谷安斯

摘 要：文章介紹了一種新型時速350 km動車組轉(zhuǎn)向架（CW330型）的主要結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)理念、相關(guān)計(jì)算等。

關(guān)鍵詞：動車組；轉(zhuǎn)向架；技術(shù)參數(shù)；計(jì)算分析

中圖分類號：U270 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）14-0008-02

CW330（D）型轉(zhuǎn)向架，是在充分消化吸收現(xiàn)有200 km/h、300 km/h動車組轉(zhuǎn)向架技術(shù)基礎(chǔ)上，研制的一種新型時速350 km動車組轉(zhuǎn)向架。該轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合了我國近幾年動車組技術(shù)積累及運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)突破了轉(zhuǎn)向架電機(jī)懸掛、參數(shù)匹配等關(guān)鍵技術(shù)，深入研究了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、動力學(xué)參數(shù)、關(guān)鍵部件強(qiáng)度等技術(shù)。

1 轉(zhuǎn)向架主要技術(shù)參數(shù)

轉(zhuǎn)向架主要技術(shù)參數(shù)見表1。

2 轉(zhuǎn)向架主要結(jié)構(gòu)

CW330（D）型轉(zhuǎn)向架為兩軸轉(zhuǎn)向架。轉(zhuǎn)向架分為動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向架，動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向架除驅(qū)動裝置外，其它部位盡可能保證相同，實(shí)現(xiàn)模塊化系列化設(shè)計(jì)，確保良好的互換性。如圖1和圖2所示：

2.1 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架

構(gòu)架組成采用H型焊接結(jié)構(gòu)，動車構(gòu)架和拖車構(gòu)架基本結(jié)構(gòu)相同。主體結(jié)構(gòu)均由兩個側(cè)梁、一個橫梁組成。側(cè)梁由鋼板焊接而成，橫梁采用無縫鋼管結(jié)構(gòu)。動車構(gòu)架橫梁上設(shè)有電機(jī)、齒輪箱、減振器、牽引裝置的懸掛支座。

2.2 輪對軸箱裝置

輪對分動力輪對和非動力輪對。輪對軸箱裝置主要由車軸、車輪、軸承、軸箱、齒輪箱、制動盤等組成，車軸車輪采用冷壓方式。輪對的生產(chǎn)制造執(zhí)行EN 13260標(biāo)準(zhǔn)。輪對動不平衡值≤50 g·m，采用S 1002CN型踏面。軸箱采用分體式轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)臂、箍均采用球墨鑄鐵鑄造而成，可同時適用FAG、SKF、NTN不同供應(yīng)商接口軸承產(chǎn)品。

2.3 一系懸掛裝置

一系懸掛裝置主要包括鋼彈簧、疊層橡膠彈簧、一系垂向減振器、橡膠定位節(jié)點(diǎn)為金屬橡膠減振元件，給輪對提供縱、橫向彈性定位，并具電氣絕緣性能。

2.4 二系懸掛

二系懸掛采用大曲囊式空氣彈簧，進(jìn)氣孔為2個。空氣彈簧采用兩點(diǎn)式懸掛。每個轉(zhuǎn)向架安裝1個高度閥和1個防過充閥。空氣彈簧與構(gòu)架之間可通過增加或減少調(diào)整墊數(shù)量來調(diào)整車體高度。

每個轉(zhuǎn)向架側(cè)面安裝2個抗蛇行減振器，減振器參數(shù)通過動力學(xué)仿真分析優(yōu)化。

每個轉(zhuǎn)向架安裝2個橫向減振器，減振器參數(shù)通過動力學(xué)仿真分析優(yōu)化。

每個轉(zhuǎn)向架設(shè)有一個抗側(cè)滾扭桿。端部橡膠襯套選取耐磨性能較好的材料，并設(shè)置密封橡膠套。連桿長度可調(diào)整。

轉(zhuǎn)向架與車體之間通過枕梁實(shí)現(xiàn)車體與轉(zhuǎn)向架之間的連接，同時枕梁作為空氣彈簧的附加空氣室，附加氣室容積>205 L，采用鑄鋁結(jié)構(gòu)。枕梁設(shè)有與車體、扭桿座、中心銷、抗蛇行減振器連接的接口采用Z型雙拉桿結(jié)構(gòu)傳遞縱向力。

