动车组车体几点支撑起来
动车组车体四点支撑起来。
动车组,全称动车组列车(D-SeriesHigh-SpeedTrain),是现代火车的一种类型,由至少两节带驱动力的车厢(简称动车)和若干节不带牵引力的车厢(简称拖车)共同组成。
最简单的动车组只有两个外观反向对称的动力车厢组成,如初期运行的广州APM线列车;一般的动车组则以多节动力车厢和拖力车厢按一定数量的比例组合,如国铁和谐号列车;当一列火车所有车厢都带动力时,就是纯动车组列车,如北京S1线玲龙号磁悬浮列车。相比大多数传统列车,动车组具有牵引力大、加速度快以及无需更换火车机车等多种优点,广泛用于各种高快速铁路和城市轨道交通中,是未来客运列车的主流。
我国高速铁路、快速铁路和城际铁路均使用动车组作为客运列车,以CRH系列车型为主,并逐渐推广普及CR系列车型(中国标准动车组又称复兴号动车组)。
2020年10月21日,我国自主研发的时速400公里跨国互联互通高速动车组,在中车长春轨道客车股份有限公司下线。列车可在不同气候条件、不同轨距、不同供电制式标准的国际铁路间运行,能让国际、洲际旅行更便捷。
动车组可分为内燃机动车组和电力动车组,电力动车组又可分直流和交流两类型。根据动力分配方式,动车组可分为动力集中式和动力分散式两大类。其中,动力分散型动车组还可以细分成纯动车组和一般动车组。根据列车速度范围,动车组可分为低速动车组、快速(普通)动车组和高速动车组。
现今,国家铁路属于动车组的列车班
次有市域(市郊)车次、城际(城动)车次、普动车次和高动车次,分别以大写字母S、C、D和G开头。人们常说的“动车”(非科学说法),一般是指D字头车次的普通动车组。中国人平常说的动车组通常直指这些国铁线上运行的动车组。
市郊动车组:只在城市境内运营,速度在160km/h以内,如和谐长城号、CRH6S等;
城际动车组:往返城市群间路线,速度大多不超过200km/h,如CRH1B、CRH6A等,个别京津城列是高动;
普通动车组:通常跨省区域运行,速度在250km/h之内,如CRH3A、CRH5G等;
高速动车组:运输距离长短不一,
速度不低于300km/h,如CRH2C、CRH380A、CR400BF等。
车型台湾高铁700T型
供电方式 交流2万5仟伏特. 60赫兹单相
列车车厢数 12节列车车厢数(1节商务车厢,11节标准车厢)由9节动力车及3节无动力车构成
乘客座位数 共989席(标准车厢923席、商务车厢66席)
车厢座椅配置 商务车厢:2+2(每排四个座椅)标准车厢:2+3(每排五个座椅)
最高营运速度 300 公里/小时
最高加速度 2公里/小时/秒
列车长度 车身长度:27公尺(两端车辆)25公尺(中间车辆)总长度 304公尺车身宽度 3.38公尺车身高度 3.65公尺(至顶板)4.49公尺(至收藏时之集电弓)
空车重量 12节列车车厢约503吨驱动系统 变压变频控制驱动之同步马达列车编组功率10,260kW
煞车系统 电气煞车方式电力再生煞车(动力车)涡流煞车(拖车)
车厢 铝合金制大型挤压成型材质
转向架 无枕梁转向架车轮直径 86公分轴距 2.5公尺变速比 2.79
集电弓 带流线型绝缘罩之单臂低噪音型集电弓
安全系统数字ATC系统
CRH3动车组为4动4拖8辆编组,采用电力牵引交流传动方式,由2个牵引单元组成,每个牵引单元按两动一拖构成。动车组具有良好的气动外形,两端为司机室,列车正常运行时由前端司机室操纵。两列动车组可以联挂运行,自动解编。 CRH3动车组设置一等座车一辆、二等座车6辆和一辆带厨房的二等座车。一等车厢座席采取2+2布置,二等车车厢座席采取2+3布置,除带厨房的二等座车采用固定座椅外,其余车型均采用了可旋转座椅,全车定员557人。营运速度:350km/h 试验速度:394.3km/h 牵引功率:8,800kw 车体型式:大型中空型铝合金车体 转向架:H型无摇枕、转臂式定位、空气弹簧 轴重:≤17t 受流电压制式:AC25kV,50Hz 牵引电机功率:550kw 制动方式:直通式电空制动+再生制动 辅助供电制式:3相440V 80Hz,DC110V 列车控制网络系统:车载分布式计算机网络系统.
