轨道车辆转向架构架技术分析.pdf

轨道车辆转向架构架技术分析

摘要：转向架作为轨道车辆的主要组成部分之一，直接影响着车体设计的质量，其中

转向架参数的设定是提高轨道车辆设计效果的基础内容。特别是转向架构架，其制造参

数，可以为轨道工程的建设提供条件，为机械车辆行驶的安全性提供保障。基于此，本文

分析了轨道车辆转向架构架技术的内容，希望能够为轨道车辆的设计提供条件。

关键词：轨道车辆；转向架构架；技术分析

目前，在我国轨道交通行业持续发展下，高铁、客运等多种轨道交通，对车辆运输的

要求，也越来越高。要想提高轨道工程的建设效果，健全车辆制作工艺，加强对质量的严

格控制。再加上，转向架属于轨道交通车辆设计中的关键部分，直接影响着车辆的质量，

需要在当前轨道车辆转向架构架的特点出发，从而健全整体的结构构架。

一、轨道车辆转向架构架的特点

转向架作为保证轨道车辆安全运行的关键装置之一，应用频繁大，工作量也比较大，

能够平稳运行，所承载的重量大，在车辆的建设中，发挥着导向与牵引等作用，更直接影

响着列车运行的安全性。再加上，转向架上一般对安装着非常多的零部件，组成成分有构

架、轮动和悬挂系统，构架是由各个系统骨架结构所组成的，在应用中承受与传递着不同

方向的载荷。

[1]

同时，侧横梁、气室、空簧座与托板等，都是轨道车辆转向架的主要组成部分。尤其

是其中的梁体，是一种承重结构，不仅可以提高梁体的承载强度，还是一种轻量化构架，

更是提升转向架质量的主要部分。为了进一步强化轨道车辆转向架构的稳定性，需要在不

同角度分析轨道车辆转向架构架技术的应用情况，确保轨道车辆运行的安全性与稳定性。

二、构架技术的分析

（一）构架焊接技术

目前，构架结构的主要应用形式，一般包括焊接式、铸焊混合式等。大部分轨道货车

在初期，一般会采用整铸式构架，但此构架自身比较重，整铸工艺复杂，整体的操作难度

大，生产的效率并不高，这并不利于对转向架结构的完善与优化。最近几年，随着轨道交

通的快速发展，整铸式构架已慢慢被淘汰，主要是因为其不能满足现阶段轨道车辆运行的

要求，已被焊接式构架替代。通过对焊接构架特点的分析，发现其强度高于铆接构架，结

构的整体设计也非常灵活，可以选用板材和管材进行焊接，还能够选择轧材、铸件与锻件

进行拼焊，并且焊接构架的制造成本也比较低，生产效率高。此结构最显著的优势，就是

在应用中，能够减轻自重，满足当前轨道客车在运行中的药物。

现如今，焊接构架能够满足我国大部分轨道车辆的提速要求，在具体的构架焊接中，

一般是采用活性气体，进行保护焊，属于一种在氩气中，加入少量氧化性气体，比如氧

气，二氧化碳，或者是其它混合气体，整体焊接好。这种方式还可以对焊接的参数进行优

化，完善焊接工序，减少焊接变形等问题的发生。所以说，将这种方式推广到转向架的生

产中，不仅可以提高生产效率，还能够强化构架质量，提高经济效益。

因此，在对轨道车辆转向架进行完善时，要注意对疲劳强度的有效控制，一些学者利

用ANSYS软件，对双面焊十字街头、垂直焊接接头以及加强筋板焊接接头等，进行了分

析，评估了疲劳强度。在此过程中，可以借助SIMPACK动力学，通过对仿真程序的应用，

获取更加完善的构架动态载荷曲线，保证构架焊缝的应力的集中性。在此基础上，通过对

模型的建设，在不同运载条件下，对疲劳的寿命进行综合性预测，进而为构架的完善与优

化设计等，提供理论基础。为了保证疲劳强度评定的有效性，需要考虑多轴应力方向与张

量法等内容，将计算的误差降低最小。

[2]

（二）分析转向架运行工况

由于转向架在应用中，承受着轴箱弹簧在应用，所传递的载荷力，并且其还承受着定

位的纵向载荷力等。再加上，上述荷力会施加在转向架底座上，这会影响转向架的稳定运

行。因此，要加强对载荷的严格控制。首先是浮沉载荷，其主要是说轨道工机械车辆在实

际的运行中，车体会出现振动变化，这会导致车辆在运行中的垂向载荷力，发生变化。

其次是侧滚载荷。一般是指车体在实际的运行中，车体会产生滚动效应，主要是因为

车辆的横向载荷，与纵向载荷，一起所引发的变化。一般情况下，浮沉载荷多在车辆的直

线运行中产生，侧滚载荷也会在车辆转弯的时候发生。

最后是扭转载荷，在垂向作用下，转向架轴箱的部位会出现自平衡载荷力。主要是因

为车辆线路，或者是在转向架结构设计中存在缺陷。正常情况下，