CN101844566A

CN101844566A - 米轨用动力转向架

Info

Publication number: CN101844566A
Application number: CN 201010191926
Authority: CN
Inventors: 陈凤艳; 陈彦宏
Original assignee: Tangshan Railway Vehicle Co Ltd
Current assignee: CRRC Tangshan Co Ltd
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2030-06-04
Also published as: CN101844566B

Abstract

本发明提供了一种米轨用动力转向架，包括两条支撑梁、一个单轴轮对、一个齿轮箱、两套气压盘式制动器、四个空气弹簧、两个高度控制阀、两个牵引拉杆和两个定位杆。其中，两个车轮直接压装在车轴上，制动盘也直接压装在车轴上，车轮和制动盘固定连接。支撑梁由轴承支撑在车轴上，轴承和制动盘通过轴套进行横向定位；齿轮箱安装于车轴上；气压盘式制动器通过安装座连接于支撑梁上；四个空气弹簧安装于支撑梁的四角；每两个空气弹簧的高度由同一高度控制阀控制；每条支撑梁安装一个牵引拉杆和一个定位杆；支撑梁的中部设横向止挡。本发明提供的动力转向架，总体结构布局紧凑、合理，曲线通过能力好，更适合城市轻轨交通米轨线路和窄车体的需要。

Description

米轨用动力转向架

技术领域

本发明涉及轮轨列车转向架技术领域，特别地，涉及一种米轨用动力转向架。

背景技术

转向架作为轮轨列车的关键部件，其性能的好坏直接影响着车辆的运行品质和运行安全。在转向架的整体重量的构成当中，轮对占有相当大的比例。研究表明，采用铰接式连接和单轴转向架可使车组重量降低7～14％，最多可节省9％的牵引功率。

单轴转向架在国内还没有开发、制造、运用过，只限于有关的科学院所在理论上进行研究，没有成熟的应用经验可以借鉴。在国外，单轴转向架理论的系统研究也是近几年才开始的，而同期已先后有国家和地区开发了各种样车和产品并投入商业运营。其中投入商业运营较为成功的车型包括：丹麦哥本哈根S-tog第二代电动车组、德国Lirex内燃动车组和奥地利Integral内燃动车组和挪威的BM72型电动车组等。

单轴转向架用于客车最先始于丹麦国家铁路(Danish State Railways，DSB)的哥本哈根市郊轻轨车组S-tog。其早期车组为两节编组，其前导转向架采用车体定位的单轴转向架。从乘坐的感受来说，该车十分平稳，轮轨噪音很小。车组在运行105km后，对单轴转向架与常规转向架轮对的车轮磨耗进行比较，表明可以降低轮轨磨耗。20世纪90年代初，DSB在开发新一代S-tog轻轨车组时，装用了由法国阿尔斯通(ALSTOM)集团所属的LHB公司和Frederich教授合作的新型KERF转向架，该转向架装用了带有液压式被动控制的径向调节装置，即使在轴重为20t条件下，转向架在曲线上仍具有良好的径向性能，故车轮的磨耗低于常规转向架。联邦德国铁路试验研究中心(FTZ)对装用该转向架的车辆的高速运行可行性进行了相关试验，最高试验速度达到220km/h，各项指标均在UIC标准限度以内。

但现有单轴转向架结构都比较复杂，采用的传统制动方式结构也比较复杂；单轴动力转向架二系悬挂为两个空气弹簧直接支撑车体，结构的稳定性差；另外空气弹簧坐于构架中央，与轮对的横向间距过小而导致横移量受限。整个转向架占用的空间也较大，只适合在标准轨距的线路上运行，不能满足米轨线路以及窄车体的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种米轨用动力转向架，实现整体结构的合理布局，减小整体结构的占用空间，增加转向架的横移量。

为了解决上述问题，本发明公开了一种米轨用动力转向架，包括：两条支撑梁、一个单轴轮对、一个齿轮箱、两套气压盘式制动器、四个空气弹簧、两个高度控制阀、两个牵引拉杆、两个定位杆；其中，两个车轮直接压装在一条车轴上组成上述单轴轮对，制动盘也直接压装在上述车轴上，上述车轮和制动盘固定连接，随上述车轴一起旋转；上述支撑梁通过一轴承支撑在上述车轴上，上述轴承和制动盘通过一轴套进行横向定位；上述齿轮箱安装于上述车轴中部；上述气压盘式制动器通过安装座连接于上述支撑梁上；上述四个空气弹簧分别安装于上述两个支撑梁的四角；其中，每两个上述空气弹簧的高度由一个设于同一上述支撑梁上的上述高度控制阀控制；每条上述支撑梁上安装有一个牵引拉杆和一个定位杆；上述支撑梁的中部设置有横向止挡。

