CN210971080U - 用于轨道车辆的转向架及具有其的轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于轨道车辆的转向架及具有其的轨道车辆，用于轨道车辆的转向架包括：驱动桥，驱动桥包括驱动电机、减速器、差速器、第一半轴、第二半轴，驱动电机的输出轴与减速器的输入端动力耦合连接，减速器的输出端与差速器的输入端动力耦合连接，差速器的两个输出端分别与第一半轴和第二半轴动力耦合连接；两个走行轮，其中一个走行轮与第一半轴连接，另一个走行轮与第二半轴连接。根据本实用新型的用于轨道车辆的转向架通过设置驱动桥和两个走行轮，且驱动桥设置驱动电机、减速器、差速器、第一半轴、第二半轴，从而提升了转向架的动力性能、转向性能和操作性能，且结构简单，结构紧凑，提升走行轮的使用寿命。

Description

用于轨道车辆的转向架及具有其的轨道车辆

技术领域

本实用新型属于轨道交通领域，具体而言，涉及一种用于轨道车辆的转向架及具有其的轨道车辆。

背景技术

相关技术中，轨道车辆的驱动桥转向前需要提前减少较多的速度，才能顺利过弯，且驱动桥的结构复杂，重量大，占用空间大，且动力传动效率损失大，制造成本高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于轨道车辆的转向架，所述用于轨道车辆的转向架集成度高、结构简单，且提升了轨道车辆的行驶性能。

根据本实用新型实施例的用于轨道车辆的转向架包括：驱动桥，所述驱动桥包括驱动电机、减速器、差速器、第一半轴、第二半轴，所述驱动电机的输出轴与所述减速器的输入端动力耦合连接，所述减速器的输出端与所述差速器的输入端动力耦合连接，所述差速器的两个输出端分别与第一半轴和第二半轴动力耦合连接；两个走行轮，其中一个走行轮与所述第一半轴连接，另一个走行轮与第二半轴连接。

根据本实用新型的用于轨道车辆的转向架通过设置驱动桥和两个走行轮，且驱动桥设置驱动电机、减速器、差速器、第一半轴、第二半轴，从而提升了转向架的动力性能、转向性能和操作性能，且结构简单，结构紧凑，提升走行轮的使用寿命。

根据本实用新型一个实施例的用于轨道车辆的转向架，所述减速器包括第一行星齿轮机构，所述第一行星齿轮机构的输入端与所述驱动电机的输出轴动力耦合连接，所述第一行星齿轮机构的输出端与所述差速器的输入端动力耦合连接。

根据本实用新型一个实施例的用于轨道车辆的转向架，所述减速器还包括第二行星齿轮机构，所述第二行星齿轮机构的输入端与所述第一行星齿轮机构的输出端动力耦合连接，所述第二行星齿轮机构的输出端与所述差速器的输入端动力耦合连接。

根据本实用新型一个实施例的用于轨道车辆的转向架，所述驱动桥还包括桥壳，所述减速器、所述差速器均安装于所述桥壳内，所述第一行星齿轮机构的第一齿圈与所述第二行星齿轮机构的第二齿圈均与所述桥壳固定连接，所述第一行星齿轮机构的第一太阳轮与所述驱动电机的输出轴动力耦合连接，所述第一行星齿轮机构的第一行星架与所述第二行星齿轮机构的第二太阳轮动力耦合连接，所述第二行星齿轮机构的第二行星架与所述差速器的输入端动力耦合连接。

根据本实用新型一个实施例的用于轨道车辆的转向架，所述第一行星架具有朝向第二行星齿轮机构伸出的伸出段，所述伸出段空套在所述第一半轴外，所述第二太阳轮套设于所述伸出段外，且与所述伸出段动力耦合连接。

根据本实用新型一个实施例的用于轨道车辆的转向架，还包括：第一轴承、第二轴承、第三轴承，所述第一太阳轮通过第一轴承支撑在所述第一行星架上，所述第一行星架通过第二轴承支撑安装在所述驱动电机的壳体上，所述差速器壳体形成所述差速器的输入端，所述第二行星架与所述差速器的壳体固定连接，所述差速器壳体通过所述第三轴承支撑于所述桥壳。

