《軌道交通車輛新技術(shù)》課件 4-2-1齒軌列車轉(zhuǎn)向架技術(shù)

齒軌轉(zhuǎn)向架：技術(shù)細(xì)節(jié)與前景齒軌列車轉(zhuǎn)向架技術(shù)01探究齒軌列車轉(zhuǎn)向架技術(shù)02齒軌轉(zhuǎn)向架概述CONTENTS03主要結(jié)構(gòu)特征04主要技術(shù)參數(shù)05懸掛裝置組成探究齒軌列車轉(zhuǎn)向架技術(shù)齒軌列車轉(zhuǎn)向架技術(shù)概述齒軌列車轉(zhuǎn)向架是齒軌列車的重要組成部分，直接影響列車的運(yùn)行性能和安全性。轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)組成轉(zhuǎn)向架主要由構(gòu)架、輪對(duì)軸箱、一系懸掛裝置、二系懸掛裝置、抗側(cè)滾裝置、電機(jī)懸掛裝置、牽引裝置、踏面制動(dòng)裝置、受流器及高度調(diào)節(jié)裝置等部件組成。轉(zhuǎn)向架的技術(shù)參數(shù)ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的主要技術(shù)參數(shù)包括軸重、單軸齒軌牽引/制動(dòng)力、齒軌輪高度調(diào)節(jié)范圍、潤滑裝置、輪對(duì)、車輪、軸箱、構(gòu)架、懸掛系統(tǒng)等。探究齒軌列車轉(zhuǎn)向架技術(shù)探究齒軌列車轉(zhuǎn)向架技術(shù)懸掛裝置的作用01懸掛裝置是轉(zhuǎn)向架的重要組成部分，包括一系懸掛裝置和二系懸掛裝置。它們的主要作用是緩沖輪對(duì)的垂向運(yùn)動(dòng)，確保輪對(duì)的平行，提高列車的運(yùn)行品質(zhì)。空氣彈簧的獨(dú)特設(shè)計(jì)02二系懸掛裝置中的空氣彈簧采用獨(dú)立輔助氣室設(shè)計(jì)，具有較低的垂向剛度，與二系垂向減振器一起用于減小轉(zhuǎn)向架的垂向沖擊、衰減垂向振動(dòng)。橫向止擋間隙的設(shè)置03二系懸掛裝置中的橫向止擋間隙設(shè)置為35mm，其中彈性止擋間隙為20mm。這種設(shè)計(jì)確保了動(dòng)車組在110m平面小半徑曲線上的通過性能。高度調(diào)節(jié)裝置的設(shè)置懸掛系統(tǒng)中設(shè)有高度調(diào)節(jié)裝置，能夠根據(jù)負(fù)載情況自動(dòng)調(diào)整地板高度。這樣設(shè)計(jì)是為了確保列車的平穩(wěn)運(yùn)行和乘客的舒適度。軸承溫度及振動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置為了確保列車的安全性，懸掛系統(tǒng)中還設(shè)有軸承溫度及振動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控各軸承的溫度和振動(dòng)情況。探究齒軌列車轉(zhuǎn)向架技術(shù)齒軌轉(zhuǎn)向架概述國外傳統(tǒng)的齒軌列車轉(zhuǎn)向架包含類型03支撐轉(zhuǎn)向架沒有牽引或制動(dòng)設(shè)備，只支撐車輛的重量，脫軌可能性小，與齒軌沒有關(guān)聯(lián)。01牽引和制動(dòng)轉(zhuǎn)向架裝備驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一個(gè)軸上安裝有齒軌輪，而另一個(gè)軸只是一個(gè)不可制動(dòng)的支撐軸。02制動(dòng)轉(zhuǎn)向架沒有牽引電機(jī)，通過齒輪制動(dòng)車輛，另一個(gè)軸是支撐軸，沒有推進(jìn)或制動(dòng)設(shè)備?，F(xiàn)代適用于山地旅游線路的齒軌列車轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)難點(diǎn)離合器技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需考慮摩擦式和嵌入式離合器技術(shù)。最大爬坡250‰牽引能力要求高，需考慮限界和牽引力分配。適用于米軌車輛限界轉(zhuǎn)向架可設(shè)計(jì)空間狹窄，結(jié)構(gòu)需緊湊。齒軌配備單獨(dú)的制動(dòng)技術(shù)帶制動(dòng)或盤形制動(dòng)，確保安全制動(dòng)性能。齒輪箱設(shè)計(jì)需適應(yīng)黏著路段高速低扭矩、齒軌路段低速高扭矩。中車株洲電力機(jī)車有限公司的齒軌動(dòng)車組中車株洲電力機(jī)車有限公司聯(lián)合多家單位研制了齒軌動(dòng)車組，滿足黏著最大速度120km/h、線路最大坡道120‰。動(dòng)車組介紹動(dòng)車組編組為Mc1+M1+M2+Mc2，軸式布置為(B0-B0Z)+(B0-B0Z)+(B0-B0)+(B0Z-B0)。編組與軸式布置通過黏著驅(qū)動(dòng)和齒軌驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架組合使用，避免了采用復(fù)雜結(jié)構(gòu)的離合器技術(shù)。