碳纤维复合材料(CFRP)在轨道交通中转向架的应用

对于轨道车辆来说，轻量化是一个永恒的话题。通过车辆轻量化，可以通过提高运行燃料效率来降低运行成本和减少CO2的排放。川崎重工开发出世界上第一个轨道交通转向架，这是新一代的铁路

01、引言

对于轨道车辆来说，轻量化是一个永恒的话题。通过车辆轻量化，可以通过提高运行燃料效率来降低运行成本和减少CO2的排放。川崎重工开发出世界上第一个轨道交通转向架，这是新一代的铁路车辆转向架，其主要结构使用了CFRP，有效的实现了轻量化。

这次开发的efWING彻底颠覆了用于传统转向架的钢制主要结构，并将具有悬挂功能的CFRP板簧应用于部分主要框架结构中，因此大大简化了车架结构，并且不需要主悬架，与以前的型号相比，转向架的重量减少了约40％，每辆车的重量减轻了900公斤。此外，通过设计将CFRP板簧安装在转向架结构上的方法，提高了驾驶安全性和乘车的舒适性。

02、基本结构

采用了航空领域使用的CFRP材料，世界首次用于铁道交通的转向架上，通过技术创新开拓未来。

为了保证列车运行的安全，转向架的H型主构架是转向架中质量相当大的一个部分；而且这一部分重量是只经过一次悬挂进行避震的，在运行时这一部分通过车轮对于轨道会形成巨大的冲击力，使得铁路需要进行频繁的养路作业。

因此，设计人员基于这种范式的设计进行革新，使用碳纤维复合材料这种高性能材料，将其一次成型，做成弓形的板状复合材料弹簧，将转向架H形主构架侧梁的功能和一系悬挂的功能整合到一起，这样不仅改善了转向架一系悬挂的性能，还能达到极致减重的目的。同时，板簧自身也承担了一部分均衡梁的功能，将两个车轴从相对独立的悬挂重新联系到了一起，进一步改变了转向架的垂直安定性。