)計、制造、維修過程中必須嚴格要求。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車軸）根據(jù)用途的不同，車軸可分為動力車軸和非動力車軸。動力車軸與非動力車軸的區(qū)別在于前者配有齒輪箱的大齒輪輪座。1—軸身；2—防塵板座；3—軸頸；4—輪座；5—齒輪座。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車軸）車軸分軸頸、軸身、輪座、防塵板座、制動盤座、齒輪座等幾部分。A.軸頸：安裝滾動軸承的部位，承載車輛重量，并傳遞各方向的靜、動載荷。B.防塵板座：安裝防塵板的部位，也用于限制軸瓦過分內(nèi)移，其直徑比軸頸直徑大，比輪座直徑小。C.輪座：車軸與車輪配合的部位，也是受力最大的部件，所以直徑最大。為了保證輪軸之間有足夠的壓緊力，裝配需有一定的過盈量。D.制動盤座：安裝制動盤的部位，通常一根非動力車軸上設(shè)兩個制動盤座（高速動車組設(shè)有三個或更多），制動盤的盤轂與制動盤座采用過盈配合。E.軸身：車軸的中央部位，即兩輪座的連接部分，為增加其強度和減少應(yīng)力集中，車軸軸身呈圓柱形。F.齒輪座：若是動力車軸，則一般沒有制動盤座，而是設(shè)有齒輪座，用以安裝齒輪箱傳動大齒輪。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車軸）帶制動盤座車軸（非動力軸）1-軸頸；2-防塵板座；3-輪座；4-制動盤座；5-軸身。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車軸）帶齒輪箱座車軸（動力軸）1-軸身；2-防塵板座；3-軸頸；4-輪座；5-齒輪座。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車輪）車輪是軌道交通車輛的最終受力配件，它把整車的荷載傳遞給鋼軌，并在鋼軌上轉(zhuǎn)動，完成車輛的運行。車輪的性能，直接影響著車輛的運行品質(zhì)和行車安全。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車輪）車輪種類繁多，不同的車輪在結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸以及材質(zhì)等方面差異很大。按其結(jié)構(gòu)的不同車輪可分為整體車輪和帶箍車輪（組合車輪）兩種。按其材質(zhì)的不同車輪可分為輾鋼車輪和鑄鋼車輪等。隨著技術(shù)的發(fā)展，為進一步降低噪聲，減輕簧下質(zhì)量，還可選擇橡膠彈性車輪、消聲輪等新型車輪。目前，我國城市軌道交通車輛上大多采用整體碾鋼車輪和彈性車輪。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車輪）1—踏面；2—輪緣；3—輪輞；4—輻板；5—輪轂；6—輪轂孔。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車輪）組合車輪由輪心和輪箍組成。1—從動齒輪；2—長轂輪心；3—車軸；4—短轂輪心；5—輪箍；6—螺堵轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車輪）輪心由輪轂、輪輞和輪輻組成。輪心和車軸連接的部分叫輪轂；輪心和輪箍連接的部分叫輪輞；輪轂和輪輞之間的部分叫輪輻；輪輻上有兩個對稱的工藝孔；輪轂上有一個油孔。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車輪）輪箍是按一定過盈量嵌裝在車輪輪心外圈上的鋼環(huán)。輪箍與鋼軌頂面接觸部分稱為踏面；踏面與鋼軌內(nèi)側(cè)面接觸部分稱為輪緣；轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車輪）目前我國鐵路車輛上使用的車輪大多數(shù)是整體車輪。1-踏面2-輪緣3-輪輞4-輻板5-輪轂轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車輪）以整體碾鋼車輪為例，其各個組成部分及作用如下：A.踏面：車輪與鋼軌相互接觸的外圓周面，踏面與軌面在一定的摩擦力下完成滾動運行。B.輪緣：車輪內(nèi)側(cè)面沿徑向圓周凸起的圓弧部分，保持車輪在軌道上正常運行而不脫軌。C.輪輞：車輪具有完整踏面的徑向厚度部分，保證踏面具有足夠的強度和便于檢修。D.輻板：連接輪輞與輪轂的部分，起支撐作用。