АНАЛІЗ КОНСТРУКЦІЙ ПІДВІШУВАННЯ РЕДУКТОРІВ НА РУХОМОМУ СКЛАДІ МЕТРОПОЛІТЕНІВ, ВИСОКОШВИДКІСНИХ ПОЇЗДІВ ТА НИЗЬКОПІДЛОГОВИХ ТРАМВАЇВ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-004X.2025.2(12).19

Ключові слова:

рейковий рухомий склад, вагон метрополітену, трамвай, візок, тягова передача, підвішування редуктора, кронштейн підвішування

Анотація

Дана стаття присвячена огляду конструкцій кріплення тягового редуктора до рами візка, які застосовуються на рухомому складі вагонів метрополітену, високошвидкісних електропоїздів та трамваїв. Також розглянуто різні конструкції підвішування редукторів, що виробляються компанією Siemens Mobility – однією з найбільших у світі виробників рухомого складу та його компонентів.
У статті висвітлюються відмінності між тяговими передачами різних класів та типи рухомого складу, на яких вони експлуатуються. Наголошується на важливості кронштейнів кріплення, які приварюються до рами візка, що є несучою конструкцією для тягового та гальмівного обладнання.
Одним із найважливіших вузлів конструкції візка рейкового рухомого складу є вузол підвішування тягової передачі. Від надійності його конструкції залежить не тільки безпека руху, а й стабільність роботи всього моторно-осьового блоку. Кронштейни підвішування мають різну геометричну форму та конструкцію, в залежності від типу рухомого складу та потужності його тягового приводу. В статті розглянуто різні види кронштейнів, які є елементами конструкції підвішування редуктора, за допомогою яких відбувається кріплення його до рами візка. Розглянуто приклади використання пружних та шарнірних елементів у конструкції підвішування тягового редуктора, які використовуються для ефективного поглинання реактивних моментів, зниження рівня шуму і пом’якшення ударів під час руху транспортного засобу по колії, а також компенсування неспіввісності вала двигуна та шестерні редуктора в залежності від положення рами візка відносно тягової передачі при статичному та динамічному навантаженні. Також зроблено висновки щодо аналізу конструктивних рішень підвішування редуктора на рухомому складі з тяговою передачею різних класів.

Біографії авторів

Сергій Віталійович Бірюков

Аспірант кафедри комп’ютерного моделювання та інтегрованих технологій обробки тиском, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Сергій Олександрович Губський, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”

Кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри комп’ютерного моделювання та інтегрованих технологій обробки тиском

Костянтин Валерійович Іллєнко

Аспірант, кафедри електроенергетики, електротехніки та електромеханіки, Український державний університет залізничного транспорту

Сергій Дмитрович Горбач

Аспірант, кафедри електроенергетики, електротехніки та електромеханіки, Український державний університет залізничного транспорту

Владислав Вадимович Говорун

Аспірант, кафедри електроенергетики, електротехніки та електромеханіки, Український державний університет залізничного транспорту

Посилання

Wang, Q., Zhou, J., Gong, D., Wang, T., Chen, J., You, T. and Zhang, Z., 2020. The Influence of the Motor Traction Vibration on Fatigue Life of the Bogie Frame of the Metro Vehicle. Shock and Vibration, Vol. 2020, 11 pages. doi: 10.1155/2020/7385861. (Accessed 14.10.2025).

Wu, H., Wu, P., Li, F., Shi, H. and Xu, K., 2019. Fatigue analysis of the gearbox housing in high-speed trains under wheel polygonization using a multibody dynamics algorithm. Engineering Failure Analysis, no. 100, pp. 351-364. doi: 10.1016/j.engfailanal.2019.02.058. (Accessed 16.10.2025).

Hu, W., Liu, Z., Liu, D. and Hai, X., 2016. Fatigue failure analysis of high speed train gearbox housings. Engineering Failure Analysis, no. 73, pp. 57-71. doi: 10.1016/j.engfailanal.2016.12.008. (Accessed 15.10.2025).

