摘要：本文总结了国内外现有的转向架构型，从有轨电车转向架构型的角度，分析了转向架构型的选择对有轨电车设计的影响，给出了结论和建议，为有轨电车的创新发展提供了思路。
关键词：有轨电车；转向架；100%低地板；创新
随着有轨电车技术的发展，其投资少，工期短，运量较大的特点受到国内有来越多城市的青睐，在大城市，有轨电车作为地铁网络的补充同时兼顾景区交通；在中小城市，有轨电车直接作为骨干交通方式。
现代有轨电车作为公共交通的一部分，有其自身的技术特点，特别是低地板有轨电车，由于入口高度仅350mm左右，车辆的车体，座椅布置，转向架设计都与传统轻轨车辆有所不同，逐渐自成体系。本文从转向架构型的角度，分析转向架构型的选择对有轨电车设计的影响。
1.国内外现有转向架构型
A1构型： 如图1，左右车轮通过车轴连接，转向架外侧安装两台电机（绿色），每一台电机驱动一根轴，二系悬挂（黄色）位于电机内侧。此构型的技术成熟，在国外有很多应用业绩，以此为基础，又衍生出了使用橡胶悬挂元件的不同型号。
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图1：有轴构型A1
A2构型：如图2，采用有轴轮对，两台电机（绿色）分别安装在车轮上方，驱动对应的轮对，二系悬挂（黄色）位于转向架中部靠外布置。这种构型由于电机位置较高，需要在车体设计时给电机留出空间，通常用加宽转向架上方座椅间距的方式实现。
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图2：有轴构型A2
B1构型：如图3，采用独立轮（Axle-free）结构，左右两侧车轮通过惰性轴连接，惰性轴不旋转。同一侧的两个车轮由同侧的一台电机（绿色）驱动，二系悬挂（黄色）位于电机内侧。
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图3：独立轮构型B1
B2构型：如图4，主要结构与B1类似，采用独立轮结构。二系悬挂（黄色）位于电机上方。
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图4：独立轮构型B2
C1构型:如图5：采用独立轮结构，与B构型相比，最大的不同在于使用4台电机驱动四个车轮，电机布置在转向架四角，二系悬挂（黄色）位于转向架中部靠外布置。
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图5：独立轮构型C1
C2构型，如图5，与C1构型类似，采用4台电机驱动四个车轮，每侧两台电机按背靠背布置在转向架中部，二系悬挂（黄色）位于电机上方。
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图6：独立轮构型C2
D1构型：参见图7，两侧车轮之间没有车轴，增加了两根辅助轴（Link axle），电机横向布置在外侧对角位置，电机动力通过辅助轴（红色）驱动两侧车轮，辅助轴的安装位置较低，可以满足低车辆的低地板要求，四个主悬挂（黄色）布置在车轮内侧上方。
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图7：独立轮构型D1
D2构型：参见图8，采用了独立轮对，两侧车轮通过惰性轴连接，使用了较低位置安装的辅助轴（Link axle红色）驱动两侧车轮， 两台电机纵向安装在转向架中部两侧，各驱动一个轮对，二系悬挂（黄色）位于转向架四角。
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图8：独立轮构型D2
F1构型：参见图9，电机与车轮一体化设计（也有采用电机与车轮分离设计，电机安装位置与图9相同），4个电机直接驱动4个车轮，两侧车轮之间没有惰性轴，车轮之间几何关系通过转向架构架保证。二系悬挂（黄色）位于转向架中部靠外布置。
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图9：直驱构型F1
注：图1至图9仅为示意图，用于表示转向架组件之间的关系和相对位置。实际上，传动齿轮箱的结构非常复杂，本文不详细阐述。
2.转向架构型对车辆设计的影响
2.1车内地板高度和坡度
100%低地板有轨电车车内没有台阶，车内地板分为两种，全平地板和带斜坡地板：全平地板的乘客区地板没有坡度，地板高度<400mm，入门区域高度约350mm；带斜坡地板在转向架上方区域的地板高度为450mm-530mm，转向架以外区域地板高度为350mm-370mm，两者之间通过约6%的坡度进行过渡。
造成两者区别的主要原因是转向架车轴的影响，采用A1和A2构型转向架的有轨电车，需要采用带斜坡地板，通过升高车内地板给车轴留出空间。采用B、C、D、F构型转向架的有轨电车，可以实现全平地板。
2.2 座椅布置
转向架构型的选择会影响转向架上方的座椅布置， 转向架上方的座椅不得不迁就转向架的结构，这种情况多出现在使用B2、C2构型转向架的车辆上，由于二系悬挂安装在电机上方，不得不牺牲座椅空间为二系悬挂让出位置。
2.3车体设计
低地板车辆的车体需要在转向架上方设计凸台，常见的方式是每侧设计一个能够安装8人座椅的凸台，两侧凸台之间留出过道。车辆分别使用了A1和F1构型，由于转向架构型不同，导致座椅相对高度，中间地台结构，过道宽度都有差异。
3.结论：
低地板有轨电车技术经历了30年的发展，已形成了多种转向架构型，不同构型的分拆和组合，给有轨电车转向架的创新提供了思路。例如，综合A1和C2构型，可以组合出既具有独立轮4电机驱动，又优化二系悬挂的新方案。
转向架构型的选择对有轨电车的设计有很大的影响，研究各类转向架构型的特点是有轨电车开发的重要步骤之一。某些构型具有综合性能良好的特点，例如B1、C1和F1构型，这些构型没有明显的短板，值得进一步研究和分析，为有轨电车的进一步改进和下一代产品的研发做储备。
参考文献：
[1]Verband Deutscher Verkehrsunternehmene.V.(VDV). Light Rail Systems [M]. Hamburg, DVV media Group GmbH-Eurailpress.2014:350-360.
[2]牛悦丞，李芾，杨阳，李金城.国外新一代100%低地板有轨电车技术特质及发展趋势[J]，铁道标准设计，2018,62（11）：145-148.