1、动车组轮对及轴箱装置 车轮 车轴 制动盘 齿轮箱 轴箱装置 1 动力轮对轴箱装置 非动力车轮对轴箱装置 2 CRH1轮对组成 轮对设计能够承受高的轴荷重； 实心直盘式轮； 130 筒式轴承； 中空钢车轴，依据EN 13104(动车) 和EN 13103 （拖车）； 动车车轮上安装制动盘，拖车车轴上安装制 动盘； 国产车轮外形LMA； 车轮间内侧距离符合我国铁要求（1353mm） 。 3 1 有降噪和制的 2 3 箱 4 箱 5 箱装置 6 箱减振器支架（每 隔一个一个） 动轴轮对组成 4 拖车轴轮对组成 1 2 制 3 4 具有箱装置和箱减振器支架的箱 5 动车车轮 6 拖车车轮 7 拖车车轴
2、 动车车轴 车轴 8 轮对组装 轮对包括空心车轴及热压装配整体车轮，轮对装有锥形滚 柱轴承，滚柱轴承设置在轴箱里，动轮轮对装有热压装配 齿轮，而拖车轮对设置热压装配制动盘。 9 轮对组装（续） 拖车轮对组装 10 轴承 11 箱室 后盖 轴承 前盖 轴承环 密封板 端部垫圈凸缘密封 轴箱装配 12 新轮旧轮 CRH1车轮强度计算 Nastran Patran 软件 13 CRH2 轮对轴箱结构 u 车轴 u 车轮 u 制动盘 u 轴承 u 轴箱 u 齿轮箱传动装置 14 u 采用空心车轴，高频淬火, 镗孔径60mm, 材 料为S38C，轴颈直径130 mm，超声波探 伤检测； u 动力转向架上
3、，两车轴均为动力轴，动力轴 安装有齿轮传动装置，它通过装在车下的牵 引电机和万向轴驱动； u 由于动力轴的空间有限，因此，动力轴上未 安装轴盘式制动盘； u 拖车转向架上，两车轴均为非动力轴。 CRH2 车轴 15 名称格 一 般 参 数 重定 重（M14T，T12.5t）最高速度250km/h 150%乘（M15T，T13.5t）最高速度200km/h 200%乘车（M车16T，T车14.5t） 制动盘设计条件为250km/h 径860mm（磨耗限度790mm） 气温-25-400C 构成4M4T（200km/h），将来也可使用6M2T（250km/h） 速度运速度：200km/h，最高 速
4、度：250km/h 减速度 最大4.04（km/h）/s 坡度最大坡度：-12 0/00（200km/h行区），既有：-30 0/00 内距：1353+2/-1mm 平衡：以5kg cm目，最大不超205kg cm 速度及重：200km/h，M15T，T13.5t（150%乘） 250km/h，M14T，T12.5t 安全系数：脱轨系数， 减载率 材质：S38C高频淬火轴 材：SSW-Q3R 踏面硬度： 44-50 HS 踏面形状：LMA 轮缘宽度：135mm 承滑脂滑 承直径：130mm CRH2 车轴 16 CRH2 车轴 动车转向架的轮轴 17 拖车转向架的轮轴 CRH2 车轴（续） 1
5、8 车轴强度计算与校核 19 车轴强度计算与校核（续） 20 CRH2 车轮 l 车轮是铁道车辆用碳素钢整体碾压车轮， 具有较好的弹性和优良的防噪声性能； l 车轮直径860 mm、宽度135mm，车轮材 质为SSW-Q3R； l 车轮踏面为LMA磨耗型踏面，轮缘高28 mm，最大可能的磨耗半径为35mm； l 在车轮上装有轮盘一体锻钢式制动盘，制 动盘外径 725 mm（有效外径 720 mm） 、厚度为133 mm。 21 CRH2制动盘 1. 在拖车转向架中，两车轴均为非动力轴， 非动力轴上安装有外径670 mm、厚度 97mm的二分割锻钢制的轴盘式制动盘。 2. 制动盘的结构由制动盘环
6、和盘毂组成，制 动盘与盘毂通过螺栓、垫块和弹性套等联 接，制动盘毂与车轴为过盈配合。 22 轴承 23 轴承基本参数 名称位格 承型式日本NTN承，密封双列 柱承 内直径mm130 内度mm150 外直径mm230 外度mm160 滑方式滑脂 内与外材承用表面淬火（或同等品） 柱材SUJ2（或同等品），具有真空溶解材或同等性能 重kN137.2（14t）156.8（16t） 簧下重量kN19.6（2t） 最高速度km/h250200 最高速rpm1608（平均径）1286（平均径） 直径mm平均825（寿命算，860-790） 寿命万km以上500（目） 24 轴箱 u 轴箱体为钢结构，材质采
