走行部(running gear)是机车车辆及动车组在牵引动力作用下沿线路运行的部分。它是机车车辆结构中重要的部件。铁路车辆发展的初期,载重量小,容积也不大,一般采用二轴车的结构形式,车辆直接安装在车体下方,称为无转向架车辆。随着车辆载重量的增大,一般多采用转向架的结构形式。转向架是将两个及其以上轮对通过专门的构件组成的一个整体部件。
作用 1保证车辆灵活、安全平顺地沿钢轨运行和通过曲线;2可靠地承受作用于车辆各种力量并传给钢轨;3缓和车辆和钢轨的相互冲击,减少车辆振动,保证足够的运行平稳性和良好的运行质量;4具有可靠的制动机构,使车辆具有良好的制动效果。
组成 由于车辆的用途、运行条件、制造和检修能力等因素的不同,转向架的类型很多,结构各异。一般转向架主要由轮对、侧架和摇枕、轴箱油润装置、弹簧减振装置、基础抽动装置所组成(图1)。

轮对 由一根车轴和两个车轮压装成一体。在车辆运行过程中,车轮和车轴之间不容许有相对位移。轮对(图2)承受着车辆的全部重量,且在轨道上高速运行时还承受着从车体、钢轨两方面传来的其他各种作用力。轮对的质量直接影响列车运行安全,因此对它的制造、检修均有严格规定。

铁路车辆用的车轴根据所用的轴承型式,可分为滑动轴承车轴(又称滑动车轴)和滚动轴承车轴(又称滚动车轴)。车轴绝大多数是圆截面实心轴。车轴端部设有螺纹,以便安装紧定型螺母,限制轴承内圈外移。轮座——车轴的最粗部分,是压装车轮的地方。轴颈——安装轴承,它负担着车辆重量,并传递各方向的静、动载荷。轴身——车轴中央部分,该部位受力较小。
铁路车辆车轮的结构、形状、尺寸、材质是多种多样的。按其用途可分为客车用、货车用、机车用车轮,按其结构分有整体轮与轮箍轮。轮箍轮又可分为铸钢辐板轮心、辗钢辐板轮心及铸钢辐条轮心的车轮。整体轮按其材质又可分为辗钢轮、铸钢轮等。为降低噪声、减小簧下质量,国外还采用弹性车轮、消音车轮、起皱辐板车轮等新型车轮。无论任何形式车轮,与钢轨直接接触的部分主要是轮缘和踏面。1踏面:是车轮与钢轨头部的接触面。在踏面上设有1:20的斜坡,能使车辆的重心落在线路中心线上,以克服和减轻车辆的蛇行运行,并顺利地通过曲线。2轮缘:是车轮踏面内侧突起的部分。其作用是引导车轮的运行方向,防止车轮脱轨,保证车辆安全运行。
侧架和摇枕 铸钢侧架式转向架的构架是左右两个各自独立的侧架。每一侧架连系前后两个轮对一侧的轴箱。左右两个侧架之间在中央部位以横向放置的摇枕连系在一起。1侧架:把转向架的各个零部件联系在一起构成一个整体(图3)。它的两端有轴箱导框,以便安装轴箱。侧架中部设有弹簧承台,是安装弹簧减振装置的地方。2摇枕:连同下心盘、旁承盒铸成一体,它的两端支座在弹簧上(图4)。车体的重量和载荷通过下心盘经摇枕传给两侧的枕弹簧,并通过摇枕将两侧架联系起来。下心盘和装在车体摇枕下面的上心盘相对,车体重量集中由心盘传给摇枕。下旁承装在摇枕两端的上旁承盒内。当车轮通过曲线时,向下倾斜一侧的上旁承下旁承相接触,可防止车体过分摇动和倾斜。


客车转向架是一种无导框式转向架,它没有轴箱导框。构架侧梁下面的轴箱弹簧直接放置在轴箱体两侧的弹簧托板上。
轴箱油润装置 是保证车辆安全运行的重要部件。其作用是将轮对和侧架或构架联系在一起,使轮对沿钢轨的滚动转化为车辆沿线路的平动;承受车辆的重量,传递各方面的作用力,并保证良好的润滑性能,使车轴在高速运时不致发生热轴现象。轴箱装置按轴承的工作特性分为滚动轴承轴箱装置和滑动轴承轴箱装置。1滚动轴承轴箱:由轴箱体、轴箱盖、滚动轴承等组成(图5)。在轴箱内加入适量的软干油,当车辆和轴承转动时,就能将油脂带入摩擦表面。滚动轴承能减少运动阻力,适合高速运行,是铁路车辆技术现代化的重要措施之一。2滑动轴承轴箱:由轴箱体、轴瓦垫和给油装置等组成(图6)。在轴箱内注入润滑油,当车轴旋转时,轴瓦与轴颈之间发生的油膜起到润滑减少阻力的作用。多年来使用的滑动轴承轴箱,由于启动阻力大,不适合高速运行,维修费用高,冬、夏季需要换轴油且易发生热轴,故逐渐被滚动轴承轴箱所代替。


