阿尔斯通高速转向架的改进

从TGV的开发开始，铰接式列车结构似乎是最合适的解决方案，以满足安全、舒适和成本效益的目标。一旦采用了列车的总体结构，就有必要确定转向架的结构及其主要特点。

阿尔斯通高速转向架在以下方面对TGV的机械性能有贡献:

• 安全——这取决于力量和轨道上的车辆的稳定性
• 乘坐质量-这取决于振动问题的解决
• 性能

这第一次测试活动导致了转向架结构的发展，牵引电机和变速箱安装在车体下，以优化质量分布。这些研究的结果是一个原型(命名为Z 7001)，其轴距为2.9米，可以达到高速水平。

从那时起，TGV的转向架都采用了3米的大轴距，这样就可以保证极佳的稳定性，即使是在高里程的情况下，在轨道铺设坡度为1/20的大轨道间隙概念下，也可以保持很高的里程。这与其他的解决方案不同，其他的转向架采用了短轴距，轨道铺设坡度为1/40的紧密轨道间隙，这需要转向架和车体之间非常重要的反偏航力矩来确保稳定性。

就乘坐质量而言，带有铰接式列车组的TGV的架构也具有很大的优势，因为它通过使用垂直和横向频率约为0.75 Hz的非常低的气动悬架，实现了转向架和车体之间的最佳分离。通过在车体之间放置液压阻尼器来获得系统在垂直和横向方向上的阻尼。铰接列车组和转向架在车体之间的位置也有利于安装具有大轴距的转向架。

值得注意的是，菲亚特在Savigliano开发的ETR转向架和阿尔斯托在Le Creusot开发的TGV转向架，在转向架设计方面采用了类似的方法，以最小化转向架弹簧和非弹簧质量。

25年运营经验的回报

运行动力学和车轮磨损

TGV高速转向架已经投入商业运营25年了。实践证明，该转向架具有良好的稳定性和较低的锥度变化。一致性的演变表明，在超过60万公里的里程中，平均值稳定在0.2左右。在这个锥度水平下，临界速度仍然明显高于450公里每小时。

转向架主要部件的可靠性

高速转向架的设计是为了让一个专门的、以部件为基础的维修机构能够满足以下基本要求:

• 运行安全
• 运行可靠性高，故障率低
• 车队的高可用性，维修的固定时间最短

转向架关键部件均达到了相当高的寿命潜力，具体定义如下:

• 轮子/轴:
  • 车轮的寿命潜力:200万公里
  • 车轴的寿命潜力:400万至600万公里
• 传输:
  • 更换轴承200 - 250万公里之间
• 主要悬挂组件:
  • 更换钢弹簧600万公里
  • 更换橡胶/金属弹簧400 ~ 600万公里之间
• 二级悬架组件:
  • 在300万公里处更换空气弹簧
• 制动盘:
  • 磁碟的势能:400万公里
  • 盘式刹车片的平均电势:30万至50万公里
• 转向架构架:
  • 半衰期检验:在700 - 900万公里之间

轴箱轴承的可靠性是列车安全性和可用性的另一个重要因素。这些轴承的当前性能相当显著，可以定义为:

• 45万公里前不加油(最高可达90万公里)
• 约200万公里后取下车轮时无检查
• 平均使用寿命500万公里。

转向架设计优化

高速转向架设计中不断改进的领域之一是减轻重量，这对于减少作用在轨道上的转向架力是必不可少的。减少非簧载质量和毛重的主要措施是针对以下主要部件:轮轴、变速器和框架结构。需要注意的是，在TGV/ATL和最新的TGV双转向架之间，框架的重量减少了200公斤。

对于变速箱来说，重量的减少导致了在电机轴和变速箱上使用轻合金。研究定义了其应力水平与材料的疲劳标准一致的结构，他们也考虑了由于温度变化产生的轴承和轴承箱之间的几何变化的影响。

在开发TGV/ATL时，可用的制动蹄技术是基于烧结材料的解决方案(Abex 29)。从那时起，使用复合材料的替代解决方案被开发出来(Ferrodo IB 436)。用复合材料代替烧结材料技术的性能改进可以总结如下:

• 300kph运行噪声:增益3dba
• 车轮改型间隔从10万公里提高到60万公里
• 车轮寿命从60万公里增加到至少180万公里。

对未来的展望——分布式电力

校长

电子动力元件领域的进展使大大缩小火车牵引系统的尺寸成为可能。它们现在可以分布在汽车的地板以下，而不是像目前的TGVsTM那样集中在前轮和后轮动力车上。

阿尔斯通公司开发的最新一代高速列车AGVTM摒弃了集中动力设置，采用了一种动力在整个列车组中分配的系统。这种设计为电动汽车的乘客腾出了额外的空间。结果是增加了20%的空间，这些空间可以根据运营商的需要来使用:要么通过安装额外的座位来增加列车的容量，要么创建专门的区域，如休息室、商务区或休闲区。

分布式动力也意味着整个站台上都可以停靠车辆，这与传统列车不同，传统列车的动力车厢占据了站台的开头和结尾(如果是双列列车，也会占据中间)。

它是如何工作的?

阿尔斯通的电力分配设置是基于“三重”原则。汽车以三组为一组:两辆汽车有一个发动机单元连接在一个“动力”转向架上，并放置在汽车的两侧，以“拖车”转向架上的变压器为特色。为了形成一个火车组，“三胞胎”被分组在一起，每组之间有一辆载着辅助设备的车厢。因此，列车的长度根据组装的三联的数量而变化。

的好处

AGVTM拥有20%的额外空间，可容纳300至700名乘客。TGVTM必须由一组或两组8节车厢的列车组成，而AGVTM可以配置多个版本，有7节、8节、10节、11节、13节或14节车厢。这种设计为运营商提供了一系列列车，以满足每一种运力要求。新设计的能耗比TGVTM低30%，与传统列车相比，通过减少转向架数量和增加载客量，维护成本可降低30%。