項(xiàng)目四

城市軌道車輛轉(zhuǎn)向架城軌車輛構(gòu)造主講人：楊培義任務(wù)一轉(zhuǎn)向架總體認(rèn)知

任務(wù)二構(gòu)架 任務(wù)三輪對(duì)軸箱裝置 任務(wù)四彈簧減振裝置

任務(wù)五牽引連接裝置 任務(wù)六驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)裝置 任務(wù)七基礎(chǔ)制動(dòng)裝置 任務(wù)八地鐵車輛轉(zhuǎn)向架 本項(xiàng)目主要內(nèi)容

空氣彈簧

1.空氣彈簧懸掛系統(tǒng)的組成空氣彈簧懸掛系統(tǒng)如圖1所示，主要由空氣彈簧、附加空氣室、高度控制閥、差壓閥及濾塵器等組成?？諝鈴椈伤璧膲毫諝猓闪熊囍苿?dòng)主管1經(jīng)T形支管接頭2、截?cái)嗳T3、濾塵止回閥4進(jìn)入空氣彈簧儲(chǔ)風(fēng)缸5，再經(jīng)縱貫車底的空氣彈簧主管向兩端轉(zhuǎn)向架供氣。轉(zhuǎn)向架上的空氣彈簧管路與其主要連接軟管6接通，壓力空氣經(jīng)高度控制閥7進(jìn)入附加空氣室10和空氣彈簧8。任務(wù)四彈簧減振裝置（二）圖1空氣彈簧懸掛系統(tǒng)裝置1-列車主風(fēng)管；2-支管；3-截?cái)嗳T；4-止回閥；5-儲(chǔ)風(fēng)缸；6-連結(jié)軟管；7-高度控制閥；8-空氣彈簧；9-差壓閥；10-附加空氣室任務(wù)四彈簧減振裝置（二）2.空氣彈簧的結(jié)構(gòu)

空氣彈簧分膜式和囊式兩類。目前應(yīng)用較普遍的為膜式空氣彈簧，它有兩種結(jié)構(gòu)形式，即約束膜式、自由膜式空氣彈簧。

約束膜式空氣彈簧的結(jié)構(gòu)如圖2所示，它由內(nèi)筒、外筒和將兩者連接在一起的橡膠囊等組成。這種形式的空氣彈簧剛度小，振動(dòng)頻率低，其彈性特性曲線容易通過約束裙（內(nèi)、外筒）的形狀來控制，但橡膠囊工作狀況復(fù)雜，耐久性較差。圖2約束膜式空氣彈簧任務(wù)四彈簧減振裝置（二）

自由膜式空氣彈簧的結(jié)構(gòu)如圖3所示，由于它沒有約束橡膠囊的內(nèi)、外筒，可以減輕橡膠囊的磨耗，提高了使用壽命。它本身安裝高度比較低，可以明顯的減少車輛地板面距軌面的高度。重量輕，并且其彈性特性可以通過改變上蓋邊緣的包角加以適當(dāng)調(diào)整，使彈簧具有良好的負(fù)載特性。所以，在無搖動(dòng)臺(tái)裝置的空氣彈簧轉(zhuǎn)向架上應(yīng)用較多。圖3自由膜式空氣彈簧1-上蓋板；2-緊急疊層彈簧；3-下蓋板；4-橡膠囊空氣彈簧的密封要求高，以保證彈簧性能穩(wěn)定和節(jié)省壓縮空氣。一般采用壓力自封式和螺釘緊封式兩種密封形式。壓力自封式，是利用空氣囊內(nèi)部空氣壓力將橡膠囊的端面與蓋板（或內(nèi)、外筒）卡緊加以密封；螺釘緊封式，是利用金屬卡板與螺釘夾緊加以密封。壓力自封式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝檢修方便，應(yīng)用較多。空氣彈簧橡膠囊由內(nèi)、外橡膠層、簾線層和成型鋼絲圈組成。內(nèi)層橡膠主要是用以密封，需采用氣密性和耐油性較好的橡膠材質(zhì)，外層橡膠除了密封外，還起保護(hù)作用。因此，外層橡膠應(yīng)采用能抗太陽輻射和臭氧侵蝕并耐老化的橡膠材質(zhì)，還應(yīng)滿足環(huán)境溫度的要求，一般為氯丁橡膠。簾線的層數(shù)為偶數(shù)，一般為兩層或四層，層層簾線相交叉，并與空氣囊的經(jīng)線方向成一角度布置。由于空氣彈簧上的載荷主要由簾線承受，而簾線的材質(zhì)對(duì)空氣彈簧的耐壓性和耐久性起著決定性的作用，故采用高強(qiáng)度的人造絲、維尼龍或卡普隆作為簾線。任務(wù)四彈簧減振裝置（二）3.空氣彈簧附件