7、用铸钢SC450 （JIS G 5101）； u 轴箱前盖采用铝合金铸件 AC4CH-T6（ JIS H 5202）； u 轴箱后盖采用铝合金板材 A5083P-O（ JIS H 4000）或者铝合金锻造材料 A5083FD-O（JIS H 4051）； u 采用上下分体的结构，用螺栓连接组装 。 25 轴箱组成 26 轴箱体 u 在内径部分的前盖端部，为了抑制轴承而设有 内壁； u 在上部设有用以嵌入轴弹簧座的轴； u 设置有减振器底座； u 在下面设有用于安装排障器的底座； u 在下面设有车轴探伤油的排放孔（在需要采取 防尘措施时，应用螺栓或橡胶塞等塞住）； u 轴箱支撑橡胶安全部分的机械
8、加工是与压板同 时加工的，打上刻印便于组合管理。 27 前盖 目的：需要安装速机，安装前盖；不安装安装 速机的部位，了防水、防，也需要有前盖； 材：合金件（AC4CH-T6， JIS H 5202）； 形状：在箱体的安装部分嵌合构。 前盖与后盖 后盖 目的：固定承。基于装上的原因，上下两部分分割并使 用螺栓固装； 材：碳（S45C，JIS G 4051）； 形状：在箱体安装部分嵌合构，了固定承，在与 箱体的安装上有隙（0.5mm），与承截油之 有1mm左右的隙，了防水、防，有沟槽（迷式密 封圈）。 28 板与橡胶盖 板 目的：用于安装箱支撑橡胶部件，需要与箱体行一体式 机械加工，打上刻印并行合
9、管理； 材：碳 （SC450，JIS G 5101），或者是一般构用 制材（SS400，JIS G 3101）； 注意事：了防止承支撑橡胶安装，有定位。 橡胶盖 前盖前端探开口部分安装橡胶盖，用以防水、防； 箱体内部在高速入隧道等出力，箱体内部（ 前盖）有气密性，所以需要有在力 行放气的装 置，此在橡胶盖上有泄气孔； （LKJ2000用速度感器是安装在前盖前端的，橡胶盖上不安 装，此，在前盖上有放空气放泄孔）。 29 齿轮箱驱动传动装置 30 轴箱 轴箱体 轴承 前盖 后盖 弹簧座 减振器座 31 轴箱（CRH2） 1. 作为连接轮对与构架的重要零部件，采用了轴箱转 臂一体式结构设计，其目的是
10、为了简化结构，降低 自重和便于组装和维护检修，有利于提高车辆运行 稳定性； 2. 材料为普通铸钢SC450； 3. 轴箱内的轴承外圈通过轴箱前后盖来定位； 4. 轴箱前盖因装用的速度传感器不同而略有差异，为 降低转向架簧下重量，前盖采用了高纯度铝合金铸 件AC4CH-T6材料； 5. 轴箱后盖采用铝合金板材A5083P-O或者铝合金锻 造材料A5083FD-O，采用上下分体结构，用螺栓连 接组装； 6. 轴箱强度需经过强度计算和校核。 32 轴承（CRH2） 33 CRH3 箱构 动力轮对 轴箱装置 非动力车轮 对轴箱装置 34 1. 符合EN 13260、EN 13261和 EN 13262
11、， UIC 510-2、510-5和813的定，以及中国国家路供 技条款和另外有束力的UIC和EN准； 2. 成包括力 成和非力 成； 3. 力 成安装在力向架上，包含两个 箱装置； 4. 非力 成安装在非力向架上，包括两个 非力 箱装置； 5. 力、非力 箱装置均由（包括和 ）、箱体、定位臂、箍及性定位套 、油减振器、承、箱簧、冲橡胶、上 板、下板等零部件成。 符合准及基本成 35 1. 力和非力向架主要区在于座 和制座不同； 2. 力向架有用于安装的座而没有安 装制的座，上安装有一个箱成 和两个装制； 3. 非力向架有用于安装制的座而无 安装的座，上安装有三个装制 ，因此两个的有所不同。
12、两种 箱装置主要区 36 1. 空心，中空直径30mm，按疲 寿命20年，材A4T； 2. 材料的用将依据300km/h的运行速度和 350km/h的速度而定； 3. 整体，新 直径920mm， 磨耗到限 向架直径830mm，拖向 架直径860mm，通一沟槽出径向磨 耗到限位置； 4. 向架要制造成可安装装式制的 构，必 成可以安装噪音吸音器；拖 向架的要制造成可以安装装制的 构； 与 37 5. 每个箱配一个SKFTBU 子承； 6. 如要更 ， 承以及接地刷等要首先 移除，使用油方法将移出和将新接 到上（通 工具和助装置就能完成 ）。 7. 上的座表面要涂一，以避免座表 面被力坏。 8.
