專利名稱：利用杠桿作用的鐵路車輛主動導向轉(zhuǎn)向架的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及用于鐵路車輛的主動導向轉(zhuǎn)向架，該主動導向轉(zhuǎn)向架 可以改善高速運行的鐵路車輛的行駛穩(wěn)定性，由此增強鐵路車輛的穩(wěn) 定性，使鐵路車輛不致出軌，并且還可以減少鐵路車輛行駛過程中車 輪和軌道的震動，由此確保行駛的舒適度。更具體地，本發(fā)明涉及用 于鐵路車輛的利用杠桿作用的主動導向轉(zhuǎn)向架，其中，釆用簡單的聯(lián) 桿結(jié)構(gòu)使轉(zhuǎn)向架的輪軸轉(zhuǎn)向，并且該轉(zhuǎn)向架可以利用杠桿作用以少量 的力驅(qū)動該聯(lián)桿，由此顯著減輕轉(zhuǎn)向架的重量并且便于維護。
背景技術(shù)：
一般地，鐵路車輛中使用的轉(zhuǎn)向架可以以將車身的重量均等的分 配給各個車輪這樣的形式支撐車身的重量，并且為了便于鐵路車輛的 直線或曲線行駛，還可以相對于車身自由轉(zhuǎn)彎。
盡管如此，由傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架提供的轉(zhuǎn)向力不足以緩和車輪與軌道之 間產(chǎn)生的過大的離心力和導向重力，使得車輪凸緣盤和側(cè)軌道面之間 的摩擦產(chǎn)生高等級的噪聲和震動，因此損害乘客的行駛舒適度。這一 問題還導致車輪磨損和軌道損傷，使得諸如鐵路車輛脫軌這樣的嚴重 事故發(fā)生。
為了克服上述問題，人們已提出了多種主動導向轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)方 案，其中一個方案的結(jié)構(gòu)如圖l所示(在圖l中，將圖的右部視為前部)。
如圖l所示，導向轉(zhuǎn)向架10包括被配置在轉(zhuǎn)向架構(gòu)11的前部和后部的 前輪軸和后輪軸12，車輪13被壓接到輪軸12的兩端上，并且軸箱14 和伺服電動機15被固定到轉(zhuǎn)向架構(gòu)11。每一伺服電動機15經(jīng)由多個聯(lián) 桿與前輪軸或后輪軸12的軸箱14耦合。
轉(zhuǎn)向架10具有一對轉(zhuǎn)向裝置，每個轉(zhuǎn)向裝置包括一個伺服電動機15和相應的聯(lián)桿，這些聯(lián)桿與電動機15結(jié)合在一起來分別地使前輪軸 12和后輪軸12轉(zhuǎn)向。
在傳統(tǒng)導向轉(zhuǎn)向架10(結(jié)構(gòu)如上所述)中，當運行中的鐵路車輛 檢測到向右彎曲的鐵路軌道時，控制器(未示出)產(chǎn)生信號來觸發(fā)伺 服電動機15。如圖2中所示，每一伺服電動機15經(jīng)由減速器16使旋轉(zhuǎn) 軸以正時鐘方向旋轉(zhuǎn)，牽引離心式鉸接于旋轉(zhuǎn)軸的第一傳動聯(lián)桿17， 直接使導向轉(zhuǎn)向架10的后右輪軸12轉(zhuǎn)向。第二傳動聯(lián)桿18鉸接于第一 從動聯(lián)桿19以使傳輸聯(lián)桿20旋轉(zhuǎn)，同樣，傳輸聯(lián)桿20依次使定位于轉(zhuǎn) 向架10對面的第二從動聯(lián)桿21旋轉(zhuǎn)，由此牽引鉸接于第二從動聯(lián)桿21 的從動聯(lián)桿22,使得從動聯(lián)桿22使后左部輪軸12轉(zhuǎn)向。
在前述內(nèi)容中，伺服電動機15、第一和第二傳動聯(lián)桿17和18、第 一和第二從動聯(lián)桿19和21、傳輸聯(lián)桿20和從動聯(lián)桿22被對稱地配置在 導向轉(zhuǎn)向架10的前部和后部，使得前輪軸和后輪軸12以同樣的形式通 過各自的伺服電動機15的旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)向。
