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1、低地板轻轨转向架分析赵云生(铁道部四方车辆研究所减振技术开发公司,山东青岛266031)摘要:分析了欧洲低地板轻轨转向架的结构特点和关键技术,为我国独立轮对转向架的研制提供了参考。关键词:轻轨交通;转向架;结构特点;低地板中图分类号:U270133文献标识码:A轻轨铁路曲线半径小、站台较低,因此不仅要求轻轨车辆具有转向灵活的连接方式,还要求车厢和车门采用低地板结构,以方便旅客,特别是老人、儿童及残疾人上下车。但车厢地板面的降低给传动和走行部的设计带来了很大困难。1986年,法国车辆制造厂商为南特市制造的轻轨车辆进
2、行了第1次低地板设计尝试,使中间拖车的地板面高度降为350mm,但这种型式的轻轨车辆有一定的局限性。乘客进入车内后,由低地板区域到高地板区域,还要通过3个台阶,从而给乘客带来不便。为了解决这一问题,GEC阿尔斯通公司为格勒布尔市推出了新型轻轨车辆结构模式,为一种3节车体的单元车组,车组两端为动车,中间为拖车(采用独立车轮)。车厢间采用铰接式结构,使3节车厢低地板面贯通,低地板面部分占全车地板面的75%。在轻轨车辆的设计中,其机械部分的关键技术主要有:左右车轮可独立转动。(2)采用小直径弹性车轮。(3)采用板梁式摇
3、枕或无摇枕结构。(4)一二系悬挂分别采用橡胶弹簧和空气弹簧,以降低振动和噪声。(5)结构简单、质量轻。111双独立轮对板梁式摇枕从动转向架图1为菲亚特公司研制的双独立轮对板梁式摇枕从动转向架,其结构主要由弹性车轮、下凹形构架、空气弹簧、垂向减振器、横向减振器、牵引拉杆和板梁式摇枕等部件组成。转向架质量214t,轴距1400mm,轮径680mm,采用该转向架后,使整个车厢的低地板面率达56%。其主要结构特点为:(1)采用小直径弹性车轮,两车轮间采用下凹形构架连接,无一系悬挂。(1)(2)(3)车厢连接处的铰接式结构
4、。车厢低地板结构。适应低地板结构的独立轮对转向架。欧洲国家在开发低地板轻轨车辆的同时,不断推出不同型式的独立轮对转向架,其结构之独特、构思之巧妙,很值得我国借鉴。下面分别给予介绍和分析。1独立轮对转向架结构形式低地板独立轮对转向架的主要结构特点为:(1)用下凹的车轴桥代替车轴,图1双独立轮对板梁式摇枕从动转向架11弹性轮对;21下凹形构架;31空气弹簧;41垂向油压减振器;51牵引拉杆;61板梁式扁平摇枕;71横向油压减振器。收稿日期:2000205224作者简介:赵云生(1962—),男,高级工程师。·110·
5、低地板轻轨转向架分析赵云生(2)空气弹簧坐落在凹形构架的凹槽中,空气弹簧上盖朝下安装,橡胶堆凸台与车体关节部分相配合。(3)为进一步降低地板面,摇枕采用板梁式扁平结构,且沿轨道方向纵向安装,起支撑车厢质量和连接2个独立轮对的作用。(4)构架与摇枕间安装水平油压减振器,构架与车体间垂向油压器采用18°倾斜安装,并用纵向牵引拉杆连接,以传递其牵引力和制动力。112双独立轮对万向轴驱动转向架为了使车厢获得100%的低地板结构,除了采用直径650mm的小弹性车轮外,将交流牵引电机悬挂在车体上,制动盘则安装在电机轴上,使车
6、厢地板面距轨面仅360mm(见图2)。图3为该轻轨车采用的双独立轮对转向架,自重216t。其结构特点主要为:(2)交流牵引电机全悬挂在车厢地板上,通过万向轴驱动齿轮箱,从而驱动车轮;齿轮箱一端通过连接臂安装在车轮外侧车轴上,另一端则通过齿轮箱吊销悬挂在构架上,以减少簧下质量。(3)一系悬挂采用橡胶弹簧,以减少振动和噪声。(4)二系弹簧采用沙漏式旁承弹簧。为了实现更低的地板面和合理的座位布置,沙漏式弹簧沿构架纵向不对称布置;由于沙漏式弹簧有较小的横向刚度,故在车体上设置横向止挡,以限制车体通过曲线时有过大的横向位移
7、。(5)两凹形构架之间采用小框架连接,并安装有横向油压减振器。113双独立轮对垂向电机驱动转向架1990年,德国柏林的BN公司,曾开发过LRN2000试验型低地板轻轨车。这种车辆装有中心电机,经过2×104km的运行考验后,就开始批量生产。该车采用BN2000型双独立轮对转向架结构(见图4),关节式车厢坐落在构架上。其结构特点主要为:(1)一系悬挂为人字形橡胶堆,水平安装在轴箱与构架之间。(2)二系悬挂为每侧2个空气弹簧。(3)构架为H形结构,横梁中间下凹有利于降低地板面。(4)构架与车体间每侧安装1个横向和垂向
8、减振器,制动盘安装在中心电机装置的电机端部。(5)牵引电机垂向布置在车轮外侧,通过螺旋圆锥齿轮驱动与车轴固结的短车轴,使车轮转动。(6)转向架质量为318t,该转向架采用了弹性车轮、人字形橡胶堆,有利于降低振动和噪声,还有利于改善曲线通过和减少轮轨磨耗。114单独立轮对无摇枕转向架第1列带交流电机的智能型低地板轻轨车是由德国杜瓦格公司开发,该车全长有60%以上的地板面高仅