3 計(jì)算

3.1 動力學(xué)性能計(jì)算

根據(jù)GB/T 5599-1985《鐵道車輛動力學(xué)性能試驗(yàn)及鑒定規(guī)范》對運(yùn)動穩(wěn)定性和平穩(wěn)性進(jìn)行了分析，并對一系懸掛和二系懸掛的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，動車、拖車速度達(dá)到350 km/h時，平穩(wěn)性指標(biāo)均≤2.5，達(dá)到GB/T 5599-1985的優(yōu)秀級標(biāo)準(zhǔn)。同時運(yùn)行平穩(wěn)性、輪軸橫向力、輪軌垂向力、脫軌系數(shù)和輪重減載率、關(guān)鍵部位的振動加速度等動力學(xué)指標(biāo)均滿足要求。如圖2所示。

3.2 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架強(qiáng)度計(jì)算

對構(gòu)架靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度分析，如圖3所示。采點(diǎn)均在Googman曲線內(nèi)部，構(gòu)架滿足所用材料的疲勞強(qiáng)度校核。

4 結(jié) 語

隨著我國高鐵產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展、國民生活水平的不斷提高，高鐵將成為越來越大眾化的交通工具。然而，高鐵產(chǎn)品昂貴的價格因素制約了大眾化的市場需求。希望CW330（D）型轉(zhuǎn)向架的研制，能夠促進(jìn)我國自主時速350 km轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)，提煉共性技術(shù)，進(jìn)行動車組的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化研究，實(shí)現(xiàn)自主化，降低高鐵產(chǎn)品的成本，使之成為大眾化的交通工具。

參考文獻(xiàn)：

[1]張海濤.350 km/h高速動車組用鼓形齒聯(lián)軸器的研究與開發(fā)[D].成都：西南交通大學(xué)，2008.endprint

摘 要：文章介紹了一種新型時速350 km動車組轉(zhuǎn)向架（CW330型）的主要結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)理念、相關(guān)計(jì)算等。

關(guān)鍵詞：動車組；轉(zhuǎn)向架；技術(shù)參數(shù)；計(jì)算分析

中圖分類號：U270 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）14-0008-02

CW330（D）型轉(zhuǎn)向架，是在充分消化吸收現(xiàn)有200 km/h、300 km/h動車組轉(zhuǎn)向架技術(shù)基礎(chǔ)上，研制的一種新型時速350 km動車組轉(zhuǎn)向架。該轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合了我國近幾年動車組技術(shù)積累及運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)突破了轉(zhuǎn)向架電機(jī)懸掛、參數(shù)匹配等關(guān)鍵技術(shù)，深入研究了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、動力學(xué)參數(shù)、關(guān)鍵部件強(qiáng)度等技術(shù)。

1 轉(zhuǎn)向架主要技術(shù)參數(shù)

轉(zhuǎn)向架主要技術(shù)參數(shù)見表1。

2 轉(zhuǎn)向架主要結(jié)構(gòu)

CW330（D）型轉(zhuǎn)向架為兩軸轉(zhuǎn)向架。轉(zhuǎn)向架分為動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向架，動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向架除驅(qū)動裝置外，其它部位盡可能保證相同，實(shí)現(xiàn)模塊化系列化設(shè)計(jì)，確保良好的互換性。如圖1和圖2所示：

2.1 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架

構(gòu)架組成采用H型焊接結(jié)構(gòu)，動車構(gòu)架和拖車構(gòu)架基本結(jié)構(gòu)相同。主體結(jié)構(gòu)均由兩個側(cè)梁、一個橫梁組成。側(cè)梁由鋼板焊接而成，橫梁采用無縫鋼管結(jié)構(gòu)。動車構(gòu)架橫梁上設(shè)有電機(jī)、齒輪箱、減振器、牽引裝置的懸掛支座。

2.2 輪對軸箱裝置

輪對分動力輪對和非動力輪對。輪對軸箱裝置主要由車軸、車輪、軸承、軸箱、齒輪箱、制動盤等組成，車軸車輪采用冷壓方式。輪對的生產(chǎn)制造執(zhí)行EN 13260標(biāo)準(zhǔn)。輪對動不平衡值≤50 g·m，采用S 1002CN型踏面。軸箱采用分體式轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)臂、箍均采用球墨鑄鐵鑄造而成，可同時適用FAG、SKF、NTN不同供應(yīng)商接口軸承產(chǎn)品。

2.3 一系懸掛裝置

一系懸掛裝置主要包括鋼彈簧、疊層橡膠彈簧、一系垂向減振器、橡膠定位節(jié)點(diǎn)為金屬橡膠減振元件，給輪對提供縱、橫向彈性定位，并具電氣絕緣性能。

2.4 二系懸掛

二系懸掛采用大曲囊式空氣彈簧，進(jìn)氣孔為2個?？諝鈴椈刹捎脙牲c(diǎn)式懸掛。每個轉(zhuǎn)向架安裝1個高度閥和1個防過充閥。空氣彈簧與構(gòu)架之間可通過增加或減少調(diào)整墊數(shù)量來調(diào)整車體高度。