在傳統(tǒng)的導向轉(zhuǎn)向架10中，當運行中的鐵路車輛檢測到向左彎曲 的鐵路軌道時，控制器(未示出)產(chǎn)生信號使伺服電動機15以逆時針 方向旋轉(zhuǎn)，使得導向轉(zhuǎn)向架10的前輪軸和后輪軸12如圖3所示被轉(zhuǎn)向。
如上所述的用于鐵路車輛的導向轉(zhuǎn)向架10被構(gòu)建為通過聯(lián)桿傳 輸伺服電動機15的旋轉(zhuǎn)，由此使轉(zhuǎn)向架10的前輪軸和后輪軸12轉(zhuǎn)向。 盡管如此，由于該聯(lián)桿的結(jié)構(gòu)復雜，該導向轉(zhuǎn)向架10不易維護，并且 由于減速器16的重量，轉(zhuǎn)向架10的重量也同樣增加了，其中，減速器 16固定在伺服電動機15上以增加伺服電動機的扭矩。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，為此，本發(fā)明提供 了一種用于鐵路車輛的利用杠桿作用的主動導向轉(zhuǎn)向架，其中，為了 改善轉(zhuǎn)向架的可維護性和可靠性，用于使轉(zhuǎn)向架的前輪軸和后輪軸轉(zhuǎn) 向的轉(zhuǎn)向聯(lián)桿具有簡化的結(jié)構(gòu)，且因此，可以基于杠桿作用使用來自驅(qū)動器的少量的力驅(qū)動轉(zhuǎn)向聯(lián)桿而無需使用減速器。
本發(fā)明提供了一種用于鐵路車輛的利用杠桿作用的主動導向轉(zhuǎn) 向架，其中用于使轉(zhuǎn)向架的前輪軸和后輪軸轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向聯(lián)桿位于轉(zhuǎn)向 架的兩側(cè)上，并且該轉(zhuǎn)向架兩側(cè)上的轉(zhuǎn)向聯(lián)桿可以使各自的輪軸向相 反的方向轉(zhuǎn)向，使得即使聯(lián)桿只產(chǎn)生少量位移，輪軸也可以產(chǎn)生大量 位移，由此改善鐵路車輛的轉(zhuǎn)向能力。
在本發(fā)明實現(xiàn)此目的的一個方面，本發(fā)明提供一種用于鐵路車輛 的主動導向轉(zhuǎn)向架。該主動導向轉(zhuǎn)向架包括前轉(zhuǎn)向裝置，該前轉(zhuǎn)向裝 置鉸接于位于前輪軸兩側(cè)的前軸箱以使前輪軸轉(zhuǎn)向；以及后轉(zhuǎn)向裝 置，該后轉(zhuǎn)向裝置鉸接于位于后輪軸兩側(cè)的后軸箱以使后輪軸轉(zhuǎn)向， 使用驅(qū)動器基于杠桿作用使輪軸轉(zhuǎn)向。
根據(jù)本發(fā)明的實施方案，每一前轉(zhuǎn)向裝置和后轉(zhuǎn)向裝置包括相
應的驅(qū)動器；鉸接于轉(zhuǎn)向架構(gòu)以傳輸由驅(qū)動器產(chǎn)生的力的傳動聯(lián)桿； 從動聯(lián)桿，每一從動聯(lián)桿鉸接于相應的傳動聯(lián)桿以使相應的軸箱轉(zhuǎn)
向；以及連接位于轉(zhuǎn)向架的兩個外側(cè)面上的傳動聯(lián)桿的傳輸聯(lián)桿。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個實施方案，驅(qū)動器在轉(zhuǎn)向架構(gòu)的兩側(cè)沿斜線 相互對稱排列。
在這里，傳動聯(lián)桿203鉸接于驅(qū)動器，并且在第一關(guān)節(jié)兩邊具有 第一端和第二端，第一端鉸接于從動聯(lián)桿，并且第二端鉸接于傳輸聯(lián) 桿，該傳輸聯(lián)桿與轉(zhuǎn)向架構(gòu)對面位置處的傳動聯(lián)桿203a連接。
傳動聯(lián)桿203a在其第一端處鉸接于傳輸聯(lián)桿并且在其第二端處 鉸接于轉(zhuǎn)向架構(gòu)，并且從動聯(lián)桿與傳動聯(lián)桿203a內(nèi)側(cè)鉸接。
在傳動聯(lián)桿203中，從第一關(guān)節(jié)到架構(gòu)關(guān)節(jié)之間的距離是從第二 關(guān)節(jié)到架構(gòu)關(guān)節(jié)之間距離的至少四倍。
所述驅(qū)動器通過線性電動機驅(qū)動。
