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1、深圳市第十一届职工技术创新运动会暨2021年深圳技能大赛轨道车辆技术职业技能竞赛转向架使用说明深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块C转向架使用说明书1目录1概述.32技术参数.错误！未定义书签。3转向架结构.43.1 总体.43.2 构架.103.3 轮对轴箱装置.113.4 二系悬挂装置.163.5 牵引装置.223.6 基础制动装置.233.7 驱动装置.24深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书21 概述CW4000(D)型转向架是由庞巴迪设计的成熟的3 系列转向架及ET42X系列转向架发展而来，该型转向架采用大量标准的部件和设备接口。对各部件进行了可靠性评估，并
2、按降低整个寿命周期成本的原则进行了优化。模块化和免维护的结构设计使转向架的维修更加方便，减少了车辆的维修时间，提高了车辆的可利用率。CW4000(D)型转向架先后应用在广州、上海、深圳、沙特麦加等城市的A 型地铁车辆上。2 技术参数深圳市技能大赛”轨道车辆技术项目”一模块C转向架使用说明书参数名称转向架型式动车(所有)拖车(所有一位)拖车(所有二位)轨距(m m)1 4 3 5 (+6/-2)正线最小曲线半径(m)3 0 0车场线最小曲线半径(m)1 5 0最高运营速度(k m/h)8 0试验速度(k m/h)9 0轴距(m m)2 5 0 0轮对内侧距(m m)1 3 5 3 (-2,+2)
3、轴重(t)1 6轴颈间距(m m)2 0 0 0空簧跨距(m m)1 5 0 0车轮直径(m m)8 4 0(新)/7 7 0 (磨耗到限)转向架重量(t)7.85.75.63平稳性指标W2.5轮重减载率W0.6（充气）/W0.65（未充气）脱轨系数（正常工况）W0.8制动型式踏面制动2转向架结构2.1总体转向架为无摇枕结构，采用传统的H型构架。每个转向架的两个空气弹簧支承着车体的重量，能有效降低振动和冲击，使旅客乘座的更加舒适。一系悬挂由一对圆锥形金属橡胶弹簧组成，这种定位结构可使转向架安全的通过不规则的线路，减少车轮通过曲线时的磨耗，同时确保车辆的稳定性。在车体和转向架之间采用单牵引拉杆传
4、递牵引力和制动力。动车转向架的每根车轴都由一台交流牵引电动机驱动。牵引电机弹性安装在构架横梁上，齿轮箱的一端通过滚子轴承支承在车轴上，另一端通过装有橡胶节点的吊杆悬挂在构架横梁上。在牵引电机和减速齿轮箱之间采用弹性齿式联轴节传递扭矩。除了使用牵引电机的电制动系统外，转向架上还配有机械基础制动系统。每台转向架上装有四套踏面制动单元，其中有两套是带有弹簧装置的停放制动单元。制动缸在压缩空气作用下施加制动或缓解，带停放的制动单元可以进行手动缓解。除制动闸瓦外，转向架上极少采用磨耗件。根据安装设备的不同，转向架主要分为以下几种：动力转向架；动力转 向 架（电机含速度传感器）；动力转向架（永磁电机）；深
5、圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书4 非动力转向架（二位）；非动力转向架（带天线）；非动力转向架（带天线、润滑）。拖车转向架与动车转向架的主要区别是没有安装牵引电机、齿轮箱和联轴节，二位的拖车转向架与一位的拖车转向架的主要区别是是否安装信号设备、轮缘润滑装置及轴承振动检测装置。动力转向架结构总图见图3.1-1,非动力转向架（带天线）结构总图见图3.2,非动力转向架（二位）结构总图见图3.1-3。各 种转向架在列车中的配置情况见图3.l-4o深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书51.构架 2.停 放 制 动 缓 解3.一系悬挂 4.二系悬挂6.抗 侧
