高速动车组转向架技术解析

高速动车组转向架技术解析

王昌雷

中国铁路北京局集团公司北京动车段 北京市 102600

摘 要：动车组转向架对保障高速列车安全平稳运行起到重要作用。科技的进步，带动高速动车的运行速度不断提高，为了适应动车不断提高的速度，动车组转向架的功能也在不断加强。动车组转向架的优势在于保持高动力性能及适应高速平稳运行等方面远远超过传统转向架，动车组转向架的核心技术，在于科学合理利用轮轨之间的附着力，使轮轨之间相互作用力降低，从而使高速动车保持高动力性能和高速平稳运行的效果。本文简单介绍高速动车组转向架技术，阐明转向架对于高速动车组的重要性，同时探讨高速动车组转向架技术常见问题、改进措施 及检修技术。以供同行借鉴。

关键词：高速动车组；转向架；技术解析

引言

　　近年来，高速动车凭借速度快的优势，已经适应城之间的快节奏生活，为人们外出交通提供快速便捷的方式，在我国铁路交通中逐渐确立了主导地位。高速动车组转向架作为全列动车组部件的核心环节，它关系到高速动车组能否正常行驶，也关系到高速动车组安全问题，高速动车组转向架的作用在于确保动车在运行时的稳定性，同时确保动车组具有曲线通过能力，动车组转向架的技术水平直接影响我国高速动车组的运营效果。因此，探讨高性能转向架的技术是高速动车从业技术人员面临的首要问题。

一、高速动车组转向架简介

　　高速动车组转向架是决定高速动车组在高速运行时能否同时保证安全性和稳定性的关键因素。高速动车组转向架的科学合理设计直接影响到车辆的舒适度和行驶安全性。加载、牵引、缓冲和制动都是高速动车组转向架必不可少的功能。以拖车转向架为例，它包括以下几个部分：首先是框架。转向架依靠框架将各部分组成一个整体，不仅需要承载转向架的结构和尺寸，还要承受车体与轮对之间来自各个方向的载荷和扭力。第二轮到轴箱定位装置。它可以有效缓冲和减弱轨道车轮之间的冲击力和制动力，还可以提供引导功能，使车辆沿轨道平移成车轮的滚动。三是悬挂装置。它位于车架和轮对之间，可以减少不稳定的履带对动车组的影响。四是第二悬挂装置。它主要用于连接车架和车身，同时还可以缓冲较小的车架和车身之间的振动。五是底座制动装置。每辆车的轴体上都有三个制动盘，使动车组能够在规定的距离内制动和停车。

二、转向架对于高速动车组的重要性

　 转向架（二系悬挂装置）的应用给高速动车组带来良好的舒适性[1]。随着高速动车组设备技术的不断优化，高速动车组转向架在结构设计方面日益形成多个的共同点，它们之间最常见的设计是模块化、无摇枕、采用空气弹簧悬挂装置、旋转阻尼、弹性定位等。随着高速动车组速度的不断提高，即使是比普通铁路小得多的不稳定路段，也会对乘客的乘坐体验产生负面影响。转向架上使用的空气弹簧正好可以彻底的解决这个问题，可以有效的减弱速度增加带来的地基振动，很好的解决了车身损坏和环境噪声增大的问题，避免了动车在高速行驶时可能脱轨的潜在危险。

三、高速动车组转向架技术常见问题及改进措施

　　1 转向架构架问题及措施

　　高速动车组转向架框架应有足够的强度，通常使用期限为30年。一般来说，高速机动车辆的转向架框架不易开裂，即使有裂纹产生，最可能出现的地方是焊缝处。因此，在日常维护和检修中，除了对转向架车架进行全面检查外，还需要对容易出现裂纹的焊缝进行针对性的检查，以确保车架不会出现潜在危险。

　　2 车轮和车轴问题及措施

　　内部缺陷或胎面缺陷是车轮最常见的安全问题。高速动车组车轮每10万公里应进行超声波检查检修。当车轮出现直径超过3mm或深度超过1mm的缺陷时，应及时更换[2]。车轴最常见的问题是空心车轴的表面缺陷。高速动车组行驶10万公里以上时，需要对空心轴进行检查。当出现深度超过1mm的缺陷时，需要立即更换。