所述從動聯(lián)桿通過第二關(guān)節(jié)或第五關(guān)節(jié)和軸箱來耦合鉸接。 所述第二或第五關(guān)節(jié)可以是球形關(guān)節(jié)。所述球形關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)窩內(nèi)可以插有橡膠襯套。
另外，在每一前轉(zhuǎn)向裝置和后轉(zhuǎn)向裝置中，鉸接于轉(zhuǎn)向架構(gòu)并且 通過傳輸聯(lián)桿互鎖的傳動聯(lián)桿通過驅(qū)動器繞架構(gòu)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)，且推伸或 拉回鉸接于傳動聯(lián)桿的從動聯(lián)桿以使輪軸旋轉(zhuǎn)，由此使轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向。
如上所述的用于鐵路車輛的利用杠桿作用的主動導向轉(zhuǎn)向架，具 有用于使轉(zhuǎn)向架的前輪軸和后輪軸轉(zhuǎn)向的簡化結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向聯(lián)桿，該轉(zhuǎn) 向聯(lián)桿可以顯著改善轉(zhuǎn)向架的可維護性和轉(zhuǎn)向可靠性，從而可以利用 驅(qū)動器產(chǎn)生的少量的力基于杠桿作用驅(qū)動轉(zhuǎn)向聯(lián)桿而無需使用減速 器。相應地，可以減輕鐵路車輛的重量。
另外，本發(fā)明用于使轉(zhuǎn)向架的前輪軸和后輪軸轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向聯(lián)桿位 于轉(zhuǎn)向架的兩側(cè)上，并且轉(zhuǎn)向架兩側(cè)上的該轉(zhuǎn)向聯(lián)桿可以以相反的方 向使各自的輪軸轉(zhuǎn)向，使得即使聯(lián)桿只產(chǎn)生少量位移，輪軸也可以產(chǎn) 生大量位移，由此改善鐵路車輛的轉(zhuǎn)向能力。相應地，無論軌道狀態(tài) 如何，諸如鐵路車輛是沿直線還是彎曲的鐵路軌道運行，都可以確保 乘客的行駛舒適度。
圖l示出了傳統(tǒng)主動導向轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)的俯視圖； 圖2和3示出了傳統(tǒng)導向轉(zhuǎn)向架工作狀態(tài)時的俯視圖； 圖4示出了本發(fā)明的導向轉(zhuǎn)向架的側(cè)視圖； 圖5示出了本發(fā)明的導向轉(zhuǎn)向架的俯視圖6-9示出了導向轉(zhuǎn)向架經(jīng)由聯(lián)桿被轉(zhuǎn)向并且沿相應的彎曲鐵路 軌道運行的示意圖；以及
圖10示出了轉(zhuǎn)向聯(lián)桿的耦合結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
具體實施例方式
在下文中，將參考附圖更具體地描述本發(fā)明，附圖中示出了主動 導向轉(zhuǎn)向架的示例性實施方案。
圖4示出了本發(fā)明的導向轉(zhuǎn)向架的側(cè)視圖，圖5示出了本發(fā)明的導向轉(zhuǎn)向架的俯視圖，以及圖6-9示出了經(jīng)由聯(lián)桿被轉(zhuǎn)向并且沿相應的 彎曲鐵路軌道運行的導向轉(zhuǎn)向架。
在本發(fā)明的描述中，將圖4和5的右部視為導向轉(zhuǎn)向架100的前部。 如圖4和5中所示，本發(fā)明的用于鐵路車輛的利用杠桿作用的主動 導向轉(zhuǎn)向架100包括使前輪軸102轉(zhuǎn)向的前轉(zhuǎn)向裝置200，該轉(zhuǎn)向裝 置200鉸接于前輪軸102的相對端上的軸箱104;以及使后輪軸102轉(zhuǎn)向 的后轉(zhuǎn)向裝置200A，該后轉(zhuǎn)向裝置200A鉸接于后輪軸102的相對端上 的軸箱104。
