我国高速动车组转向架技术发展与展望

我国高速动车组转向架技术发展与展望

王硕,林柳,赵耸,夏遵奥,李志鹏

长春中车轨道车辆有限公司

摘要：高速动车组是我国铁路运输发展的重要组成部分，而转向架则是高速动车组运行中不可或缺的组件之一。本文通过对我国高速动车组转向架技术发展的回顾和分析，总结出现阶段存在的问题，并提出相应的应对策略，以期推动我国高速动车组转向架技术的进一步发展和提高。

关键词：高速动车组；转向架；技术发展

引言：高速动车组是我国铁路运输的重要组成部分，其快速、安全、舒适的运行速度及稳定性，为我国交通运输事业的发展做出了重要贡献。而高速动车组的运行离不开转向架这一重要组件，其所处的环境和受到的挑战也越来越多，因此，提升高速动车组转向架技术的水平，已成为我国铁路运输行业面临的一项重要任务。

一、我国高速动车组转向架技术发展现状

1.转向架轴承寿命短。转向架轴承寿命短主要是由于高速动车组的运行环境和路况复杂，导致轴承承受的载荷、震动、冲击等作用较大。在高速运行过程中，轴承受到的往复载荷和滚动接触应力也较大，使得轴承表面容易疲劳开裂、脱落，进而影响到其使用寿命[1]。同时，由于转向架结构和制造工艺的局限，轴承与其他零部件之间的匹配程度和配合精度难以达到理想状态，也会影响到轴承的使用寿命。

2.转向架结构不够优化。传统的转向架结构存在一些缺陷，主要表现为结构重量较大、制造成本高、易受力点影响等。由于高速动车组需要在高速运行过程中承受大量的惯性力和运行阻力，因此转向架的结构优化显得尤为重要。结构重量过大不仅会增加动车组的总重量，而且会使得整个动车组的能耗增加，导致运行经济性降低。此外，由于制造工艺水平不高，传统的转向架结构难以实现精密配合，易受力点影响，因此会出现一些安全隐患。

3.转向架维护成本高。由于高速动车组运行环境复杂，轴承、传动装置和制动系统等配件容易受到损伤和磨损，需要经常检修和更换。此外，维护工作需要专业技术人员进行，需要购买专业工具和设备，这些都需要较高的成本支出。同时，如果维护不及时或者不合格，将会带来安全隐患和经济损失。维护成本高的主要原因是转向架本身的复杂性和维护的重要性。

二、加快我国高速动车组转向架技术发展策略

（一）加强轴承研发，提升轴承寿命

随着工业制造的发展，轴承作为一种基础零件，具有重要的功能和地位。但是，随着使用寿命的增加，轴承短寿命的问题也日益突出，给生产和使用带来了许多不便和经济损失。因此，加强轴承研发，提升轴承寿命已成为一个非常重要的课题。

首先，我们可以通过加强材料研发，提升轴承的耐磨性和耐腐蚀性，进一步提高轴承使用寿命和稳定性[2]。例如，采用先进的复合材料、高强度钢材或特殊合金材料，可以显著提高轴承的耐久性和抗腐蚀能力，有效降低轴承损坏率和维修成本。此外，采用新型的表面处理技术，如化学镀、电镀、喷涂等方法，也可以提高轴承的表面硬度和平滑度，进一步提高轴承的使用寿命。

其次，我们还可以通过制造工艺的提升，改善轴承的制造质量和精度，降低轴承的噪声和振动，进一步提高轴承的使用寿命和可靠性。例如，采用精密加工、数控加工、自动化制造等现代化的制造工艺，可以有效提高轴承的尺寸精度和表面光洁度，降低轴承的摩擦损失和热损失，延长轴承的使用寿命。此外，采用精密检测、非接触式检测等高精度的检测技术，可以有效检测轴承的尺寸、形状、位置和旋转速度等参数，进一步提高轴承的制造质量和稳定性。

（二）优化转向架结构，提高运行效率和经济性

首先，我们可以通过结构设计的优化，减轻转向架重量，提高高速动车组的运行效率和经济性。例如，采用先进的材料，如铝合金、复合材料、钛合金等，可以减轻转向架重量，降低车辆的能耗和空气阻力，提高车辆的运行效率和经济性。此外，采用新型的结构设计，如减少转向架件数目、增加受力点、采用流线型外形等措施，可以有效降低转向架的重量，提高车辆的加速性、制动性和稳定性。

其次，我们还可以通过提高制造工艺水平，改善转向架受力点的分布，进一步提高高速动车组的运行效率和经济性。例如，采用先进的数控加工、自动化制造等现代化的制造工艺，可以提高转向架的制造精度和质量，降低制造成本和生产周期，提高生产效率和经济效益。此外，采用CAE分析、有限元分析等高精度的分析技术，可以对转向架的受力分布和变形进行精确计算和模拟，优化转向架结构，改善受力点分布，进一步提高车辆的运行效率和经济性[3]。

（三）降低维护成本，提高转向架的使用寿命

为了实现降低维护成本、提高转向架使用寿命的目标，可以采取多种手段。首先，加强定期维护是保证转向架正常运行的重要措施。在每一次列车停靠检修站时，必须对转向架进行全面检查，包括检查转向架的轮对、轴承、悬挂系统、制动器、液压系统等各个方面，发现问题及时处理。其次，提高技术水平也是保证转向架正常运行的关键。通过加强培训，提高维修人员的技术水平，可以更好地诊断和解决转向架故障，避免由于技术问题造成的维修不当和损失。

除此之外，预防性维护也是降低维护成本、提高转向架使用寿命的有效途径。通过对转向架的运行情况进行监测、分析和评估，制定科学的维修方案，定期更换易损件和润滑油等，可以减少转向架故障的发生，延长其使用寿命。同时，还可以采用先进的监测技术，如振动监测、温度监测等，对转向架的运行情况进行实时监测，及时发现问题并进行处理，以保证转向架的正常运行。

四、结束语

高速动车组转向架技术的发展，是我国铁路运输行业发展的重要组成部分，也是实现高速、安全、舒适运行的重要保障[4]。在面临越来越多的挑战和问题的同时，通过加强技术研发和创新，优化结构设计和材料制造，降低维护成本等手段，可以进一步提高高速动车组转向架的整体性能和使用寿命，为我国铁路运输行业的可持续发展做出更大的贡献。

    参考文献

[1]周殿买,许东日,徐芳,舒友,刘超,赵文学,韩庆利.我国高速动车组转向架技术发展与展望[J].铁道车辆,2022,60(05):1-4.

[2]何武山.动车组转向架部件智能清洗中心关键技术研究[J].铁道建筑技术,2022(10):193-196+216.

[3]张志波,张振先,冯永华,董威,梁海啸,王旭.高速动车组转向架综合智能检测技术研究[J].铁道车辆,2021,59(06):40-44.

[4]李连峰,张晓磊,刘林.动车组转向架静载试验台校准技术研究[J].铁道车辆,2021,59(06):109-112.