魏葦 徐志龍 李由 張成銘

中車(chē)長(zhǎng)春軌道客車(chē)股份有限公司

B型地鐵轉(zhuǎn)向架技術(shù)的分析與展望

魏葦 徐志龍 李由 張成銘

中車(chē)長(zhǎng)春軌道客車(chē)股份有限公司

B型地鐵車(chē)是我國(guó)地鐵軌道交通的主流，目前我國(guó)超過(guò)70%城市的地鐵軌道車(chē)輛均采用B型地鐵車(chē)。眾所周知，轉(zhuǎn)向架是軌道車(chē)輛最重要的組成部分之一，隨著我國(guó)軌道交通的快速發(fā)展，B型地鐵轉(zhuǎn)向架技術(shù)也得到迅猛發(fā)展。本文對(duì)B型地鐵轉(zhuǎn)向架技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向進(jìn)行分析。

B型地鐵 轉(zhuǎn)向架 現(xiàn)狀分析 發(fā)展方向

城市軌道交通具有安全、快速、準(zhǔn)時(shí)、高效、節(jié)能、無(wú)污染和占地少的特點(diǎn)，能滿足城市發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)實(shí)要求。發(fā)展城市軌道交通是解決城市公共交通問(wèn)題的根本途徑，也是城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然選擇。

現(xiàn)在城市軌道交通車(chē)輛的類(lèi)型一般可以分為A型車(chē)、B型車(chē)、C型車(chē)。按照我國(guó)規(guī)范，軸重相對(duì)較輕，單方向輸送能力在每小時(shí)1萬(wàn)-3萬(wàn)人次的軌道交通系統(tǒng)稱(chēng)為輕軌，每小時(shí)客運(yùn)量在3萬(wàn)-8萬(wàn)人次的軌道交通系統(tǒng)稱(chēng)為地鐵。

因此，A型車(chē)（軸重16t）與B型車(chē)（軸重14t）的軌道交通線路統(tǒng)稱(chēng)為地鐵，一般采用5-8節(jié)編組；C型車(chē)（軸重12t）的軌道交通線路則稱(chēng)為輕軌，一般采用2-4節(jié)編組。A型地鐵是目前較高端的城市軌道交通列車(chē)，具有車(chē)體寬、承載量大、乘坐空間更寬敞舒適的優(yōu)點(diǎn)。由于B型地鐵具有技術(shù)成熟、占地空間相對(duì)較小、造價(jià)較低、乘坐空間和舒適性均能滿足日常要求的特點(diǎn)，目前市場(chǎng)普遍采用的仍是B型地鐵，B型地鐵車(chē)輛的廣泛應(yīng)用，大大緩解了各大城市公共交通擁堵的問(wèn)題。

一、B型地鐵轉(zhuǎn)向架技術(shù)分析

目前，我國(guó)大部分城市修建的各個(gè)地鐵車(chē)站之間的距離較短，導(dǎo)致較多路段出現(xiàn)線路彎曲半徑小的問(wèn)題，因此對(duì)車(chē)輛曲線通過(guò)能力要求較高；早晚高峰會(huì)出現(xiàn)客流量過(guò)剩情況，導(dǎo)致承載量過(guò)大，乘客上下車(chē)會(huì)出現(xiàn)空車(chē)滿載重量差較大的情況，因此要求車(chē)輛有更高的安全可靠性；多數(shù)城市的地鐵穿梭在人流密集的地方，因此對(duì)車(chē)輛運(yùn)行時(shí)噪音有嚴(yán)格要求。基于以上因素，地鐵轉(zhuǎn)向架需要具備較高的曲線通過(guò)能力、高可靠性與低噪聲性。