在用于鐵路車輛的導向轉(zhuǎn)向架100中，轉(zhuǎn)向架構(gòu)101的每一前輪軸 和后輪軸102由高剛性懸掛裝置支撐，并且經(jīng)由軸箱將輪子固定到輪 軸102的相對端。前轉(zhuǎn)向裝置200作用使轉(zhuǎn)向架100的前輪軸102轉(zhuǎn)向， 并且后轉(zhuǎn)向裝置200A作用使轉(zhuǎn)向架100的后輪軸102轉(zhuǎn)向。當鐵路車 輛沿彎曲鐵路軌道運行時，前轉(zhuǎn)向裝置200和后轉(zhuǎn)向裝置200A作用使 前輪軸和后輪軸102以使鐵路車輛可以沿彎曲鐵路軌道平穩(wěn)運行的形 式轉(zhuǎn)向。
每一前轉(zhuǎn)向裝置200和后轉(zhuǎn)向裝置200A包括驅(qū)動器201;鉸接 于轉(zhuǎn)向架構(gòu)101并且傳輸來自驅(qū)動器201的力的傳動聯(lián)桿203和203a; 鉸接于各自的傳動聯(lián)桿203和203a以使軸箱104轉(zhuǎn)向的從動聯(lián)桿204和 204a;以及將傳動聯(lián)桿203和203a相互連接的傳輸聯(lián)桿205，所述傳動 聯(lián)桿203和203a被設置在轉(zhuǎn)向架1 OO相對側(cè)面部位處。
如圖4， 5所示，傳動聯(lián)桿203和203a鉸接于轉(zhuǎn)向架構(gòu)101，傳動聯(lián) 桿203和203a鉸接于從動聯(lián)桿204和204a,并且位于轉(zhuǎn)向架100的相對 側(cè)的傳動聯(lián)桿203和203a經(jīng)由傳輸聯(lián)桿205相互互鎖。
另外，驅(qū)動器201驅(qū)動前轉(zhuǎn)向裝置200和后轉(zhuǎn)向裝置200A的傳動 聯(lián)桿203和203a,并且該驅(qū)動器201以使得前轉(zhuǎn)向裝置200和后轉(zhuǎn)向裝 置200A被設定為沿對角線對稱的方式固定到轉(zhuǎn)向架IOO的架構(gòu)101的 相對部分。從而造成作用在轉(zhuǎn)向架100的相對部分的重量相同，由此提高了鐵路車輛的行駛穩(wěn)定性。
當轉(zhuǎn)向架100的傳動聯(lián)桿203被如上結(jié)構(gòu)的前轉(zhuǎn)向裝置200和后轉(zhuǎn) 向裝置200A的驅(qū)動器201驅(qū)動時，通過傳輸聯(lián)桿203a將角位移從傳動 聯(lián)桿203傳輸?shù)絺鲃勇?lián)桿203a。
傳動聯(lián)桿203鉸接于驅(qū)動器201，其中，傳動聯(lián)桿203對應于第一 關(guān)節(jié)230的部分鉸接于從動聯(lián)桿203，并且其中傳動聯(lián)桿203的其它部 分鉸接于傳輸聯(lián)桿205,并且傳動聯(lián)桿203經(jīng)由傳輸聯(lián)桿205連接到位 于轉(zhuǎn)向架構(gòu)101相對部分的傳動聯(lián)桿203a的一端。同樣，傳動聯(lián)桿203a 在其另 一端處鉸接于轉(zhuǎn)向構(gòu)架IOI,并且從動聯(lián)桿204a鉸接于傳動聯(lián) 桿203a的內(nèi)側(cè)。
也就是說，當傳動聯(lián)桿203和203a由于傳輸聯(lián)桿205而以同樣的方 向旋轉(zhuǎn)時，從動聯(lián)桿204和204a在相反方向產(chǎn)生位移，由此使輪軸102旋轉(zhuǎn)。
傳動聯(lián)桿203作為杠桿將來自驅(qū)動器201的力放大后傳輸給從動 聯(lián)桿204。優(yōu)選地，從傳動聯(lián)桿203的架構(gòu)關(guān)節(jié)240到第一關(guān)節(jié)230之間 的距離是從架構(gòu)關(guān)節(jié)240到第二關(guān)節(jié)250之間距離的四倍或更多倍，其 中，驅(qū)動器201通過第一關(guān)節(jié)230鉸接于傳動聯(lián)桿203,傳動聯(lián)桿203 通過第二關(guān)節(jié)250鉸接于從動聯(lián)桿204。