优选的，上述支撑梁由内装的一套自密封轴承直接支撑在上述车轴上；上述自密封轴承和制动盘之间通过一轴套进行横向定位。

优选的，每条上述支撑梁的两角还设置有两个垂向油压减振器。

优选的，上述两条支撑梁均为整体铸造结构。

优选的，每条上述支撑梁上铸造有两个空气弹簧座、一个牵引拉杆座、一个定位杆座和一个横向止挡座；焊接有一个高度阀座。

优选的，每条上述支撑梁上还焊接有两个垂向油压减振器座。

优选的，每个上述空气弹簧内部设置有限位块。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的米轨用动力转向架，采用单轴轮对和两个支撑梁组成的整体结构，不仅有效提高了转向架的抗疲劳强度和承载能力，而且使转向架的各部件的布置和集成更加合理，整体结构更加紧凑，有效减小了转向架的占用空间，同时也节约了材料，降低了构架的制造成本。

采用单轴转向架使车组重量降低7～14％，节省了9％的牵引功率，在结构上大大简化，减少了检修工作量，进而降低了维护成本。另外，采用单轴转向架，充分利用轮对结构所特有的导向功能，实现了轮对在曲线上的径向调节，提高了车辆的曲线通过能力，降低了轮轨的横向作用力、磨耗及噪声。

基础制动装置采用盘式制动方式，具有准确、快速的制动性能。气压盘式制动器的应用使转向架的基础制动结构更加紧凑。

双牵引拉杆和定位杆通过橡胶节点与车体底架直接连接，类似于四连杆机构，有效解决了转向架的牵引和抗点头问题。

悬挂系统采用一级悬挂，由分布于两条支撑梁四角上的四个空气弹簧直接支撑车体，形成四点支撑方案，这种柔性的、平衡的悬挂装置使转向架在平直线路和曲线上具有良好的垂向舒适性，提高了结构稳定性。同时，还解决了现有转向架由于空气弹簧坐于构架中央，造成与轮对的横向间距过小而导致横移量受限的问题，这种优化的悬挂装置使转向架在曲线上具有很好的横向舒适性。

总之，本发明提供的动力转向架，总体结构布局紧凑、合理，结构新颖，曲线通过能力好，更加适合城市轻轨交通中米轨线路和窄车体的需要。

附图说明

图1是本发明米轨用动力转向架实施例的主视图；

图2是本发明动力转向架的俯视图；

图3是本发明动力转向架中单轴轮对的A-A局部剖视图；

图4是本发明支撑梁整体铸造结构的示意图；

图5是本发明空气弹簧实施例的结构示意图。

附图标记

1_支撑梁；2_单轴轮对；3_齿轮箱；4_气压盘式制动器；5_空气弹簧；6_高度控制阀；7_牵引拉杆；8_定位杆；9_轴套；10_安装座；11_轴承；12_横向止挡座；13_垂向油压减振器；14_均衡杆；15_万向轴；16_限位块；21_车轴；22_车轮；40_制动器支架；41_制动盘；101_轴孔；102_空气弹簧座；103_牵引拉杆座；104_定位杆座；105_高度阀座；106_垂向油压减振器座。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1所示的本发明米轨用动力转向架实施例的主视图、图2所示的本发明动力转向架的俯视图、图3所示的动力转向架中单轴轮对的A-A局部剖视图、图4所示的支撑梁实施例的结构示意图，对本发明提供的米轨用动力转向架的结构进行具体说明。

本发明提供的米轨用动力转向架包括：两条支撑梁1、一个单轴轮对2、一个齿轮箱3、两套气压盘式制动器4、四个空气弹簧5、两个高度控制阀6、两个牵引拉杆7、两个定位杆8。其中，上述单轴轮对2由一条车轴21和直接压装于该车轴21上的两个车轮22组成。制动盘41也直接压装在车轴21上；制动盘41和车轮22可以采用螺栓连接等方式固定连接在一起，随车轴21一起旋转。

每条支撑梁1通过一轴承11支撑在车轴21上。本实施例中，上述轴承11优选采用自密封轴承，该自密封轴承11和制动盘41之间通过一轴套9进行横向定位。

气压盘式制动器4安装于制动器支架40上，制动器支架40通过一个安装座10与支撑梁1连接。安装座10的作用在于使制动器支架40不随车轴21旋转。

四个空气弹簧5分别安装于两个支撑梁1的四个角上，用于承载车辆的车体。其中，每两个空气弹簧5的高度由同一个高度控制阀6控制。一系悬挂装置通过高度控制阀6的调整作用，使车辆地板面距离轨面的高度保持不变。上述高度控制阀6和其控制的两个空气弹簧5设置于同一条支撑梁1上。

每条支撑梁1上安装有一个牵引拉杆7和一个定位杆8；整个转向架共安装有两牵引拉杆和两个定位杆。其中，牵引拉杆7起牵引作用，定位杆8在车辆制动时，可以起到抗点头作用。在整个车辆结构中，上述牵引拉杆7和定位杆8的另外一端通过橡胶节点与车体底架直接连接。