13、踏面外形与行道条件相匹配并且要 使道疲、运行安全性、引性能和乘坐舒 适性得到最佳化。 与 （） 38 轴箱组成 箱上有簧安装座和垂向减振器座，箱由 制成，并使用 子承TBU130 x240 x160。 承箱分体，其下部可分离以便更 ，箱上安装有温感器，以及部分端安装有 速度感器。 39 CRH5 箱构 u 车轴 u 轮对 u 轴承 u 轴箱 u 制动盘和车轮装配 40 轮对（CRH5） u由合金钢轻质车 轴和轻质整体车 轮制成； u铸钢通风式制动 盘（厚80 mm、 直径为640 mm） ，具有良好的能 量释放性能； u制动盘通过6个 螺栓固定在盘毂 上，盘毂和车轴 过盈配合。 41 CRH5
14、车轴 为提高车轴的疲劳安全性，采用高频淬火热处 理和滚压工艺。 采用空心车轴，其目的主要是为了进行车轴超 声波探伤，同时也起到降低簧下重量的作用； 车轴应进行旋转弯曲疲劳试验。 42 车轴 u 空心，中空直径65mm，材 30NiCrMoV12，依据UNI 6787-71准加工制造( UNI6787-71：用于路 的、具有高疲强度 和性特性的、 的特殊合金 造）； u 可通孔探行无 ， 准 EN 13103、EN13104、EN 13661和UIC 811-1； u 力向架上一根力 一根非力 ，非 力向架上两根均非力 ； u 在力向架上，非力 装在向架的外端 ， 装在向架的内端，接受在体上的
15、机通万向 来的力。 43 车轴（续 ） 动力车轴 非动力车轴 由箱承座、座、两个制座、 承座和身成，2180mm；非力由箱 承座、座、三个制座和身成，2180mm 。 44 车轴（续 ） 名称直径（mm）公差（mm） 最小最大 192+0.240+0.265 制194+0.254+0.285 中心制196+0.254+0.285 名称直径 （mm） 公差（mm） 最小最大 189+0.240+0.265 制191+0.254+0.285 中心制193+0.254+0.285 新轴和维修后车轮和制动盘的安装座的直径和公差 ： 如果在车轮或制动盘拆卸过程中发生损坏，可将安装座直 径尺寸减小的最低容
16、许值： 45 车轴强度计算与分析 1- ；2-套；3-座；4-身；5-身；6-制 座；7-制 座； 8-身；9-承圈；10-承座；11-身；12-身 动 车 车 轴 计 算 点 46 车轴强度计算与分析（续） 1- ；2-套；3-座；4-身；5-身；6-制 座； 7-制 座；8-身；9-身； 10-制 座 拖 车 车 轴 计 算 点 47 车轴疲劳极限 材料身表面缺口身表面座配合表面短配合表面 830NiCrMoV12316 MPa120 MPa175 MPa120 MPa 48 制动盘 1. 轮盘材料一般为铸钢或锻钢，内外侧轮盘通过 均布的连接螺栓 安装在车轮辐板上； 2. 轮盘背面设有散热
17、筋，并可提高盘片的承载刚 度； 3. 为有效释放在制动过程中造成的热变形，盘片 与车轮辐板安装侧 预先设置了反向翘曲； 4. 制动盘具有耐高温冲击和稳定的摩擦系数的特 点； 5. 试验时应检测制动盘温度、闸片温度、磨耗量 及耐久性等内容。 49 制动盘固定 50 制动盘 51 车轮 u 整体车轮所用材质为符合UIC标准 的R8T； u 车轮设计和制造标准执行EN 13262 ：2003 (铁路应用-轮对核转向架- 车轮-产品要求) 和 UIC 812-2； 新 的 直径890 mm 磨耗到限的 的 直 径 810 mm 度135 mm 踏面形式XP55 装配直径192 mm 度180 mm 整