根据本实用新型一个实施例的用于轨道车辆的转向架，还包括：第四轴承，所述第四轴承设在所述第二行星架与所述第一行星架之间。

根据本实用新型一个实施例的用于轨道车辆的转向架，所述驱动电机、所述减速器、所述第一半轴、所述第二半轴、所述差速器的输入端的轴线重合。

根据本实用新型一个实施例的用于轨道车辆的转向架，所述驱动电机、所述减速器、所述差速器的沿横向依次布置。

根据本实用新型一个实施例的用于轨道车辆的转向架，所述第一半轴与所述第二半轴沿横向延伸，所述第一半轴靠近所述驱动电机，所述第二半轴远离所述驱动电机，所述驱动电机的输出轴为空心轴，所述第二太阳轮、所述第一太阳轮、所述第一行星架空套在所述第一半轴外。

根据本实用新型一个实施例的用于轨道车辆的转向架，所述第一半轴的长度大于所述第二半轴的长度，所述驱动电机的输出轴空套在所述第一半轴外。

根据本实用新型一个实施例的用于轨道车辆的转向架，所述走行轮为胶轮。

本实用新型还提出了一种轨道车辆，包括根据本实用新型任一项实施例所述的用于轨道车辆的转向架。

所述轨道车辆与上述的用于轨道车辆的转向架相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型的一个实施例的转向架的轴侧图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的转向架的驱动桥的主视图；

图3是根据本实用新型的一个实施例的转向架的驱动桥的局部剖视图；

图4是根据本实用新型的一个实施例的转向架的驱动桥的原理图；

图5是根据本实用新型的一个实施例的车辆的结构示意图。

附图标记：

轨道车辆2000；

转向架1000；

驱动桥100；左转向节叉总成2；右转向节叉总成6；第一桥壳5；第二桥壳3；

驱动电机200；电机壳体4；输出轴19；转子20；定子21；

第一太阳轮28；第一齿圈15；第一行星轴24；第一行星轮25；第一行星架29；

第二太阳轮31；第二齿圈12；第二行星轴11；第二行星轮32；第二行星架41；

差速行星齿轮8；差速行星轴9；差速器壳体10；

第一半轴23；第一半轴齿轮33；

第二半轴35；第二半轴齿轮7；

走行轮500；轮毂总成1；

第一孔用弹性挡圈16；第二孔用弹性挡圈14；

第一轴承27；第二轴承26；第三轴承34；第四轴承30；第五轴承18；

弹性圆柱销13油封17；法兰盘22；

直推杆38；V推杆39；空气弹簧40。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的用于轨道车辆的转向架1000，其中，本实用新型中的横向，为车辆的左右方向。

根据本实用新型的用于轨道车辆的转向架1000用于驱动车辆行驶，其中用于轨道车辆的转向架1000包括驱动桥100、框型部件、转向拉杆、直推杆38、V推杆39、空气弹簧40等。

驱动桥100包括：驱动电机200、减速器、差速器、第一半轴23、第二半轴35和两个走行轮500，驱动桥100还可以包括桥壳、左转向节叉总成2、右转向节叉总成6和轮毂总成1，驱动桥100起支撑车体、转向和驱动车辆行驶的作用，轨道车辆2000的走行轮500可以安装于轮毂总成1，桥壳可以包括安装在驱动电机200的电机壳体4两侧的第一桥壳3和第二桥壳5。

驱动电机200可以包括：电机壳体4、定子21、转子20、输出轴19。当电机三相线通电时，转子20带动输出轴19转动，输出轴19与转子20固连，输出轴19远离驱动电机200的一端用第五轴承18固定在电机壳体4上，靠近驱动电机200的一端用第五轴承18和法兰盘22固定在电机壳体4上，电机壳体4和法兰盘22处装有油封17，防止第一桥壳5和第二桥壳3内的机油进入电机总成内，输出轴19的靠近减速器的一端带有花键。

驱动电机200的输出轴19与减速器的输入端动力耦合连接，减速器的输出端与差速器的输入端动力耦合连接，差速器的两个输出端分别与第一半轴23和第二半轴35动力耦合连接，两个走行轮500分别与第一半轴23和第二半轴35连接。

由此，驱动电机200输出的动力可以经过减速器的减速增扭后传递到差速器，进而将动力通过第一半轴23和第二半轴35分别传递到两个走行轮500，实现车辆的行驶驱动和两个走行轮的转向差速。

其中，减速器的设置可以对驱动电机200输出的动力进行降速增扭，从而增强轨道车辆2000的动力性能，差速器的设置可以使车辆两侧的两个走行轮500以不同的转速转动，在轨道车辆2000转向时，弯道内侧的走行轮500转速较低，弯道外侧的走行轮 500转速较高，从而使轨道车辆2000可以平稳过弯，使轨道车辆2000在过弯前不必减小较多的速度即可实现轨道车辆2000的转弯，进而提升轨道车辆2000的转向性能和操作性能，且可有效降低走行轮500的磨损，提高走行轮500的使用寿命。