6、滚 扭 杆7.动车轮对8.垂向减振器 9.中心销5.高度阀杆10.横向挡11.横 向 减 振 器12.制动管路 13.轴端接地 14.驱动装置 15.基础制动16.防滑速度传感器图3.1-1动车转向架深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块C转向架使用说明书61.构架 2.转速计6.抗 侧 滚 扭 杆7.拖车轮对3.一系悬挂 4.二系悬挂8.垂向减振器 9.中心销5.高度阀杆10.横向挡11.横 向 减 振 器12.制动管路13.轴端接地14.基础制动 15.速 度 传 感 器16.停放制动 缓 解17.天线装置图3.1-2拖车转向架（带天线）深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使
7、用说明书71.构架2.普通轴端3.一系悬挂4.二系悬挂 5.高度阀杆6.抗侧滚扭杆7.拖车轮对8.垂向减振器9.中心销10.横向挡1L横向减振器16.停放制动缓解12.制动管路13.轴端接地14.基础制动15.速度传感器图3.1-3拖车转向架（二位）深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书8TcbMM p3baDWZJ-03-OQ-WOQ-TB _ CCD50Z3-03-00-00(W-TE _ j j_ CCD5023-03-00-0000-DC _ CCD5023-03-00-0000-DA _j j_ CCD5023-03-00-000-M3-M-Mp2b-Tcb.图3
8、.1-4转向架（普通编组）配置图深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书92.2 构架转向架构架为H 型钢结构，是转向架的主要承载部件。在额定载荷下，构架预计疲劳寿命为30年。所有转向架的构架可以完全互换上构架侧梁中部设有空气弹簧安装座。横梁上设有电机吊座、齿轮箱吊座、横向减振器安装座、横向止挡安装座和牵引拉杆座。抗侧滚扭杆座设置在两个侧梁的下部，构架侧梁侧立板设有垂向减振器安装孔和制动缸安装孔。侧梁端部的四个起吊座可使构架或整个转向架被安全平稳地吊起。构架主要采用EN10025标准的S275钢板和BS3100标准中的A4铸钢件混合焊接而成，电机吊座、一系簧安装座采用整体铸造
9、结构，避免高应力区域的焊接。构架的焊接和探伤检查均采用欧洲标准。构架内腔防腐采用新型防腐液，该种防腐液风干后成凝固状并在高温下不会流淌，既能避免防腐液流淌到构架内腔外部，又能保证长期的防腐效果。构架具体结构见图3.2-lo深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书101-侧梁 2-横 梁3-空簧安装座4-电机吊座5-齿轮箱吊座6-横向止挡安 装 座7-牵引拉杆安装座8-起 吊 座9-制动缸安装座10-垂向减振器座安装孔图3.2-1构架2.3轮对轴箱装置轮对轴箱装置主要包括车轮、车轴、轴 箱、轴 承、轴端设备等零部件，其 结 构 见 图3.3-1。C 7）M 1 一车轮2-车 轴
10、3-降噪阻尼环4-轴箱后盖5-安 全 吊6-一系橡胶圆锥弹簧7-轴 承8-轴 箱9轴 端 压 板10防 松 片11-轴 端 盖12-轴端设备（接地）图3.3-1轮对轴箱装置3.3.1轮对每个转向架设有两条轮对，轮对由车轮、车轴以及降噪阻尼环等组 成。动车轮对上装有齿轮传动装置，除车轴外其它部件和拖车轮对通用。动车轮对及拖车轮对组成分别见图3.3.1-1和 图3.3.l-2o深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书11车轮采用符合城市轨道A型车用碾钢整体车轮行业技术规范的整体辗钢车轮，材质为C G 1 0,轮对内侧距为1 3 5 3 (-2,+2)m m。车轮踏面形状采用T B