18、体 的最大重量 311kg 52 车轮（续） 利用ANSYS有限元分析件，建立新和完 全磨耗到限的有限元模型，三种荷工况和 特殊荷行分析算，果表明，整体 的静强度和疲强度均足UIC 510-5的要求。 工况垂向力(N)横向力(N) 直路上运行Fz1 = 1.25Q.gFy1 = 0 曲路上运行Fz2 = 1.25Q.gFy2 = 0.7Q.g 道岔Fz3 = 1.25Q.gFy2 = 0.42Q.g Fy3 = 0.6Q.g Q：轨道上每个车轮上承受的车辆质量 53 装配方法直径(mm)盈量(mm) 孔最小最大 1920 -0.035192+0.265+0.2400.2400.300 194+
19、0.029 0194+0.285+0.2540.2250.285 中心196+0.029 0196+0.285+0.2540.2250.285 制动盘和车轮装配 1. 在装配部件前，应确定所有相关圆柱表面都符合图纸规 定的几何形位公差和装配尺寸公差；该表面不可以有生 产过程中造成的划伤和铁屑，以及气孔、裂纹、夹杂物 、空隙、氧化皮或其它可能破坏装配的任何缺陷； 2. 装配尺寸及过盈量如表所示； 3. 在进行装配前，应将制动盘、车轮和车轴保持在相同温 度情况下至少24小时 以保证所要求的过盈量，轮毂孔 和车轴上的相应装配表面必须润滑。 54 轴承 圆锥滚子轴承 SKF-TBU 130 x 230
20、 x160 ( 聚合物箱体) 55 1. 箱上有上下拉杆座和垂向减振器座，箱 造件，材球墨，符合EN-GJS-400-18-LT (EN 1563)准； 2. 箱上安装有温感器，部分端安装有速度 感器； 3. 箱承采用SKF公司品， 子承 TBU130 x230 x160，采用聚胺子的内置 感器，行 EN 12080， 行EN 12082，滑符 合 prEN 12081，型号BT2-8545B。 4. 大修周期每125万公里，替周期250万公里 。 轴箱（CRH5） 56 前端 后端 57 轴箱 58 统：不完全的肺呼 吸。幼体以鳃呼吸，成体 以肺呼吸。囊腔中有肺泡 增加肺的呼吸面积。皮肤 也
21、是重要的辅助呼吸器官 15 鱼类 循环系统：鱼的心脏小，且 为单循环。 排泄系统：主要是一对中肾 。因为鱼类生活的水环境与 组织液和血液经常是不等渗 的，肾还能调节渗透压和盐 水平衡。鳃上的泌盐细胞， 直肠腺都能帮助调节盐分。 生殖系统：高等硬骨鱼的输 卵管与输精管与输尿管分开 ，是进步的特征。 神经系统：大脑不发的。特 别值得注意的鱼类特有的侧 线感觉器官与韦伯氏器。 鳔：能够调节体密度，从而 使鱼在水中升降自如。 两栖类 循环系统：开始出现肺循环。 但是是不完全双循环。这是进 步性的表现 排泄系统：主要是中肾。皮肤 具有通透性。在水中时，水分 从皮肤透入，陆地上又会由于 蒸发而出现失水。因
22、此其肾小 球的滤过能力较高，膀胱也执 行着保水的功能 生殖系统：与体外受精相适应 ，雌蛙有专门的输卵管和输尿 管。 神经系统：大脑比鱼类发达。 开始聚集神经细胞，称原脑皮 感觉器官：眼的发育与陆生相 适应。有眼睑和活动的瞬膜， 泪腺，保持眼球湿润。 16 7 以循环、神经和感官系统的发 展演变来说明动物进化的本质 17 18 19 20 21 22 23 24 25 .附4 开题报告论文题目 太阳能光伏发电系统分析班级：新能源132 姓名：兰亚雄 学号：2013X31222开题报告内容：1.1开发新能源的迫切需要人们很难想象,如果没有电，人类的生活会变成什么样子。随着社会生产的日益发展,人类对
23、电的需求每年以很大幅度增加,进而对能源的需求也迅速增长。全世界对能源的消耗在1970年约为83亿吨标准煤,而在1995年,这种消耗达到了140亿吨标准煤,即25年间增长了69.7%,并预计,到2020年全世界对能源的消耗会达到195亿吨标准煤。根据公认的估算,如果人类对能源的需求以目前的速度增长,全世界的石油将在今后40年间被耗尽,而天然气和煤也最多分别能维持60年和200年左右。可见,矿物热料并不是取之不尽的。不仅如此,大量使用化石能源己经开始造成全球变暖,燃煤会通过煤渣和烟尘放出大量有化学毒性的重金属和放射性物质,严重污染了人类的生存环境1。我国拥有居世界第一位的水能资源,居世界第二位的煤