根据本实用新型的用于轨道车辆的转向架1000通过设置驱动桥100和两个走行轮500，且驱动桥100设置驱动电机200、减速器、差速器、第一半轴23、第二半轴35，从而提升了转向架1000的动力性能、转向性能和操作性能，且结构简单，结构紧凑，提升走行轮500的使用寿命。

下面参照图1-图5描述根据本实用新型的用于轨道车辆的转向架1000的一些实施例。

在一些实施例中，减速器包括第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构，第一行星齿轮机构的输入端与驱动电机200的输出轴19动力耦合连接，第一行星齿轮机构的输出端与第二行星齿轮机构动力耦合连接，第二行星齿轮机构的输出端与差速器的输入端动力耦合连接。

由此，通过第一行星齿轮机构与第二行星齿轮机构的二级减速将驱动电机200的动力传递到差速器，进而传递到走行轮500，驱动轨道车辆2000的行驶，二级减速的设置可以在保证所需减速比的前提下减小减速器的直径，且行星齿轮机构的结构简单、紧凑，载荷分配到多个齿轮，从而使减速器的强度大，且所有齿轮始终互相啮合，摩擦磨损小，从而可以增强减速器的寿命。

在一些实施例中，驱动桥100还包括桥壳，减速器、差速器均安装于桥壳内，第一行星齿轮机构包括：第一太阳轮28、第一齿圈15和第一行星架29，第二行星齿轮机构包括：第二太阳轮31、第二齿圈12和第二行星架41。

如图3和图4所示，第一行星齿轮机构的第一齿圈15与第二行星齿轮机构的第二齿圈12均与桥壳(例如第一桥壳3)固定连接，第一行星齿轮机构的第一太阳轮28与驱动电机200的输出轴19动力耦合连接，第一行星齿轮机构的第一行星架29与第二行星齿轮机构的第二太阳轮31动力耦合连接，第二行星齿轮机构的第二行星架41与差速器的输入端动力耦合连接。

由此，第一齿圈15与第二齿圈12分别固定连接在桥壳，在第一行星齿轮机构中，动力输入到第一太阳轮28，并通过第一行星架29传递到第二太阳轮31，在第二行星齿轮机构中，动力从第二太阳轮31输入，并由第二行星架41输出到差速器。对于齿圈固定的行星齿轮机构，太阳轮与行星架的转动方向相同，从而使动力在减速器中传递的过程中，转速降低，但转动方向不变，从而便于对驱动桥100的设计，且便于与其相关的其他部件的设计，且结构简单，便于布置。

在一些示例中，如图1所示，驱动桥100的桥壳可以包括第一桥壳3和第二桥壳5，电机壳体4内用于安装驱动电机200，第一桥壳3和第二桥壳5可以分别安装于电机壳体4的两侧，如图所示，在一些示例中，减速器、差速器可以安装于第一桥壳3，驱动桥100的其他结构可以安装在第二桥壳5，由此，驱动电机200、减速器、差速器可以装配在一起，从而使转向架1000的结构紧凑，节约布置空间。

在一些实施例中，如图3所示，第一行星架29具有朝向第二行星齿轮机构伸出的伸出段，伸出段空套在第一半轴23外，即伸出段套设在第一半轴23上，且伸出段可相对第一半轴23相对转动，例如伸出段与第一半轴23间设有轴承，第一半轴23套设在轴承内，伸出段支撑在轴承外，由此，实现伸出段支撑在第一半轴23，且可实现伸出段相对第一半轴23转动，第一半轴23第二太阳轮31套设于伸出段外，且与伸出段动力耦合连接，伸出端的设置便于伸出段与第二太阳轮31动力耦合连接，从而使该处的结构简单，便于设置。

在一些示例中，伸出端与第二太阳轮31通过花键连接，从而实现第二行星架41与第二太阳轮31的动力耦合连接，花键连接的方式便于装配，且动力传递效率高。

在一些实施例中，如图3所示，转向架1000还包括：第一轴承27、第二轴承26、第三轴承34和第四轴承30，第一行星齿轮机构的第一太阳轮28通过第一轴承27支撑在第一行星齿轮机构的第一行星架29上，第一行星架29通过第二轴承26支撑安装在驱动电机200的壳体上；第二行星架41与差速器壳体10固定连接，其中，差速器壳体 10为差速器的输入端，第四轴承30设在第二行星架41与第一行星架29之间，差速器壳体10通过第三轴承34支撑于桥壳。