11、/T 4 4 9 2 0 0 3 机车车辆车轮轮缘踏面外形标准中的L M磨耗型踏面。车轴按可承受1 7吨轴重设计，并按E N 1 3 1 0 3和E N 1 3 1 0 4标准进行计算校核，材质采用T B/T 1 0 2 7-1 9 9 1 机车车轴技术条件标准中的 L Z 5 0 o车轮与车轴的组装按T B/T 1 7 1 8标准中的规定进行冷压装。为了避免拆卸过程中对齿轮座、车轮座的划伤，大齿轮与车轮均采用注油拆卸的方式。另外，考虑轮对分解时可能会造成车轴轮座损伤，因此轮座留有3 mm的修磨余量，保证车轴的使用寿命不会因为轮座的划伤而减小。为了降低车轮运行时产生的噪音，在车轮轮辆上设有降噪
12、阻尼环，其结构形式十分简单，拆装方便。2180(2000),1353.图3.3.1-1动车轮对组成深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书12图3.3.1-2拖车轮对组成3.3.2 轴箱装置轴箱组成主要由轴箱体、轴箱轴承、轴 箱 前 盖、轴端压板、防尘挡圈和0 型密封圈及轴端设备等组成。根据轴端安装设备的不同，轴箱组成分为三种，分别为防滑轴箱组成、接地轴箱组成、测速轴箱组成。轴端接地装置能够将电流直接导向钢轨，防止电流经过轴承产生电蚀。防滑速度传感器为车上的制动防滑控制系统提供车轮转动速度信息，防止车轮发生滑行。头车轴端安装的信号速度传感器为信号控制系统提供车轮转动速度信息。
13、四种轴箱组成的结构基本相同，具体见图 3.3.2 T,图 3.3.2-2 和图 3.3.2-3。轴箱采用整体铸造结构，铸钢材料为BS31000标准中的A4。轴箱轴承采用SKF的双列圆锥滚子轴承(TBU),整体压装到车轴上，TBU深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书13是自密封结构，且预先添加有润滑油脂,轴承可满足80万公里或6年（以先到为准）免维护的要求。图3.3.2-1防滑轴箱组成图3 3 2-2接地轴箱组成图3 3 2-3测速轴箱组成深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书143.3.3 一系悬挂一系悬挂主要由两个并联的圆锥型金属橡胶弹簧及一个轴箱组
14、成，其结构简单，组装、拆卸及维修维护方便。弹簧单元安装在轴箱的两侧，其支撑面的高低有所不同。这种定位方式使轴箱在纵向、横向和垂直方向实现无间隙、无磨耗的弹性定位，既能保证一系悬挂所需要的弹簧静挠度，又能满足轴箱弹性定位的要求，同时具有良好的吸收高频振动和隔音性能。一系悬挂还包括轮对起吊止挡和撞击止挡，以防止轮对的过量偏移。图 3.3.3-1 一系悬挂一系橡胶弹簧的纵向和横向刚度相同，垂向刚度根据车辆重量的不同可进行调整，同一转向架的刚度标识必须一致，每个弹簧的刚度标识由两个压制字母组成：R（红色）及 Y（黄色）字母代表额定弹簧刚度。深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书15
15、B（黑色）、G（灰色）或W（白色）字母代表刚度公差组。一系弹簧刚度标识见下表：转向架弹簧额定刚度（kN/mm）压制字母WGB动力转向架非动力转向架（头车）0.75R0.820770.770720.720.67非动力转向架（中间车）0.60Y0.670.630.630.590.590.552.4二系悬挂装置二系悬挂装置主要由空气弹簧、抗侧滚扭杆、高度调整装置、差压阀、垂向及横向减振器、横向止挡等组成。二系悬挂装置结构见图3.4-1 o1-空气弹簧 2-二系垂向减振器 3-高度阀调整装置4-抗侧滚扭杆组成 5-二系横向减振器6-横向止挡图3.4-1二系悬挂装置深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模