铁路运输中用以装载货物的车辆。早期的铁路货车都是木质车体的两轴车,载重量只有几吨。现代货车有性能良好的走行部和全金属结构的车体,车上广泛使用高强度耐腐蚀低合金钢,有的还使用铝合金。货车载重量不断增大。有些国家如美国倾向于增大轴重,而保持轴数不变,在最大允许轴重达29.8吨时,四轴货车的载重量可达到90.7吨,而苏联铁路的最大允许轴重定为23.25吨,但采用增加轴数的办法,其八轴敞车和罐车载重量达到125吨以上。中国铁路早已淘汰了二轴车,现有货车以四轴为主,车辆平均载重量由1949年的26吨增长到1983年的52.7吨,但受线路条件限制,目前最大允许轴重为21吨,因而货车载重量一般为60吨左右。
铁路货车必须保证所装货物在运输途中完好无损和装卸方便。为此有各种类型的货车。传统的货车分为敞车、棚车、平车、罐车和保温车等五大类。随着社会生产的发展,在传统货车的基础上又发展出多种新型货车。这些车辆在用于运输某一种或数种特定货物或者在某种条件下使用时可获得明显的经济效益,而在其他条件下则效益不高,因而可称为专用货车。按装运多种货物的要求设计的传统货车可称为通用货车。专用货车能较好地适应货物运输的要求,充分利用车辆载重量,保证货物的完好无损,并有利于发展货物装卸机械化和自动化,加速车辆周转,因而近年来在各国铁路上有很大的发展。但通用货车有空车率较低的优点,因此在铁路运输中仍具有重要性。
敞车 只有地板、侧墙和端墙而没有车顶的货车(图1),用于装运煤、矿石等大宗散粒货物以及木材、钢材、机械设备等不怕雨淋的货物,也可用于装运小型集装箱。中国铁路还利用敞车加盖篷布代替棚车运送一些怕湿货物,因而敞车在货车总数中比重最大,1983年底约为62%。敞车有不同的结构。中国铁路早期的敞车有下开的上侧门和上开的下侧门,便于人工装卸;60吨敞车在侧墙中部开有双扇外开侧门,既便于人工装卸,又可供叉车进出,同时沿侧墙全长仍保留下侧门以利于卸下散粒货物。有些国家的敞车,在地板上设底开门,散粒货物可由此自动卸到位于轨下的货位;有的敞车在端墙上开门,以便容纳较长的货物。适应在翻车机上卸出散粒货物的敞车常不设车门而加强侧墙,甚至在车体内部设置加强斜撑。有些单元列车用的敞车在一端安装旋转式车钩(见车钩缓冲装置),不摘钩即可翻转卸车。经常用于装运大宗散粒货物的敞车,常采取适当缩短车体长度,增加高度和宽度的办法,以提高车辆每延米重量,从而在相同的站线有效长度内可以增加列车的编组辆数以提高列车载重量。
漏斗车 由敞车派生出来的一种专用货车,用于装运散粒货物。它的端墙向内侧倾斜,车体下部装有纵向或横向设置的漏斗。卸货时把漏斗底门打开,货物靠自身重力自动卸出。底门用人力或风力开闭。中国铁路习称为矿石车或砂石车的货车,大都属于此类。
自翻车 车体可以借助风力或液力推动向一侧倾斜40°~45°,同时打开侧墙,使货物自动卸出的货车,用于运送块状或粒状货物。由于自重系数较大,自翻车通常只用于短途运输或供厂矿内部使用。
活顶棚车 敞车上加活动车顶的货车。打开车顶可以利用吊车装卸货物。运行时盖上车顶,以免货物遭雨淋而受损。活顶棚车多用于运送无包装的薄钢板、纸卷、高级木制品等货物。活动车顶有多种形式:有的利用吊车安装或卸下;有的沿车体纵向分成二段或三段,装卸作业时将其推向前端或后端;有的做成纵向的两扇,侧面或端部装有开合机构,利用机械力开闭;以及其他形式。
