淺談高速動車組轉向架系統檢修技術研究

齊培寧

摘要：隨著動車組運行速度的提高和整車輕量化設計的發展，對動車組轉向架檢修技術提出了更高的要求，因此研究動車組轉向架主要結構，系統分析動車組轉向架檢修技術，對動車組高速安全運營具有重要意義。

關鍵詞：動車組;轉向架;檢修;技術研究

1、前言

近年來，動車組在中國發展迅速，中國復興號動車組作為中國動車組的代表性車型，最高時速達到350km/h，在全球高速動車組中時速最高。據悉，中國下一代軌道交通重點研究項目—可變軌高速動車組，時速可實現400km/h。隨著動車組運行速度的提高和所需輕巧設計的發展，對動車組功能部件、檢修工藝提出了更高的要求。轉向架作為動車組關鍵功能部件，其品質對動車組的高速運行至關重要，因此厘清動車組轉向架主要結構，有利于更好的了解動車組轉向架檢修工藝，對動車組高速運營具有重要意義。

2、轉向架概況介紹

列車轉向架即列車底部承擔列車重量并與鐵軌進行接觸的關鍵部件。作為動車組類車的最為重要的一個部件，轉向架主要承擔了如下責任：①轉向架是動車組列車結構設計中承擔車體重量、保證車體正常運行的一個主要部件，此外，轉向架結構的運用還能夠進一步提高列車的長度以及運行速度;②極大程度地提高了車體與軌道之間的接觸面積，使得動車組列車不再像傳統的陸地運輸工具那樣采用滾動，而是采用了更加平穩的平移;我國目前的動車組轉向架大多數都是采用H型設計結構。③由于極大程度地增加了車體與車軌之間的接觸面積，因而使得車體的重量被平均分部到車軌上，進而減輕了車體對車軌的壓力;④這種結構的設計使得整個轉向架的重量在一定程度上減輕很多，重量的減輕帶來的就是速度的進一步提高。這也是我國高速動車組列車的行駛速度能夠達到這么驚人的速度的一個重要原因之一。但是與此同時，這種結構的設計也會帶來一些不足之處，就是對動車組列車轉向架的檢修以及壽命帶來了一定的影響。這主要原因是因為這種設計模式，往往容易導致在轉向架的設計過程中很難采用無縫焊接技術使得該部件的抗疲勞能力相對于其他設計模式較弱。

3、轉向架具體結構概述

3.1、構架

構架是轉向架的骨架，是各種轉向架零部件的承載體，承受和傳遞車體與輪對之間的各種方向的力和扭矩等。如構架上有空氣彈簧安裝座、制動裝置安裝座、一二系減震器安裝座、軸箱拉桿座等。高速轉向架構架目前主要采用H形焊接構架形式，衡量采用無縫鋼管，側梁采用U形結構，拖車取消端梁等，以減輕自重。有的構架上還設置有空氣彈簧的附加空氣室。

3.2、輪對

輪對直接向軌道傳遞列車的靜、動作用力，通過輪對的回轉運動實現列車向前運動。高速列車輪對通常采用空心軸型式以減輕簧下重量，從而降低輪軌作用力。另外還采用小直徑車輪，進一步減小簧下重量，如CRH380B型動車組車輪直徑僅有860mm。

3.3、一系懸掛裝置

一系懸掛裝置設在構架與輪對之間，直接緩解和衰減軌道給予輪對的振動沖擊，主要結構是彈簧加減振器結構。

3.4、軸箱定位裝置

軸箱定位裝置是連接構架和輪對的活動“關節”，傳動輪對和構架之間的縱向力（牽引力、制動力等），傳遞輪對構架間橫向力，限制構架和輪對之間相對過大的橫向位移。有多種結構型式：如雙拉桿式、單（雙）拉板式、轉臂式、橡膠堆彈簧等。現今高速轉向架軸箱定位裝置也漸漸趨于一致，主要采用單側轉臂式軸箱定位裝置。對走向結構采用輕型高強度材料以進一步減輕簧下重量。

3.5、二系懸掛裝置

二系懸掛裝置設在構架與車體之間，以提供較好的乘坐舒適度。早期二系懸掛多采用高圓彈簧和搖枕結構，隨著空氣彈簧的出現及其在三個方向的良好性能，減減取代了圓形彈簧和搖枕結構。通常在空氣彈簧懸掛下設置有橡膠彈簧以保證一旦空氣彈簧失效時列車仍然能以較高平穩性運行。

