專利名稱：軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，屬于軌道車輛轉(zhuǎn)向架技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向架一般采用H型構(gòu)架、剛性橫梁、依靠一系垂向柔性懸掛克服線路的扭曲不平順，剛性構(gòu)架在輪對行駛到緩和曲線時，由于曲線軌道的超高，局部承受較大扭矩作用，而且車速較高時，構(gòu)架與一系垂向柔性懸掛之間的連接處也會受到較大沖擊力；在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)設計中，電機安裝在構(gòu)架上，為了容許電機與輪對間的動態(tài)擾動及轉(zhuǎn)遞力矩需要設置復雜的連軸節(jié)和齒輪箱等機構(gòu)，這種轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)復雜，生產(chǎn)效率低下，并且該轉(zhuǎn)向架的輪對軸距較大、重量大，使轉(zhuǎn)向架的小曲線通過性能、節(jié)能性、對線路不平順的順服性等性能指標難以顯著提升。經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，中國發(fā)明專利CN101565049 B，其公開了一種鉸接構(gòu)架直線電機轉(zhuǎn)向架，兩個T型框架分別通過橡膠節(jié)點與中心橫梁鉸接；中心橫梁側(cè)部通過縱向拉桿與上部的牽引橫梁相連，牽引橫梁通過油壓減振器分別連接第一側(cè)梁、第二側(cè)梁，中心橫梁通過牽弓I拉桿與直線電機相連，該設計可以改善轉(zhuǎn)向架傳遞牽引力、以及提高直線電機的牽引作用。當輪對行駛到緩和曲線時，兩個鉸接點可以承受較大的扭矩而適量地扭曲，從而對構(gòu)架起到保護作用?？梢妼Ρ任募ㄟ^鉸接處的橡膠節(jié)點實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的柔性化，根據(jù)不同車型的轉(zhuǎn)向架需要設計不同的橡膠節(jié)點，該結(jié)構(gòu)使用橡膠節(jié)點實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，橡膠節(jié)點的性能參數(shù)離散性較大，隨著環(huán)境溫度變化，橡膠節(jié)點的性能參數(shù)往往與設計值相差較大，同時橡膠容易老化開裂，可靠性較差，使用壽命相對較短。并且電機仍然安裝于轉(zhuǎn)向架上，輪對軸距大，未能顯著提高轉(zhuǎn)向架各項性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，組成包括轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、分別位于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架前側(cè)和后側(cè)兩個永磁電機、設置于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上方的空氣彈簧、設置于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架下方的前后輪對，所述轉(zhuǎn)向架構(gòu)架具有左側(cè)架、右側(cè)架，其特征在于所述左右側(cè)架的中部通過由四片鋼板組成的柔性橫梁固定連接為一體，所述四片鋼板之間留有間隙，所述左側(cè)架、右側(cè)架分別安裝有一系彈性墊座，所述一系彈性墊座與軸箱之間設置有作為一系懸掛的橡膠墊。本發(fā)明進一步的改進在于
(I)、從柔性橫梁的端面看，所述四片鋼板呈輻射狀分布，且其在橫向方向上、豎向方向上對稱。(2)、所述橡膠墊為單層橡膠墊，厚度范圍為30 100mm。
(3)、所述空氣彈簧上方橫跨的設置有一塊用于與車體固定連接的過渡板。(4)、本發(fā)明軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架還具有用于限制過渡板橫向移動幅度的限位機構(gòu)，所述限位機構(gòu)包括對稱的固定在過渡板下端面的彈性緩沖橡膠止擋安裝座、對稱的固定在左、右側(cè)架中部的橫向止檔座，所述彈性緩沖橡膠止擋安裝座上安裝有彈性緩沖橡膠止擋，當過渡板橫向移動到極限位置時，過渡板偏移方向一側(cè)的彈性緩沖橡膠止擋頂住相應側(cè)的橫向止檔座，使過渡板得到限位。(5)、本發(fā)明軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架還具有兩端分別連接側(cè)架與過渡板的L型抗側(cè)滾扭桿、二系垂向減振器、二系橫向減振器。本發(fā)明中，連接左右側(cè)架的柔性橫梁由四片鋼板組成，其具有一定的柔性，使左右側(cè)架容易相對點頭運動，以適應軌道較大的三角坑；針對不同項目的轉(zhuǎn)向架，可根據(jù)設計要求調(diào)整這四片鋼板的尺寸、夾角，以及選擇不同性能的鋼材，使轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的柔度得以改變，以適應不同項目；由于構(gòu)架實現(xiàn)了柔性化，從而使本發(fā)明的一系懸掛簡化為很薄的一層 橡膠墊，降低了生產(chǎn)成本，同時對線路不平順的有良好順服性。