B型地鐵轉(zhuǎn)向架的技術(shù)相對(duì)較為成熟，主要產(chǎn)品有CW2100（D）型轉(zhuǎn)向架和CW6500（D）型轉(zhuǎn)向架，前者的最大設(shè)計(jì)速度為90km/h，后者的最大設(shè)計(jì)速度可以達(dá)到120km/h，兩種產(chǎn)品的具體參數(shù)見(jiàn)表1和表2。應(yīng)用CW2100（D）型轉(zhuǎn)向架的主要線路有北京地鐵2號(hào)線，上海地鐵6&8號(hào)線，武漢地鐵3&4號(hào)線，西安地鐵2號(hào)線，南昌地鐵1&2號(hào)線，哈爾濱地鐵1號(hào)線，長(zhǎng)春地鐵1號(hào)線等線路。應(yīng)用CW6500（D）型轉(zhuǎn)向架的主要線路有北京地鐵6&15號(hào)線，北京地鐵燕房線，重慶地鐵10號(hào)線，重慶環(huán)線等線路。

表1 CW2100（D）型轉(zhuǎn)向架主要技術(shù)參數(shù)

表2 CW6500（D）型轉(zhuǎn)向架主要技術(shù)參數(shù)

二、B型地鐵轉(zhuǎn)向架發(fā)展方向

近些年，B型地鐵項(xiàng)目雖說(shuō)作為一個(gè)大的平臺(tái)為各大城市輸送著舒適的地鐵列車(chē)，伴隨著的是轉(zhuǎn)向架的多樣化與產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的復(fù)雜化，不同城市地鐵設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向架還有很多地方的差異。雖然這樣積累了豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，也滿足了業(yè)主的相關(guān)要求，卻增加了設(shè)計(jì)人員許多重復(fù)的工作量，同時(shí)工藝人員需要針對(duì)不同項(xiàng)目設(shè)計(jì)出不同的工裝。增加大量工作量的同時(shí)，也不利于同一車(chē)型中各項(xiàng)目轉(zhuǎn)向架相關(guān)零部件的更換。因此，B型地鐵轉(zhuǎn)向架主要發(fā)展方向?yàn)楦呒啥饶K化。

將模塊化的設(shè)計(jì)思想引入到轉(zhuǎn)向架的研究中，可以縮短研發(fā)周期，降低制造和維護(hù)成本。B型地鐵轉(zhuǎn)向架主要可分為以下幾個(gè)模塊：構(gòu)架組成，輪對(duì)軸箱定位裝置，一系懸掛裝置，二系懸掛裝置，中央牽引裝置，基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置，輪緣潤(rùn)滑裝置。目前，各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)已經(jīng)通過(guò)大量的試驗(yàn)和實(shí)踐，應(yīng)用在各車(chē)型中，技術(shù)較為成熟，但缺少高集成度的模塊化。

高集成度模塊化的主要設(shè)計(jì)思想就是，將每個(gè)組成部分均設(shè)計(jì)成通用的接口形式，例如中央牽引裝置的設(shè)計(jì)，中心銷(xiāo)上大螺母與車(chē)體之間的連接接口可以統(tǒng)一成一種類(lèi)型或者幾種類(lèi)型，中心銷(xiāo)中部橫向減振器的安裝接口根據(jù)統(tǒng)型后的減振器設(shè)計(jì)成統(tǒng)一安裝座，同理牽引拉桿與構(gòu)架橫梁管上的牽引拉桿座之間安裝設(shè)計(jì)成統(tǒng)一接口。這樣根據(jù)車(chē)上提供的不同接口形式，轉(zhuǎn)向架可以應(yīng)用對(duì)應(yīng)接口的結(jié)構(gòu)，而轉(zhuǎn)向架自身部件之間的接口可以設(shè)計(jì)成固定的幾個(gè)模塊，根據(jù)業(yè)主要求的性能組裝成相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式。通過(guò)高集成度的模塊化設(shè)計(jì)，可以依據(jù)不同速度要求、不同路線要求或者特定降噪能力等要求，選擇不同的模塊形式，調(diào)整軸距、增加降噪模塊、提高過(guò)彎能力、提高自身承載能力等。

目前，軌道交通行業(yè)迅猛發(fā)展，各大城市均大力建設(shè)城市軌道，B型地鐵車(chē)遍布全國(guó)各地，成為城市客流運(yùn)輸?shù)闹辛黜浦?。更高的產(chǎn)量輸出與更低的設(shè)計(jì)生產(chǎn)成本是大勢(shì)所需，因此高集成度的模塊化設(shè)計(jì)是B型地鐵轉(zhuǎn)向架的發(fā)展方向。

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