CN101104409A - 一种电力机车和城轨车辆单电机驱动双轴方式及其转向架 - Google Patents

Abstract

一种电力机车和城轨车辆单电机驱动双轴方式及其转向架，包括构架，制动闸瓦，制动盘，减振器，车轮，轮对轴，驱动电机，联轴器，齿轮箱，二系弹簧等部件。其特征在于：转向架采用单电机驱动双轴方式，由一个电机同时对转向架的两根轴同步驱动。在转向架中部设有驱动电机，驱动电机两边布置有两个齿轮箱，驱动电机的轴两端与两根轮对轴分别通过两个齿轮箱的齿轮连接，且驱动电机安装在构架横梁之上，电机轴与轮对轴平行。电机轴与齿轮箱主动齿轮轴相联。齿轮箱内装有用于变速的齿轮组。齿轮组包括主动齿轮、中间齿轮和大齿轮。大齿轮通过过盈配合与轮对轴紧固在一起，轮对轴又通过过盈配合与车轮紧固在一起。驱动电机通电之后，电机轴带动主动齿轮旋转，同时主动齿轮通过中间齿轮带动大齿轮旋转，依靠大齿轮和轮对轴的过盈配合以及轮对轴和车轮的过盈配合，使车轮旋转，这时机车或车辆开始行走。

Description

一种电力机车和城轨车辆单电机驱动双轴方式及其转向架

技术领域

本发明涉及一种轨道交通用电力机车和城轨车辆的部件装置结构，具体说是一种轨道交通用电力机车和城轨车辆单电机驱动双轴的电力机车和城轨车辆用转向架，主要用于各类电力机车和城轨车辆的转向架中，属于铁道机车车辆领域。

背景技术

电力机车和城轨车辆转向架的主要作用是承受车体重量、传递牵引和制动力以及承受轮轨振动和冲击，并保证机车车辆顺利通过弯道。转向架的结构将影响到这些性能。国际国内现有电力机车和地铁车辆转向架的驱动系统大都采用单电机驱动单轴的方式。这种驱动方式的主要缺点是轴距大，不利于机车通过小半径曲线，轮缘磨耗严重，在没有安装车轮防空转/打滑装置或者其不起作用的情况下，机车车辆存在空转/打滑现象较为频繁现象。当机车车辆通过弯道时，由于构架和轮对(车轮+轮对轴称为轮对)之间有一定的约束刚度，使得转向架两个轮对不会同时处于弯道的半径方向位置，这时没有处于半径方向的轮对的车轮就会和钢轨之间产生一定的冲角，造成车轮和钢轨之间的互相磨耗。在其他条件一定的条件下，转向架的轮对轴的距离越长，这种关系就越明显，越不利于转向架通过弯道。常规的转向架采用一个电机驱动一个轮对的方式，一个2轴转向架需要安装两个电机(电机位于两根轮对轴之间)，外加电机之间的横梁，导致两根轴之间距离较大，不利于转向架通过弯道。因此很有必要对此加以改进。

发明内容

本发明的目的是针对目前电力机车和城轨车辆轴距较大，过曲线时轮轨磨耗严重，且粘着利用率低的特点，提供一种新型的驱动方式的转向架。它采用单电机驱动双轴的驱动方式，具有轴距短，有利于机车车辆的弯道通过，减少轮轨磨耗以及一定程度上可以消除轮对空转打滑等优点。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：一种单电机驱动双轴的转向架，包括构架，制动闸瓦，制动盘，减振器，车轮，轮对轴，驱动电机，联轴器，齿轮箱，二系弹簧等部件。其特征在于：转向架采用单电机驱动双轴方式，由一个电机同时对转向架的两根轴同步驱动。在转向架中部设有驱动电机，驱动电机两边布置有两个齿轮箱，驱动电机的轴两端与两根轮对轴分别通过两个齿轮箱的齿轮连接，且驱动电机安装在构架横梁之上，电机轴与轮对轴平行。电机轴与齿轮箱主动齿轮轴相联。齿轮箱内装有用于变速的齿轮组。齿轮组包括主动齿轮、中间齿轮和大齿轮。大齿轮通过过盈配合与轮对轴紧固在一起，轮对轴又通过过盈配合与车轮紧固在一起。驱动电机通电之后，电机轴带动主动齿轮旋转，同时主动齿轮通过中间齿轮带动大齿轮旋转，依靠大齿轮和轮对轴的过盈配合以及轮对轴和车轮的过盈配合，使车轮旋转，这时机车或车辆开始行走。制动盘通过螺栓安装在车轮上，制动时通过高压空气迫使制动闸瓦压紧制动盘，依靠制动闸瓦和制动盘之间的摩擦力，使车轮旋转速度降低或停止旋转，达到制动目的。为了满足由于驱动电机置于构架之上，在机车或车辆运行时，构架和轮对之间存在各向位移(主要是垂向位移)，造成驱动电机和轮对之间也产生位移的要求，在电机的两端各增加了一个联轴器，联轴器不仅可以安全可靠的传递电机的扭矩，而且可以适应电机和轮对之间的位移。为了减小来自转向架上的振动造成对车体的影响，在构架上安装了二系弹簧和四个减振器，减振器的另一端连接到车体。

