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1959 年，我国首先采用双曲囊式的空气弹簧并用于转向架的列车[8]，是在四
方机车研究所所研发的，此列车的结构特点是低重心轻快式的车组，而且这种以 空气弹簧为二系悬挂系统的转向架有两种结构，一种为单轴式的转向架，另一种 为双轴式的转向架，为了进一步增强其动力学性能特地的不仅增添了高度控制 阀，还增加了附加气室等结构。然而这种囊式空气弹簧装置本身的局限性，因其 转向架结构不稳定等因素，导致空气弹簧转向架横向的减振性能不稳定，囊式空 气弹簧的局限性是其结构本身的局限性，经过长时间的研究发现了一种新型结构 的空气弹簧名为膜式空气弹簧，因其很好的解决了以前囊式空气弹簧横向减振性 能差等问题。并于 1967 年，将膜式空气弹簧应用于高速列车上，其替代了原来 囊式空气弹簧在中央悬挂系统的位置。论文网
第一进程随着囊式空气弹簧的局限性而收尾，随着科技的进步，对空气弹簧 的分析又有了突破的发现，为了改善转向架的横向振动特性，于是采用新型膜式 空气弹簧，其特点是取消摇动台机构解决了转向架复杂笨重的问题。这样不仅简 化中央悬挂系统，还是转向架更加轻便，对列车的稳定运行有重大意义，而且我 国对膜式空气弹簧的研究，标志着我们对空气弹簧的分析从第一进程迈入第二进 程。
在接下来的几年里我国研制出了约束膜式的空气弹簧，这是针对我国高速铁 路现状特别适用于高速动车组而发明的，在 1966 年，将约束膜式空气弹簧用于 实际应用，分别在四方机车的车辆厂和长春的客车厂得到试用，第一种安装在 K22 型高速动车组，另一种安装在 CCKZ1 型高速动车组。经实验检测，这两种约 束膜式的空气弹簧在对以前囊式空气弹簧对比，具有良好的横向减振性能，而且 取消了摇动台减小了转向架的质量，为列车运行稳定与动力学性能都很重要。
在第二进程中主要研究的是约束膜式的空气弹簧的结构特点与刚度要求，即 是确保其垂向减振特性稳定，在新突破于其横向性能，这一进程的研究成果对接 下来我国在膜式空气弹簧领域的研究提供了很多数据分析，做了大量的贡献。但 约束膜式空气弹簧也有其局限性，因为此类空气弹簧的橡胶的寿命都普遍较低， 因其橡胶囊与内外套筒一直处于接触状态，这样就会因高速动车组在运行过程中 出现振动较大的情况下，而一直摩擦橡胶的表面，对橡胶囊的损害就十分的严重。 为了延长空气弹簧的使用寿命，各研究所开始对空气弹簧做了深入理解，然后自 由膜式的空气弹簧就被研发出来了，这也标志对空气弹簧的分析进入第三进程， 自由膜式空气弹簧很快得到各厂家认可，并开始被广泛应用于运输设备与机车车 辆上。
1.构架； 2.系悬挂； 3. 二系悬挂； 4.盘形制动
图 1-4 二系悬挂为空气弹簧的 PW-200 转向架
随着自由膜式空气弹簧的广泛推广，越来越多厂家在设计转向架时将自由膜 式空气弹簧用于中央悬挂系统，，例如，在 1994 年，这一年对高铁很有意义， 因 209HS,206KP 转向架分别在长客厂、四方厂被研发出来。但是这两种自由膜 式空气弹簧各有特点，第一种转向架仍然装有摇动台结构，而第二种转向架的二 系悬挂系统又横向减振器和自由膜式空气弹簧组成。随着空气弹簧作为转向架的 重要减振元件的普遍，而且我国在高铁领域的迅速崛起了，高铁对转向架的要求 也更大，各大厂家纷纷研发转向架空气弹簧的各种动力学因素，希望得到突破。 如以 209HS 转向架为基础研究设计改造出了新型 P W-200 转向架，此转向架的二 系悬挂系统仍然以空气弹簧为重要的隔振元件，并被现在很多高速列车所采用， 如图 4 所示。