　　3 空气弹簧问题及措施

　　空气弹簧在动车组的运行过程中起着非常重要的作用。在日常维护过程中，最常见的问题是橡胶被异物撞击，导致裂纹。但是，由于自身老化引起的裂纹很少发生。空气弹簧的内部帘线层承受压力。空气弹簧的强度、硬度和耐用性由内部帘线参数决定。当裂纹深入帘线层时，帘线与空气长期接触会导致老化，从而降低其强度，需要及时更换；当裂缝没有使绳索与空气直接接触时，空气弹簧抛掷器可以继续使用。

　　4 减震器问题及措施

转向架减振器多采用油压式减振器，主要吸收冲击产生的振动能量，作用在于缓冲连接件受力。减震器日常维护中最常见的问题之一是减震器被异物撞击会变形，这就需要维修人员判断是否会影响动车组的运行。二是减振器表面漏油现象，需要维修人员评估漏油严重程度。减振器日常保养的标准是：减振器不应有裂纹，各部件应完整无缺失；减震器不应存在滴油现象；检查螺栓防松标志是否齐全。如果不完整，请立即更换。

5 轮盘问题及措施

　　车轮两侧的轮盘，由于频繁的单侧摩擦，在摩擦制动的情况下会产生高温而引起变形。刹车盘靠螺栓固定在轮座附近（靠近刹车盘内圈），所以没有固定的刹车盘外圈会朝着轮扇防御线变形。另一个容易出现的问题是轮子里有异物，导致操作时划伤。如果划痕深度超过1毫米，就会造成安全隐患，应立即更换。

　　6 刹车闸片问题及措施

　　在转向架中，需要经常更换刹车片。由于动车组高速运行时不断摩擦产生的高温，制动盘也会磨损。应注意刹车片的日常检查：检查有无裂纹，刹车片是否混入异物，是否有异常磨损；检查制动器磨损是否达到更换标准。如果磨损过大，应及时更换。同一对刹车片应一起更换。还需要检查刹车盘支架是否有裂纹，是否有异物混入现象；检查连接刹车片的螺栓是否松动或缺失。如有缺失，及时更换。卡簧有无开槽或缺失，销钉有无变形、丢失、损坏，如有异常应及时补充和修理。

四、高速动车组转向架检修技术

　　1 转向架的检修范围

　　转向架的保养要从多方面考虑。同时，应对转向架进行拆卸清洗，根据环境改变转向架的清洗周期[3]。如果转向架长时间暴露在恶劣的环境中，就会存在很多潜在风险。还要注意转向架的日常维护保养，加强管理工作，即对易损部位进行重点检查，管理人员定期安排维修人员及时维修。

2 组转向架的检修流程

　　高速动车组转向架维修技术也是动车组整体技术的重要组成部分。随着动车组速度水平的不断提高，对转向架维修技术提出了不同的要求。高速动车组转向架维修时，应划分维修等级，根据高速列车不同的速度等级，采用不同的维修方法。虽然转向架之间有很多相似之处，但不同的行驶速度对转向架也会造成不同程度的损坏，应按照相应的等级进行保养。

　　3 转向架的检修布局

　　目前，我国动车组运行速度达到了一个新的水平，而转向架是高速动车组非常重要的设备，在提高维修技术水平的同时，合理安排维修布局。此外，还应注意避免重复维护，减少时间成本和人工成本的浪费。要采取合理的维修布局，有效避免重复维修、漏维修等问题。科学合理的维修布置既能满足转向架的使用标准，又能保证维修工作的可靠性。

5 结语

　　综上所述，伴随着动车铁路专线的不断拓展，动车组速度在不断提升，人们对其安全性、快捷性、舒适性都提出了更高的期待。转向架作为高速动车组最基本也是最核心的组成部件，成熟的转向架技术能大大提高列车的安全性能，并满足人们对高速动车组的更高的期待。

参考文献：

[1]霍长存.高速动车组转向架技术研究[J].中国周刊，2020，45（4）：190.

[2]胡凤剑.动车组转向架构架加工技术分析[J].汽车博览，2020（3）：149.

[3]高传风，尉晓文，张建政.高铁转向架防松技术研究[J].科学与信息化，2019，12（3）：143.

作者简介：王昌雷（1994-08-19），男，汉族，籍贯：辽宁省大连市，当前职务：技术员，当前职称：助理工程师，学历：大学本科，研究方向：动车组