如上面所提到的，為使輪軸102轉(zhuǎn)向，傳動聯(lián)桿203和203a作為杠 桿將來自驅(qū)動器201的力放大后傳輸給從動聯(lián)桿204和204a。相應地， 即使以公知的線性電動機的形式實現(xiàn)驅(qū)動器201,它們?nèi)钥梢越?jīng)由傳 動聯(lián)桿203和203a圓滿地使輪軸102轉(zhuǎn)向而無需使用減速器。
雖然不僅可以使用線性電動機實現(xiàn)驅(qū)動器201 ，還可以使用液壓 驅(qū)動器或氣動驅(qū)動器，但除驅(qū)動器泵浦之外，液壓驅(qū)動器或氣動驅(qū)動 器還需要提供額外的液壓或氣動管道，由此使結(jié)構(gòu)復雜化。因此，最 好使用線性電動機。
優(yōu)選地，將傳動聯(lián)桿203和203a鉸接于從動聯(lián)桿204和204a的第二關(guān)節(jié)250和第五關(guān)節(jié)280,以及將傳動聯(lián)桿203和203a鉸接于軸箱104 的軸箱關(guān)節(jié)220是球形關(guān)節(jié)。相應地，諸如第二和第五關(guān)節(jié)250， 280 以及軸箱關(guān)節(jié)220的球形關(guān)節(jié)可以緩沖由從動聯(lián)桿204和204a在轉(zhuǎn)向 架100的輪軸102的轉(zhuǎn)向過程中產(chǎn)生的軸向位移，使得輪軸102可以無 摩擦自由旋轉(zhuǎn)。
此外，每一球形關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)窩106內(nèi)插有橡膠襯套107，以緩沖鐵 路車輛運行時產(chǎn)生的震動或從動聯(lián)桿204和204a繞輪軸102旋轉(zhuǎn)時產(chǎn) 生的震動或碰撞，由此提高了鐵路車輛的行駛穩(wěn)定性。
下面將描述具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的工作狀態(tài)
當運行中的具有本發(fā)明導向轉(zhuǎn)向架100的鐵路車輛檢測到鐵路軌 道的彎曲路段時，控制器(未示出)產(chǎn)生觸發(fā)驅(qū)動器201工作的轉(zhuǎn)向 信號以使轉(zhuǎn)向架100的輪軸102轉(zhuǎn)向，使得鐵路車輛可以沿鐵路軌道的 彎曲路段穩(wěn)定運行。
驅(qū)動器201響應控制器在檢測到鐵路軌道的彎曲路段時產(chǎn)生的轉(zhuǎn) 向信號而工作。然后，安裝在轉(zhuǎn)向架100的架構(gòu)101的相對部分的驅(qū)動 器201以相反的方向工作從而使輪軸102轉(zhuǎn)向。也就是說，當一個驅(qū)動 器201的桿202向外突出時，另 一個驅(qū)動器201的桿202縮回到驅(qū)動器 201的殼體內(nèi)。
圖5顯示轉(zhuǎn)向架沿鐵路軌道移動，在圖中是從左至右移動的，轉(zhuǎn) 向架的右部和左部是基于其移動方向設定的，并且將轉(zhuǎn)向架的移動方 向視為正面或前部。
當運行中的鐵路車輛接近向右彎曲的軌道路段時，控制器(未示 出)檢測到彎曲的鐵路軌道并且產(chǎn)生轉(zhuǎn)向信號。如圖6所示，為了響 應來自控制器的轉(zhuǎn)向信號，后轉(zhuǎn)向裝置200A的驅(qū)動器201的桿202向 外突出以使傳動聯(lián)桿202繞架構(gòu)關(guān)節(jié)240以逆時針方向旋轉(zhuǎn)，其中該桿 202安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)101的右部。以逆時針方向旋轉(zhuǎn)的傳動聯(lián)桿203牽 引鉸接于后輪軸102的右軸箱104的從動聯(lián)桿204。然后，轉(zhuǎn)向架IOO的后轉(zhuǎn)向裝置200A的左傳動聯(lián)桿203a以逆時針方向繞架構(gòu)關(guān)節(jié)290旋 轉(zhuǎn)，以推動后輪軸102的左軸箱104和從動聯(lián)桿204a,由此使輪軸102 旋轉(zhuǎn)，其中，該左傳動聯(lián)桿203a是經(jīng)由傳輸聯(lián)桿205連接到傳動聯(lián)桿 203的。
