100_低地板有轨电车及其转向架发展现状_沈训梁
都市快轨交通·第26卷第5期2013年10
月
热点研讨
doi ：10．3969/j．issn．1672-6073．2013．05．006
100%低地板有轨电车及其转向架发展现状
沈训梁
陆
云
李
俊
李文革
成都
611430）
（成都市新筑路桥机械股份有限公司
摘要系统介绍现代100%低地板有轨电车的技术
1现代100%低地板有轨电车特点
100%低地板有轨电车虽然出现时间不长，但是其
包括模块化设计及编组、车辆结构形式、转向架特点，
形式、无接触网运行、安全防撞性设计及个性化等方面。对主流100%低地板有轨电车的转向架结构形式对低地板有轨电车系统的特及其特点进行重点分析，
点进行阐述，从而为我国100%低地板有轨电车的设计开发提供技术参考，为城市有轨电车运输系统的车辆选型提供帮助。
关键词100%低地板；有轨电车；转向架；模块化设计中图分类号
U266．2；U260．331
文献标志码
A
6073（2013）05-0021-04文章编号1672-
技术发展及创新变化非常快，先后出现了多种车辆结构形式、转向架结构形式、供电方式等。总体来说，现代100%低地板有轨电车具有以下突出特性。
1．1模块化设计及编组
现代100%低地板有轨电车全部采用模块化设计、
组装，如司机室、牵引控制系统、制动系统、车体结构、转向架结构等。模块化设计可以极大地降低车辆的制造成本，同时也方便用户维护，降低维护成本。
列车编组同样为模块化，根据不同客流量大小，方便地增加和减少中间车体模块，以达到合理运输的目的。图1所示为Citadis 有轨电车模块化编组
。
100%低地板有轨电车指的是整个乘客区域内无台阶的低地板有轨电车。世界首列100%低地板有轨电车于1990年投入运行
［1］
并快速发展，正逐步取代部
2011年有轨电车订分低地板有轨电车。以欧洲为例，
单总数为379列，其中338列为100%低地板有轨电车
［2］
。100%低地板有轨电车具有线路建设成本低、安
全舒适、环保节能、编组灵活等优点，因此被越来越多的城市选择为交通运输系统，以解决日益拥堵的城市交通问题。
100%低地板有轨电车在我国尚处于起步阶段，“长客股份”已经研制出国内首列100%低地板有轨电车。另外，大连市正在修建低地板有轨电车线路，苏州、成都等多个城市也将建设低地板有轨电车运输系统。下面就全面介绍现役100%低地板有轨电车的结构形式及转向架，分析、总结其技术特点，为我国100%低地板有轨电车的设计开发及选型提供技术参考。
11-21收稿日期：2012-12-04修回日期：2012-
图1Citadis 模块化编组
1．2车辆结构型式
早期100%低地板有轨电车为单车型结构，每个模
块下有一个转向架，目前仅有Siemens 公司生产的Avenio 为单车型结构（见图2）。
浮车型结构（见图3）是现代100%低地板有轨电车的主流结构形式。由于悬浮车底部没有转向架，减少了转向架数量，因此可降低制造成本。另外，悬浮车内部消除了由车轮引起的凸出部位，因此拥有更有效
21
作者简介：沈训梁，男，硕士，助理工程师，从事低地板有轨电车的设
计及研究，tastewind@gmail．com
图4所示为集成的ACＲ设备。该设备具有充电/放电控制功能、蓄能功能，每次充电时间约为30s （利用停站时间完成充电），提供的电能可满足列车1km 的运行需求。
图2
单车型的
Avenio
图4
集成的ACＲ快速充电设备
1．5安全防撞性设计
现代有轨电车的车端结构都必须进行特殊的防撞
性设计，当车辆发生碰撞时，应保证车体不会发生永久
图3
浮车型的Tramlink
变形，保证司机及乘客的安全。
图5所示为Tramlink 有轨电车的车端防撞结构，车端配置2个两段行程的液压缓冲器，第一段行程为80mm ，第二段行程为270mm ，该设计可完全吸收70t 重物体以15km /h撞击有轨电车时产生的能量
。
的内部空间，可横向布置座椅，提供更多的座位。值得注意的是，由于悬浮车是通过铰接装置连接在相邻的车体上，相对运动及受力条件复杂，因此对于铰接装置、铰接部位结构强度等的设计应特别注意，保证列车运行安全、舒适。
1．3转向架型式
独立旋转车轮转向架在100%低地板有轨电车上
运用广泛。为了解决独立旋转车轮无法自动对中及自绝大多数独立旋转车轮转向架通过低位导向的问题，
横轴，将左右车轮进行横向耦合，形成耦合轮对，如Citadis 、Sirio 、Urbos 3等，横向耦合轮对的作用与传统轮对的作用类似；另外一种解决方式是通过牵引电机将同一侧的两个车轮进行纵向耦合，如Combino 等，纵但直线上车轮偏磨向耦合车轮也可实现自导向功能，
