URNT010城市轨道交通新技术-单轴转向架.pdf

单轴转向架 单轴转向架 何为单轴转向架 何为单轴转向架 初步印象 初步印象 单轴转向架的基本原理 定义：单轴转向架相对于常规的两轴转向架 而言，属于非常规转向架。确切地说，应称 之为单轮对转向架而不是单轴转向架。 单轴转向架根据车轮与车轴连接形式的不 同，可以分为车轮与车轴一体的轮对 (Wheel-sets)结构及车轮与车轴可以相对 转动的独立旋转车轮结构(1ndependently Rotating Wheels)，简称为IRW，后者不存 在“轮对”的概念。 单轴转向架基本原理 为什么研究单轴转向架 为什么研究单轴转向架 现代城市轨道车辆的发展旨在： • 降低车辆自重，节约能源 • 减小轮轨之间的动作用力，低磨耗 • 降低车辆及线路维护运用成本 • 保护环境，降低运行噪声 • 灵活性和系统升级可能性 单轴转向架是一种可行的选择 •降低车辆自重的优势 •降低车辆自重的优势 按照UIC 的研究报告，常规电动车组，转向架质量约占车组总重的1/3，采 用铰接连接方式，可使车组的总重降低3～10%，如果在此基础上采用单轮 对的铰接式转向架，可使车组总重减少7～14%。 常规两轴转向架 铰接式转向架 单轴转向架 •降低车轮与轨道间的动作用力 •降低车轮与轨道间的动作用力 轮轨接触点 作为车辆系 统与轨道系 统的作用界 面,对车辆系 统而言是外 界激扰的输 入点,减少轮 对数量意味 着减少振动 的输入,同时 降低轮轨间 的动态耦合 及对轨道的 破坏. 单轴转向架的其它特点 • 重量轻：轮对数量减少，减轻簧下质量 • 结构简单：有利于降低维护成本，减少检修 工作量，轮重的调整较传统转向架简便 • 性能优越：易于实现轮对的径向调节功能， 有利于曲线（特别是小半径曲线）通过，降 低轮轨作用力和磨耗 • 降低噪声：轮对数量减少,轮轨噪声亦减少 • 轴重：由于轮对数量减少，对于相同的载重， 平均轴重必然增加 • 对轨道不平顺的振幅响应不如常规的两轴转向 架，对于同样的激扰，单轴转向架的振幅要大 • 由于只有一对轮对，转向架在结构上是不稳定 的，必须在车体与转向架构架间设置约束，这 种约束功能和纵向牵引功能应由不同的机构来 分别实现，以使点头振动和纵向牵引的解耦， 一旦设计不当极易导致动力学性能和舒适性的 恶化 § 单轴转向架的运用与发展 丹麦的S—Tog电动车组 早期的哥本哈根市郊动车组 （S-tog） 早期的哥本哈根市郊动车组 （S-tog） 第二代电动车组(1965-1975) 第三代电动车组(1986) •“KERF” 转向架原型 •“KERF” 转向架原型 KERF（迫导向转向架）最初应 用于DSB的早期S-tog动车组， 由德国著名的F.Frederich 教 授和当时的LHB公司联合设计。 •第4代哥本哈根市郊线S-tog 车组 •第4代哥本哈根市郊线S-tog 车组 第四代(1995-2005) 8车编组的哥本哈根 市郊线S-tog车组， 以采用短宽车体和 单轴转向架为其鲜 明