棚车 有侧墙、端墙、地板和车顶,在侧墙上开有门和通风窗的铁路货车,用于装载散装或包装的谷物、食品、日用工业品、贵重物品等怕雨淋的货物。有的棚车也用于输送人员,有的也用于运输牲畜。棚车曾经在货车总数中占最大的比重。随着货物构成的变化以及专用货车和集装箱运输的发展,棚车的比重有所下降。例如美国Ⅰ级铁路的棚车数量在1963~1978年间几乎减少一半,现有棚车在货车总数中占 1/4左右。苏联铁路在1955~1975年间,棚车比重也由36%减至22.5%。中国铁路的棚车在1983年只占货车总数的16.3%。为提高棚车的适用性和经济性,各国铁路采取了不少措施,主要有:在增加载重的同时尽可能充分利用铁路限界,加大车体内部尺寸,增大车体比容,以提高载重利用率;加大车门宽度甚至全部侧墙开门,以利于叉式装卸车出入和开展托盘运输;采用滑动中梁或加长行程的液压缓冲装置,以免货物在调车冲击中受损;在车体内设置活动隔板,或用充气囊填塞空隙,以防止货物移动、碰撞和倾倒;在车顶和地板或车门下部设置装卸货口,以利散装货物的装卸等等。
有盖漏斗车 由棚车派生出来的一种专用货车,用于装运散装粮谷、化肥、水泥、化工原料等怕湿散粒货物。车体下部设有漏斗,侧墙垂直,没有门窗,端墙下部向内倾斜,车顶有装货口,口上有可以锁闭的盖,漏斗底门可以用人力或机械开闭。打开底门,货物靠自身重力自动卸出。
家畜车 用于装运家畜或家禽的车辆,结构与普通棚车类似,但侧墙、端墙由固定和活动栅格组成,可以调节开口改变通风。车内分2~3层,并有押运人员休息和放置用具、饲料的小间,以及相互连通的水箱。
平车 用于装运原木、钢材、建筑材料等长型货物和集装箱、机械设备等的货车,只有地板而没有侧墙、端墙和车顶(图2)。 有些平车装有高0.5~0.8米可以放倒的侧板和端板,需要时可以将其立起,以便装运一些通常由敞车运输的货物。近年来各种专用平车有了很大发展。
长大货物车 用于装载超长、超重和超限的货物,如大功率变压器、发电机定子和转子、大型机床、轧钢机牌坊、合成反应塔等。长大货物车的载重量可达数十至数百吨。按结构区分有:长大平车,为长度较一般平车长的多轴平车;凹底平车,俗称元宝车,底架中部装货平台比两端降低,可装载截面尺寸较大的货物;重联平车,由两个或两个以上平车或多轴平车重联而成,两端平车上设置可旋转的枕鞍,用于装运长型的自承货物;落下孔车,其装货平台上开孔,使货物的某些部分可以落在地板面以下,从而可以装载更大型的货物;钳夹车,货物通过它下部的耳孔和销、上部的支承同前后钳形梁的相应部位相联接,此时货物本身成为承载车体的一个组成部分,空载时,两钳形梁可相互联接;转向架常采取多轴形式,甚至把几个多轴转向架用桥架联接起来,组成组合转向架来支承车体。
背负式平车和集装箱平车 一些国家的铁路在汽车拖挂运输和集装箱运输广泛发展的基础上,为降低运输费用,与公路运输相竞争而发展的专用平车,用于装运汽车挂车或半挂车和集装箱。这种车辆采用关节式结构,相邻车端可共用一台二轴转向架以减轻车辆自重;采用小直径车轮,最大限度地降低装载平台的高度,以适应半拖车或集装箱体积大而重量较轻的特点。背负式平车上设有半挂车的支架,停车时可以放倒,以便用牵引车将半挂车由站台拉到连挂的平车上,或由平车拉到站台上。
轿车平车 发达国家铁路上为运输轿车而发展起来的一种专用平车。车体分为2~3层。常采用小直径车轮使平车得到较大的装载高度。设有跳板,以便轿车自行上下平车。
罐车 用于装运液态、气态或粉状货物的车辆,通常有纵向水平置放的圆柱形罐体,以及排卸装置和进人孔、安全阀等附属装置(图3)。 罐体内有表示装载量的容积标尺。旧型罐车顶上有空气包,作为液体膨胀的附加容器,新型罐车没有空气包,仅在装载时留出供膨胀用的容积。罐体为全封闭型结构,本身有足够的强度和刚度,因此有些新型罐车取消了枕梁间的部分底架,成为无底架罐车。这种罐车自重较轻,但由于所装货物多属易燃品或危险品,为了保证运输安全,罐体连接处必须有极高的可靠性。随着罐车的用途不同,结构也有差异。