严重。与独立旋转车轮转向架不同，最新研制出的Flexity 2、Citadis X04、Tramlink 及Swing 等有轨电车采用传统轮对，以实现100%低地板。采用传统轮对的优点是避免采用复杂的耦合装置，具有更高的可靠性及安全性，且乘坐舒适性大大提高。无论是耦合轮对转向架还是传统轮对转向架，两者都采用弹性车轮，以降减小车体及部件低小直径车轮引起的高轮轨作用力，
振动，提高列车乘坐舒适性。另外，弹性降噪车轮还可明显降低车辆通过小半径曲线时的啸叫声。主流转向架结构形式及特点将在下一节重点介绍。
图5
Tramlink 车端防撞设计
1．6个性化
现代100%低地板有轨电车在解决拥堵问题的同
时，还具有环保舒适、美观的优点。用户可根据本地特色选择个性化的车辆内饰、外饰及司机室外形，从而将有轨电车系统完美地融入到当地的文化特色之中，成为现代城市的流动风景线。
2
2．1
主要100%低地板有轨电车转向架
Variobahn 转向架
Variobahn 由ABB 公司车辆部于1993年设计，采取模
块化设计、编组和浮车型结构。图6为其动力转向架，
由轮毂电机单独驱动4个独立车轮。采用由弹性车轮和一、二系悬挂组成的悬挂系统，降低了轮轨作用力。该转向架的缺点是电机没有悬挂，增加了簧下质量。
图6Variobahn 动力转向架
1．4满足无架空接触网区域运行
现代100%低地板有轨电车大多可选装地面供
电、超级电容或蓄电池装置，以满足中心城区、古老的桥梁等不方便设置架空接触网的特殊地段，如Bombadier 公司APS 供电系统、CAF 公司ACＲ快速充电装置等
。22
2．2Flexity 2转向架
Flexity 2是Bombadier 公司推出的新一代100%低
地板有轨电车，采用模块化设计及编组，浮车型结构，可满足无接触网区域运行。其动力转向架为
FLEXX Urban 3000（见图7），最大特点是采用传统轮对。牵引电机纵向布置，制动盘安装于轮对外侧，一系悬挂二为金属橡胶叠簧，系悬挂为橡胶堆，轴距1850mm
。
由于采用了传统轮对，转向架上部区域的地板面高度要比其他低地板区域高出90mm 左右，因此需要有一个很小的斜坡相连，如图8所示。使用传统轮对的还有Alstom
图8
Flexity 2转向架上部地板面图7
FLEXX Urban 3000动力转向架
2．4Combino 转向架
Combino 由DWUGE
公司于1996年设计制造，采用模块化设计及编组。Combino 首次使用浮车型结构的100%低地板有轨电车，由于铰接装置和车体结构
使车体铰接部位出现裂纹，导致Combino 设计不合理，
在生产了约460列后停产。
Combino 采用SF 30TF 动力转向架（见图11）。电机纵向布置，每个电机驱动同侧的前后有两个独立旋使车轮纵向耦合，以实现转向架的对中转的弹性车轮，及导向功能
［5］
图10Solfege 动力转向架
，左右车轮通过轴桥装置进行横向定位。
一系悬挂为橡胶金属弹簧，二系悬挂为钢弹簧。转向架轴距1800mm ，轮径600mm
。
［3］
Vossloh 公司的Tramlink 、PESA 公公司的Citadis X04、
Solaris 公司的Tramino ，司的Swing 、其地板面都有一个很小的斜坡。
2．3Citadis 转向架
Citadis 系列为Alstom 公司生产的100%低地板有
图11SF 30TF 转向架
采用模块设计及编组，浮车型结构，可满足无轨电车，
接触网区域的运行。
图9所示为Citadis 的Arpege 动力转向架通过轴桥横向耦合及定位，耦合后的轮对结构及功能与传统轮对类似，可实现自动对中及自导向功能。牵引电机通过斜齿轮驱动与其邻近的“车轴”旋转，并带动车轮
图9
Arpege 动力转向架
［4］
2．5Avenio 转向架
Avenio 是Siemens 公司的新一代100%低地板有轨电
。该转
采用模块化设计、单车型结构，每个模块底下有一个转车，
［6］
向架。Avenio 动力转向架是在SF 30TF 转向架的基础
向架无一系悬挂，不利于降低轮轨作用力。
左右车轮
上改进的，两者结构基本一致，但是二系悬挂为圆锥橡胶弹簧，垂向减震器由2个增加为4个，双拉杆改为单拉杆（见图12）
。
通过横轴实现两侧轮轴的同步旋转。制动一起旋转，
盘对角安装在电机相对侧，装有磁轨制动。
为了弥补Arpege 转向架动力学性能的不足，Alstom 公司在其基础上开发出了Solfege 转向架，如图10所示。该转向架增加了橡胶堆一系悬挂，牵引电机也移到了前后车轮之间。二系悬挂移到了构架外侧，取消了抗侧滚支撑装置，使动力学性能得到了优化
