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日本新干线高速转向架概述
邹稳根

（南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司江苏常州213011）

摘要：简要介绍了日本新干线列车用高速转向架结构及发展概况。
关键词：新干线高速转向架概况

自1964年日本新干线投入运营以来，40多年过去了。日本共研制出了10多种系列的高速列车和近40种转向架。与欧洲国家不同，日本一直致力于发展动力分散模式的高速列车。日本在高速转向架的发展方面，可分为3个阶段：第1阶段是开发出第1代DT200高速转向架，其最高运行速度为220km/h。该转向架一系悬挂采用双圆簧及双侧板簧式定位，由中央悬挂由空气弹簧、横向液压减振器、垂向液压减振器、抗侧滚扭杆及摇枕等组成。第2阶段成功开发出300系DT203新干线高速转向架，其最高运营速度为270km/h。该转向架一系悬挂为双圆簧加橡胶导柱定位,为减轻簧下质量,采用了铝合金轴箱和空心车轴。中央悬挂为无摇枕结构，由空气弹簧、横向液压减振器、垂向液压减振器、低位单牵引拉杆及中心销等组成。近年来,日本又开发出第3代高速转向架。其目标运营速度为300km/h~350km/h；还研制出了独立旋转车轮转向架和带主动悬挂的转向架。西日本铁路客运公司开发的山阳新干线500系“希望”号高速列车，该车采用了WDT系列转向架。其最高运营速度为300km/h。与300系DT203高速转向架相比，该转向架的一系悬挂分别为转臂式定位，双圆簧加橡胶定位以及双圆簧单拉板定位。与此同时，日本铁路东海客运公司开发了300X高速车。300X采用了DT205转向架，其结构与300系相似，最高运营速度为350km/h。随后，又开发出700系高速车。700系转向架以500系为基础，并加装了变阻尼孔的非线性空气弹簧。用于新干线客车车辆转向架的主要类型参见表1。
表1日本新干线转向架系列
转向架类型客车车辆类型DT200转向架
2500mm轴距0系列、100系列、200系列无摇枕转向架
2500mm轴距300系列、500系列、700系列、
E1系列、E2系列、E4系列、山形线、秋田线用无摇枕转向架
2250mm轴距400系列、E3系列
1DT200型转向架
该转向架的设计要点是：避免轮对和转向架产生蛇形运动，防止转向架构架、轮对、车轴、轴承及弹簧等主要部件出现故障。该转向架具有一个枕梁，在其上面装配有空气弹簧。这些弹簧直接支撑车辆的车体。DT200型转向架的主要技术特性见表2.。现简述其轴箱悬挂装置、摇枕系统、转向架构架、轮对及驱动齿轮箱等主要部件。
表2DT200型转向架的主要技术参数
转向架轴距2500mm轮径910mm转向架质量10100kg（簧下质量4660kg）用于0系
9870kg（簧下质量4630kg）用于100系牵引电机DC180kW用于0系
DC230kW用于100系、200系
1.1轴箱悬挂装置
经试验比较后，DT200选用IS型轴箱悬挂系统。该轴箱前后方都连有一块拉板簧，拉板簧的两端均装有橡胶衬垫，以确保轮对与轴箱的刚性定位。该悬挂系统的优点是：轴箱弹簧的垂向运动不受阻碍；各零件不会窜动擦伤与磨耗。其不足之处是：因拉簧板为依次串联安装，转向架长度稍超出标准长度。
1.2摇枕系统
该系统的主要部件有：摇枕、空气弹簧、横向减震器、旁承、摇枕拉杆及中心销等。摇枕为9mm钢板压制并焊接成箱形。转向架上安装有特殊的约束式空气弹簧。这种弹簧具有良好的横向刚性。
1.3转向架构架
DT200转向架构架由左右侧梁、中央一根横梁及两端梁组成。这些梁由9mmSS400轧制钢板压制而成，并焊接成箱形。
1.4轮对和驱动齿轮
DT200转向架车轴采用高频淬火热处理后的S38C钢制作。该工艺可使车轴表面为淬硬马氏体，并产生残余挤压应力，从而有效地提高了材料的表面疲劳强度。转向架用车轮为整体碾轧车轮，其材料为STY-80钢。驱动系统采用了并行的万向轴系统。

无摇枕转向架
为了满足列车270~300km/h以上的运行速度要求，在DT200转向架的基础上，又进行了改进，开发了新干线无摇枕转向架。与老式转向架不同的是，其空气弹簧不是由摇枕来支撑的，而是直接安装在转向架构架的上平面。其基本技术参数件表3
表3300系新干线无摇枕转向架主要技术参数
转向架轴距2500mm轮径860mm转向架质量6600kg（簧下质量3500kg）牵引电机AC300kw

垂向弹簧和轴箱定位
该转向架的轴箱垂向弹簧采用翼形布置的螺旋弹簧和圆柱形层叠橡胶簧结构。其垂向弹簧上的垂直负荷由螺旋弹簧承载，而纵向与横向负荷由圆柱形层叠橡胶簧承载，同时还起支承和制导轴箱的作用。因圆柱形层叠橡胶簧在纵向与横向支承刚度上的优化配置，在列车通过弯道时可降低横向作用力；加之轴箱垂向减震器在两个方向都起作用，使阻尼力增大，可降低转向架上的垂直振