粘油罐车 用于装载原油、矿物油等,通常在罐体下部外侧设有夹层加温套,卸车时通入蒸汽对货物进行加温,使其易于从下卸阀排出。
轻油罐车 用于装运汽油等轻质液态货物,这种罐车没有加温套,货物通常由上部进人孔通过抽油管卸出而不用下卸阀,以免渗漏发生危险。
酸碱类罐车 用于装运各种酸类或碱类液态货物。罐体内部通常有耐腐蚀涂层,或用不锈钢制造。罐体下部有加温套,上部设抽液管。
液化气罐车 用于装运液化气体。罐体能承受 2兆帕的工作压力,设有气相和液相阀,上部有遮阳罩。
粉状货物罐车 用于装运散装水泥、面粉等粉状货物。罐体为卧式或立式。卸货时把压缩空气通入气室,使罐内货物流态化,随气流经管道输送到指定地点。
保温车 又称冷藏车,用于运送易腐货物。外形似棚车,周身遍装隔热材料,侧墙上有可密闭的外开式车门(图4)。车内有降温装置,可使车内保持需要的低温;有的车还有加温装置,在寒冷季节可使车内保持高于车外的温度。按制冷方式的不同,保温车有不同类型。
冰箱冷藏车 利用冰盐混合物融化时吸热以降低车内温度。旧型冰箱冷藏车的冰箱设在车体两端,车内温度不够均匀,因而需增设强迫通风装置。较后出现的车顶冰箱式,冰箱沿纵向分布在车顶上,可以改善车内的温度分布,但也存在车辆重心高、需经常加冰加盐和清洗冰箱困难的缺点。冰箱冷藏车还要求在地面上设置加冰站网,有些国家已不采用。
机械冷藏车 利用液态制冷剂蒸发,吸收车内热量,再将蒸汽压缩至液态,通过冷凝器将热量散发到车体外部,如此循环,达到制冷的目的。常用的制冷剂有氨、氟里昂F12等。同冰箱冷藏车相比,机械冷藏车可以获得较低而较均匀的车内温度,而且温度能自动调节。机械冷藏车有车组和单节两种类型。中国铁路的机械冷藏车组有:23节式(包括20节货物车,1节柴油发电车,1节制冷机械车和1节乘务员车)和 12节式(包括10节货物车、1节带乘务员室的柴油发电车和1节制冷机械车),由发电车供电,制冷车以氨作制冷剂集中制冷,而以盐水在机械车和货物车间循环作为冷媒。此外尚有10节、 9节和 5节式,车组中只有1节带乘务员室的柴油发电车,其余为货物车,发电车集中供电,而由各节货物车上以氟里昂F12作制冷剂的制冷设备单独制冷。多节式冷藏车组只有在货物发运量足够大时,它的载重量才能得到充分利用,因而它的组成向着较少节数发展。单节机械冷藏车将发电、制冷、货物间和控制设备设在同一节车上,既可单独使用,也可编成车组,而且还可以自动控制实现无人管理,因而正在迅速发展。
无冷源冷藏车 车上仅有隔热车体而无任何制冷或加温装置。中国铁路新研制成的冷板式冷藏车即属此类。冷板式冷藏车车顶上设有长方形箱状容器──冷冻板,内装低晶共融溶液,靠地面上的制冷装置使溶液冻结。通常一次制冷足够一个运程的需要。车上的溶液可以重复使用,不需要沿途添加,因而可以节约运输时间。无冷源冷藏车在一些国家的铁路上得到越来越多的应用。
此外,还有用干冰(固态二氧化碳)、液态二氧化碳、液态氮等作制冷剂的冷藏车。
道路水泥除具有普通水泥的理化通性外,特别重要的是它还具有良好的耐磨性,收缩率小,应变能力高,强度高,抗冲击性能好,抗冻性能好,弹性好等特点。道路水泥混凝土能长期经受高速车辆的摩擦,循环不已的负荷、载重车辆的振荡冲击、温度变化产生的胀缩应力和冻融,因此,在公路和机场跑道的修建中,道路水泥是一种优良、耐久的铺设材料。
2 配料方案与生产工艺
道路水泥要求强度高,混凝土抗折性能好,耐磨性好和抗干缩性好。
从表1可看出,C3S是熟料强度来源的主要矿物,而水泥水化产物收缩率的大小主要受制于C3A的含量,C4AF是一种水化后产物收缩小,抗冲击力强和化学稳定性好的矿物。为了保证熟料中硅酸盐矿物在液相中的形成及控制铝酸盐矿物的含量,有必要在道路水泥中增加铁铝酸盐的含量。在实际生产中采用高铁、高饱和比、低铝氧率的配方。
