转向架总体技术方案(杭州1号线)

杭州地铁1号线工程车辆招标项目投标文件技术册B1.1第8章附件5转向架总体技术方案页码：1转向架杭州地铁1号线工程车辆招标项目投标文件技术册B1.1第8章附件5转向架总体技术方案页码：2转向架总体技术方案目录1概述.................................................................................................................................................32互换性要求.....................................................................................................................................43转向架特点.....................................................................................................................................44主要技术参数.................................................................................................................................45转向架具体结构.............................................................................................................................56防腐保护.......................................................................................................................................177理论分析计算...............................................................................................................................178型式试验.......................................................................................................................................18杭州地铁1号线工程车辆招标项目投标文件技术册B1.1第8章附件5转向架总体技术方案页码：31概述转向架为ALSTOM公司的MetropolisB23型转向架，分为两种结构相似的动车转向架和拖车转向架，均为无摇枕结构。两种转向架均采用橡胶弹簧的轴箱定位装置、由箱形焊接结构的侧梁和横梁对接而成的焊接构架、大胶囊空气弹簧、牵引橡胶装置、自动高度调整阀、差压阀、横向及垂向油压减振器、单元踏面制动装置和轮对装置等。动车转向架还有牵引电动机、齿轮传动装置、联轴节等，拖车则还有轮缘润滑装置、ATC天线装置等。动、拖车转向架具体结构分别如图1和图2所示。图1动车转向架图2拖车转向架杭州地铁1号线工程车辆招标项目投标文件技术册B1.1第8章附件5转向架总体技术方案页码：42互换性要求转向架在以下条件下可以互换：在动车转向架和拖车转向架的结构中，空气弹簧、高度调整阀、差压阀、调整杆、中心销组成、横向挡、牵引装置、一系橡胶堆、垂向和横向油压减振器、单元制动缸、车轮、抗侧滚扭杆、轮缘润滑装置等，均可以互换；在轴箱组成部分，由于所安装的外部设备不同，轴端压盖和前盖不同，但其他部分如轴箱体、轴承等可以互换；相同功能配置的转向架可以互换动车转向架构架可互换拖车转向架构架可互换动车转向架用轮对（包含电机、齿轮箱、联轴节组件）均可互换；具有相同功能的拖车转向架用轮对可以互换；不需采用加工工艺的方法即可满足互换性的要求。3转向架特点成熟结构，模块化设计。以ALSTOM公司有成熟运用经验的B25、B20转向架为基础，针对B型车特点进行局部变动，总体结构及各关键零部件均采用模块化设计并已有成熟运用经验；轻量化设计。采用无摇枕结构，降低总体重量；采用大柔度空气弹簧来改善车辆乘坐舒适性。采用抗侧滚扭杆装置，提高车辆抗侧滚能力，从而提高了车辆乘坐的舒适性和曲线通过性能。牵引装置采用橡胶堆弹性牵引装置，为无磨耗结构。通过优化三向刚度，隔离转向架振动通过中心销向车体的传递。牵引装置结构可实现整车起吊时同时吊起转向架。采用进口自密封滚动轴承，实现轴承的免维护。轴承的检修周期为6年或80万公里，按照ISO标准L10的寿命大于200万公里。一系悬挂采用圆锥橡胶堆结构，结构简单，无磨耗，易于维护和调整高度。4主要技术参数4.1动车转向架转向架轴距2300mm车轮直径(新轮)840mm车轮直径(全磨耗轮)770mm车轮内侧距13530/+2mm轴重14t杭州地铁1号线工程车辆招标项目投标文件技术册B1.1第8章附件5转向架总体技术方案页码：5动车转向架最大重量(包括电机)6800kg动车转向架总长(基本转向架)3160mm动车转向架总宽(基本转向架)2470mm车轴轴颈中心距1940mm二系悬挂间距1760mm空载时二系悬挂上的车体接口高度:可能调整值为(二系悬挂下)840+30mmmm中心销处车体接口高度807mm最大运营速度80km/h下部限界60mm4.2拖车转向架转向架轴距2300mm车轮直径(新轮)840mm车轮直径(全磨耗轮)770mm车轮内侧距13530/+2mm轴重14t拖车转向架最大重量(包括电机)4800kg拖车转向架总长(基本转向架)3160mm拖车转向架总宽(基本转向架)2470mm车轴轴颈中心距1940mm二系悬挂间距1760mm空载时二系悬挂上的车体接口高度:可能调整值为(二系悬挂下)840+30mmmm中心销处车体接口高度807mm最大运营速度:80km/h下部限界60mm5转向架具体结构5.1构架转向架构架采用全钢焊接“H”型结构。