淺析CRH3與CRH2型動車組轉向架的差異

張鋒珍

摘 ?要：因高速動車組車型不同，其轉向架結構大相徑庭。經過多年的載客運營，雖然轉向架結構不同，但是安全性、可靠性等都符合要求。因此，將CRH3和CRH2型動車組轉向架關鍵部件進行詳細的對比分析，吸收不同轉向架的優點，揚棄冗繁的結構設計。這對于今后轉向架的設計有一定的借鑒意義。

關鍵詞：CRH3;CRH2;轉向架;輪對組成;構架;懸掛裝置;驅動裝置

前言

中國鐵路高速動車組CRH（China Railway High-speed）是中國鐵路自主品牌的系列高速動車組，經過多年的載客運營，該動車組的舒適性、穩定性、經濟型等越來越好，滿足了運行需要。其中，轉向架作為動車組車輛系統中最重要的組成部件之一，其結構設計是否合理直接影響車輛的運行品質、動力性能和行車安全。

目前，投入運營的動車組以四方股份的CRH2型動車組和長客、唐車生產的CRH3型動車組數量居多。下面就以這兩種車型的轉向架作為研究對象，從結構上進行分析對比，吸收不同轉向架的優點，揚棄冗繁的結構設計，使轉向架的設計水平進一步提高。

1 CRH3與CRH2型動車組轉向架的分析對比

轉向架主要有以下幾部分組成：（1）輪對軸箱組成：實現車輛在軌道上的平動，并通過輪軌摩擦實現車輛的牽引和制動。（2）彈性懸掛組成：主要由一系懸掛和二系懸掛兩部分組成。保證車輛的舒適性和平穩性。（3）構架：安裝各零部件，承載和傳遞各種載荷。（4）驅動組成：將牽引裝置的動力轉化為車輪的滾動。（5）基礎制動：實現車輛的制動。

1.1 輪對軸箱組成

兩者動車輪對由車輪、車軸、輪裝制動盤、齒輪箱、軸箱組成;軸箱裝置均采用外置式的轉臂定位結構。這種軸箱定位結構增大了車體的寬度，明顯增大了載客的數量;都采用橡膠彈性點位節點。

但是，CRH3輪對：車輪直徑為920/860;踏面為S1002CN;齒輪箱與構架通過C型支架連接;拖車輪對采用三組軸裝制動盤。最大軸重為17t。

CRH2輪對：車輪直徑為860/790;踏面為LMA;齒輪箱與構架通過吊桿連接;拖輪對采用兩組軸裝制動盤和兩組輪裝制動盤。最大軸重為14t。

CRH3軸箱：采用分體式的結構。這種結構方便更換輪對。

CRH2軸箱：采用整體式的結構。這種結構簡單，重量較前者小。組裝和維護也比較方便。

1.2 彈性懸掛組成

兩者均安裝了一系減振和二系減振裝置。

1.2.1 一系懸掛裝置。一系減振均采用轉臂式軸箱定位結構。

這種結構有下面的優點：（1）便于一系定位剛度的選擇，可兼顧一系定位剛度在高速運行時的穩定性和曲線通過能力;（2）有利于實現輕量化，適應用高速運行;（3）便于一系懸掛裝置的分解和組裝;（4）無磨耗、免維護。其中，彈簧裝置采用底層為橡膠彈簧和螺旋鋼彈簧（雙圈彈簧）串聯的方式，同時與油壓減振器并聯，這組結構分別分布在轉向架構架側梁的四個端部。橡膠彈簧用于吸收來自于輪軌之間的高頻振動。垂向油壓減振器可以防止轉向架構架的點頭振動。

CRH2型動車組轉向架鋼彈簧采用了防雪罩，CRH3型動車組轉向架鋼彈簧雖沒有采用防雪罩，但是CRH3系高寒車亦加裝了防雪罩。

1.2.2 二系懸掛裝置。二系懸掛裝置中，兩者的結構均包括空氣彈簧系統、牽引裝置、橫向減振器、抗蛇形減振器和橫向緩沖器等部件。但是，CRH3型動車組轉向架的二系懸掛裝置還包括枕梁、中心銷、抗側滾扭桿裝置和安全閥等。