E.輪轂：車輪與車軸互相配合的部分，固定在車軸輪座上，是車輪整體結(jié)構(gòu)的主干與支承。F.輪轂孔：用于安裝車軸，與輪座過盈配合。G.輻板孔：輻板上的2個小圓孔，用于輪對在切削加工時與機床固定，以及便于搬運車輪或輪對。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車輪）彈性車輪可減小車輛簧下部分質(zhì)量，降低輪軌力，緩和沖擊，提高列車運行平穩(wěn)性，改善車輪與車軸的運用條件，減小磨耗和噪聲。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車輪）車輪的踏面通常需要做成一定的斜度，稱為錐形踏面，踏面呈錐形的作用有：A.在直線運行時，使輪對能自動調(diào)中。車輛在直線路段上運行時，如果車輛中心線與軌道中心線不一致，輪對在滾動過程中能自動糾正偏離位置。B.在曲線運行時，更有利于順利通過。由于踏面錐形的存在，沿外軌滾動的車輪滾動圓直徑較大，而內(nèi)軌上的車輪滾動圓直徑較小，這正好和曲線區(qū)段外軌長而內(nèi)軌短的特征相適配，使輪對順利通過曲線，減少車輪在鋼軌上的滑行。C.使踏面磨耗更為均勻。由于踏面與鋼軌接觸面的滾動直徑在不斷變化，致使輪軌接觸點的位置也在不斷變換，使得踏面磨耗沿寬度方向趨于均勻。D.能順利通過道岔。由于尖軌前端頂面低于基本軌頂面，當車輪由道岔的尖軌過渡到基本軌時，為了防止撞擊基本軌，需要踏面具有一定的斜度。E.能防止車輪脫軌。由于輪緣面存在一定的斜度，盡管車輪有少量抬起，也會在車輪載荷的作用下順著輪緣的斜坡滑至安全位置。這種情況不僅在曲線上有，在直線路段上輪對受到較大橫向水平力時，也會出現(xiàn)。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車輪）

通過大量實踐研究表明，錐形踏面車輪的初始形狀在使用中將會快速產(chǎn)生磨耗，當磨耗成一定形狀后，車輪與鋼軌的磨耗速度均趨于緩慢，磨耗后的踏面形狀相對穩(wěn)定。其原因是錐形踏面車輪與鋼軌的接觸區(qū)域面積狹小，所以產(chǎn)生局部磨耗，使得踏面呈凹形，但當凹形踏面達到一定程度后，外形便保持相對穩(wěn)定。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對（車輪）因此，近年來在研究輪軌磨耗的基礎(chǔ)上提出了磨耗形踏面。如果把新的車輪踏面一開始就直接做成類似磨耗后的穩(wěn)定形狀，可明顯地減少輪軌的磨耗，延長使用壽命，減少換輪、鏇輪的檢修工作量，其經(jīng)濟效益是十分顯著的。磨耗形踏面可使輪軌磨耗更為均勻，降低輪軌接觸應(yīng)力，延長鏇輪公里，提高車輛運行的橫向穩(wěn)定性和抗脫軌安全性，但磨耗型踏面的等效斜度偏大，導(dǎo)致蛇行穩(wěn)定性較差。LM型踏面是我國車輛廣泛采用的磨耗型踏面。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對常見的輪對組裝工藝有注油壓裝、熱壓裝和冷壓裝三種。注油壓裝是在輪對壓裝過程中，向輪座和輪轂孔之間注入高于它們接觸應(yīng)力的高壓油，使之形成油膜，隨著輪座和輪轂孔接觸面的增加，油不斷滲透，使車輪壓裝過程處于油膜隔開的狀態(tài)下進行組合的裝配方法，所謂熱壓裝，是利用熱脹冷縮的原理達到過盈配合的目的的一種方法，將整體車輪或輪心加熱，使輪轂孔內(nèi)徑膨脹后安裝在車軸上。冷壓裝指的是，輪對壓裝過程中不向輪座和輪轂孔之間注入高壓油，而是一直通過壓力機將車輪或輪心裝到車軸上。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置輪對輪對承擔(dān)著軌道車輛的全部重量，在軌道上滾動，同時還要承受從車體、鋼軌兩方傳遞而來的各種靜、動作用力，受力情況復(fù)雜。因此，為了順利完成工作任務(wù)，輪對應(yīng)該滿足以下基本要求：（1）具有足夠的強度，以保證在允許的最高速度和最大載荷下安全運行。（2）在強度足夠和保證一定使用壽命的前提下，使其重量盡可能小，并具有一定彈性，以減小輪軌之間的相互作用。（3）具備較小的阻力和良好的耐磨性，有利于降低牽引動力的消耗和提高使用壽命。（4）既能適用車輛直線運行，同時又能順利通過曲線，還應(yīng)具備必要的抗脫軌安全性。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置軸箱軸箱，或稱軸承箱，是安裝在車軸兩端的軸頸上、用來聯(lián)系構(gòu)架和輪對的活動關(guān)節(jié)。