高速列車動力轉向架技術特點

劉陽 劉堯

摘要：與傳統列車相比，高速列車不管在速度還是性能方面都有了顯著提高，因此開展各種高速列車運行技術的開發和研究是必要的。本文介紹了在高速列車上應用觀看技術的具體措施，并附有觀看描述。

關鍵詞：高速;動力轉向架;技術特點

前言

隨著我國現代化進程的發展，交通運輸業得到了很大的改善和更新，現階段我國的高鐵正在逐步發展，而高速列車可以通過先進的技術顯著提高列車的運行速度。除了提高人們的生活水平外，也對生產和運輸產生了重大影響。但是高鐵建設成本和維護成本都很高，因此在高鐵的發展中需要專業的技術支持，以保證列車運行的穩定性。

一、關于轉向架

轉向架是機車車輛的重要組成部分，外形雖小，但在列車與軌道的連接中起著重要的作用。首先在列車上安裝轉向架，可以增加車輛的重量、長度和體積，以提高列車在軌道上的抓地力，提高列車的運行質量，滿足交通發展的需要。在列車能夠正常運行的情況下，將車輛的重載荷加載在轉向架支架上，通過轉向架的承載裝置實現車輪和軌道的滾動過程。其次，轉向架將車身重量均勻地分布在軸承和輪軌上，使車輛能夠在彎曲的軌道上平穩行駛。而轉向架的結構通常可以安裝彈簧阻尼裝置，幫助列車在轉向架的基礎上實現一定程度的阻礙作用，便于車輛與軌道的相互作用。可以減少車輛之間的摩擦和線路產生的動態應力并提高車輛性能，對車輛的起動機有很好的控制，使列車能夠完成指定的距離和時間。電機（傳動系統）車身懸架（例如TGV-A）、半車身懸架結構（如 ICE）或電機（或傳動系統）彈性懸架結構，以減少無彈簧質量對車輪和軌道的影響。

二、高速列車轉向架具體應用技術

轉向架懸掛技術。轉向架懸掛技術廣泛應用于高速列車。懸掛主要是指通過判斷列車的特性和軌道狀況，對列車進行自我調節，在行駛過程中可以保持最小的提升狀態，從而減少軌道對列車造成的各種振動，使列車繼續平穩運行。它可以同時控制，便于司機駕駛的便利性和列車的平穩運行。當換軌或運輸其他貨物時，懸掛技術可以調整其參數，實現列車平穩運行。加載火車的重量并提高火車的性能，可以減少火車與軌道之間的摩擦。懸掛技術主要分為幾種主要技術：全主動懸掛、慢速主動懸掛、半主動式車架。全主動懸架是指根據不同的曲線隨時調整列車轉向架的剛度和阻尼可以保持最佳狀態。全主動車架的優點是可以在轉向架的整個范圍內實現列車操控性和穩定性的一體化，減少列車損耗，提高列車通過性。高鐵觀景技術的應用不是很廣泛，因為主動成本太高，對設施的硬件要求也比軟的要高。而慢速主動懸掛與全主動懸掛相比，可以在一定頻率范圍內進行的工作，但列車轉向架的性能也需要相應的提高，通過從側面、正面等方向控制轉向架的轉動頻率，可以提高車體的性能。半主動式車架是指轉向架的彈性元件與減震器的配合，通過調節控制頻率來調節彈簧剛度。半主動懸掛技術結構非常簡單，不消耗列車工況下的動力性能，因此在列車轉向架的應用中具有良好的發展前景。供能主動懸掛技術可以將軌道與列車之間的振動能量轉化為另一種能源，符合可持續性的理念，有利于列車性能的研究。

轉向架輕量化技術。在高速列車中，車架的輕量化技術主題可以參考低速列車的載荷重力，可以通過降低列車自身的重力，從而實現列車在更高速度下的發展。輕量化技術的研究方向主要是在不改變列車性能、綜合質量和成本的前提下，減輕列車自重提高列車運行性能，降低能耗提高列車發動機輸出功率。首先改變轉向架重量的常用方法是改進轉向架的設計，其次改變轉向架性能的強度特性，增加彈簧和轉向架材料的韌性。在一定范圍內，轉向架的重量可以大大減輕，轉向架的材料可以達到一定的水平。此外，轉向架的材料中還可以加入一些高科技產品。不僅可以保證了轉向架的韌性，提高了彈簧的疲勞強度，實現了一定的減重，而且通過轉向架的齒輪可以實現減重技術。在列車運行時，由于發動機功率大，齒輪的傳動能力也會略有增加。

三、高速轉向架技術特點

輪軌關系。高速列車良好的線路條件對列車高速平穩運行具有決定性作用。 軌道的曲率半徑和軌道的水平之間的距離與輪軌之間的間隙直接相關，小間隙可以提高鐵路車輛的運行穩定性，但也會降低其通過曲線的能力。因此，高鐵車輛必須確定合適的輪軌間距，并考慮胎面形狀、輪對變形和制造誤差對輪對內距的影響。因為車輪踏面的形狀直接影響到鐵路車輛的臨界速度，設計高速動力轉向架車輪的路面形狀，因此必須兼顧臨界速度和降低磨損。控制轉向架輪轉圈直徑的差異不僅是機車控制的要求，也是高速機車的動態性能要求。由于轉向架兩端軸距的差異也會影響到鐵路車輛的臨界速度，會增加車輪磨損，因此高速車輛必須嚴格控制轉向架兩端軸距的差異。

車架及輪對設計。25CrMo4V（相當于EA4T）最適合用于低碳含量的高速動力轉向架軸。但綜合力學性能較好，國外對它的研究比較充分，而且目前國內可以生產這種材料。建議使用 EN13104 標準進行軸強度計算，使用 EN13261 標準進行制造和疲勞測試。對于空心軸，由于表面疲勞強度低，需要對內表面質量有嚴格的要求。同時由于高速動力轉向架采用柔性車架，因此需要對車架進行模態分析。框內加強筋的布置應考慮變形的影響，保證加強筋在運動過程中不與罩蓋發生干涉，需要焊接結構的工藝分析和焊接接頭的疲勞分析，在框架的設計中，不允許有沒有凹槽的結構，必須保證完全滲透。

基本制動。200km/h以上的動力轉向架必須采用軸盤式制動器，以減少松動質量。高速動力轉向架的基本制動器均采用制動與減壓相結合的制動缸，并具有剎車片與剎車盤間隙的自動調節機構，因此制動缸的質量運行必須絕對可靠。

結束語

總之，高速具有特殊的技術特性，應該提高對設計、結構、材料、測試和制造過程的理解。高鐵現在是人們出行的主要交通工具，相關人員應加強轉向架技術在高速列車上的應用，實現高速列車的發展，提高穩定性和控制性能，確保安全。

參考文獻

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