每個轉(zhuǎn)向架側(cè)面安裝2個抗蛇行減振器，減振器參數(shù)通過動力學(xué)仿真分析優(yōu)化。

每個轉(zhuǎn)向架安裝2個橫向減振器，減振器參數(shù)通過動力學(xué)仿真分析優(yōu)化。

每個轉(zhuǎn)向架設(shè)有一個抗側(cè)滾扭桿。端部橡膠襯套選取耐磨性能較好的材料，并設(shè)置密封橡膠套。連桿長度可調(diào)整。

轉(zhuǎn)向架與車體之間通過枕梁實(shí)現(xiàn)車體與轉(zhuǎn)向架之間的連接，同時枕梁作為空氣彈簧的附加空氣室，附加氣室容積>205 L，采用鑄鋁結(jié)構(gòu)。枕梁設(shè)有與車體、扭桿座、中心銷、抗蛇行減振器連接的接口采用Z型雙拉桿結(jié)構(gòu)傳遞縱向力。

3 計(jì)算

3.1 動力學(xué)性能計(jì)算

根據(jù)GB/T 5599-1985《鐵道車輛動力學(xué)性能試驗(yàn)及鑒定規(guī)范》對運(yùn)動穩(wěn)定性和平穩(wěn)性進(jìn)行了分析，并對一系懸掛和二系懸掛的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，動車、拖車速度達(dá)到350 km/h時，平穩(wěn)性指標(biāo)均≤2.5，達(dá)到GB/T 5599-1985的優(yōu)秀級標(biāo)準(zhǔn)。同時運(yùn)行平穩(wěn)性、輪軸橫向力、輪軌垂向力、脫軌系數(shù)和輪重減載率、關(guān)鍵部位的振動加速度等動力學(xué)指標(biāo)均滿足要求。如圖2所示。

3.2 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架強(qiáng)度計(jì)算

對構(gòu)架靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度分析，如圖3所示。采點(diǎn)均在Googman曲線內(nèi)部，構(gòu)架滿足所用材料的疲勞強(qiáng)度校核。

4 結(jié) 語

隨著我國高鐵產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展、國民生活水平的不斷提高，高鐵將成為越來越大眾化的交通工具。然而，高鐵產(chǎn)品昂貴的價格因素制約了大眾化的市場需求。希望CW330（D）型轉(zhuǎn)向架的研制，能夠促進(jìn)我國自主時速350 km轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)，提煉共性技術(shù)，進(jìn)行動車組的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化研究，實(shí)現(xiàn)自主化，降低高鐵產(chǎn)品的成本，使之成為大眾化的交通工具。

參考文獻(xiàn)：

[1]張海濤.350 km/h高速動車組用鼓形齒聯(lián)軸器的研究與開發(fā)[D].成都：西南交通大學(xué)，2008.endprint

摘 要：文章介紹了一種新型時速350 km動車組轉(zhuǎn)向架（CW330型）的主要結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)理念、相關(guān)計(jì)算等。

關(guān)鍵詞：動車組；轉(zhuǎn)向架；技術(shù)參數(shù)；計(jì)算分析

中圖分類號：U270 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）14-0008-02

CW330（D）型轉(zhuǎn)向架，是在充分消化吸收現(xiàn)有200 km/h、300 km/h動車組轉(zhuǎn)向架技術(shù)基礎(chǔ)上，研制的一種新型時速350 km動車組轉(zhuǎn)向架。該轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合了我國近幾年動車組技術(shù)積累及運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)突破了轉(zhuǎn)向架電機(jī)懸掛、參數(shù)匹配等關(guān)鍵技術(shù)，深入研究了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、動力學(xué)參數(shù)、關(guān)鍵部件強(qiáng)度等技術(shù)。

1 轉(zhuǎn)向架主要技術(shù)參數(shù)

轉(zhuǎn)向架主要技術(shù)參數(shù)見表1。

2 轉(zhuǎn)向架主要結(jié)構(gòu)

CW330（D）型轉(zhuǎn)向架為兩軸轉(zhuǎn)向架。轉(zhuǎn)向架分為動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向架，動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向架除驅(qū)動裝置外，其它部位盡可能保證相同，實(shí)現(xiàn)模塊化系列化設(shè)計(jì)，確保良好的互換性。如圖1和圖2所示：