动车构架和拖车构架分别如图3和图4所示。侧梁采用U型结构，断面为箱形结构。横梁也为箱形结构，由上下盖板、腹板、若干加强板组焊而成。横梁和侧梁分别组焊后再对焊成构架组成。杭州地铁1号线工程车辆招标项目投标文件技术册B1.1第8章附件5转向架总体技术方案页码：6图3动车构架图4拖车构架动车构架上焊有各种类型的安装座。其中横梁上设有电机安装吊座、齿轮箱吊座、横向和垂向减振器座、横向和垂向止档座、抗侧滚扭杆座等；侧梁上设有空簧安装座、轴箱弹簧座等。拖车转向架构架与动车构架基本相同，侧梁是可互换，只是横梁组成上由于没有牵引传动装置取消了电机吊座和齿轮箱吊座。构架由板材、铸件和锻件焊接组成。为了保证最佳的焊接特性和结构强度，钢板采用P355NL1(EN10028)，铸钢件的材料为E260/450MS(根据UIC840)或GE230(根据NFA32054)，锻件的材料为C22（根据EN100083）。构架整体组焊后对关键焊缝进行探伤检查，然后整体退火消除焊接应力并进行整体加工。构架使用寿命不低于30年，在使用期间不产生裂纹等重大缺陷。构架按以下标准进行制造:焊工资质符合EN287.1无损探伤操作人员资质符合EN473。程序按照EN288-3进行验证，原型产品按照EN288.6进行验证焊接材料符合EN440(焊丝)，EN758(管状焊心)和EN499(被覆焊条)。焊接气体符合NFEN439。焊缝缺陷的验收标准按照ENISO5817。构架焊接后，根据NFF01-810在590°C下进行消除应力退火。热处理后喷丸并用水性漆（单一材质，单层，RAL7012）进行保护。构架在有平台的数控铣床进行机加工。机加工后，在3维检测仪上确定构架各关键尺寸符合设计要求。杭州地铁1号线工程车辆招标项目投标文件技术册B1.1第8章附件5转向架总体技术方案页码：75.2轮对轴箱装置每个转向架有两根带外置轴箱的轮对。动车转向架的每根车轴配有一个齿轮箱。轮对内侧距为1353mm。除车轴外，动拖车轮对组成各零部件均可互换。动车轮对轴箱装置结构如图5所示。图5动车轮对轴箱装置5.2.1轮对组成5.2.1.1车轮车轮为实心的整体辗钢轮，符合TB/T2817标准，考虑轮轨降噪车轮采用直辐板型式。轮毂处钻有一注油槽，车轮通过冷压安装到轴上，通过油压退轮，避免车轮擦伤车轴。车轮踏面为LM型磨耗踏面，符合TB449标准。整体轮包括:位于轮辋外侧表面的磨耗到限参考槽一个堵头和一个注油孔车轮踏面为LM磨耗型踏面，符合TB449新轮直径:840mm,磨耗轮直径:770mm轮辋宽度:135mm,轮毂宽度:170mm允许最大不平衡值为125g.m按照TB2817标准要求对车轮进行标识。对车轮喷保护漆进行防腐保护，轮辋和踏面除外。5.2.1.2车轴车轴按14吨轴重设计，动车车轴还需承受由牵引产生的额外负载。采用的疲劳设计方法符合EN13103和EN13104。转向架车轴将按照TB/T1027标准进行生产并符合客户的特殊要求：车轴进行整体机加工。按照TB/T1619-1998和TB/T1618-2001规定进行磁粉和超声波探伤检查。杭州地铁1号线工程车辆招标项目投标文件技术册B1.1第8章附件5转向架总体技术方案页码：8按照TB/T1027标准的要求对车轴进行标识。车轴须进行防腐保护。对于轮座、齿轮箱座以及轴颈和轴端面等未油漆表面采取临时保护措施。5.2.1.3轮对转向架的轮对组成将符合TB1718标准：车轮通过冷压安装到车轴上。在压装过程中，按照TB1718标准控制压装力。要求对轮对进行NDT检测，并按照TB1718进行。组装过程中，应该按照TB1718标准的规定，车轮在一根车轴上的剩余不平衡应该在相对于车轴的相同方向定位。应在每个车轮上面标识出不平衡的位置。该标识应在交付的轮对上清晰可见。首次组装轮对需按照标准要求进行反压试验。按照TB1718标准以及图纸中的标识打标记。5.2.1.4轴承和轴箱采用自润滑的密封滚动轴承，可以保证80万公里免维护。已经特别注意了进水和腐蚀的风险。轴承寿命超过2,000,000km(L10)。采用整体铸钢结构轴箱，使用寿命为30年。轴箱盖的设计用于确保良好的密封，能够检查组装并替换接地刷或速度传感器。5.2.2轴端安装根据列车总体布置，在转向架车轴端部可能布置不同的装置。列车供电回流和为防止电流经过轴承产生电蚀，轴箱端部安装碳刷式接地回流装置。每根轴上还装有WSP防滑传感器，为车上的防滑控制系统提供车轮转动速度信息，保证列车行车安全。此外部分转向架还装有ODO里程表速度传感器，为列车ATC系统收集行驶速度。三种装置如图6所示。防滑速度传感器接地回流装置里程表速度传感器杭州地铁1号线工程车辆招标项目投标文件技术册B1.1第8章附件5转向架总体技术方案页码：9图6轴端装置5.3一系悬挂5.3.1一系悬挂的功能转向架的一系悬挂设计主要实现下列功能：降低由轨道引起的冲击载荷对转向架和车辆的影响；防止车辆在不规则轨道运行时产生脱轨；通过合理地匹配轮对的定位刚度，使转向架能顺利的通过小半径曲线，同时保证其在运行速度范围内的动态稳定性。为无磨耗结构；5.3.2一系悬挂的结构（见图7）一系悬挂主要由一对圆锥形橡胶弹簧组成，安装在轴箱两侧，可提供转向架所需的三向定位刚度。当轮重差大时，可以在橡胶弹簧上加调整垫来调整。一系悬挂还设有轮对起吊，在吊起转向架时能够吊起轮对，同时还可以防止轮