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置軸箱目前，我國的城市軌道交通車輛普遍采用滾動軸承軸箱裝置。滾動軸承又可以分為圓柱滾動軸承、圓錐滾動軸承和球面滾動軸承三種。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置軸箱（作用）軸箱是實現(xiàn)輪對與構(gòu)架相互聯(lián)結(jié)又相互運動的關(guān)鍵部件，起著承上啟下的重要作用。具體來說，它必須具有以下功能：（1）定位與連接。給軸承內(nèi)外圈定位，保持軸頸和軸承的正常位置，從而保證車軸的正常安裝位置；通過軸箱體上的彈簧、減振器等裝置實現(xiàn)輪對與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的彈性連接。（2）牽引與傳力。使輪對沿鋼軌的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿線路的平動；承受簧上載荷，傳遞輪對與轉(zhuǎn)向架之間各個方向的作用力，包括車體重力、牽引力、制動力等。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置軸箱（作用）（3）潤滑與減阻。保持軸承油脂，保證軸承良好的潤滑條件；采用滾動軸承，在提高承載能力的同時，降低了軸箱摩擦系數(shù)，減少了車輛啟動和運行的阻力，以適應(yīng)城市軌道交通車輛高速運行、啟動和制動頻繁、行車密度高的要求。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置軸箱（作用）（4）密封與防護。保證良好的密封性，防止塵土、雨水等異物侵入及甩油，從而避免油脂的潤滑狀態(tài)被破壞、甚至發(fā)生燃油等事故的風(fēng)險。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置軸箱（組成）不同部位的軸箱，所安裝的設(shè)備也會有所區(qū)別。例如有的軸箱總成安裝有ATP測速電機，有的軸箱總成安裝有防滑測速裝置，拖車的每根軸都裝有防滑裝置。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置軸箱（要求）城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架的軸箱裝置應(yīng)滿足以下基本要求：（1）由于城市軌道交通車輛的允許軸重較大（一般為10～25t），在使用中承受著變化的靜、動載荷的作用，因此要求軸承的承載能力大、強度高、耐沖擊、使用壽命長。（2）具備合理有效的密封裝置，以保證良好的密封性，一旦有塵土、雨水、雜質(zhì)從外界侵入或有油脂從內(nèi)部甩出，都將破壞潤滑效果，不利于車輛運行的安全平穩(wěn)。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置軸箱（要求）（3）軸箱定位裝置在縱向和橫向上應(yīng)該具有適當?shù)膹椥远ㄎ粍偠戎?，從而可避免車輛在正常運行速度范圍內(nèi)蛇行運動失穩(wěn)，保證在曲線運行時具有良好的導(dǎo)向性能，減輕輪緣與鋼軌的磨耗和噪聲。（4）可以容納接地裝置，提供列車所有電氣設(shè)備的接地保護和負極接地。（5）提供速度信號的采集部位。在轉(zhuǎn)向架上的軸箱裝置中，便于安裝EBCU、ATC速度信號傳感器裝置。轉(zhuǎn)向架輪對軸箱裝置軸箱（定位）軸箱與構(gòu)架的連接方式對機車的運行品質(zhì)有很大影響，這一連接通常稱為軸箱定位。軸箱定位應(yīng)保證軸箱能夠相對于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架在彈簧振動時作垂向運動，在機車通過曲線時還能少量橫移。轉(zhuǎn)向架彈性懸掛裝置城市軌道交通車輛在線路上運行時，由于車輪踏面的斜度、擦傷和輪軸的偏心以及線路的不平順、軌隙、道岔、軌面的缺陷和磨耗等客觀原因，必然伴隨產(chǎn)生復(fù)雜的沖擊和振動。這些動態(tài)影響往往是有害的，不利于保證車輛運行的平穩(wěn)性和旅客乘坐的舒適度。轉(zhuǎn)向架彈性懸掛裝置主要功能彈性懸掛裝置主要有以下五個功能：（1）給車輛各軸以一定的重量分配，并使所分配的重量在車輪行經(jīng)不平順處時不致發(fā)生顯著變化。