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[摘 要]本文介绍了一种轨道车辆液力驱动转向架的技术特点、主要技术参数和结构特点。对转向架关键承载部件的有限元分析结果表明，所有部件的静强度和疲劳强度均满足标准要求。
[关键词]液力驱动、转向架、技术参数
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0048-01
1 引言
铁道车辆动力转向架按驱动方式主要分两种，即电力驱动转向架和液力驱动转向架。液力驱动转向架主要用于液力传动的柴油内燃机车，技术相对非常成熟。2000年，Alstom公司向英国FGW铁路提供了的动力分散的内燃动车组，每节动车组装用1台柴油机和液力传动装置。160km/h液力传动动车组SYD 160型转向架是四方机车车辆厂为柳州制造公务动车组而开发的转向架【1】。
2001年唐山机车车辆厂研制开发了动力分散的内燃摆式列车。在此基础上对国内外液力驱动转向架的应用条件，如速度等级、轴重、线路条件、环境等进行调研，搜集相关资料并做对比分析，并开发设计相应的液力传动的转向架。
本文主要介绍一种适用米轨的液力驱动转向架。
2 主要技术特点
该液力驱动转向架的主要技术特点：
（1） 采用万向轴与直交齿轮箱实现动力的传递。
（2） 采用H型钢板焊接构架，空气弹簧直接支撑车体的结构。
（3） 采用技术成熟的转臂式轴箱定位结构。
（4） 采用轮装盘式制动方式。
（5） 采用单拉杆的结构用于转向架与车体之间牵引力或制动力的传递。
3 主要技术参数
4 主要结构
该转向架由构架、传动装置、一系悬挂及轮对转臂式轴箱定位装置、二系悬挂装置、基础制动装置等构成，如图1。
（1） 构架
转向架构架采用“H”形焊接结构，主要包括侧梁、横梁、纵梁、制动吊座、齿轮箱座、拉杆座等零部件。侧梁采用四块S355的钢板拼焊的方式，其上设有空气弹簧座、横向减振器座、一系弹簧座。横梁采用Q345无缝钢管，贯通并延伸出两侧梁之外，避免横梁端面与侧梁外侧平齐而易引起焊接缺陷的问题。
（2） 传动装置
唐山机车车辆厂在2001年开发的动力分散的内燃摆式列车，其转向架采用直交齿轮箱传动结构，并通过实际线路试运行验证。本次设计的液力驱动转向架采用该成熟的传动装置，采用车下吊挂柴油机，动力通过万向轴传递给齿轮箱，2个齿轮箱通过万向轴相连，同步运行，进而将扭矩传递给轮对，最后驱动整个车辆运行。
每个齿轮箱上设置纵向拉杆，防止在扭矩传递过程中齿轮箱的绕轴旋转。
（3） 一系悬挂及轮对转臂式轴箱定位装置
一系悬挂及轮对轴箱定位装置主要由一系螺旋钢弹簧组成、轮对组成、转臂式轴箱组成等部件组成。
车轮采用轮径为840mm的整体车轮。车轮执行UIC812-3标准，踏面为LM型踏面，车轮表面经整體加工。
车轴由符合TB/T2945标准的LZ50材料制成，车轴毛坯进行超声波探伤。
转臂轴箱节点的偏转刚度较大，能够适应较差的线路要求。
（4） 二系悬挂组成
二系悬挂组成主要由空气弹簧、横向减振器及横向缓冲橡胶止挡等部件组成。
采用了高柔度、低横向刚度的空气弹簧，可有效改善转向架的乘坐舒适性和通过曲线的性能【2】。
二系横向减振器可有效减小车体的横向振动。
纵向梁设置的横向止挡用于限制车体与构架的横向位移。
转向架与车体之间设置单拉杆牵引装置，同时保证牵引装置与两齿轮箱之间的传动万向轴不能干涉。
（5） 基础制动装置
基础制动装置采用轮装盘形制动单元，每条轮对上安装2套制动盘，制动盘摩擦直径为640 mm。制动单元由制动缸、夹钳、制动闸片等组成。每个制动单元以悬挂的方式安装在构架横梁上的制动座上。
5 计算分析
委托北京交通大学对该转向架构架、车轮、车轴、牵引装置和轴箱装置进行了有限元分析计算【3】。
依据EN13749《铁路应用—转向架构架结构要求的规定方法》或UIC615-4《动力车—转向架和走行部—转向架构架结构强度试验》的规定，对构架、牵引装置和轴箱进行有限元分析，静强度和疲劳强度均满足标准要求。
依据UIC510-5《整体车轮技术条件》的规定对车轮结构的进行了有限元分析，分别计算了新车轮、磨耗到限车轮的在不同线路状态下的应力状态，静强度和疲劳强度均满足要求。
依据EN13104《铁路行业-轮对和转向架-驱动车轴结构设计和计算方法》的规定对车轴进行了疲劳分析，结果表面车轴疲劳强度完全满足标准要求。
6 结束语
米轨液力驱动转向架是中车唐山公司研发的最新产品，充分融合了当前先进、成熟的转向架技术，实现了液力驱动转向架的模块化设计，逐步建立了液力驱动转向架产品平台，可以快速响应市场发展的要求，对公司未来的发展具有重要的战略意义。
参考文献
[1] 宋晓文，李言义，刘传峰，樊朝阳.SYD-160型液力传动动力分散动车组转向架[J].铁道车辆.2001.7.
