沒有心盤的列車轉向架是如何通過軌道曲線的?

題主初級火車迷一個,有一個問題一直沒想明白,普通貨車轉向架通過心盤與車身連接,通過曲線時轉向架以心盤為中心旋轉讓車輛通過曲線,結構很像公路上的半掛貨車,非常好理解,如下圖

但是高速客車的轉向架有二系減震,在兩側裝有空氣懸掛,中間沒有安裝心盤,車身似乎是直接坐在兩個氣囊上,如下圖

那麼我的疑惑就是,如果車身真是我所說的直接坐在轉向架兩側的氣囊上,那通過曲線時轉向架如何移動?通過氣囊的形變?這樣通過小半徑曲線時不會把氣囊拉壞嗎?


這裡有兩個問題:減震,驅動。然後涉及三加一個方向:縱向、橫向、徑向,以及垂向。
減震是減少震動傳導到車體,提高車體內乘客的舒適性,也就是垂向抗力。驅動是車體與轉向架的縱向力學傳導。

心盤屬於後者,沒有前者的任何功能,在車輛進入曲線後,由於其自身的圓對稱結構,可以以心盤軸心做Z軸旋轉,亦即徑向。
空氣彈簧屬於前者,一般不具各後者功能。於是,設置了空氣彈簧的轉向架,普遍還需要設置縱向牽引桿以完成縱向力學傳導:或者由轉向架傳遞到車體(動力轉向架);或者由車體傳遞到轉向架(拖車轉向架)。那麼在設置牽引桿時,會綜合考慮車體長度、轉向架軸式軸距、車輛通過最小曲線半徑等各種條件,設計牽引桿機械結構,保證徑向運動時,牽引桿能夠產生相應位移。

比如東風4的轉向架牽引桿採用了兩段結構,貫穿轉向架的橫樑和和連接橫樑與車體牽引桿底座的兩根縱桿,包括橫樑和轉向架框架的連接,所有連接位置均為活動連接,即兩部件可以相對旋轉。圖請自行尋找。


1.這個氣囊的學名叫做空氣彈簧;
2.車體坐在四個空氣彈簧上邊,就像人兩隻腳踩在兩個強度足夠的氣球上邊。正常工作的空氣彈簧能提供水平面上四個方向的剛度;
3.空氣彈簧充氣後,內部有足夠的空間提供轉向架完成相對於車體的迴轉運動;
4.帶空氣彈簧的轉向架中心同樣有縱、橫向牽引拉杆,同樣可以起到限制迴轉中心的作用。

這是今天專門爬到車底拍的圖片


Y32轉向架是這樣的,應該更好理解一些吧。空氣彈簧和輪胎差不多,相比高圓簧的特點只是受力下長度改變小罷了。左右拉扯的話,垂直受力不改變,只是改變水平的形狀,應該影響更小。我不是機械專業,胡亂回答,錯了請糾正。


心盤可以沒有,中心銷一定要有。

當然也有一種假想心盤的轉向架設計,比較特殊

只在部分轉向架設計上看得到


躺在病床上半死不活的我來答一發
這是一個好問題,因為UK的火車站台迷之比所有火車矮一截,導致Class158的二級減震的大輪胎暴露在外,即使是不關心火車的人也會好奇地問這個大輪胎是幹啥的。

題主問題裡面出現了兩種轉向架,一種是同我提到的空氣懸掛,另一種為全彈簧設計,其實二者區別不小,在全彈簧設計中,既有直接把二級減震固定在車身上的,也有加一道transom壓在二級減震上然後再通過transom上的心盤連接車身的,可以說全彈簧設計非常靈活。至於transom是啥,字典翻譯就是橫樑,火車專業翻譯未知。

至於空氣懸掛常常伴隨著更加多的其他設計一起出現,最典型的就是高度感應設計,當火車載重加大時會給氣囊也就是大輪胎加壓保持車身高度控制行駛品質。這種設計的轉向架是直接連接在車身上的,並沒有心盤設計。

Ref: http://www.railway-technical.com/archive/vehicle-suspension-systems.pdf


車輛與轉向架相連接的另外一個關鍵部件是中心銷,保證轉向架有轉動自由度,過曲線就是通過空氣簧的扭曲變形來實現,所以曲線半徑及通過速度都有規定。

心盤是帶搖枕的轉向架的轉動結構,搖枕與車體連接,搖枕通過心盤實現與轉向架構件的轉動,一般為硬摩擦(接觸面都加工成鏡面)。


這種車輛的空氣彈簧作為二系懸掛,本身就起到了緩衝側向力的作用,在緩衝側向受力的時候應該也會造成很大的形變吧。
所以拐彎的時候的這點形變應該不足以拉壞空氣彈簧。
參考汽車的液壓襯套。
不太懂,強達的...


跟空簧沒關係,轉彎是在離心力下輪對踏面跟鋼軌接觸半徑不同


隨便一答可能不對啊,
轉向架上有中心定位銷哈
還有二系彈簧負責傳遞轉向架對車體的減震緩衝
通過曲線時空氣減震不足以影響到轉向架對車體的影響。
啊啊啊啊知識都忘得差不多了


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