本部分主要講述列車轉向架的主要構成零部件，包括它們的結構和它們的性能。根據轉向架的類型，零件變化范圍很廣。

圖1 輪對運行速度偏差

 懸掛裝置在支撐列車車身方面扮演重要角色。它允許列車轉向架相對列車車身轉動，將列車車身與振動隔離開來，并且傳遞驅動力。

 

無搖枕轉向架有空氣彈簧，它允許較大的水平位移，同時也允許驅動轉移設備，在轉向架的轉動中心為車身傳遞驅動力。此外，無搖枕轉向架用于

 圖2 DT50轉向架

無搖枕轉向架主要用于高速列車，有的高速列車有防偏航阻尼器，它在車身和轉向架邊梁的外側，它的作用是阻礙輪對的速度偏差，提高舒適性。

 

起初圓簧主要用于搖枕彈簧，用于支撐車身。然而，在20世紀60年代，空氣彈簧實現了商業化，并被用于高速列車。它們主要被用于短途列車，其優點是可以較大提高舒適性，因為它可以保持車身的高度。

 

轉向架框架，它主要是用來給各種轉向架裝置提供平臺，它是由邊梁和兩個十字交叉梁通過焊接而成，它的形狀是H形的。

 

上世紀50年代，采用壓力焊開發出了復合邊梁，這種結構在日本被制造大多數轉向架構架。邊梁和十字交叉梁的厚度由6mm增加到9mm。在一些高速列車轉向架框架發現缺陷后，在上世紀70年代又增加到了12mm。然而，在DT50上，由于結構簡單和焊接技術提升，轉向架框架采用8或9mm板材制造，主要目的是實現輕量化。最后，上世紀80年代，轉向架材料由SS400升級到SM400B，SM400B是一種用于制造焊接結構的軋制鋼。從DT50開始，一些轉向架十字交叉梁采用無縫鋼管制造，目的是降低重量和成本。

圖3 轉向架構件上的邊梁和十字交叉梁

 

軸箱懸掛，該種裝置通過轉向架構架的軸承支撐車軸。基于懸掛方法和支撐剛度，它是一個非常關鍵的構件，它決定轉向架的運行舒適性和乘坐舒適性，以及轉向架構架的構造，因而采用了各種設計。

 

圖4  各種類型的軸箱懸掛

支座式搖臂式彈簧支架在轉向架車架上用滑塊支撐軸箱，廣泛應用于前JNR的各種軌道車輛中。因為它的構造簡單，滑塊隨著時間發生磨損，引起輪對速度偏差。因此，它不適用于高速列車。其良好的緩沖橡膠剛度有效地消除了車軸與轉向架之間的間隙。然而，它也有一些缺點，例如增加了轉向架構架的長度，鋼板彈簧維護要求更加嚴格，因而現在的一些列車選用了其它類型。

車輪，車軸和軸承。傳統列車的車輪是實心軋制型的，并且新的車輪的直徑通常是860mm。波形輻板車輪的外表面的波形的為了提高剛度，同時減少板的厚度和重量。上世紀八十年代，它們主要用于短途列車。車輪的踏面是經過熱處理的，其輪廓尺寸如圖所示。

圖5 車輪及踏面尺寸

 

車輪易受質量不平衡的影響，容易引起車軸的振動并且會傳導至車身上，在一定的速度下會產生共振。為了避免這個事情，從上世紀八十年代開始，人們在一直努力控制不平衡，當壓裝在車軸上時對車輪進行平衡。

 

車軸一般是實心的，但是空心車軸主要用來減少重量同時不影響彎曲強度。空心車軸中心是空的，從上世紀五十年代末開始，通常用于電氣化的高速列車。因為制造問題，最后它們被摒棄了。大約在1975年，為了提高可靠性，通過鏜孔的方式加工出了空心車軸。1981年，它被用于高速柴油機列車。隨后，空心車軸被用于無搖枕轉向架列車，它對減輕簧下質量做出了重大貢獻。

圖6 空心車軸

 

傳統的車軸軸承結合了圓柱滾子軸承和球軸承。從1965年開始，一種單密封法蘭圓柱滾子軸承用量逐漸增加，主要目的是減輕軸承質量和尺寸，同時延長檢修周期。

 

傳動。傳動裝置由齒輪和柔性連軸器構成，主要用于將馬達或發動機產生的原動力傳遞給車軸。大約在1957年，相互平行的萬向節驅動設備開始服役通過在轉向架上安裝一個較小的，高速的驅動馬達。將原動力通過萬象節傳遞給齒輪。它使得轉向架軸距顯著減小。

 

制動系統。制動主要是讓列車停在指定的位置。機械制動設備，如車輪踏面制動器，利用閘瓦接觸車輪踏面實現制動。雖然它的結構簡單，但是在列車高速運行時如果制動會產生大量的熱量，甚至可能導致車輪的溫度上升至臨界溫度。這導致這種制動方法不能用于高速列車。盤式制動器安裝在軸或車輪的兩側，在制動時制動盤會被閘片抱緊從而阻礙車輪轉動。傳統上，采用鑄鐵制造制動盤。近年來，鍛鋼被用來制造高速列車制動盤，其目的是阻礙制動過程中引起的高溫導致制動盤開裂。

來源：金屬材料科學與技術