弹簧减振装置 车辆在轨道上运行时,为了减少有害的车轴冲动,必须设有缓和冲动和衰减振动的装置,即弹簧减振装置。车辆上采用的弹簧减振装置,按其主要作用的不同大体可分为在类:一类是主要起缓和冲动的弹簧装置,如中央及轴箱的螺旋圆弹簧;二类是主要起衰减(消耗能量)振动的减振装置,如垂向、横向减振器;三类是主要起定位(弹性约束)作用的定位装置,如轴箱轮对纵、横方向的弹性定位装置,摇动台的横向缓冲器或纵向牵引拉杆等。铁路车辆的减振器按阻力特性可分为摩擦式减振器(图7)和油压式减振器(图8)。1摩擦式减振器:结构简单,成本低,制造维修比较方便,故广泛应用在货车转向架上。在载荷的作用下,摩擦楔块和侧架立柱以及摇枕发生相对移动,在它们的接触面上产生摩擦阻力,将车辆振动能量转变为热能而消散,从而减弱了车辆的振动,提高了运行的平稳性。2油压减振器:在客车上采用。它安装在摇枕和弹簧托板之间。车辆在运行中,油压减振器的基本动作是拉伸和压缩。当活塞杆相对于缸筒作拉伸式或压缩运动时,缸内的油液经过心阀上的节流孔和进油阀来回流动。由于在流动过程中产生的阻力,消耗了能量,从而减少了轴箱两侧弹簧和摇枕弹簧的伸缩次数,对振动起到抑制作用,使车辆能够平稳运行。


基础制动装置 是由制动缸活塞推杆以至闸瓦及其间一系列杠杆、拉杆、制动梁等传动部分所组成(图9)。其作用是把制动缸活塞上的推力增大若干倍以后平均地传给各个闸瓦,使之压紧车轮而产生制动作用。

按闸瓦分布状态划分有两种类型:1单侧闸瓦制动。只在车轮一侧设有闸瓦,这种设置构造简单,使用于速度不高、吨位不大的车辆,闸瓦单位面积上的压力较大,制动效果较差。一般货车常采用此种形式。2双侧闸瓦制动。车轮两侧均设有闸瓦,制动时闸瓦单位面积上所受的压力较小,摩擦系数较高,制动效果好。客车和大吨位货车都采用此种形式。
发展 为了适应载重的增加和速度的提高,转向架也必须向提高承载能力和提高运行速度的方向发展。
货车转向架的发展 世界各国货车转向架的结构主要采用两种形式:1侧架摇枕式,采用第二系悬挂(中央悬挂);2刚性构架式,采用第一系悬挂(轴箱悬挂)。虽然各国货车转向架的形式不同,这两类转向架也都各有利弊但都是在自己原有转向架的基础上不断改进和大力研制的新型转向架,以适应增加载重和提高速度的要求。
为了保证转向架高速运行时对蛇行运动的稳定性以及使转向便利地通过曲线,采用径向转向架是最有效地措施。径向转向架分为自导向转向架和迫导向转向架两大类。1自导向转向架是依靠轮轨间的蠕滑力进行导向的,它利用进入曲线时轮轨间产生蠕滑力,通过转向架自身导向机构的作用使轮对“自动”进入曲线的径向位置;2迫导向径向转向架是利用进入曲线轨道时车体与转向架构架间的相对回转运动,通过专门的导向机构使轮对偏转,强迫轮对进入曲线的径向位置。采用径向转向架能在保证足够的直线运动稳定性的同时减少轮缘磨耗和侧向力,减少机车的燃料消耗,特别适应于小半径曲线上高速重载车辆的运行要求。
客车转向架的发展 自从20世纪60年代初期,日本东海道高速铁路新干线建成后,世界各国相继研制和发展了高速运行的铁路客车。而提高车辆运行速度的关键在于研制性能良好的转向架,以满足高带运行的要求。高速转向架应具备以下性能:1高速运行的稳定性,减少轮轨间的冲击作用和有效抑制蛇行运动;2具有良好的高速通过曲线的性能;3减轻车辆的振动,满足旅客舒适度的要求;4减少噪声污染和对线路的破坏等。
世界各国在开发高速转向架时采取了不同的途径,采用全新设计或修改原有转向架。因此,高速转向架的结构形式多种多样:1带摇动台(图10);2无摇动台(图11);3有摇枕;4无摇枕;5心盘支重;6旁承支重;7采用空气弹簧等。