1.根据国外道路水泥标准(见表2)和水泥熟料中各矿物组成的水化情况以及弹性模数与熟料矿物的关系(见表3),我们在道路水泥生产中选择了熟料中:Fe2O3控制在6.0~6.3%,C4AF控制在18~19%,C3A<5%;KH=0.95~0.98、n=1.6~1.8、P≤1.0的配料方案。
表1 熟料中各矿物水化情况
矿 物
抗压强度 MPa
加 水
(%)
收缩率
(%)
3天
7天
28天
C3S
C2S
C3A
C4AF
24.21
0.49
1.76
11.47
30.97
1.37
7.55
12.15
42.14
3.43
8.13
14.41
13
13
13
13
0.048
0.020
0.102
0.025
表2 国外道路水泥标准
国 别
化 学 成 分(%)
抗压强度(MPa)
抗折强度(MPa)
凝结时间
(时∶分)
C3A
MgO
SO3
烧失量
C4AF
3天
7天
28天
3天
7天
28天
初凝
终凝
日 本
苏 联
罗马尼亚
<6
≤8
≤6
-
-
≤2.5
2~3
3.5
≤3
-
-
<3
-
≥14
≥18
-
-
15
-
-
26
-
51.5
40
-
-
3.5
-
-
5.5
5.9
-
6.5
≥2∶00
≥1∶30
≥2∶00
-
-
-
表3 弹性模数与C4AF的关系*
编号
弹性模数
C4AF
C4AF+C3A
1
2
3
4
212000
240000
190000
205000
12
9
14
13
22
19
19
16
*为日本试验结果(28天龄期)
2.严格控制入窑生料成分,配料均匀稳定提高TCaCO3值的合格率,稳定立窑热工制度,确保熟料质量。
3.控制配热,严格控制外加煤的用量,因为煤灰中含有较高的Al2O3;窑内通风均匀,避免出现还原气氛而导致的结大块、CaO增高、黄粉增多等不良因素。另外窑工操作要合理,底火要稳定。
4.目前国内大部分厂都使用复合矿化剂,在烧制高铁、高饱和比、低铝的道路水泥熟料时,应注意掺量的控制范围。国外资料介绍:若向C-A-F系统中引入氟,则可发现C3A含量有明显的下降,C4AF的量亦有所下降。如图所示。
熟料中氟含量对C3A、C4AF的影响
(1)表示氟对C3A含量的影响;(2)表示氟对C4AF含量的影响
由图可看出氟对熟料中熔剂矿物影响较大,直接影响熟料的矿物组成分配,为确保道路水泥熟料各率值合理,熟料中CaF2掺量控制在0.5~0.8%、SO3含量保持在1.2~1.5%较为适宜。
3 立窑生产道路水泥对原材料的选择
为了保证道路水泥性能指标的合格,在选用原燃料时应注意以下几点:
1.石灰质原料:为了获得较高饱和比的熟料,并使熟料中CaO含量达到一定基准值,应选用品位较高的石灰质原料。
2.粘土质原料:对粘土质原料要求比较严格,选用SiO2含量高、Al2O3含量低的粘土较为适宜,以控制熟料中C3A的含量。
3.铁质原料:合格的铁粉是为道路水泥熟料提供适量Fe2O3的重要保证,铁质原料中Fe2O3含量应在50%以上。
4.燃料:煤作为燃料,其质量的优劣对道路水泥熟料矿物组成的形成影响较大,应选择发热量高、煤灰分中Al2O3低的煤作为烧成用煤。
5.在严格选择各种原燃料的同时,对进厂原燃料应采取相应的预均化措施,控制出磨生料细度,使TCaCO3、Fe2O3、含煤量和细度在控制范围内波动,从而磨出合格的生料,为立窑煅烧出合格的水泥熟料创造良好的条件。
4 熟料煅烧
