項目四

城市軌道車輛轉向架城軌車輛構造主講人：楊培義任務一轉向架總體認知

任務二構架 任務三輪對軸箱裝置

任務四彈簧減振裝置 任務五牽引連接裝置 任務六驅動和傳動裝置 任務七基礎制動裝置 任務八地鐵車輛轉向架 本項目主要內容

一、輪對輪對是由一根車軸和兩個同型號車輪通過過盈配合組裝而成，如圖1所示。輪對組裝過程通常采用冷壓或熱套的工藝，使車輪與車軸牢固地結合在一起，使用過程中也不允許有松脫現象。

輪對的作用是引導車輛沿鋼軌運動，同時還承受著車輛與鋼軌之間的載荷。因此，輪對應具有足夠的強度，以保證車輛的安全運行。在保證強度和使用壽命的前提下，應減輕輪對的重量，并使其具有一定的彈性，以減少車輪與鋼軌之間的動作用力和磨耗。任務三輪對軸箱裝置圖1輪對結構示意圖任務三輪對軸箱裝置

輪對的內側距是保證車輛運行安全的一個重要參數。我國地鐵采用與鐵路通用的l435mm標準軌距，輪對在鋼軌上滾動時，輪對內側距應保證在最不利的條件下，車輪踏面在鋼軌上仍有足夠的安全搭接量，不致造成掉道，同時還應保證車輛在線路上運行時輪緣與鋼軌之間有一定的游隙。輪緣與鋼軌之間的游隙太小，可能會造成輪緣與鋼軌的嚴重磨耗；輪緣與鋼軌之間的游隙太大，會使輪對蛇行運動的振幅增大，影響車輛運行品質。輪對內側距有嚴格的規定：我國地鐵車輛輪對內側距為1353±2mm。輪對的結構還應有利于車輛順利通過曲線和安全通過道岔。

（一）車軸絕大多數的車軸為圓截面實心軸，采用優質碳素鋼加熱鍛壓成型，再經熱處理（正火或正火后回火）和機械加工制成。為了實現軸承、車輪、傳動齒輪等的安裝，在車軸上相應位置設有安裝座，各安裝座及軸身之間均以圓弧過度，以減少應力集中。

輪對為車輛的簧下部分，采用空心車軸結構就可以減少輪對質量，從而降低車輛的簧下質量，一般空心車軸比實心車軸可減輕20％～40％的質量。任務三輪對軸箱裝置

（二）車輪

車輪的結構、形狀、尺寸、材質是多種多樣的。按其結構分為整體輪和輪箍輪兩種，如圖2所示。整體車輪按其材質可分為輾鋼輪和鑄鋼輪等。輪箍輪又可分鑄鋼輻板輪心、輾鋼輻板輪心以及鑄鋼輻條輪心的車輪。為降低噪聲，減小簧下質量，還有橡膠彈性車輪、消聲輪等。目前我國城軌車輛普遍采用整體輾鋼輪。圖2車輪1-踏面；2-輪緣；3-輪輞；4-輻板；5-輪轂；6-輪箍；7-扣環；8-輪心

整體輾鋼輪由踏面、輪緣、輻板和輪轂組成。車輪與鋼軌的接觸面稱為踏面，輪對踏面具有一定的斜度，所以稱為錐形踏面，如圖3（a）所示。踏面錐形的作用為：在直線運行時使輪對能自動調中；在曲線運行時，由于離心力的作用使輪對偏向外軌，由于踏面錐形的存在，使外軌上滾動的車輪以較大的滾動圓滾動，在內軌上以較小的滾動圓滾動，從而減少了車輪在鋼軌上滑動，使輪對順利通過曲線；車輪踏面有斜度，運行時車輪與鋼軌接觸的滾動直徑在不斷地變化，致使輪軌的接觸點也在不停地變換位置，從而使踏面磨耗更為均勻。標準錐形踏面有兩個斜度，即1:20和1:10，前者位于輪緣內側48mm～100mm范圍內，是輪軌主要接觸部分，后者為離內側100mm以外部分，各組成面均以圓弧面平滑過度。踏面的最外側做成半徑6mm的圓弧，其作用是便于通過小半徑曲線，也便于通過轍叉。任務三輪對軸箱裝置除了錐形踏面外，在研究輪軌磨耗基礎上又提出了磨耗形踏面。實踐證明，錐形踏面車輪的初始形狀，運行中將被很快磨耗。當磨耗成一定形狀后，車輪與鋼軌的磨耗都變得緩慢，踏面形狀將處于相對穩定。如果新造輪踏面制成類似磨耗后相對穩定的形狀，即磨耗形踏面，如圖3（b）所示。任務三輪對軸箱裝置圖3車輪輪緣踏面外形(a)錐型踏面；(b)磨耗型踏面在相同的走行公里下，可明顯地減少踏面的磨耗量，延長了輪對的使用壽命，減少換輪、旋輪的工作量，其經濟效益是十分明顯的。磨耗形踏面可減小輪軌接觸應力，提高車輛運行的橫向穩定性和抗脫軌安全性。廣州地鐵一號線車輪采用的磨耗形踏面如圖4所示。任務三輪對軸箱裝置圖4

廣州地鐵一號線車輛車輪磨耗形踏面由于車輪踏面有斜度，各處直徑不同，因此根據國際鐵路組織規定，在離輪緣內側70mm處測量所得的直徑為名義直徑，作為車輪直徑（滾動圓直徑），簡稱輪徑。輪徑小，可降低車輛的重心，增大車體容積，減小車輛簧下質量，縮小轉向架固定軸距，但也有阻力增加，輪軌接觸應力增大，踏面磨耗加快等不足之處。我國規定地鐵車輛的車輪直徑為840

mm。新造車同軸的兩輪直徑之差不超過1mm，