（1）空氣彈簧組成。CRH3：由兩個空氣彈簧、兩個高度閥（一主一副）和附加氣室等組成。空氣彈簧結構為囊式空氣彈簧，CRH3型動車組采用兩點控制方式。其中附加氣室是貫通的，不需要差壓閥。高度閥的不敏感帶約±3mm。CRH2：由空氣彈簧及其附屬的高度閥、調整閥保溫箱和差壓閥等組成。空氣彈簧結構為自由膜式空氣彈簧，CRH2型動車組采用四點控制方式。其中附加氣室是獨立的，需要差壓閥來保持兩個氣室中的氣壓一致。高度閥的不敏感帶約±10mm。（2）牽引裝置。該裝置主要傳遞牽引力和制動力。CRH3：雙牽引拉桿結構。這種結構復雜，占用空間較大，質量大，但是落車作業簡單。CRH2：單牽引拉桿結構。這種結構簡單，占用空間小，質量小，單落車作業復雜。（3）橫向減振器。主要是衰減車體與轉向架之間的橫向振動。CRH3與CRH2的結構基本一致。（4）抗蛇形減振器。抗蛇形減振器主要是為防止動車組高速運行時的蛇形運動專門設置的。CRH3與CRH2的安裝位置基本一致。但是CRH3安裝的抗蛇形減振器有四個，左右兩邊各兩個。這種結構主要是由車輛的動力學性能決定的。（5）橫向緩沖器。主要是限制車體與轉向架構架的橫向運動。CRH3與CRH2的機構基本一致。CRH3型動車組轉向架的二系懸掛裝置中，還有抗側滾扭桿裝置、二系垂向減振器、枕梁、牽引梁和中心銷等部件。這些部件沒有出現在CRH2中，在此不再分析。

1.3 構架

CRH3型動車組轉向架構架和CRH2的構架都可分為動車構架、拖車構架兩種。構架均采用傳統的H型的焊接結構，且橫梁為無縫鋼管。

CRH3：構架比較復雜。無電機吊座。拖車構架焊接有6組制動吊座。

采用符合EN 10025標準的耐候鋼板。

構架的強度設計標準依據EN 15085，強度試驗依據UIC 515和UIC 615。

CRH2：構架比較簡單。電機吊座直接焊接在橫梁上。拖車構架焊接有8組制動吊座。

采用符合JIS G 3114標準的耐候鋼板;構架的強度設計標準依據JIS E 4207，強度試驗依據JIS E 4208。

1.4 驅動裝置

CRH3型動車組轉向架和CRH2的驅動裝置基本是一致的，即由電機提供動力，通過聯軸器、齒輪箱傳遞到輪對上。

CRH3：電機與構架之間采用柔性連接。將電機安裝在電機吊架上，電機吊架與構架之間通過板簧和油壓減振器等部件連接，有相應的安全裝置。結構比較復雜。

齒輪箱與構架通過C型支架連接。C型支架與齒輪箱連接的處安裝有橡膠疊層彈簧，與構架連接處安裝有平鍵，通過螺栓緊固。這種結構拆裝不太方便。

CRH2：電機與構架剛性連接。安裝時，電機安裝座上有卡槽，正好卡在構架的吊架上，確保了電機的安裝位置，也防止電機安裝螺栓斷裂后掉落。

齒輪箱與構架通過吊桿連接。吊桿的兩端是防震橡膠。這種結構簡單，拆裝比較方便。

1.5 基礎制動裝置

CRH3型動車組轉向架和CRH2的基礎制動裝置制動形式均采用盤形制動。閘片均采用浮動式結構，可以自動調節閘片間隙。

CRH3：采用氣壓制動方式。這種結構比較簡單，但是由于復雜的杠桿構架和氣缸，體積較大，質量也比較大。

CRH2：采用空液轉換液壓制動方式。這種結構沒有杠桿和空氣單元制動缸，體積較小，質量也較小。

2 結束語

以上僅僅是針對轉向架五大關鍵部件進行對比，限于篇幅不再對其他部件進行對比分析。盡管這兩種不同系列的轉向架的許多結構完全不同，但是實現的功能是一樣的。將CRH3和CRH2型動車組轉向架關鍵部件進行詳細的對比分析，發現各自的優劣，而這種優劣是相對的。要利用某些部件的優點，就不可避免地產生相應的缺點。要辯證的看待這兩種轉向架。這兩種轉向架經過多年的運營完全證明各自均是非常優秀的。在轉向架的設計中，只有參考不同的設計理念，吸收不同轉向架的優點，揚棄冗繁的結構設計，才能使轉向架總體性能要更加良好。

參考文獻

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[2]孫邦成.CRH380BL型動車組[M].中國鐵道出版社，2014.

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