Liu, C., Sun, S. and Li, Q., 2025. The Impact of Gear Meshing in High-Speed EMU Gearboxes on Fatigue Strength of the Gearbox Housing. Technologies, no. 13 (311). doi: 10.3390/technologies 13080311. (Accessed 15.10.2025).

Morgado, T., Branco, C. and Infante, V., 2008. A failure study of housing of the gearboxes of series 2600 locomotives of the Portuguese Railway Company, Engineering Failure Analysis, no. 15, pp. 154–164. doi: 10.1016/j.engfailanal.2006.11.052. (Accessed 14.10.2025).

Lukashova, N., Pavlenko, T., Liubarskyi, B. and Petrenko O., 2018. Analysis of spring suspension structures of rail urban electric rolling stock [Analiz konstruktsii resornykh pidvishuvan reikovoho miskoho elektrorukhomoho skladu]. Systemy upravlinnia, navihatsii ta zviazku, no 5 (51), pp. 65-68. doi: 10.26906/SUNZ.2018.5.065. (Accessed 16.10.2025).

Singh, S., Vishwakarma, A., Singh, SR. and Racherla, V., 2023. Effect of suspension parameters on dynamics of a metro coach: A parametric study. Journal of Mechanical Science and Technology, no. 6 (37), pp. 2741-2753. doi: 10.1007/s12206-023-0503-9. (Accessed 15.10.2025).

Bruni, S., Vinolas, J., Berg, M., Polach, O. and Stichel, S., 2011. Modelling of suspension components in a rail vehicle dynamics context. Vehicle System Dynamic, Vol.49, no. 7, pp. 1021-1072. doi: 10.1080/00423114.2011.586430. (Accessed 16.10.2025).

Panchenko, S. V. ed., 2018. Konstruktsiia ta dynamika elektrychnoho rukhomoho skladu: pidruchnyk [Design and Dynamics of Electric Rolling Stock: Textbook]. Kharkiv : UkrDUZT.

Hetman H.K. and Holik S.M., 2020 Tiahovi peredachi elektrorukhomoho skladu: Navchalnyi posibnyk. [Traction drives of electric rolling stock: Training manual] Dnipro: PF «Standart-Servis».

A training manual for studying the arrangement and operation of electrical, pneumatic and mechanical equipment of metro cars of series 81 - 717 and 81 - 714, 2005. Kyiv : KP «Kyivskyi metropoliten».

Jianwei Yang, Minghan Yang, Xi Li and Xing Wang. Strength analysis and experiment of high speed railway gearbox bracket. The open mechanical engineering journal, 2015. Vol. 9. Pp. 266 – 270. DOI: 10.2174/1874155X01509010266. (Accessed 15.10.2025).

Y. Chen, H.J. Zhang, Z.H. Tan, K.Z. Luo and T. Jian, “A C-shaped bracket to hold the gearbox,” C.N. Patent, 201320706626.5, Nov. 2013. (Accessed 15.10.2025).

Siemens Mobility. Portfolio. Rolling stock components. Bogies. Data sheet bogie SF2000. URL: https://assets.new.siemens.com/siemens/assets/api/uuid:b2aafa39-b547-4f53-a5af-03aee90ea6f2/mobility-datasheet-bogies-sf2000-en.pdf. (Accessed 17.10.2025).

Siemens Mobility. Portfolio. Rolling stock components. Bogies. Data sheet bogie SF30. URL: https://assets.new.siemens.com/siemens/assets/api/uuid:6db6f600-1ac5-412d-8c06-9a0e85d46a84/mobility-datasheet-bogies-sf30-Plus-en.pdf. (Accessed 17.10.2025).

Chudzikiewicz, A., Maciejewski, I., Krzyzynski, T., ˙Krzyszkowski, A. and Stelmach, A., 2022. Electric Drive Solution for Low-Floor City Transport Trams. Energies, no. 15, 4640. Doi: 10.3390/en15134640. (Accessed 15.10.2025).

Maciej Górowski, 2004. Transport szynowy. Available at: http:// www.transportszynowy.pl. (Accessed 15.10.2025).

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-05-07