轉(zhuǎn)向架彈性懸掛裝置主要功能彈性懸掛裝置主要有以下五個功能：（2）能夠衰減當車輪行經(jīng)線路不平順處或因車輪不圓等情況發(fā)生時造成的車輛振動。轉(zhuǎn)向架彈性懸掛裝置主要功能彈性懸掛裝置主要有以下五個功能：（3）能夠緩和由于行經(jīng)道岔、曲線、鋼軌接頭或軌面缺陷等原因引起的沖擊。轉(zhuǎn)向架彈性懸掛裝置主要功能彈性懸掛裝置主要有以下五個功能：（4）改善車輛的橫向運動性能和曲線通過性能。轉(zhuǎn)向架彈性懸掛裝置主要功能彈性懸掛裝置主要有以下五個功能：（5）不僅有利于提高車輛運行的平穩(wěn)性和舒適性，還有助于延長車輛和軌道的使用壽命。轉(zhuǎn)向架彈性懸掛裝置基本類型按照作用的不同，彈性懸掛裝置可分為以下三類：①緩沖裝置，主要起緩和沖擊的作用，如空氣彈簧和軸箱彈簧；②減振裝置，主要起衰減振動（消耗振動能量）的作用，如垂向、橫向液壓減振器；③定位裝置，主要起彈性約束的作用，如軸箱定位裝置，心盤與構(gòu)架之間的縱、橫向緩沖止擋及抗側(cè)滾扭桿。轉(zhuǎn)向架彈性懸掛裝置基本類型按照位置的不同，彈性懸掛裝置可分為以下兩類：①一系彈性懸掛裝置（簡稱一系懸掛），主要位于輪對和構(gòu)架之間，包括軸箱彈簧（一系彈簧）、一系垂向液壓減振器等；②二系彈性懸掛裝置（簡稱二系懸掛），主要位于構(gòu)架和車體之間，包括空氣彈簧（二系彈簧）、二系垂向液壓減振器、二系橫向液壓減振器、抗側(cè)滾扭桿、橫向止擋等。轉(zhuǎn)向架彈性懸掛裝置基本類型（一系懸掛）一系懸掛裝置又稱為軸箱懸掛裝置，安裝于轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架與輪對之間。以轉(zhuǎn)臂式定位的轉(zhuǎn)向架為例，其一系懸掛裝置主要由彈簧、減振器、軸箱定位結(jié)點及其它附屬零件組成。轉(zhuǎn)向架彈性懸掛裝置基本類型（一系懸掛）一系懸掛的縱向和橫向剛度主要由軸箱定位結(jié)點（轉(zhuǎn)臂橡膠關(guān)節(jié)）提供，垂向剛度主要由彈簧提供，轉(zhuǎn)臂橡膠關(guān)節(jié)也可提供部分垂向剛度。采用該種形式的懸掛裝置具有軸箱各向定位相對獨立、定位剛度準確穩(wěn)定的特性。轉(zhuǎn)向架彈性懸掛裝置基本類型（二系懸掛）二系懸掛裝置又稱為中央懸掛裝置，安裝于車體車架與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間。二系懸掛裝置通常由空氣彈簧、高度調(diào)整裝置、垂向液壓減振器、抗側(cè)滾扭桿、彈性止擋等部件組成。轉(zhuǎn)向架彈性懸掛裝置基本類型（二系懸掛）二系彈簧懸掛裝置的主要功能包括通過彈簧支承車體重量，并允許轉(zhuǎn)向架相對車體產(chǎn)生回轉(zhuǎn)或橫向運動；通過減振器吸收振動能量、避免共振，提高車輛運行的平穩(wěn)性；通過高度調(diào)整裝置確保車輛地板面高度始終處于合理的范圍等。轉(zhuǎn)向架彈性懸掛裝置基本類型（二系懸掛）目前城軌車輛普遍采用空氣彈簧作為二系彈簧。轉(zhuǎn)向架牽引連接裝置所謂牽引連接裝置，是車體（底架）和轉(zhuǎn)向架（構(gòu)架）之間進行彈性連接并傳遞各向作用力的裝置，它既是承載部件，又是活動關(guān)節(jié)。轉(zhuǎn)向架牽引連接裝置“牽引連接裝置”與“二系懸掛裝置”之間有什么聯(lián)系和區(qū)別？轉(zhuǎn)向架牽引連接裝置從系統(tǒng)構(gòu)成的角度來看，車體與轉(zhuǎn)向架之間的牽引連接裝置和二系懸掛裝置大體是重合的，主要包括牽引裝置、各種形式的旁承（即二系彈簧）、彈性止擋和各類減振器等（某些車輛也設(shè)有抗側(cè)滾扭桿裝置等）。但是由于牽引連接裝置位于車體和轉(zhuǎn)向架間且從各個方向上傳遞兩者間的所有作用力，把它們連接成為統(tǒng)一的整體，形成運動共同體。因此從這個角度出發(fā)，可以使用“牽引連接裝置”代替“二系懸掛裝置”，顯得更加直觀一些。轉(zhuǎn)向架牽引連接裝置作用牽引連接裝置的作用可以概括為：（1）連接。實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架和車體二者的連接和分離。（2）傳力。傳遞車體與轉(zhuǎn)向架之間的垂向力、縱向力和橫向力。（3）均勻分配軸重。通過設(shè)置完善的彈簧系統(tǒng)，使分配到每根車軸上的最終載荷基本一致。（4）提供適當?shù)目v向彈性。以此緩和由于轉(zhuǎn)向架點頭、車輪不平衡重量等