在這里，轉(zhuǎn)向架100的右傳動聯(lián)桿203具有位于架構(gòu)關(guān)節(jié)240的兩 側(cè)上的第一關(guān)節(jié)230以及第二關(guān)節(jié)250，其中，第一關(guān)節(jié)230鉸接于驅(qū) 動器201并且第二關(guān)節(jié)250鉸接于從動聯(lián)桿204，從而可以以逆時針方 向旋轉(zhuǎn)來推動從動聯(lián)桿204。相反地，轉(zhuǎn)向架100的左傳動聯(lián)桿203a具 有第四關(guān)節(jié)270和架構(gòu)關(guān)節(jié)290，其中，傳動聯(lián)桿203a和傳輸聯(lián)桿205 鉸接于第四關(guān)節(jié)270,傳動聯(lián)桿203a通過架構(gòu)關(guān)節(jié)290鉸接于轉(zhuǎn)向架構(gòu) 101的兩側(cè)上的第五關(guān)節(jié)280,其中，傳動聯(lián)桿203a通過第五關(guān)節(jié)280 鉸接于從動聯(lián)桿204a,從而可以以逆時針方向旋轉(zhuǎn)來推動從動聯(lián)桿 204a。
轉(zhuǎn)向架100的后輪軸102通過后轉(zhuǎn)向裝置200A旋轉(zhuǎn)，同時，為響 應來自控制器的轉(zhuǎn)向信號，前轉(zhuǎn)向裝置200的驅(qū)動器201的桿202縮回 到驅(qū)動器201的殼體內(nèi)，由此使傳動聯(lián)桿203以逆時針方向繞架構(gòu)關(guān)節(jié) 240旋轉(zhuǎn)，其中，該前轉(zhuǎn)向裝置200安裝在轉(zhuǎn)向架100的左部。以逆時 針方向旋轉(zhuǎn)的傳動聯(lián)桿203推動鉸接于前輪軸102的左軸箱104的從動 聯(lián)桿204，并且轉(zhuǎn)向架100的前轉(zhuǎn)向裝置200的右傳動軸203a以逆時針 方向繞架構(gòu)關(guān)節(jié)290旋轉(zhuǎn)以牽引前輪軸102的右從動聯(lián)桿204a,由此使 輪軸102旋轉(zhuǎn)，其中，該右傳動聯(lián)桿203a經(jīng)由傳輸聯(lián)桿205連接到傳動 聯(lián)桿203。
在這里，轉(zhuǎn)向架100的左傳動聯(lián)桿203在架構(gòu)關(guān)節(jié)230的兩側(cè)上具 有第一關(guān)節(jié)230和第二關(guān)節(jié)250，從而可以以逆時針方向旋轉(zhuǎn)，由此推 動從動聯(lián)桿204，反之，轉(zhuǎn)向架100的右傳動聯(lián)桿203a在第五關(guān)節(jié)280 的兩側(cè)具有第四關(guān)節(jié)270和架構(gòu)關(guān)節(jié)290,從而可以以逆時針方向旋 轉(zhuǎn)，由此牽引從動聯(lián)桿204a。如上面所提到的，當運行中的鐵路車輛接近向右彎曲的鐵路軌道 路段時，控制器(未示出)檢測到鐵路軌道的彎曲路段并且產(chǎn)生轉(zhuǎn)向
信號。為響應來自控制器的轉(zhuǎn)向信號，后轉(zhuǎn)向裝置200A的驅(qū)動器201 的桿202向外突出，并且前轉(zhuǎn)向裝置200的驅(qū)動器201的桿202縮回到驅(qū) 動器殼體內(nèi)。如圖7所示，因此使轉(zhuǎn)向架100的前輪軸和后輪軸102旋 轉(zhuǎn)，使得鐵路車輛可以沿鐵路軌道的向右彎曲的路段穩(wěn)定運行。