。
图12
Avenio 动力转向架
2．6Sirio 转向架
Sirio 100%低地板有轨电车［7］由AnsaldoBread 公
司设计，浮车型结构。Sirio 动力转向架采用独立旋转左右车轮通过轴桥结构进行横向定位，位于弹性车轮，
23
转向架中间位置的横轴对其进行横向耦合形成耦合轮对，牵引电机纵向布置于转向架两侧（见图13）。一系悬挂为橡胶弹簧，二系悬挂为钢圆弹簧，位于转向架的四角位置。制动盘安装于轮对的非驱动侧外端，转向架轴距为1700mm
。
3结语
现代100%低地板有轨电车的设计以模块化为
基础，车辆应具有个性化、安全舒适、环保节能的特具有制造成本低、车内点。车辆结构以浮车型为主，
空间宽敞的优点。转向架结构以横向耦合自导向形式为主，被大多数制造商所采用。传统轮对转向架由于具有可靠性高、安全性高等优点，近年来逐步在100%低地板有轨电车上采用。采用弹性（降噪）车轮，是降低车辆轮轨作用力、降低轮轨噪声的有效措施。
图13Sirio 动力转向架
参考文献
［1］Hondius H．The development of low -floor trams ［J ］．
Journal of Advanced Transportation ，1993，27（1）：79-102．
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［5］许明春，曾京．纵向耦合独立旋转车轮转向架导向机理
［J ］．交通运输工程学报，2011，11（1）：43-50．
［6］ＲichterW D．Avenio ：less wheel and rail wear as a
result of low floor application -the Budapest experience ［Ｒ］．Munieh ：Siemens AG ，2011．
［7］Bread A．Technical description of the SIＲIOplatform
vehicle ［G ］．2010．
2．7Urbos 3转向架
Urbos 3是CAF 公司研制出的100%低地板有轨电
车，浮车型结构。该车装有超级电容装置及快速充电装置，以满足无接触网区域运行。图14所示为Urbos 3动4个独立旋转弹性车轮由4台电机分别驱动，力转向架，
左右车轮通过轴桥结构进行横向定位。转向架轴距1800mm ，轮径590mm ，一系悬挂为橡胶弹簧，二系悬挂为两级钢圆弹簧，制动盘安装于车轮外侧，装有磁轨制动
。
（编辑：郭洁）
图14
Urbos 3动力转向架
Development of 100%Low-Floor
Trams and Their Bogies
Shen Xunliang
Lu Yun
Li Jun
Li Wenge
（Chengdu Xinzhu Ｒoad＆Bridge Machinery Co．，Ltd．，Chengdu 611430）
Abstract ：A detailed introduction of technical specifications of 100%low-floor tram was conducted ，including modular design method ，vehicles configuration ，bogie structure ，wireless operation ，crash-proofing design and individuality arrangement．Structure and its features of bogies were analyzed in depth．Characteristics of 100%low floor tram were described to provide guidance on developing domestic 100%low -floor trams and vehicle type selection of city tram system．
2．8ForCity 转向架
ForCity 由Skoda 公司设计，铰接式结构，三车四转
如图15所示。向架。ForCity 转向架为铰接式转向架，
每个独立旋转弹性车轮都由一个电机单独驱动，电机与车轮之间无齿轮连接，左右车轮通过横轴进行横向耦合
。
图15ForCity 动力转向架
Key words ：100%low floor ；tram ；bogie ；modular design
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