3.6、牽引裝置

牽引裝置是用來傳遞車體與轉向架之間縱向力保證車體與轉向架之間的回轉運動。目前發展起來的高速動車組牽引裝置主要有：單牽引桿形式和Z字形拉桿形式。

3.7、抗側滾裝置

抗側滾裝置設置在轉向架與車體之間，主要抑制曲線通過時車體向曲線外側過大的傾擺，提高旅客乘坐舒適度。

3.8、回轉阻尼裝置

回轉阻尼裝置主要設置在車體與轉向架之間，用來抑制高速轉向架的蛇形運動，主要采用抗蛇形減震器結構。

3.9、基礎制動裝置

基礎制動裝置是將列車的動能消耗掉以阻止列車繼續前進的裝置。目前已經從最早的閘瓦踏面制動形式發展成輪盤制動和軸盤制動。

4、轉向架拆卸及檢查

分離聯軸器：用開口扳手將固定電機側半聯軸器與齒輪箱1側半聯軸器的螺栓拆掉將兩個半聯軸器分離。拆卸抗蛇形減震器：依次將固定減震器的螺栓M16拆掉，將抗蛇形減震器與墊板拆下，將減震器放到專用料箱內，返廠檢修，檢查墊板是否有變形或機械損傷，進行更換。中心銷壓板拆卸：用棘輪扳手配合倍增器將固定中心銷壓板的螺栓拆掉，將中心銷壓板取下，中心銷壓板拆卸后轉向架如不進行下步分解，需用塑料布對中心銷安裝處進行防護。拆卸枕梁。拆卸空氣彈簧：使用棘輪扳手拆除構架與二系簧之間M16螺栓連接，使用保護套對臍子進行保護處理，將2個工藝螺栓（M8×65）分別安裝在安裝板上的兩個孔（直徑9mm）中，使用天車及吊帶緩緩吊起空氣彈簧將其放置在指定托盤上，記錄空氣簧對應的轉向架號和安裝位置，取下緊急彈簧調整墊，記錄調整墊數量及安裝位置。拆卸橫向減震器：將橫向減振器與構架相連的螺栓M12拆掉，將二系橫向減振器取拆下。拆卸牽引組成：先在牽引梁組成與連桿組成間墊個木塊（75mm×55mm×25mm），然后用兩個吊帶吊住牽引組成，用棘輪扳手將連接構架和牽引組成的4個M24×170的螺栓拆掉，將牽引組成吊至專用工裝上，再將牽引梁組成與連桿組成相連的4個M24×180的螺栓拆掉，將連桿組成與牽引梁組成分離。拆卸撒砂及排障器：將固定撒砂與排障器組成的螺栓M16拆掉，然后將撒砂與排障器組成取下，將固定撒砂調整座的螺栓M16拆掉，將撒砂調整座及撒砂加熱管從撒砂安裝座上分離。拆卸感應接收器組成：將固定感應接收器座的螺栓組成 M12拆掉，然后將感應接收器座組成取出。拆卸輪緣潤滑組成：將固定輪緣潤滑裝置的螺栓M12拆掉，將輪緣潤滑組成從構架上分離。

重點檢查單元各部件無損壞，緊固件無松動、缺失;檢查各個位置的管道、線纜應無損壞;檢查各個閘片及閘片托架有無損壞、裂紋，連接件有無松動、缺失，如托架有損壞時返廠檢修，如連接件松動由廠家確認后并重新校緊;檢查制動缸卡簧與缸體是否作用良好。

5、結語

轉向架是動車組的重要組成裝置之一，除了承擔車體的全部重量外，更重要的是承擔動車的高速運行任務，是動車組的關鍵部件。為了確保動車組轉向架運行時的絕對安全，有必要對其檢修工藝進行梳理和探究。文中詳細闡述了動車組轉向架的結構，工作原理及其典型的檢修技術。

參考文獻

[1]王建斌.高速動車組轉向架構架強度設計與試驗驗證[D].成都：西南交通大學，2010.

[2]袁博.高速動車組轉向架關鍵部件性能分析[D].大連：大連交通大學，2012.

[3]劉洪濤.高速動車組轉向架焊接構架的疲勞損傷機理及疲勞壽命評估[D].大連：大連交通大學，2010.

[4]聶曄.動車組轉向架軸承可靠性分析與故障診斷的技術研究[D].長沙：中南大學，2011.