第一轴承27、第二轴承26、第三轴承34、第四轴承30的设置便于第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构和差速器安装在桥壳内，可以起到支撑的作用，使减速器的各部件的安装效果更好，且不妨碍上述轴承两端的各部件的各自转动，例如第一深沟滚针轴承即实现将第一太阳轮28支撑在第一行星架29处，且第一太阳轮28和第一行星架29 可各自转动，互不妨碍。

如图3和图4所示，在一些实施例中，驱动电机200、减速器、第一半轴23、第二半轴35、差速器的输入端的轴线重合。

由此，可以使转向架1000的各部分同轴设置，使转向架1000的各部件的转动轴线一致，使转向架1000的结构紧凑，且缩小转向架1000在垂直于转动轴线方向的尺寸。

如图3和图4所示，在一些实施例中，驱动电机200、减速器、差速器的沿驱动桥 100的轴线，即车辆的横向依次间隔布置，由此，根据转向架1000的动力传递顺序将驱动电机200、减速器、差速器依次间隔开布置，从而可以便于两个相邻部件间的动力传递，从而使各部件间的动力传递结构简单，增强动力传递效率，且使转向架1000的结构更加紧凑。

在一些实施例中，第一半轴23与第二半轴35沿驱动桥100的轴线，即车辆的横向方向延伸，第一半轴23靠近驱动电机200，第二半轴35远离驱动电机200，输出轴19 为空心轴，第二行星齿轮机构的第二太阳轮31、第一行星齿轮的第一太阳轮28、输出轴19空套在第一半轴23外。

第一半轴23的长度大于第二半轴35的长度，驱动电机200的输出轴19空套在第一半轴23外，这种设置可使得差速器和减速器偏置在驱动桥100的靠近第二半轴35的一侧，驱动电机200偏置在驱动桥100的靠近第一半轴23的一侧，从而使得驱动桥100 两侧的重量平衡。

由此，驱动电机200将动力依次经减速器、差速器最终传递到走行轮500的过程中，动力从驱动电机200沿驱动电机200与差速器的间隔方向向靠近差速器的方向传递，当动力传递到差速器后，一部分动力传递到第二半轴35，最终驱动与第二半轴35相连的走行轮500转动，另一部分动力传递到第一半轴23，第一半轴23依次贯穿第二太阳轮31、第一太阳轮28、输出轴19，传递到驱动桥100另一方向的走行轮500，在上述动力传递过程中，由于第一半轴23外空套有第一太阳轮28、第二太阳轮31和输出轴19，从而使第一半轴23的占用空间小，使转向架1000的结构更加紧凑，且便于各部件的同轴设置。

在一些实施例中，走行轮500为胶轮，在一些示例中，转向架1000的导向方式为水平胶轮导向，这使得转向节的爬坡能力高于钢轮钢轨的铁路车辆，且高集成化的驱动桥安装方式，有利于提高胶轮走行的轨道车辆2000的行驶性能。

下面参照图1-图5描述根据本实用新型的用于轨道车辆的转向架1000的减速器及差速器的工作原理及动力传递过程：

第一行星齿轮机构的第一齿圈15可以通过弹性圆柱销13及第一孔用弹性挡圈16固定安装在第二桥壳3内，第二行星齿轮机构的第二齿圈12通过圆柱销及第二孔用弹性挡圈14固定安装在第二桥壳3内。

驱动电机200的输出轴19与第一行星齿轮机构的第一太阳轮28用花键连接，第一太阳轮28第一轴承27支撑在第一行星架29上，第一行星架29通过第二轴承26支撑安装在电机壳体4上，第一行星轮25通过第一行星轴24与第一行星架29动力耦合连接并与第一齿圈15和第一太阳轮28啮合，同时第一行星架29靠近第二太阳轮31的一端(即伸出段)加工有花键，第一行星架29与第二太阳轮31通过花键连接，其中，差速器壳体10形成差速器的输入端，第二行星轮32通过第二行星轴11与差速器壳体10 动力耦合连接，且第二行星轮32与第二齿圈12和第二太阳轮31啮合，第一行星架29 与第二行星架41之间设有第四轴承30，所述差速器壳体10通过第三轴承34支撑安装在第一桥壳5上。

当驱动电机200的三相线通电时，输出轴19带动第一行星齿轮机构的第一太阳轮28转动，第一太阳轮28带动第一行星轮25发生自转和公转，第一行星架29随第一行星轮25的公转一起转动，第一行星架29通过花键配合带动第二太阳轮31转动，第二太阳轮31带动第二行星轮32发生自转和公转，差速器壳体10随第二行星轮32的公转一起转动，差速器壳体10通过差速行星轴9带动带动差速行星齿轮8转动，从而分别带动第一半轴齿轮33和第二半轴齿轮7(7、33)转动，第二半轴齿轮7通过花键与第二半轴35连接，带第二传动轴转动，第一半轴齿轮33通过花键连接，带动第一半轴23 转动，第一半轴23和第二半轴35后半段(即远离差速器的一端)带有花键和万向节。