（1）高度控制閥

高度控制閥是空氣彈簧懸掛系統(tǒng)中一個(gè)重要組成部件?？梢悦總€(gè)轉(zhuǎn)向架與車體連接處安裝一個(gè)高度控制閥，位于轉(zhuǎn)向架中間，也可以安裝兩個(gè)高度控制閥，分別在構(gòu)架兩側(cè)。主要作用及要求：根據(jù)載荷的變化自動(dòng)調(diào)整空氣彈簧內(nèi)部壓力使車體保持一定高度；車輛在直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)，正常的振動(dòng)和軌道沖擊作用不使高度控制閥發(fā)生進(jìn)、排氣作用；當(dāng)車輛（裝有兩個(gè)高度控制閥）通過曲線時(shí)，由于車體的傾斜使得轉(zhuǎn)向架左右兩側(cè)的高度控制閥分別產(chǎn)生進(jìn)氣和排氣，從而減少車輛的傾斜。任務(wù)四彈簧減振裝置（二）高度控制閥通過驅(qū)動(dòng)桿來帶動(dòng)閥內(nèi)的轉(zhuǎn)盤及其偏心小銷，撥動(dòng)高度控制閥的心閥。心閥的上下運(yùn)動(dòng)即可控制各相關(guān)閥口的開啟，連通主風(fēng)管與空氣彈簧的氣路或連通空氣彈簧與大氣的氣路，控制空氣彈簧充氣或排氣。驅(qū)動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)是根據(jù)車輛載荷變化，在車體高度變化時(shí)驅(qū)動(dòng)，具體原理看圖4。正常載荷，車體與轉(zhuǎn)向架距離等于H：高度閥關(guān)閉各通路L、V、E，氣囊保壓，維持車體高度不變；載重加大到一定程度，車體與轉(zhuǎn)向架距離小于H，高度控制閥導(dǎo)通主風(fēng)管道空氣彈簧氣囊通路，V→L，氣囊充氣，直至車體升高到標(biāo)準(zhǔn)位置；載重減少到一定程度時(shí)，車體與轉(zhuǎn)向架距離大于H，高度控制閥導(dǎo)通空氣彈簧氣囊與大氣通路，L→E，氣囊排氣，直至車體降低到標(biāo)準(zhǔn)位置。一般要求車輛載荷變化時(shí)地板面高度調(diào)整的時(shí)間不超過車站停車時(shí)間，地板面高度的變化范圍為±10mm。高度控制閥只能用來補(bǔ)償乘客重量的變化，而不能用于補(bǔ)償車輪和轉(zhuǎn)向架零件的磨損。任務(wù)四彈簧減振裝置（二）任務(wù)四彈簧減振裝置（二）圖4高度控制閥工作原理圖（2）

差壓閥

如圖5所示，在左右空氣彈簧出現(xiàn)超過規(guī)定的壓力差時(shí)，使壓力高的一端空氣流向較低的一端，以防止車體異常傾斜的裝置。在轉(zhuǎn)向架一側(cè)空氣囊破裂時(shí)，另一側(cè)空氣囊的空氣也能泄出，保證車輛仍能在低速下繼續(xù)安全運(yùn)行。壓差閥的動(dòng)作壓力一般有1kg/cm2、1.2kg/cm2、1.5kg/cm2三種。壓差閥動(dòng)作壓力的選擇應(yīng)綜合考慮多方面的因素，在條件允許的情況下盡可能選擇較小值，以減小車輛在過渡曲線上的對(duì)角壓差，提高車輛的抗脫軌安全性。圖5差壓閥原理圖

4.空氣彈簧懸掛的工作原理車輛靜載荷增加時(shí)，空氣彈簧1被壓縮使空氣彈簧工作高度降低，這樣高度控制閥2隨車體下降，由于高度調(diào)整連桿3的長(zhǎng)度固定，此時(shí)高度調(diào)整杠桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)打開高度控制閥的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)，壓力空氣由供風(fēng)管5通過高度控制閥的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)進(jìn)入空氣彈簧1和附加空氣室8，直到高度調(diào)整杠桿回到水平位置即空氣彈簧恢復(fù)其原來的工作高度；車輛靜載荷減小時(shí)，空氣彈簧1伸長(zhǎng)使空氣彈簧的工作高度增大，高度控制閥2隨車體上升，同樣由于高度調(diào)整連桿3的長(zhǎng)度固定，高度調(diào)整杠桿4發(fā)生反向轉(zhuǎn)動(dòng)打開高度控制閥的排氣機(jī)構(gòu)，壓力空氣由空氣彈簧1和附加空氣室8通過高度控制閥的排氣機(jī)構(gòu)經(jīng)排氣口6排入大氣，直到高度調(diào)整杠桿回到水平位置，如圖6所示。任務(wù)四彈