獨立輪對輕軌車通過曲線研究

文永翔， 周文祥， 陳 陽， 張曉陽

(西南交通大學 牽引動力國家重點實驗室， 成都 610031)

輕軌車輛作為城市軌道交通中的重要角色，在城市運行中面臨的最大問題就是通過小半徑曲線時輪緣磨耗嚴重，為此，國內外開發了多種多樣的輕軌車輛結構型式和轉向架結構[1]，使其順利通過曲線。100%低地板輕軌車作為新一代車型，更具人性化，大部分100%低地板輕軌車采用了獨立輪對轉向架。文獻[2-3]分析了獨立輪對的導向機理，研究指出完全獨立旋轉車輪與傳統剛性輪對相比，左右車輪由于相對獨立旋轉，失去了傳統輪對具有的直線對中復位和曲線導向能力。而通過下置車軸進行橫向耦合的獨立輪對，具有直線對中復位能力和一定的曲線通過能力[4]。

為了提高獨立輪對的曲線通過能力，國內外研究人員提出了采用主動導向控制的方法。英國的Wickens[5]首先提出了一種基于檢測輪對橫移量控制獨立輪對沖角的方法，但是輪對橫移量的檢測十分困難。因此任利惠等[6]在其基礎上以左右輪對轉速差為檢測量，分析了輪對姿態和左右輪轉矩的兩種控制模型。文中在基于左右車輪轉速的基礎上，給出一種將主動差速器與橫向耦合相結合的獨立輪對結構型式，并對其進行主動控制進行研究。

1 輕軌車輛的曲線通過

近三十年來，西門子、龐巴迪、阿爾斯通等公司研發生產的輕軌車輛型號推陳出新，多種多樣，主流的車輛結構有常規型式、單車型式和浮車型式3種。……