16、块c转向架使用说明书163.4.1 空气弹簧转向架和车体之间采用低刚度大柔度的新结构空气弹簧作为主要悬挂元件，可有效改善乘坐舒适性和通过曲线的性能，缓和车体的垂向和横向振动。每辆车由四个空气弹簧支承着车体的重量，并在车体和转向架之间提供垂向、横向和回转刚度。空气弹簧下部带有一个辅助橡胶弹簧，在空气弹簧无气时提供紧急状态下的支撑刚度，保证车辆能够正常运营。紧急橡胶弹簧内还设有金属止挡，当空气弹簧失效时，该止挡能够保证车辆地板面高度的下降量最大不会超过45mm。空气弹簧结构见图3.4.l-lo。75：斓轴咻尺卡07540650；最大700,在所有载荷条件下（包括所有公差）1-胶囊 2-橡 胶 堆
17、3-扣 环 4-上盖组成5-支 撑 座 6-摩擦块图3.4.1-1空气弹簧深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块C转向架使用说明书17每个空气弹簧还与一个具有一定容积的附加风缸相连。通过优化风缸的容积，使空气弹簧获得柔和的垂向刚度和固定的垂向振动频率，从而减少转向架和车体之间动态共振的影响，满足车辆的乘座舒适性要求。空气弹簧的储风缸安装在车体上，并设有人工排气阀。3.4.2高度调整装置每个空气弹簧由一个高度调整阀控制充风和排风（即四点控制）。高度调整装置主要由调整杆、水平杆、高度调整阀等组成，调整杆两端采用关节轴承结构，具体结构见图3.4.2-1。高度调整装置用来检测车体与转向架之间由于载荷
18、变化而引起的高度变化，并针对高度变化情况对空气弹簧进行充、放气，以保证车辆与构架间的高度相对稳定。为了避免空气弹簧频繁的进行充气及排气动作，高度调整阀设有不敏感带，不敏感带为5 m m。只有当水平杆的变化角度超过不敏感带范围时，高度调整阀才会进行充排气动作。高度调整装置不能用于补偿车轮和转向架等零件的磨损。深圳市技能大赛”轨道车辆技术项目”一模块C转向架使用说明书18图3.4.2-1高度调整装置3.4.3 差压阀在每个转向架的两个空气弹簧的附加风缸之间设有一个差压阀。差压阀的动作压力为1.5 b a r,当两个空气弹簧之间的压差达到规定值时，差压阀就会发生动作，使两个空气弹簧处于导通状态，这样
19、就能避免某一个高度阀故障而使空簧过充或任意一个空气弹簧爆破而导致的车辆过度倾斜，保证车辆安全运行。3.4.4 抗侧滚扭杆由于两个空气弹簧的垂向刚度和跨距都比较小，以及高度调整阀系统的滞后效应，车辆容易产生侧滚运动而影响乘坐的舒适性及安全性。因此在车体和转向架之间装有抗侧滚扭杆装置，以提高车辆的运行平稳性和抗侧滚能力。抗侧滚扭杆装置主要由扭杆、扭臂、垂向连杆、安装座和安全吊组成,具体结构见图3.4期扭杆通过橡胶轴承固定在构架侧梁下部的两个安装座上，安装座与扭杆可以相对转动。垂向连杆通过橡胶节点与车体和转臂连接。深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书191-扭 杆 2-扭臂3-
20、垂向连杆4-安 装 座 5-安全吊图3.4.4-1抗侧滚扭杆组成3.4.5 横向缓冲挡横向缓冲挡主要由弹性缓冲挡和刚性止挡两部分组成，具体结构见图 3.4.5-1 o当车辆发生一定的横向位移后，弹性缓冲挡能够为车辆提供附加的非线性横向刚度，控制车辆的动态横向偏移，以及提高横向的乘座舒适性。另外，刚性止挡能够限制车体与转向架间过量的横向位移,保证车辆满足限界要求。1-弹 性 止 挡 2-金属刚性止挡图3.4.5-1横向缓冲挡组成3.4.6 液压减振器每台转向架设有一个二系横向液压减振器，装在车体和转向架之间，吸收车体横向振动的能量。两个二系垂向液压减振器与两个空气弹簧并排安装，吸收车体垂向振动的