本发明的优点在于：转向架采用单电机驱动双轴，且电机置于构架的横梁之上，两轮对轴的距离较常规的两轴和三轴转向架大为减小，通过弯道时使得车轮和轨道之间的冲角减小，大大减轻了车轮和钢轨之间的磨耗关系，不仅减轻了机车车辆对线路的破坏作用，而且延长了车轮和钢轨的使用寿命，并使机车车辆通过弯道的临界速度提高。

同时，两个驱动轴之间通过共用一个驱动电机而互相联系(耦合作用)，任意一个轮对轴的驱动和制动均和另一个轮对轴相关，实现了两个轮对轴联动。若任意一个轮对轴因为轨面黏着系数的变化、轴重转移或制动盘出现抱死车轮等外界因素导致车轮空转或者打滑，那么这种影响将因为两个驱动轴的耦合关系而被分担。也就是说，这种耦合关系有利于消除机车车辆的空转或打滑。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、构架，2、制动闸瓦，3、制动盘，4、减振器，5、车轮，6、轮对轴，7、驱动电机，8、联轴器，9、主动齿轮，10、中间齿轮，11、大齿轮，12、齿轮箱，13、二系弹簧。

具体实施方式

附图给出了本发明的一个实施例，下面将结合附图对本发明作进一步的描述。

从附图中可以看出，本发明为一种单电机驱动双轴的转向架(见转向架俯视图1)包括构架1，制动闸瓦2，制动盘3，减振器4，车轮5，轮对轴6，驱动电机7，联轴器8，主动齿轮9，中间齿轮10，大齿轮11，齿轮箱12，二系弹簧13等部件组成。其特征在于：转向架采用单电机驱动双轴方式，由一个电机同时对转向架的两根轴同步驱动。同步驱动的方式是通过驱动电机轴的两端分别驱动两个齿轮箱的齿轮，再由齿轮箱的齿轮分别驱动两根轮对轴。在转向架中部设有驱动电机7，驱动电机7两边布置有两个齿轮箱12，驱动电机7的轴两端与两根轮对轴分别通过两个齿轮箱12的齿轮连接，驱动电机7安装在构架横梁之上，电机轴与轮对轴6平行。驱动电机7通电之后，带动主动齿轮9旋转，同时主动齿轮9通过中间齿轮10带动大齿轮11旋转，依靠大齿轮11和轮对轴6的过盈配合以及轮对轴6和车轮5的过盈配合，使车轮旋转，这时机车或车辆开始行走。制动盘3通过螺栓安装在车轮5上，制动时通过高压空气迫使制动闸瓦2压紧制动盘3，依靠制动闸瓦2和制动盘3之间的摩擦力，使车轮旋转速度降低或停止旋转，达到制动目的。由于驱动电机置于构架之上，在机车或车辆运行时，构架和轮对之间存在各向位移(主要是垂向位移)，造成驱动电机和轮对之间也产生位移，影响齿轮之间啮合品质。为了消除这种影响，保证机车车辆的运行品质，在电机的两端各增加了一个联轴器，联轴器不仅可以安全可靠的传递电机的扭矩，而且可以适应电机和轮对之间的位移，可以很好的解决这个问题。

为了减小来自转向架上的振动造成对车体的影响，在构架上安装了二系弹簧13和四个减振器5，减振器的另一端连接到车体。

Claims (6)

1.一种电力机车和城轨车辆单电机驱动双轴方式，其特征在于：转向架采用单电机驱动双轴方式，由一个电机同时对转向架的两根轴同步驱动。

2.如权利要求1电力机车和城轨车辆单电机驱动双轴方式，其特征在于：同步驱动的方式是通过驱动电机轴的两端分别驱动两个齿轮箱的齿轮，再由齿轮箱的齿轮分别驱动两根轮对轴。

3.一种实现权利要求1所述电力机车和城轨车辆单电机驱动双轴方式的转向架，包括构架，制动闸瓦，制动盘，减振器，车轮，轮对轴，驱动电机，联轴器，二系弹簧；其特征在于：在转向架中部设有驱动电机，驱动电机两边布置有两个齿轮箱，驱动电机的轴两端与两根轮对轴分别通过两个齿轮箱的齿轮连接，且驱动电机安装在构架横梁之上，电机轴与轮对轴平行。

4.如权利要求3所述的电力机车和城轨车辆单电机驱动双轴的转向架，其特征在于：所述的电机轴与齿轮箱主动齿轮轴相联；齿轮箱内装有用于变速的齿轮组；齿轮组包括主动齿轮、中间齿轮和大齿轮；大齿轮通过过盈配合与轮对轴紧固在一起，轮对轴又通过过盈配合与车轮紧固在一起。

5.如权利要求3所述的电力机车和城轨车辆单电机驱动双轴的转向架，其特征在于：所述的电机的两端各安装了一个联轴器。

6.如权利要求3所述的电力机车和城轨车辆单电机驱动双轴的转向架，其特征在于：在构架上安装了二系弹簧和四个减振器，减振器的另一端连接到车体。

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