圖1為本發(fā)明軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的右視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架剖視示意圖。圖8為本發(fā)明軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的永磁電機和彈性傳動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架中彈性傳動裝置的法蘭盤結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本發(fā)明軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架(除去過渡板)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為本發(fā)明軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架柔性橫梁端面圖。圖中標號示意如下1_左側(cè)架，2-車輪，3-彈性傳動裝置，4-永磁電機，^ -永磁電機，5-牽弓丨拉桿，5 '-牽引拉桿，6-縱向連桿，7-過渡板，8-右側(cè)架，9-空氣彈簧，10-橡膠墊，11-軸箱，12-抗側(cè)滾扭桿，13-柔性橫梁，14-法蘭盤，15-橡膠關(guān)節(jié)，16-連接件，17-軸套，18-牽引拉桿座，19-牽引體，20- 二系橫向減振器，21- 二系垂向減振器，22-橫向止檔座，23-彈性緩沖橡膠止擋，24-第一安裝座，25-第二安裝座，26-軸箱轉(zhuǎn)臂節(jié)點安裝座，27-抗側(cè)滾扭桿安裝座，28- 二系橫向減振器安裝座，29-彈性緩沖橡膠止擋安裝座。
具體實施例方式實施例一
如圖1至圖10所示，本實施例軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，組成包括轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、分別位于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架前側(cè)和后側(cè)兩個永磁電機4 (4')、設置于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上方的空氣彈簧9、設置于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架下方的前后輪對，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架具有左側(cè)架I、右側(cè)架8，左側(cè)架I中部與右側(cè)架8的中部通過由四片鋼板組成的柔性橫梁13固定連接為一體，四片鋼板之間留有間隙。由于采用柔性化構(gòu)架，本實施例的一系懸掛進行了簡化，具體結(jié)構(gòu)如下左側(cè)架I、右側(cè)架8分別安裝有一系彈性墊座，一系彈性墊座與軸箱11之間設置有作為一系懸掛的橡膠墊10，該橡膠墊10為單層橡膠墊,厚度在30 IOOmm之間,本例中橡膠墊10的厚度為40mm。此外，本實施例的軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架還具有兩端分別連接側(cè)架與過渡板7的L型抗側(cè)滾扭桿12、二系垂向減振器21、二系橫向減振器20。如圖3、圖6、圖7所示，本發(fā)明軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架還具有用于限制過渡板7橫向移動幅度的限位機構(gòu)，該限位機構(gòu)包括對稱的固定在過渡板7下端面的彈性緩沖橡膠止擋安裝座29、對稱的固定在左側(cè)架I、右側(cè)架8中部的橫向止檔座22，彈性緩沖橡膠止擋安裝座29上安裝有彈性緩沖橡膠止擋23，當過渡板7橫向移動到極限位置時，過渡板7偏移方向一側(cè)的彈性緩沖橡膠止擋23頂住相應側(cè)的橫向止檔座22，使過渡板7得到限位。本例中，輪對的車軸穿過永磁電機4 (4 ')設有的中心通孔，永磁電機4 (4 ')兩端的輸出軸分別通過彈性傳動裝置3與輪對的兩個車輪2固定，使永磁電機4 (4')懸掛于輪對之間，兩個永磁電機4 (4 ’ )的外殼之間通過縱向連桿6連接，空氣彈簧9上方橫跨的設置有一塊用于與車體固定連接的過渡板7，過渡板7下端面的中央位置安裝有一個牽引拉桿座18，牽引拉桿座18安裝有牽引體19，牽引體19的左右兩端各安裝有一根牽引拉桿5 (5 7 ),其中一根牽引拉桿5與前側(cè)的永磁電機4外殼連接,另一根牽引拉桿5 '與后偵_永磁電機4'外殼連接。彈性傳動裝置3包括兩端分別連接永磁電機4(4 ')輸出軸和車輪2的法蘭盤14,法蘭盤14的內(nèi)端具有與永磁電機4 (4 ’ )輸出軸配合的軸套17,法蘭盤14外端通過連接件16固定于車輪2的內(nèi)端面，連接件16與車輪2之間通過套有橡膠關(guān)節(jié)15的螺栓固定連接。