21、能量。深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书20横向减振器及垂向减振器结构外形分别见图3.4.6-1和图3.4.6-2om i n 5-m a x R?9 4g 1$沼I图3.4.6-1横向减振器-FX-HS十言9GVL0空车时的名义尺寸（4 05）5 2 5 3 （枝*一庆）y 5 3 （任用长皮）*1 8 0（f i f l）1 6 0.2深圳市技能大赛”轨道车辆技术项目”一模块C转向架使用说明书21图3.4.6-2垂向减振器3.4.5二系调整垫当车轮直径由于磨耗或铺轮加工造成车辆高度降低达到1 2 m m时，可通过在空气弹簧与构架间插入调整垫进行补偿（车轮磨耗到限前仅
22、需调整2次），确保车体地板面与站台之间的高度保持相对稳定。加垫的同时需要调整高度阀调整杆的长度，该调整不需要特殊工具即可操作。二系弹簧加垫调整的结构见图3.4.5-1。构架图3.4.5-1二系弹簧加垫调整2.5牵引装置每台转向架设有一套牵引装置，主要由中心销、牵引拉杆、二系垂向止挡组成。中心销固定在车体枕梁上。垂向止挡用螺栓紧固到中心销上，充当转向架的整体起吊和防过充装置。车体和转向架之间采用单牵引拉杆结构，使转向架具有相对于车体在横向、垂向、侧滚、点头等方向的自由度，只传递车体纵向的牵引力和制动力。牵引拉杆距轨面的高度经优化后，可减少转向架的点深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架
23、使用说明书22头振动，降低牵引和制动时对轮重转移的影响。牵引拉杆的两端都装有弹性橡胶节点，可以吸收一定的振动。牵引装置结构见图3.5-1。1-中心销 2-牵引拉杆 3-二系垂向止挡图3.5-1牵引装置2.6基础制动装置基础制动装置采用踏面制动形式。转向架的每根轴上配置普通制动缸和停放制动缸各一套，采用斜对称布置。停放制动缸可以通过手动方式进行缓解。基础制动配管固定在构架上，与车体的连接软管采用集中上车的布置方式以方便连接和检查。停放制动单元可以进行手动缓解。深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书23所有单元制动缸内均设有闸瓦间隙自动调整器，当由于闸瓦或车轮的磨耗，使闸瓦和车
24、轮的间隙大于规定值时，闸瓦间隙调整器就会自动动作，保证闸瓦间隙始终保持在规定的范围内。3.6-1基础制动单元2.7 驱动装置每台动车转向架装有两套驱动装置，包括电机、齿轮箱和联轴节。牵引电动机采用架悬式，通过橡胶节点弹性悬挂在构架的电机吊座上。齿轮箱为平行轴式，箱体采用分体式结构。齿轮减速箱箱体的一端通过轴承安装于车轴上，箱体的另一端通过吊杆弹性地吊装于构架横梁的齿轮箱吊座上。齿轮箱具有良好的润滑系统和密封系统，保证润滑油不会泄漏。齿轮箱采用高强度合金钢制成的斜齿轮，为一级减速，齿轮使用寿命大于30年。联轴节为WN齿式。深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书24图3.7-1
25、驱动装置2.8 天线安装根据信号系统的需要，在头车一位转向架的一位端装有信号天线。天线安装见图3.8-1。天线安装梁由管梁和钢板焊接而成。天线梁与构架之间采用螺栓连接，方便检修维护。图3.8-1天线安装2.9 轮缘润滑装置轮缘润滑装置采用油式润滑方式，与我公司生产的深圳1号线延伸线、深圳2号线所使用的轮缘润滑装置相同，安装在列车前进方向的第一位轮对上。该装置主要由油箱、气动泵、电磁阀、油气分配器、喷嘴以及电控系统等组成。轮轨润滑装置的控制方式采用“距离+弯道”的控制模式。深圳市技能大赛“轨道车辆技术项目”一模块c转向架使用说明书25深圳市技能大赛”轨道车辆技术项目”一模块C转向架使用说明书26