图 1-2 SGP-400 型转向架图

日本，在铁路机车[4]车辆上的研究一直处于很高的水平，所以对转向架空气 弹簧的研究也进行的比较早，在 1955 年，日本铁路等相关研究部门已经开始将 转向架空气弹簧应用于各种铁路干线，为将来空气弹簧的发展奠定大量的基础， 在众多线路中，就新干线试用颇多，其中 100 系和 200 系高速列车所使用的 DT200 型转向架装置结构就是在新干线上进行的，但这里所使用的空气弹簧的二系悬挂 装置是带有摇动台等结构，而且空气弹簧的横向刚度也偏小。随着时代的进步， 日本加强对空气弹簧动力学分析，以至于对空气弹簧横向刚度与垂向刚度进行改 良，在经改善后就能取消摇动台装置能力。例如日本研究的 DT200 型转向架，通 过合理的设计空气弹簧在二系悬挂装置的位置，实现结构的合理运用，从而取消 摇动台，这样做的优点是不仅减少了摇动台在转向架中的占重还提高列车在运行 的快速性，平稳性等。随后空气弹簧在日本应用很全面，在各种列车上都采用转 向架空气弹簧结构，如以后的 300 系上，500 系和 700 系等列车然，并且空气弹 簧随之运用货车，运输设备，机械设备等多个领域，随之衍生出多种空气弹簧结 构，其种类非常的丰富。例如，在运输车，平车，货车等机车车辆就是用的直径 小但横向与垂向刚度较大的空气弹簧用于转向架，这类空气弹簧特点就是改良了 列车运行中空载与重载时空气弹簧高度的变化差，优化了列车运行品质，推动了 空气弹簧历史进程。

图 1-3 DT200 型转向架图

2 国内研究现状

大约在五十多年前我国开始了对空气弹簧的研究，其历史进程大约可以划分 为三个进程，每个进程都代表着我国对空气弹簧研究的一大进步。第一进程，是 在 1957 年，我国研制出第一种装有空气弹簧的载重汽车，这是由长春的汽车研 究院与橡胶研究院合力设计的。然而设计之初时致力于汽车空气弹簧[5]的使用， 随着时代的更新与铁路列车的发展，其空气弹簧开始被高速列车所重视应用于转 向架[6]的二系悬挂系统，而且之前的研究就变得十分的有意义和价值。在 1958 年，我国首先将空气弹簧装置应用于铁路列车的是沈阳的机车车辆厂并进行对空 气弹簧结构与作用效果进行各种实验分析，而且将双曲囊式的空气弹簧应用于 “东风号”客车上进行试用型分析，分析其各种优缺点与实用性。这种空气弹簧 的最大外径是 310mm，设计标准高度是 170mm，但其结构尺寸偏小是它最大的局 限性，而且与现在空气弹簧对其双曲囊式空气弹簧的橡胶内容积都偏小，只适用 于普通客车，在载量颇大的机车车辆中风险较大无法使用。由于尺寸结构的局限 性，随后展开对新型大尺寸结构并刚度符合的空气弹簧进行研发。一种新型的双 曲囊式的空气弹簧结构出现了，是被天津机车所与橡胶研究院合力研发，此空气 弹簧结构不仅尺寸满足铁路列车的需求，而且刚度要求也非常符合于列车，并应 于列车 101 型转向架，此空气弹簧的外径 520mm，设计空气弹簧直径 460mm，设 计标准载荷时高 178mm。此设计标志着我国空气弹簧有进一步的研究进展，因其 很好的代替了本来的叠板弹簧装置并应用于转向架结构上，改善列车了动力学特 性，大大加强了空气弹簧的垂向减振性能。随着空气弹簧越来越被各个厂家所肯 定，所以大量实验与试用空气弹簧的实验也一直在进行， 而且在设计转向架结 构设计时都通过用新型的空气弹簧装置[7]作为其二系悬挂，这样对列车的稳定 性，列车的平稳性都得到很大的进步。