24、炭探明储量,居世界第11位的石油探明可采储量。但由于我国人口众多,人均能源资源严重不足,而我国现在所面临的却是能源需求量成倍增长的严重挑战。因此,采用新能源和可再生能源以逐渐减少和替代化石能源的使用,是保护生态环境、走经济社会可持续发展之路的重大措施。这对于世界尤其是我国是十分迫切的。而太阳能资源丰富、分布广泛、可以再生、不污染环境,是国际社会公认的理想替代能源,所以开发利用太阳能受到越来越普遍的重视,成为目前各国都在研究的重大课题。1.2调研报告1.2.1光伏发电的优点光伏发电技术(Photovoltaic)是将太阳能转化为电能的技术,其核心是可释放电子的半导体物质。最常用的半导体材料是在地
25、壳中储量丰富的硅。太阳能光伏电池有两层半导体,一层为正极,一层为负极。阳光照射在半导体上时,两极交界处产生电流。阳光强度越大,电流就越强。太阳能光伏系统不仅只在强烈阳光下运作,在阴天也能发电。由于反射阳光,少云的天气甚至比晴天发电效果更好2。与传统的化石能源相比,光伏发电具有以下优点:1.储量丰富。太阳能是取之不尽的可再生能源。太阳每秒钟辐射的能量大约是1.6x1023kW,其中到达地球的能量高达8x1013kW,相当于燃烧6x109吨标准煤3。按此计算,一年内到达地球表面的太阳能总量折合成标准煤约1.892x1016亿吨,是目前世界主要能源探明储量的1万倍,因此可以说太阳能是“无限”的,取之
26、不尽,用之不竭。2.燃料免费。太阳能资源无处不在,可以直接免费获取,不受地域条件的限制,应用范围广泛,只是地区之间有丰富与欠丰富的差别。3.长寿命。一般没有会磨损、毁坏或需更换的活动部件,因此系统使用寿命长,晶体硅光伏电池的使用寿命能够达到25年以上4。4.无污染。光伏发电无任何有害气体及声、光、磁、噪音等排放,因此是一种清洁安全的能源。5.低维护费用。保持系统运转稳定仅需要很少的维护,节约了系统维护的成本。6.原料储量丰富。硅作为光伏电池生产所使用的主要原料,在地壳中的储量十分丰富,随着硅提纯技术和转换效率的不断提高及相关技术的发展,光伏发电的成本正呈现快速下降的趋势5,6。7.安装方便。光
27、伏发电系统机动灵活,可在任何地方快速安装。光伏发电系统可用作分布式电力系统,也可用于光伏建筑集成(Building Integrated Photovoltaic),一方面可以节省发电基地使用的土地面积和费用;另一方面可以用光伏组件来充当部分建筑材料,节约成本。8.适合高海拔地区。在海拔较高的地区,由于空气稀薄,柴油发电机的工作效率会降低,但此类地区较强的日照强度将使得光伏系统可以输出更高的功率,因此使用光伏发电非常有利脚7,8。1.2.2光伏发电存在的问题虽然光伏发电有很多突出的优点,但同时也存在着一些有待考虑的问题:1. 光电转换效率不高由于光伏电池的特点,在选取光伏电池原材料时必须考虑到
28、材料的光导效应和光导效果,目前光电转换效率较高的单晶硅电池的转换效率在20%左右,同时由于对光电效率转换控制不当,真正的光电转换效率还会降低。2.受气候影响大如果在阳光不充足的多云或阴雨天气,随着光照强度的降低,光伏电池的转换效率会大幅度降低,因此,光伏系统不适合应用于阴雨天气较多的地区。另外,由于空气中的尘埃会落到电池板上,长时间沉积会阻碍光线的照射,也会对转换效率造成影响。3.光伏发电成本较高晶体硅太阳电池主要原料是高纯硅,其纯度高达99.9999%,虽然硅是地壳中含量仅次于氧的元素,但是要从石英砂中提炼出高纯度的硅需要消耗大量的能量,成本较高,这就使得硅原料的价格一直居高不下,制约了光伏市场的快速发展。另外,由于硅提纯技术被德国、日本