每条支撑梁1的中部设置有横向止挡座12，横向止挡座12安装横向止挡，用于当车体横向运动超过设定的止挡间隙时，提供横向力，阻止车体的横向移动，起横向限位的作用。

作为本发明优选实施例，每条支撑梁1的两个角上还各安装了一个垂向油压减振器13，整个转向架共安装四个垂向油压减振器13，用于控制车体与转向架之间的垂向运动，即点头振动和浮沉振动，使转向架在平直线路和曲线上具有良好的垂向舒适性。

参照图4所示的支撑梁整体铸造结构的示意图，每条支撑梁1开设有轴孔101，用于将支撑梁1压装在车轴21上。支撑梁1的两角铸造有两个空气弹簧座102，用于安装空气弹簧；中部铸造有牵引拉杆座103和定位杆座104，分别用于牵引拉杆7和定位杆8与支撑梁1的连接。

对应上述优选实施例，结合图2所示，每条支撑梁1上还焊接有高度阀座105和垂向油压减振器座106，分别用于高度控制阀6和垂向油压减振器13与支撑梁1的连接。

车轴21的中间部位安装齿轮箱3，齿轮箱3上设置有均衡杆14。均横杆14与车体底架直接连接。上述齿轮箱3配套设置有万向轴15，用于将电动机的牵引动力传递给齿轮箱3。

参照图5所示的本发明空气弹簧的结构示意图，每个空气弹簧5的内部设有限位块16，当空气弹簧5无气时使得悬挂装置具有较低刚度。

本发明提供的米轨用单轴动力转向架，采用单轴轮对和两个支撑梁组成的整体结构，不仅有效提高了转向架的疲劳强度和承载能力，而且使转向架的各部件的布置和集成更加合理，整体结构更加紧凑，有效减小了转向架的占用空间，同时也节约了材料，降低了构架的制造成本。

采用单轴转向架使车组重量降低7～14％，节省了9％的牵引功率，简化了转向架结构，减少了检修工作量，进而降低了维护成本。另外，采用单轴转向架，充分利用轮对结构所特有的导向功能，实现了轮对在曲线上的径向调节，改善了车辆的曲线通过能力，降低了轮轨的横向作用力、磨耗及噪声。

双牵引拉杆和定位杆通过橡胶节点与车体底架直接连接，类似四连杆机构，有效解决了转向架的牵引和抗点头问题。

悬挂系统采用一级悬挂，由分布于两条支撑梁四角上的四个空气弹簧直接支撑车体，形成四点支撑方案。这种柔性的、平衡的悬挂装置使转向架在平直线路和曲线上具有良好的垂向舒适性，提高了结构稳定性。同时，还解决了现有技术中由于转向架的空气弹簧坐于构架中央，造成与轮对的横向间距过小而导致横移量受限的问题，这种优化的悬挂装置使转向架在曲线上具有很好的横向舒适性。另外，由于空气弹簧重量轻、结构简单，还具有便于维护、维修成本低的优点。

总之，本发明提供的动力转向架，总体结构布局紧凑、合理，结构新颖，曲线通过能力强，更加适合用于城市轻轨交通中米轨线路和窄车体的需要。转向架自重全部为簧下质量，对改善转向架的动力学性能起到了良好作用。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的一种米轨用动力转向架，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上上述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种米轨用动力转向架，其特征在于，包括：两条支撑梁、一个单轴轮对、一个齿轮箱、两套气压盘式制动器、四个空气弹簧、两个高度控制阀、两个牵引拉杆、两个定位杆；其中，

两个车轮直接压装在一条车轴上组成所述单轴轮对，制动盘也直接压装在所述车轴上，所述车轮和制动盘固定连接，随所述车轴一起旋转；

所述支撑梁通过一轴承支撑在所述车轴上，所述轴承和制动盘通过一轴套进行横向定位；

所述齿轮箱安装于所述车轴中部；

所述气压盘式制动器通过安装座连接于所述支撑梁上；

所述四个空气弹簧分别安装于所述两个支撑梁的四角；其中，每两个所述空气弹簧的高度由一个设于同一所述支撑梁上的所述高度控制阀控制；

每条所述支撑梁上安装有一个牵引拉杆和一个定位杆；所述支撑梁的中部设置有横向止挡。

2.根据权利要求1所述的米轨用动力转向架，其特征在于，所述支撑梁由内装的一套自密封轴承直接支撑在所述车轴上；所述自密封轴承和制动盘之间通过一轴套进行横向定位。

3.根据权利要求2所述的动力转向架，其特征在于，每条所述支撑梁的两角还设置有两个垂向油压减振器。

4.根据权利要求1所述的动力转向架，其特征在于，所述两条支撑梁均为整体铸造结构。

5.根据权利要求1所述的米轨用动力转向架，其特征在于，每条所述支撑梁上铸造有两个空气弹簧座、一个牵引拉杆座、一个定位杆座和一个横向止挡座；焊接有一个高度阀座。

6.根据权利要求3所述的动力转向架，其特征在于，每条所述支撑梁上还焊接有两个垂向油压减振器座。

7.根据权利要求1～6任一所述的动力转向架，其特征在于，每个所述空气弹簧内部设置有限位块。