軌道交通車輛轉向架運用現狀及改進方向探討

劉航

中車長春軌道客車股份有限公司 吉林長春 130000

1 淺析軌道交通車輛轉向架的運用現狀

1.1 C型車轉向架

新型三模塊70%低地板輕軌車輛是長春軌道客車股份公司設計的，該車輛中使用了1個中間獨立輪轉向架，2個兩端動力轉向架以及3個轉向架。其中兩端動力轉向架的構架主要以H形結構為主，為了使地板面高度得以降低，側梁應用魚腹形的箱型結構，并利用彈性車輪將運行品質不斷提高。于長春輕軌采用的轉向架而言，液壓盤形制動加磁軌是基礎制動裝置使用的制動方式，該方式可以使輕軌的制動功率得到有效保障；二級減速齒輪箱應用于驅動裝置中。此外長春輕軌轉向架中使用了輪緣潤滑裝置，該裝置使鋼軌、輪緣之間的磨耗減小，進而將車輪的使用壽命逐步提高[1]。

1.2 B型車轉向架

CM-3型轉向架是北京地鐵復八線使用的轉向架，該轉向架是某轉向架車股份公司通過韓國技術自主開發的一種新型地鐵無搖枕轉向架。CM-3型轉向架分為拖車轉向架、動車轉向架，H形結構是其構架，扎型結構應用于側梁，日本無縫鋼管則用于橫梁；杠桿式單側閘瓦制動裝置使用在基礎制動裝置中。該動車轉向架中安裝了交流牽引電動機，該電動機是由日本東洋公司所生產，其中日本東洋公司制造的聯軸節、齒輪廂也應用到了轉向架中。

1.3 A型車轉向架

A型車轉向架應用于廣州地鐵2號線中。廣州地鐵2號線應用的轉向架屬于無搖枕結構，H形鋼板焊接結構是轉向架的構架，其中拖車轉向架構架、動車轉向架構架之間可以相互轉換。其中單個牽引拉桿機構、中心銷屬于牽引裝置；交流牽引電機被用于每個動車轉向架中，齒輪箱屬于一級減速，齒輪箱箱體的結構便于工作人的檢修工作。于轉向架而言，其設置了4套踏面制動單元，停放制動裝置在其中的2個制動單元中。此外，廣州地鐵2號線的派生產品有北京地鐵5號線、漢輕軌等。北京地鐵2號線、北京地鐵國產化等使用的轉向結構與A型車轉向架類似[2]。

2 探討軌道交通車輛轉向架的改進方向

2.1 新型轉向架的應用

現階段地鐵車輛的載客量逐漸增多，人們對地鐵車輛的安全性、可靠性提出了更高要求，使地鐵車輛轉向架的設計與發展面臨著諸多挑戰。在B型地鐵車輛中逐漸應用鉸接式轉向架、內側軸箱懸掛轉向架以及單軸轉向架等新型轉向架，新型轉向架的應用已經成為軌道交通車輛未來發展的趨勢。

內側軸箱轉向架具有輕量化以及低噪聲等特點，并且有良好的通過性能，該轉向架的技術相對可靠成熟，其在國外的高速列車、城市軌道車輛中應用比較普遍。單軸轉向架可以將輪對數量減少，使車輛質量得以降低，進而提高車輛的動力學性能。此外，單軸轉向架與傳統的兩軸轉向架相比具有良好的曲線通過性能。于鉸接式轉向架而言，其構架主要是由鉸接的側梁、枕梁組成，從而使彈簧裝置上的車廂重量得以均勻分布，使車體設計中扭曲柔度、扭曲剛度之間的沖突得以避免，這樣軌道扭曲就不會對車體產生不利影響，避免了脫軌事故的發生，同時將車輛的安全可靠性不斷提升[3]。

2.2 模塊化設計方法

于傳統的設計方法而言，需要使用5-7年的時間，研發周期相對較長，難以滿足現階段市場的需求。為了將這一問題有效解決，機車制造企業逐漸使用模塊化的設計方法，這也成為軌道交通車輛轉向架的主要發展趨勢。于模塊化設計而言，其會對現有產品進行詳細分析，并將產品歸為一系列的模塊，在轉向架的研發中使用模塊化的設計思路，可以將研發周期大幅度縮短，使制造維護成本降低。此外，部分模塊已經進行了大量的實踐或實驗，已經較為成熟，而這類利用模塊化設計生產的轉向架也具有較高的可靠性，這對于地鐵行車安全的轉向架研發起著重要作用。

2.3 降噪技術策略

于地鐵車輛運行中的噪音而言，其主要是由于轉向架轉傳遞給車廂的振動、鋼軌與輪對之間碰撞摩擦產生的。運行中產生的噪音會對地鐵車輛乘坐人員的舒適性產生不利影響，同時還會對地鐵線路周圍居民的生活造成一定影響。因此將地鐵運行中的噪音降低是轉向架改進的一個主要趨勢。從現階段來看，降噪手段主要有兩種，一種是安裝降噪阻尼裝置，一種是使用降噪車輪。

于降噪車輪而言，其主要是將彈性材料覆蓋在車輪表面，從而使車輛運行中的一系列摩擦碰撞產生的噪音得以降低。但是在使用降噪車輪時，會使轉向架的結構變得更加復雜，這就需要投入更多的制造維護成本，因此降噪車輪在國內并沒有得到廣泛使用。于降噪阻尼裝置而言，其與車輪震動產生諧振，諧振會將車輛運行中的振動能量吸收，從而起到降低噪音的效果。片狀、環狀可調減震器被應用在國外軌道車輛的車輪上，進而降低車輛運行過程中產生的噪音。于環狀降噪阻尼裝置而言，制作過程中使用的材料較為特殊，該裝置被安裝在車輪輪轂內側的槽中，此種裝置安裝比較簡便，不需要進行后期維護[4]。

3 結語

綜合上述所言，城市軌道交通具有占地少、無污染、安全快速、高效節能以及準時等特點，可以有效解決城市交通壓力帶來的一系列問題，對于城市的可持續發展起著積極意義。因此，我國應該將城市軌道交通轉向架方面的研究力度不斷加大，不斷設計新型轉向架，使我國城市軌道交通的發展得到有效推進，進而實現我國城市經濟的可持續發展。