2.1 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架

構(gòu)架組成采用H型焊接結(jié)構(gòu)，動車構(gòu)架和拖車構(gòu)架基本結(jié)構(gòu)相同。主體結(jié)構(gòu)均由兩個側(cè)梁、一個橫梁組成。側(cè)梁由鋼板焊接而成，橫梁采用無縫鋼管結(jié)構(gòu)。動車構(gòu)架橫梁上設(shè)有電機(jī)、齒輪箱、減振器、牽引裝置的懸掛支座。

2.2 輪對軸箱裝置

輪對分動力輪對和非動力輪對。輪對軸箱裝置主要由車軸、車輪、軸承、軸箱、齒輪箱、制動盤等組成，車軸車輪采用冷壓方式。輪對的生產(chǎn)制造執(zhí)行EN 13260標(biāo)準(zhǔn)。輪對動不平衡值≤50 g·m，采用S 1002CN型踏面。軸箱采用分體式轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)臂、箍均采用球墨鑄鐵鑄造而成，可同時適用FAG、SKF、NTN不同供應(yīng)商接口軸承產(chǎn)品。

2.3 一系懸掛裝置

一系懸掛裝置主要包括鋼彈簧、疊層橡膠彈簧、一系垂向減振器、橡膠定位節(jié)點(diǎn)為金屬橡膠減振元件，給輪對提供縱、橫向彈性定位，并具電氣絕緣性能。

2.4 二系懸掛

二系懸掛采用大曲囊式空氣彈簧，進(jìn)氣孔為2個?？諝鈴椈刹捎脙牲c(diǎn)式懸掛。每個轉(zhuǎn)向架安裝1個高度閥和1個防過充閥。空氣彈簧與構(gòu)架之間可通過增加或減少調(diào)整墊數(shù)量來調(diào)整車體高度。

每個轉(zhuǎn)向架側(cè)面安裝2個抗蛇行減振器，減振器參數(shù)通過動力學(xué)仿真分析優(yōu)化。

每個轉(zhuǎn)向架安裝2個橫向減振器，減振器參數(shù)通過動力學(xué)仿真分析優(yōu)化。

每個轉(zhuǎn)向架設(shè)有一個抗側(cè)滾扭桿。端部橡膠襯套選取耐磨性能較好的材料，并設(shè)置密封橡膠套。連桿長度可調(diào)整。

轉(zhuǎn)向架與車體之間通過枕梁實(shí)現(xiàn)車體與轉(zhuǎn)向架之間的連接，同時枕梁作為空氣彈簧的附加空氣室，附加氣室容積>205 L，采用鑄鋁結(jié)構(gòu)。枕梁設(shè)有與車體、扭桿座、中心銷、抗蛇行減振器連接的接口采用Z型雙拉桿結(jié)構(gòu)傳遞縱向力。

3 計(jì)算

3.1 動力學(xué)性能計(jì)算

根據(jù)GB/T 5599-1985《鐵道車輛動力學(xué)性能試驗(yàn)及鑒定規(guī)范》對運(yùn)動穩(wěn)定性和平穩(wěn)性進(jìn)行了分析，并對一系懸掛和二系懸掛的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，動車、拖車速度達(dá)到350 km/h時，平穩(wěn)性指標(biāo)均≤2.5，達(dá)到GB/T 5599-1985的優(yōu)秀級標(biāo)準(zhǔn)。同時運(yùn)行平穩(wěn)性、輪軸橫向力、輪軌垂向力、脫軌系數(shù)和輪重減載率、關(guān)鍵部位的振動加速度等動力學(xué)指標(biāo)均滿足要求。如圖2所示。

3.2 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架強(qiáng)度計(jì)算

對構(gòu)架靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度分析，如圖3所示。采點(diǎn)均在Googman曲線內(nèi)部，構(gòu)架滿足所用材料的疲勞強(qiáng)度校核。

4 結(jié) 語

隨著我國高鐵產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展、國民生活水平的不斷提高，高鐵將成為越來越大眾化的交通工具。然而，高鐵產(chǎn)品昂貴的價格因素制約了大眾化的市場需求。希望CW330（D）型轉(zhuǎn)向架的研制，能夠促進(jìn)我國自主時速350 km轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)，提煉共性技術(shù)，進(jìn)行動車組的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化研究，實(shí)現(xiàn)自主化，降低高鐵產(chǎn)品的成本，使之成為大眾化的交通工具。

參考文獻(xiàn)：

[1]張海濤.350 km/h高速動車組用鼓形齒聯(lián)軸器的研究與開發(fā)[D].成都：西南交通大學(xué)，2008.endprint