转向架
5.1 转向架概要
CRH5动车组每列8辆编组,如图5-1所示,采取“五动三拖”的编组构成,所用转向架包括动力转向架和非动力转向架两种形式,其中动力转向架有3种类型(简称M,其制造图纸代号分别为AX30499、AX109567与AX30500),非动力转向架有2种类型种(简称T,图纸代号分别为AX30513与AX30514)。
动力转向架
AX30499
MC1车辆1 MC2 AX109567 AX30500
M2S车辆2 M2S AX30500
TP车辆3 TP AX30513
AX30513
M2车辆4 jia AX30500 MC1 车辆8 MC1 AX30500
AX109567
AX30499 AX30500
T2车辆5 T2 AX30514
AX30514
TPB车辆6 TPB AX30513
AX30513
MH车辆7 MH AX30500
非动力转向架
图5-1 动车组转向架编组示意图
CRH5动车组转向架在TAV-S104转向架基础上改进设计, TAV-S104转向架由阿尔斯通公司于2002年设计,应用于西班牙 Lanzaderas动车组上。该转向架源于意大利ETR系列摆式动车组转向架,并经国内长春轨道客车股份公司提出相关技术要求改进而来。与TAV-S104转向架相比,CRH5转向架主要是将二系悬挂由钢弹簧改为空气弹簧;为适应中国的线路,轮对内侧距由1360mm改为1353mm;车轮踏面形式重新设计后采用XP55型车轮踏面。
CRH5转向架一系悬挂装置采用拉杆轴箱定位方式,二系悬挂系统由上枕梁、空气弹簧系统、抗侧滚扭杆、二系横向减振器、二系垂向减振器、抗蛇行减振器、防过充装置、横向档和牵引装置等组成;传动装置由齿轮箱、万向轴、安全装置和体悬式电机组成,转向架与车体间采用“Z”字形双牵引装置,传递牵引力和制动力;基础制动采用轴盘制动。 动力转向架与非动力转向架的主要区别是,(1)动力转向架有1根动力轴和1根非动力轴,而非动力转向架有2根非动力轴,动力轴上装有两个制动轴盘和一组齿轮箱;(2)非动力轴上装有三个制动轴盘;(3)动力转向架构架比非动力转向架构架在横梁上多了一个齿轮箱拉杆座。
5.1.1 动力转向架(M)
CRH5动车组中的动车(第1,2,4,7,8号车),分别装用了制造图纸代号为AX30499、AX109567、AX30500三种M转向架,其中第1、8号车所装用的图号为AX30499与AX109567
转向架轴端布置有轴温传感器、ATP/LKJ2000速度传感器以及接地回流装置,另外AX30499转向架前端安装了轮缘润滑装置和扫石器,在2,4,7号车所装用的图号为AX30500转向架安装有加速度传感器。
动力转向架(见图5-2)主要由焊接构架组成、一系悬挂及轮对轴箱定位装置、二系悬挂及牵引装置、抗侧滚扭杆装置、上枕梁、驱动装置(齿轮箱、万向轴等)、停放储能制动装置、基础制动装置、轴温报警装置与接地回流装置、撒砂器和ATP信号接收系统与轮缘润滑系统(列车头尾部动力转向架)等组成。
AX30500型动力转向架如图5-2所示。
图5-2 动力转向架
5.1.2 非动力转向架(T)
CRH5动车组中的非动力(第3,5,6号车)分别装用了图号为AX30513和AX30514两种T转向架, 其中第3、6号车装用T车转向架AX30513,第5号车装用T车转向架AX30514。该转向架的结构如图5-3所示,主要由刚结构焊接构架组成、一系悬挂及轮对轴箱定位装置、二系悬挂及牵引装置、抗测滚扭杆装置、上枕梁、停放储能制动装置、基础制动装置、轴温报警装置与接地回流装置和速度传感器装置等组成。
AX30513型非动力转向架如图5-3所示。
图5-3 非动力转向架
5.2 构架组成
5.2.1 构架主体结构
构架(图5-4所示)由两个侧梁和两个横梁组焊为“H” 型箱形结构。侧梁由6块钢板焊接而成下凹“U”形结构,分别为侧梁上盖板、侧梁下盖板、外侧立板和三块内侧立板,钢板材质为S355J2G3。侧梁上焊有拉杆定位座、一系垂向减振器座 、二系横向减振器座、一系弹簧定位座、二系空气弹簧定位座、横向缓冲器座、轴箱起吊吊座、制动横梁座等;横梁为无缝钢管,外径为φ168.3mm,壁厚14.2mm,材质为S355J2H,横梁上焊有制动横梁座、牵引拉杆座、抗侧滚扭杆座、防过充钢丝绳安装座、齿轮箱拉杆座等。
CRH5转向架构架与TAV-S104相比较有如下差异: (1)侧梁上弹簧座的结构不同;
(2)CRH5转向架二系垂向减振器座设置在侧梁内侧; (3)CRH5转向架防过充钢丝绳安装在构架内侧。
构架用钢板材质为S355J2G3,型材材质为S355J2H,这些材料均符合UNI EN 10025标准中非合金结构钢标准。对于重要部件的钢板,阿尔斯通制订了比EN 10025标准更为严
格的内部标准K20409和K20580,纵向冲击性能为-20℃时60J,焊接在构架上的重要座(定位座、弹簧座等)均采用质量可靠的锻件加工而成,材质均为S355J2G3。侧梁和构架焊接后,加工之前,进行热处理消除焊接内应力。
图5-4 动力转向架构架组成
5.2.2 动力与非动力转向架构架组成比较
CRH5转向架共有两种构架组成形式,即动力转向架构架组成和非动力转向架构架组成。为了实现模块化设计,两种构架组成的主体结构尽可能通用。与后者相比,前者多出了齿轮箱吊座、砂箱座等驱动和辅助设备安装座,如图5-5所示。
齿轮箱吊座
砂箱座 (a) 动力转向架构架组成 (b) 非动力转向架构架组成
图5-5 动力与非动力转向架构架组成比较
5.2.3 侧梁组成
侧梁承载主体结构采用钢板焊接成封闭箱体,上下盖板和外侧立板采用12mm厚的钢板整体压型,内侧立板采用一块12mm和两块10mm厚的钢板与横侧梁连接座拼接而成。为了提高横、侧梁连接处的承载能力,该部位采用整体模锻技术,设计了锻造横侧两连接座。侧梁主体承载结构上焊接有定位座、空气弹簧定位座、横向挡座、横向减振器座和制动横梁座等,如图5-6所示。
定位座 横侧梁连接座 定位转臂座 横向减振器座 空气弹簧座 制动横梁座 横向挡座 (a) 侧梁组成
(b) 横侧梁连接座
图5-6 侧梁组成及其整体式横侧梁连接座示意图
5.2.4 横梁组成
横梁组成分前端横梁组成和后端横梁组成两种,均采用无缝钢管型材,管材规格?168.3mm×14.2mm,材质为S355J2H钢管。两横梁分别与两侧的横侧梁连接座圆管焊接。
动力转向架与非动力转向架横梁上均焊接有制动吊座、牵引拉杆座和扭杆座,不同之处仅在于动力转向架构架的后端横梁组成上还焊接有一个齿轮箱吊座,如图5-7所示。