另外，當運行的鐵路車輛接近向左彎曲的鐵路軌道路段時，控制 器(未顯示)檢測到彎曲的鐵路軌道并且產(chǎn)生轉(zhuǎn)向信號。如圖8所示， 為響應來自控制器的轉(zhuǎn)向信號，后轉(zhuǎn)向裝置200A的驅(qū)動器201的桿 202縮回到驅(qū)動器的殼體內(nèi)，并且前轉(zhuǎn)向裝置200的驅(qū)動器201的桿202 向外突出。因此使轉(zhuǎn)向架100的前輪軸和后輪軸102旋轉(zhuǎn)，使得鐵路車 輛可以沿向左彎曲的鐵路軌道路段穩(wěn)定運行。
第二關(guān)節(jié)250、第五關(guān)節(jié)280以及從動聯(lián)桿204和204a的軸箱關(guān)節(jié) 220由球形關(guān)節(jié)實現(xiàn)。球形關(guān)節(jié)適于緩沖從動聯(lián)桿204和204a使轉(zhuǎn)向架 100的輪軸102轉(zhuǎn)向時輪軸102產(chǎn)生的軸向位移，由此允許輪軸102不受 限于軸向位移而自由旋轉(zhuǎn)，使得鐵路車輛可以沿彎曲的鐵路軌道穩(wěn)定 運行。
在這里，球形關(guān)節(jié)的球體105和關(guān)節(jié)窩106之間插有橡膠襯套107， 以緩沖鐵路車輛運行時產(chǎn)生的震動或從動聯(lián)桿204和204a繞輪軸102 旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的震動或撞擊，由此增強鐵路車輛的行駛穩(wěn)定性。
雖然上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的用于鐵路車輛的利用杠桿作用的 主動導向轉(zhuǎn)向架，但應該指出，本領域的技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā) 明的范圍和主題的基礎上，對本實施方案進行不同形式的替換、變化 或變形。
因此，上述的實施方案僅用于描述本發(fā)明的目的，并不用來限定 本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書限定。同樣，應該理解， 所有由權(quán)利要求書的限定和范圍衍生的變更或變形以及其等同內(nèi)容都屬于本發(fā)明的范圍。
如上面所描述的，本發(fā)明的用于鐵路車輛的主動導向轉(zhuǎn)向架可以 改善鐵路車輛高速運行時的行駛穩(wěn)定性，由此增加鐵路車輛的穩(wěn)定 性，使得鐵路車輛不致出軌，并且還可以減少鐵路車輛行駛過程中車 輪和軌道的震動，由此確保行駛舒適度。更具體地，本發(fā)明的用于鐵 路車輛的利用杠桿作用的主動導向轉(zhuǎn)向架運用簡單的聯(lián)桿結(jié)構(gòu)使轉(zhuǎn) 向架的轉(zhuǎn)向輪軸轉(zhuǎn)向，并且可以利用杠桿作用以少量的力驅(qū)動該聯(lián) 桿，由此顯著減輕轉(zhuǎn)向架的重量并且便于維護。
權(quán)利要求
1、一種用于鐵路車輛的主動導向轉(zhuǎn)向架，所述主動導向轉(zhuǎn)向架包括前轉(zhuǎn)向裝置，所述前轉(zhuǎn)向裝置鉸接于位于前輪軸兩側(cè)的前軸箱以使前輪軸轉(zhuǎn)向；以及后轉(zhuǎn)向裝置，所述后轉(zhuǎn)向裝置鉸接于位于后輪軸兩側(cè)的后軸箱以使后輪軸轉(zhuǎn)向，其中，所述輪軸由驅(qū)動器利用杠桿作用來轉(zhuǎn)向。
2、 如權(quán)利要求1所述的主動導向轉(zhuǎn)向架，其中每一所述前轉(zhuǎn)向 裝置和后轉(zhuǎn)向裝置包括相應的驅(qū)動器；鉸接于轉(zhuǎn)向構(gòu)架的傳動聯(lián)桿，所述傳動聯(lián)桿用于傳輸所述驅(qū)動器 產(chǎn)生的力；從動聯(lián)桿，每一所述從動聯(lián)桿鉸接于相應的傳動聯(lián)桿以使相應的 軸箱轉(zhuǎn)向；以及連接所述傳動聯(lián)桿的傳輸聯(lián)桿，所述傳輸聯(lián)桿位于所述轉(zhuǎn)向架的 兩個外側(cè)部上。