其中，在一些示例中，第一轴承27、第二轴承26、第三轴承34、第五轴承18均为深沟滚球轴承，第四轴承30为滚针推力轴承。

如图5所示，本实用新型还提出了一种轨道车辆2000，包括根据本实用新型任一项实施例所述的用于轨道车辆的转向架1000。

所述轨道车辆2000与上述的用于轨道车辆的转向架1000相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种用于轨道车辆的转向架，其特征在于，包括：

驱动桥，所述驱动桥包括驱动电机、减速器、差速器、第一半轴、第二半轴，所述驱动电机的输出轴与所述减速器的输入端动力耦合连接，所述减速器的输出端与所述差速器的输入端动力耦合连接，所述差速器的两个输出端分别与第一半轴和第二半轴动力耦合连接；

两个走行轮，其中一个走行轮与所述第一半轴连接，另一个走行轮与第二半轴连接。

2.根据权利要求1所述的用于轨道车辆的转向架，其特征在于，所述减速器包括第一行星齿轮机构，所述第一行星齿轮机构的输入端与所述驱动电机的输出轴动力耦合连接，所述第一行星齿轮机构的输出端与所述差速器的输入端动力耦合连接。

3.根据权利要求2所述的用于轨道车辆的转向架，其特征在于，所述减速器还包括第二行星齿轮机构，所述第二行星齿轮机构的输入端与所述第一行星齿轮机构的输出端动力耦合连接，所述第二行星齿轮机构的输出端与所述差速器的输入端动力耦合连接。

4.根据权利要求3所述的用于轨道车辆的转向架，其特征在于，所述驱动桥还包括桥壳，所述减速器、所述差速器均安装于所述桥壳内，所述第一行星齿轮机构的第一齿圈与所述第二行星齿轮机构的第二齿圈均与所述桥壳固定连接，所述第一行星齿轮机构的第一太阳轮与所述驱动电机的输出轴动力耦合连接，所述第一行星齿轮机构的第一行星架与所述第二行星齿轮机构的第二太阳轮动力耦合连接，所述第二行星齿轮机构的第二行星架与所述差速器的输入端动力耦合连接。

5.根据权利要求4所述的用于轨道车辆的转向架，其特征在于，所述第一行星架具有朝向第二行星齿轮机构伸出的伸出段，所述伸出段空套在所述第一半轴外，所述第二太阳轮套设于所述伸出段外，且与所述伸出段动力耦合连接。

6.根据权利要求4所述的用于轨道车辆的转向架，其特征在于，还包括：第一轴承、第二轴承、第三轴承，所述第一太阳轮通过第一轴承支撑在所述第一行星架上，所述第一行星架通过第二轴承支撑安装在所述驱动电机的壳体上，所述差速器的壳体形成所述差速器的输入端，所述第二行星架与所述差速器的壳体固定连接，所述差速器的壳体通过所述第三轴承支撑于所述桥壳。

7.根据权利要求6所述的用于轨道车辆的转向架，其特征在于，还包括：第四轴承，所述第四轴承设在所述第二行星架与所述第一行星架之间。

8.根据权利要求4所述的用于轨道车辆的转向架，其特征在于，所述驱动电机、所述减速器、所述第一半轴、所述第二半轴、所述差速器的输入端的轴线重合。

9.根据权利要求8所述的用于轨道车辆的转向架，其特征在于，所述驱动电机、所述减速器、所述差速器的沿横向依次布置。

10.根据权利要求9所述的用于轨道车辆的转向架，其特征在于，所述第一半轴与所述第二半轴沿横向延伸，所述第一半轴靠近所述驱动电机，所述第二半轴远离所述驱动电机，所述驱动电机的输出轴为空心轴，所述第二太阳轮、所述第一太阳轮、所述第一行星架空套在所述第一半轴外。

11.根据权利要求10所述的用于轨道车辆的转向架，其特征在于，所述第一半轴的长度大于所述第二半轴的长度，所述驱动电机的输出轴空套在所述第一半轴外。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的用于轨道车辆的转向架，其特征在于，所述走行轮为胶轮。

13.一种轨道车辆，其特征在于，包括如权利要求1-12中任一项所述的用于轨道车辆的转向架。

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