轉(zhuǎn)向架組合針對(duì)齒軌動(dòng)車組研發(fā)的ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，重點(diǎn)解決了齒軌驅(qū)動(dòng)、齒軌輪高度調(diào)節(jié)、減振和帶式制動(dòng)等關(guān)鍵技術(shù)。技術(shù)解決ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵技術(shù)解決帶式制動(dòng)技術(shù)ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架采用了帶式制動(dòng)技術(shù)，通過抱軸式懸掛系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能，確保了制動(dòng)的安全性和可靠性。齒軌驅(qū)動(dòng)技術(shù)ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架采用了先進(jìn)的齒軌驅(qū)動(dòng)技術(shù)，通過齒輪與齒軌的嚙合，將驅(qū)動(dòng)力量傳遞給車輛，實(shí)現(xiàn)了高效的驅(qū)動(dòng)效果。齒軌輪高度調(diào)節(jié)針對(duì)不同線路和車輛磨損情況，ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)了齒軌輪高度調(diào)節(jié)裝置，通過偏心機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)齒軌輪距軌面的高度。齒軌輪驅(qū)動(dòng)的減振ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架在齒軌輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了切向彈簧減振裝置，用于補(bǔ)償齒軌輪與齒條嚙合時(shí)的節(jié)距誤差，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。主要結(jié)構(gòu)特征ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的主要組成部件齒軌驅(qū)動(dòng)帶式制動(dòng)單元負(fù)責(zé)提供列車前進(jìn)的動(dòng)力，確保列車在各種條件下都能穩(wěn)定運(yùn)行。構(gòu)架構(gòu)成轉(zhuǎn)向架的主體，負(fù)責(zé)支撐和固定轉(zhuǎn)向架的各個(gè)部件，確保轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。輪對(duì)軸箱負(fù)責(zé)支撐列車的重量，并引導(dǎo)列車沿軌道行駛。同時(shí)，通過軸承和軸箱的配合，實(shí)現(xiàn)列車的平穩(wěn)運(yùn)行。一系懸掛裝置位于轉(zhuǎn)向架的輪對(duì)軸箱和構(gòu)架之間，主要起到緩沖和減振的作用，確保輪對(duì)的平行和轉(zhuǎn)向架的穩(wěn)定。二系懸掛裝置位于構(gòu)架和車體之間，主要起到支撐和固定車體的作用，同時(shí)也有緩沖和減振的功能?？箓?cè)滾裝置用于防止列車在高速運(yùn)行時(shí)發(fā)生側(cè)滾現(xiàn)象，提高列車的穩(wěn)定性和乘坐舒適度。ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的主要組成部件ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的主要組成部件電機(jī)懸掛裝置用于固定和懸掛列車中的電動(dòng)機(jī)，確保電動(dòng)機(jī)在列車運(yùn)行過程中不會(huì)發(fā)生位移或損壞。牽引裝置用于連接列車中的各個(gè)車廂，確保列車在運(yùn)行過程中能夠保持穩(wěn)定和一致的速度。踏面制動(dòng)裝置用于實(shí)現(xiàn)列車的緊急制動(dòng)功能，確保列車在遇到緊急情況時(shí)能夠及時(shí)停止。受流器及高度調(diào)節(jié)裝置用于從接觸網(wǎng)中獲取電力，為列車提供動(dòng)力。同時(shí)，還具有高度調(diào)節(jié)功能，確保列車在不同條件下都能穩(wěn)定運(yùn)行。ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的主要結(jié)構(gòu)特征

軸重與牽引力ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的軸重不超過12t，單軸齒軌牽引/制動(dòng)力最大達(dá)70kN，遠(yuǎn)超黏著時(shí)的牽引/制動(dòng)力。齒軌驅(qū)動(dòng)帶式制動(dòng)單元采用抱軸式懸掛，使制動(dòng)單元更緊密地貼合軌道，提高制動(dòng)的效率和安全性。齒軌輪高度調(diào)節(jié)置車輪磨耗后可通過偏心機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)齒軌輪距軌面的高度，設(shè)有切向彈簧減振裝置補(bǔ)償齒軌輪與齒條嚙合節(jié)距誤差。ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的主要結(jié)構(gòu)特征噴油潤滑裝置對(duì)齒軌輪進(jìn)行潤滑，同時(shí)通過齒軌輪與軌道上的齒條進(jìn)行嚙合對(duì)齒條進(jìn)行潤滑。潤滑裝置符合EN13260-2020《鐵路設(shè)施輪對(duì)和轉(zhuǎn)向架輪對(duì)產(chǎn)品要求》的規(guī)定，確保輪對(duì)的質(zhì)量和安全性。輪對(duì)采用S型幅板結(jié)構(gòu)，有利于降低車輪重量和提高車輪單位重量承載能力，同時(shí)降低了車輪整體應(yīng)力水平，并具有一定的消音降噪功能。車輪ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的主要結(jié)構(gòu)特征軸箱定位方式采用外置轉(zhuǎn)臂式，軸承采用雙列圓錐滾子免維護(hù)整體式軸箱軸承，提高軸承的可靠性和維護(hù)性。構(gòu)架“日”字形整體焊接構(gòu)架，材料為低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板，側(cè)梁、端梁及橫梁均為箱型封閉結(jié)構(gòu)，端部呈流線型。懸掛系統(tǒng)一系懸掛由頂置式金屬螺旋彈簧、轉(zhuǎn)臂式定位軸箱和一系垂向減振器組成；二系懸掛由大撓度空氣彈簧、橫向減振器、垂向減振器、抗蛇行減振器及抗側(cè)滾裝置等組成。設(shè)有能根據(jù)負(fù)載情況對(duì)地板高度自動(dòng)調(diào)整的兩點(diǎn)調(diào)平高度調(diào)節(jié)裝置，提高乘客的舒適度。地板高度自動(dòng)調(diào)整安裝軸承溫度及振動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)各軸承的溫度和振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控，確保軸承的安全性和可靠性。軸承溫度及振動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的主要結(jié)構(gòu)特征主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)ZCA120型齒軌動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的軸重不大于12t，單軸齒軌牽引/制動(dòng)力最大達(dá)70kN，遠(yuǎn)超黏著時(shí)的牽引/制動(dòng)力。軸重與牽引/制動(dòng)力采用抱軸式懸掛，使得制動(dòng)更加靈活，適應(yīng)不同路況和車速，提高行車安全性。齒軌驅(qū)動(dòng)帶式制動(dòng)單元車輪磨耗后，通過偏心機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)齒軌輪距軌面高度，切向彈簧減振裝置補(bǔ)償齒軌輪與齒條嚙合節(jié)距誤差。齒軌輪高度調(diào)節(jié)置潤滑裝置噴油潤滑裝置對(duì)齒軌輪和齒條進(jìn)行潤滑，減少磨損，延長使用壽命，提高行車安全性。輪對(duì)與車輪輪對(duì)符合EN13260-2020標(biāo)準(zhǔn)，車輪采用S型幅板結(jié)構(gòu)，有利于降低車輪重量和提高單位重量承載能力。軸箱與構(gòu)架軸箱定位方式采用外置轉(zhuǎn)臂式，軸承采用雙列圓錐滾子免維護(hù)整體式軸箱軸承。構(gòu)架采用“日”字形整體焊接構(gòu)架。主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)安裝軸承溫度及振動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)各軸承的溫度和振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控，確保軸承的安全性和可靠性。軸承溫度及振動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)一系懸掛由頂置式金屬螺旋彈簧、轉(zhuǎn)臂式定位軸箱和一系垂向減振器組成；二系懸掛由大撓度空氣彈簧、橫向減振器、垂向減振器、抗蛇行減振器及抗側(cè)滾裝置等組成。懸掛系統(tǒng)設(shè)有能根據(jù)負(fù)載情況對(duì)地板高度自動(dòng)調(diào)整的兩點(diǎn)調(diào)平高度調(diào)節(jié)裝置，提供更加平穩(wěn)的乘坐體驗(yàn)。調(diào)平高度調(diào)節(jié)裝置懸掛裝置組成一系懸掛裝置123一系懸掛裝置主要由螺旋鋼彈簧組、橡膠墊、垂向止擋、一系垂向減振器和轉(zhuǎn)臂定位橡膠關(guān)節(jié)等組成。螺旋鋼彈簧組一系懸掛裝置用于緩沖輪對(duì)的垂向運(yùn)動(dòng)，并確保輪對(duì)的平行，防止軸箱體、構(gòu)架和鋼彈簧的損壞。緩沖輪對(duì)垂向運(yùn)動(dòng)當(dāng)垂向載荷超過正常范圍時(shí)，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架和軸箱體將通過垂向止擋接觸，以防止損壞軸箱體、構(gòu)架和鋼彈簧。垂向止擋接觸二系懸掛裝置空氣彈簧二系懸掛裝置主要由空氣彈簧、二系垂向減振器、二系橫向減振器、抗蛇行減振器、二系橫向止擋及