3、 如權(quán)利要求2所述的主動導向轉(zhuǎn)向架，其中所述驅(qū)動器彼此 斜對稱地排列在所述轉(zhuǎn)向構(gòu)架的兩側(cè)上。
4、 如權(quán)利要求2所述的主動導向轉(zhuǎn)向架，其中所述傳動聯(lián)桿(203 ) 鉸接于所述驅(qū)動器，并且在第一關(guān)節(jié)的兩側(cè)上具有第一端和第二端， 所述第一端鉸接于所述從動聯(lián)桿，并且所述第二端鉸接于所述傳輸聯(lián) 桿，所述傳輸連桿連接到于所述轉(zhuǎn)向架構(gòu)的相對部分中的所述傳動聯(lián) 桿(203a)。
5、 如權(quán)利要求4所述的主動導向轉(zhuǎn)向架，其中所述傳動聯(lián)桿 (203a)在其第一端處鉸接于所述傳輸聯(lián)桿，并且在其第二端處鉸接于所述轉(zhuǎn)向架構(gòu)，并且所述從動聯(lián)桿在所述傳動聯(lián)桿(203a)的內(nèi)側(cè) 鉸接。
6、 如權(quán)利要求4所述的主動導向轉(zhuǎn)向架，其中，在所述傳動聯(lián)桿(203 )中，從所述第一關(guān)節(jié)到所述架構(gòu)關(guān)節(jié)之間的距離是從第二關(guān)節(jié)到所述架構(gòu)關(guān)節(jié)之間距離的至少四倍。
7、 如權(quán)利要求2-6中任一所述的主動導向轉(zhuǎn)向架，其中所述驅(qū) 動器由線性電動機構(gòu)成。
8、 如權(quán)利要求2所述的主動導向轉(zhuǎn)向架，其中所述從動聯(lián)桿經(jīng)由 第二或第五關(guān)節(jié)以及軸箱關(guān)節(jié)鉸接-耦合。
9、 如權(quán)利要求8所述的主動導向轉(zhuǎn)向架，其中所述第二或第五關(guān) 節(jié)由球形關(guān)節(jié)構(gòu)成。
10、 如權(quán)利要求8所述的主動導向轉(zhuǎn)向架，其中所述軸箱關(guān)節(jié)由 球形關(guān)節(jié)構(gòu)成。
11、 如權(quán)利要求9或10所述的主動導向轉(zhuǎn)向架，其中所述球形關(guān) 節(jié)的關(guān)節(jié)窩內(nèi)插有橡膠襯套。
12、 如權(quán)利要求l所述的主動導向轉(zhuǎn)向架，其中，在每一所述前 轉(zhuǎn)向裝置和后轉(zhuǎn)向裝置中，通過驅(qū)動器使所述傳動聯(lián)桿繞所述架構(gòu)關(guān) 節(jié)旋轉(zhuǎn)，其中所述傳動聯(lián)桿鉸接于所述轉(zhuǎn)向架構(gòu)并且經(jīng)由所述傳輸聯(lián) 桿互鎖；并且鉸接于所述傳動聯(lián)桿的所述從動聯(lián)桿推伸或拉回從而使 所述輪軸旋轉(zhuǎn)，由此使所述轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向。
全文摘要
一種用于鐵路車輛的主動導向轉(zhuǎn)向架，所述主動導向轉(zhuǎn)向架可以改善鐵路車輛高速行駛時的行駛穩(wěn)定性，由此增強車輛的穩(wěn)定性，使得車輛不致出軌，并且還可以減少車輛行駛過程中車輪和軌道的震動，由此確保行駛舒適。利用杠桿作用的所述主動導向轉(zhuǎn)向架使用具有簡單結(jié)構(gòu)的聯(lián)桿使所述轉(zhuǎn)向架的輪軸轉(zhuǎn)向，并且可以利用杠桿作用以少量的力驅(qū)動所述聯(lián)桿，由此減輕所述轉(zhuǎn)向架的重量并且便于維護。所述主動導向轉(zhuǎn)向架包括鉸接于位于前輪軸兩側(cè)的前軸箱的前轉(zhuǎn)向裝置以及鉸接于位于后輪軸的兩側(cè)的后軸箱的后轉(zhuǎn)向裝置。
文檔編號B61F5/38GK101588952SQ200780016163
公開日2009年11月25日 申請日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者俞元熙, 樸俊爀, 許顯茂 申請人:韓國鐵道技術(shù)研究院