道路水泥熟料是一种高饱和比、高铁相的硅酸盐水泥熟料,在煅烧过程中,其液相量出现温度低、液相量大且粘度低,这种情况一方面有利于硅酸盐矿物的生成和fCaO的吸收。另一方面又容易结大块和粘边,而且底火层脆弱,特别是当用风不当,出现还原气氛时,很易形成低共熔点的共熔化合物,粘结成大团,影响窑内通风和正常操作;在有外加煤的情况下,如用煤量大,煤粒度偏细,在用风量没有跟上的情况下,将使熟料中产生大量的Fe2+和单质铁,加速β-C2S向γ-C2S的晶型转变,二次fCaO增多、强度降低,也失去了熟料的耐磨性高,干缩小的特点,因此,在整个试烧过程中应严格控制煤的用量。
在煅烧过程中合理的用风是煅烧道路水泥熟料的关键之一,立窑熟料不仅要求其化学成分符合设计要求,而且要使各矿物结晶良好,晶体发育正常,颗粒尺寸合适。针对这种情况,要向窑工交底,规定尽量采用浅暗火煅烧,整个过程中达到风、煤、加料、卸料的平衡。
集装箱(Container)是一种货物运输设备,便于使用机械装卸,可长期反复使用。也称作"货箱"或"货柜"。
用于货物运输的集装箱应具备以下几个条件:
(1)全部或局部封闭,构成一个装货用的仓;
(2)具有永久性,因此足够坚固,可供一再使用;
(3)具有特别设计,便于使用一种或一种以上运输方式载运货物,而无须中途重装;
(4)设计是为了易于装卸,特别是从一种运输方式搬到另一种运输方式的时候;
(5)设计是为了易于装满和卸空货物;
(6)内部容积为一立方米或一立方米以上。
通用的干货集装箱是一个六面长方体,它是由一个框架结构,两个侧壁,一个端面,一个箱顶,一个箱底和一对箱门组成的。
TGV列车属于载客列车,除了在巴黎、里昂和普罗旺斯之间有少量邮政货运外,TGV主要用于运送乘客。TGV是继日本新干线之后的世界第二条商业运行的高速铁路系统,后者于1964年10月1日开通。
TGV(如右图),是SNCF,法国国家铁路公司的注册商标。 动力集中配置,车辆铰接式连接
T GV列车采用铰接式动力集中配置方式,列车编组始终保持两端为动力车,拖车之间铰接式连接,整个动车组不可分解独立运行。法国铁路认为这种结构方式具有一系列优点:
(1)动力学性能好,利于安全运行。这种列车具有优良的整体性,对列车蛇形运动加强了约束,有利于列车安全运行。最明显的一例子是:1993年12月21日,一列TGV-R动车组以300km/h的速度在北方线路上高速运行时,由于暴雨造成7km长的路基塌陷,引起尾部车辆脱轨,列车向前冲了2km停下来,令人惊奇的是,列车竟没有一辆倾覆,仅有3名旅客轻伤。
(2)转向架数量少,空气阻力小。由于两个车辆共用一个转向架,因此使转向架数量少;又由于车辆之间没有车钩,铰接式联接,则使车辆之间纵向间隙小,可平滑过渡,空气阻力小,列车整体空气动力学性能好。
(3)振动小、噪声低。由于铰接式转向架二系悬挂支点高,车辆重心低,从而改善了侧滚振动;同时转向架位于两辆拖车之间,使得旅客座位处振动小、噪声低,提高了旅客乘坐的舒适性。
(4)转向架轴距大,高速稳定性好。铰接式转向架便于加大轴距,从而可以提高转向架高速时的运行稳定性。
(5)提高双层客车的载客量。由于采用铰接式转向架,可以将双层客车的通道设在上层,从而减少了楼梯占用面积,增加了座席面积,为列车增加载客量提供了最佳结构。 (一)动力转向架
第一代高速列车TGV-PSE的动力转向架Y230是在法国燃气轮动车组转向架Y226型的基础上发展而来的,并被法国所有的第二代、第三代高速列车用作动力转向架。
Y230型转向架为无摇枕式转向架,它最明显的优点是结构简单明快,便于组装和拆卸,可靠地实现了牵引电机体悬和较好的驱动动力学性能,是典型的动力集中式高速列车体悬式动力转向架。
Y230型动力转向架的主要技术参数
1.转向架轻量化
Y230型转向架自重7.263t,采取如下措施减轻转向架的重量:
(1)采用无摇枕式转向架,取消了摇枕,由螺旋型圆弹簧直接支承车体,为防止车体相对于转向架横移过量,在枕梁中部装有两个刚度递增的横向橡胶止挡;