[2] 门永林，楚永萍，周睿，钟敏. PW120E-Ⅰ型地铁转向架的研制[J].铁道车辆. 2009.6
[3] 北京交通大学. 液力驱动转向架关键部件的强度计算报告[R].2016
[关键词]液力驱动、转向架、技术参数
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0048-01
1 引言
铁道车辆动力转向架按驱动方式主要分两种，即电力驱动转向架和液力驱动转向架。液力驱动转向架主要用于液力传动的柴油内燃机车，技术相对非常成熟。2000年，Alstom公司向英国FGW铁路提供了的动力分散的内燃动车组，每节动车组装用1台柴油机和液力传动装置。160km/h液力传动动车组SYD 160型转向架是四方机车车辆厂为柳州制造公务动车组而开发的转向架【1】。
2001年唐山机车车辆厂研制开发了动力分散的内燃摆式列车。在此基础上对国内外液力驱动转向架的应用条件，如速度等级、轴重、线路条件、环境等进行调研，搜集相关资料并做对比分析，并开发设计相应的液力传动的转向架。
本文主要介绍一种适用米轨的液力驱动转向架。
2 主要技术特点
该液力驱动转向架的主要技术特点：
（1） 采用万向轴与直交齿轮箱实现动力的传递。
（2） 采用H型钢板焊接构架，空气弹簧直接支撑车体的结构。
（3） 采用技术成熟的转臂式轴箱定位结构。
（4） 采用轮装盘式制动方式。
（5） 采用单拉杆的结构用于转向架与车体之间牵引力或制动力的传递。
3 主要技术参数
4 主要结构
该转向架由构架、传动装置、一系悬挂及轮对转臂式轴箱定位装置、二系悬挂装置、基础制动装置等构成，如图1。
（1） 构架
转向架构架采用“H”形焊接结构，主要包括侧梁、横梁、纵梁、制动吊座、齿轮箱座、拉杆座等零部件。侧梁采用四块S355的钢板拼焊的方式，其上设有空气弹簧座、横向减振器座、一系弹簧座。横梁采用Q345无缝钢管，贯通并延伸出两侧梁之外，避免横梁端面与侧梁外侧平齐而易引起焊接缺陷的问题。
（2） 传动装置
唐山机车车辆厂在2001年开发的动力分散的内燃摆式列车，其转向架采用直交齿轮箱传动结构，并通过实际线路试运行验证。本次设计的液力驱动转向架采用该成熟的传动装置，采用车下吊挂柴油机，动力通过万向轴传递给齿轮箱，2个齿轮箱通过万向轴相连，同步运行，进而将扭矩传递给轮对，最后驱动整个车辆运行。
每个齿轮箱上设置纵向拉杆，防止在扭矩传递过程中齿轮箱的绕轴旋转。
（3） 一系悬挂及轮对转臂式轴箱定位装置
一系悬挂及轮对轴箱定位装置主要由一系螺旋钢弹簧组成、轮对组成、转臂式轴箱组成等部件组成。
车轮采用轮径为840mm的整体车轮。车轮执行UIC812-3标准，踏面为LM型踏面，车轮表面经整體加工。
车轴由符合TB/T2945标准的LZ50材料制成，车轴毛坯进行超声波探伤。
转臂轴箱节点的偏转刚度较大，能够适应较差的线路要求。
（4） 二系悬挂组成
二系悬挂组成主要由空气弹簧、横向减振器及横向缓冲橡胶止挡等部件组成。
采用了高柔度、低横向刚度的空气弹簧，可有效改善转向架的乘坐舒适性和通过曲线的性能【2】。
二系横向减振器可有效减小车体的横向振动。
纵向梁设置的横向止挡用于限制车体与构架的横向位移。
转向架与车体之间设置单拉杆牵引装置，同时保证牵引装置与两齿轮箱之间的传动万向轴不能干涉。
（5） 基础制动装置
基础制动装置采用轮装盘形制动单元，每条轮对上安装2套制动盘，制动盘摩擦直径为640 mm。制动单元由制动缸、夹钳、制动闸片等组成。每个制动单元以悬挂的方式安装在构架横梁上的制动座上。
5 计算分析
委托北京交通大学对该转向架构架、车轮、车轴、牵引装置和轴箱装置进行了有限元分析计算【3】。
依据EN13749《铁路应用—转向架构架结构要求的规定方法》或UIC615-4《动力车—转向架和走行部—转向架构架结构强度试验》的规定，对构架、牵引装置和轴箱进行有限元分析，静强度和疲劳强度均满足标准要求。
依据UIC510-5《整体车轮技术条件》的规定对车轮结构的进行了有限元分析，分别计算了新车轮、磨耗到限车轮的在不同线路状态下的应力状态，静强度和疲劳强度均满足要求。
依据EN13104《铁路行业-轮对和转向架-驱动车轴结构设计和计算方法》的规定对车轴进行了疲劳分析，结果表面车轴疲劳强度完全满足标准要求。
6 结束语
米轨液力驱动转向架是中车唐山公司研发的最新产品，充分融合了当前先进、成熟的转向架技术，实现了液力驱动转向架的模块化设计，逐步建立了液力驱动转向架产品平台，可以快速响应市场发展的要求，对公司未来的发展具有重要的战略意义。
参考文献
[1] 宋晓文，李言义，刘传峰，樊朝阳.SYD-160型液力传动动力分散动车组转向架[J].铁道车辆.2001.7.
[2] 门永林，楚永萍，周睿，钟敏. PW120E-Ⅰ型地铁转向架的研制[J].铁道车辆. 2009.6
[3] 北京交通大学. 液力驱动转向架关键部件的强度计算报告[R].2016