(2)构架由箱型的鱼腹形侧梁和横梁组成,采用H形焊接结构;
(3)齿轮箱体采用铝合金铸造。
2.牵引电机悬挂与驱动系统
(1)牵引电机悬挂
Y230型转向架的牵引电机与其输出端相连的三级变速齿轮箱构成一个整体单元,通过三点支撑在车体上。
(2)驱动系统
Y230型转向架驱动系统示意图和布置图如图2和图3所示。牵引电机的输出扭矩通过“三爪伸缩方式万向轴”传给轮对齿轮箱,带动轮对转动。
①牵引电机变速箱
体悬的牵引电机变速箱为带中间齿轮的三级传动齿轮箱,采用斜齿轮传动,齿轮箱体由铝合铸造。
②三爪伸缩式万向轴
三爪伸缩式万向轴与电机轴和轮对轴平行,将牵引电机输出扭矩传给轮对齿轮箱,它的中部是带有三凹槽的销套,带有3个滚动轴承的万向轴轴杆嵌在凹槽中,万向轴可以在销套内自由伸缩±120mm。
③轮对齿轮箱
轮对齿轮箱是二级齿轮箱,采用直齿轮传动,齿轮箱体也是由铝合金铸造。
3.一系悬挂和轴箱定位
Y230型转向架的一系悬挂和轴箱定位方式采用钢螺旋圆簧和圆柱形橡胶金属叠层弹簧的复合结构方式,每轴箱各配一个垂向液压减振器,如图4所示。一系悬挂的静挠度为59/70mm,单侧纵向刚度为120MN/m,单侧垂向刚度为131MN/m,等效横向刚度与400mm长轴箱定位拉杆的等效横向刚度相当。
4.二系悬挂
二系悬挂采用高挠度圆簧两组,每组两个,两端加橡胶垫,以缓解弹簧横向变形的应力,并降低噪声。同时,还加装了两个垂向液压减振器、一个横向液压减振器和两个抗蛇型液压减振器。二系悬挂静挠度为87/105mm,纵向刚度为0.35MN/m,垂向刚度1.63MN/m。
5.轴箱与轮对
Y230型转向架固定轴距为3000mm,车轮直径为920mm(磨损到限850mm),车轮踏面采用1/40锥形踏面,簧下质量为4.3t。每台转向架轴箱轮对总重量为3086+880 kg(传动装置部分),轴径为150mm。轴承采用TIMKEN-AP型双排锥形滚柱轴承。
6.中心销牵引装置
由于Y230型转向架构架为H形结构,空间较小,因此采用带橡胶球铰的T形中心销牵引,如图5所示。中心销位置较低,牵引点距轨面460mm,以减小轴重转移。T形中心销的一端用两个橡胶弹性球铰连接在心盘上,心盘座用螺栓连接在车体底架的枕梁上;另一端插在一个带橡胶弹性球铰的牵引销套中,此销套焊接在构架枕梁上。上下3个橡胶弹性球铰转动不受约束,配有自润滑衬套。它们在纵向可缓冲牵引制动时的冲击;在横向可减轻轮轨的横向作用力,减少轮缘与钢轨的磨损。 LGV(lignes àgrandevitesse,高速铁路线)的铁路信号系统为TVM-300与TVM-430,TVM-430为TVM-300的升级版本,两者均为以轨道电路为基础,并由此将相关讯息传输至机车的车载系统,且均支持单双线运行。
TVM-300采用阶段式降速,驾驶须按车载系统显示的速度进行手动减速,否则超过规定的速度限制后系统将启动紧急制动予以防护。为缩短列车运转间隔并增加线路容量,TVM-430则改用连续式降速,但驾驶仍然需要按车载系统显示的速度进行手动减速。
TVM-300与TVM-430两者均为容许进入占据区间设计,除车站与道岔区域外,驾驶按照减速信号停车后允许以低速(30 公里/小时以下)开车进入前方已占据的闭塞区间内。
为了让列车调度与单双线运转更加方便,LGV在主线轨道上每20至30公里设置一组道岔与紧急停靠侧线。通过道岔切换轨道时,列车允许的通过速度为160至170 公里/小时。紧急停靠侧线可供列车在执行故障排除或等待救援时临时停靠使用,避免影响主线的运行。 TGV列车最初由法国阿尔斯通公司制造,如今通常由转包商制造,例如加拿大的庞巴迪宇航公司。