連接件16的第一端和車輪2開設有圓孔，車輪2上開設的圓孔繞車軸外圍分布，套有橡膠關(guān)節(jié)15的螺柱穿過車輪2的圓孔和連接件16第一端的圓孔并通過螺母將車輪2與連接件16固定，連接件16的第二端設置銷柱，銷柱穿過法蘭盤14外端開設的圓孔，使法蘭盤掛在所述銷柱上。本實施例中,永磁電機4 (4 ')外殼上設置有用于安裝縱向連桿6的第一安裝座24、用于安裝牽引拉桿5 (5')的第二安裝座25，縱向連桿6兩端分別與前、后側(cè)永磁電機4 (4 ')外殼的第一安裝座24鉸接,牽引拉桿5 (5 ')的一端與永磁電機4 (4 ')外殼的第二安裝座25鉸接，另一端與牽引體19鉸接,牽引體19與牽引拉桿座18鉸接,兩根牽引拉桿5 (5')與牽引體19構(gòu)成Z型牽引拉桿機構(gòu)，Z型牽引拉桿機構(gòu)位于柔性橫梁的上方，縱向拉桿位于柔性橫梁的下方。如圖11所示，從柔性橫梁的端面看，四片鋼板呈輻射狀分布，且其在橫向方向上、豎向方向上對稱。構(gòu)架抗剪切剛度與車輛的蛇形穩(wěn)定性有關(guān)，左右側(cè)架扭轉(zhuǎn)剛度與車輛通過線路的順服性軌道扭曲相關(guān)，設計時不同車輛可根據(jù)對兩種性能的需要，改變?nèi)鐖D11所示的四項參數(shù)鋼板內(nèi)側(cè)邊至橫豎向?qū)ΨQ線交點的距離山鋼板的厚度Z，鋼板的寬度L、鋼板間的夾角a，以及鋼板的長度。來調(diào)整扭轉(zhuǎn)剛度和抗剪剛度滿足不同項目需要。調(diào)整后的柔性橫梁可在計算機中進行仿真模擬，看是否符合設計要求，如果不符合則繼續(xù)調(diào)整，具體調(diào)整方法本申請不再詳細描述。本例中，d=30mm,L=135mm ;Z=30mm,鋼板長度為1845mm,鋼板間的夾角a =40度，轉(zhuǎn)向架軸距1800mm，鋼板材質(zhì)P275，解析得到構(gòu)架扭轉(zhuǎn)剛度0. 226 MN. m/rad,剪切剛度62. 9MN. m/rad，較小的扭轉(zhuǎn)剛度能適應更差的線路，較大的剪切剛度可以保證車輛蛇形穩(wěn)定性。實施例二
本實施例二結(jié)構(gòu)與實施例一相同，區(qū)別在于柔性橫梁參數(shù)不同，本例中，d=38mm，L=120mm ;Z=25mm，鋼板長度為1100mm，鋼板間的夾角a =66度，轉(zhuǎn)向架軸距為1800mm，鋼板材質(zhì)P275，解析得到構(gòu)架扭轉(zhuǎn)剛度0. 315 MN. m/rad，剪切剛度102.98 MN. m/rad，較小的扭轉(zhuǎn)剛度能適應更差的線路，較大剪切剛度可以保證車輛更高的蛇形穩(wěn)定性。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，組成包括轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、分別位于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架前側(cè)和后側(cè)兩個永磁電機、設置于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上方的空氣彈簧、設置于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架下方的前后輪對，所述轉(zhuǎn)向架構(gòu)架具有左側(cè)架、右側(cè)架，其特征在于所述左右側(cè)架的中部通過由四片鋼板組成的柔性橫梁固定連接為一體，所述四片鋼板之間留有間隙，所述左側(cè)架、右側(cè)架分別安裝有一系彈性墊座，所述一系彈性墊座與軸箱之間設置有作為一系懸掛的橡膠墊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，其特征在于從柔性橫梁的端面看，所述四片鋼板呈輻射狀分布，且其在橫向方向上、豎向方向上對稱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述橡膠墊為單層橡膠墊,厚度范圍為30 100_。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述空氣彈簧上方橫跨的設置有一塊用于與車體固定連接的過渡板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，其特征在于具有用于限制過渡板橫向移動幅度的限位機構(gòu)，所述限位機構(gòu)包括對稱的固定在過渡板下端面的彈性緩沖橡膠止擋安裝座、對稱的固定在左、右側(cè)架中部的橫向止檔座，所述彈性緩沖橡膠止擋安裝座上安裝有彈性緩沖橡膠止擋，當過渡板橫向移動到極限位置時，過渡板偏移方向一側(cè)的彈性緩沖橡膠止擋頂住相應側(cè)的橫向止檔座，使過渡板得到限位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，其特征在于還具有兩端分別連接側(cè)架與過渡板的L型抗側(cè)滾扭桿、二系垂向減振器、二系橫向減振器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，所述左右側(cè)架的中部通過由四片鋼板組成的柔性橫梁固定連接為一體，所述四片鋼板之間留有間隙，所述左側(cè)架、右側(cè)架分別安裝有一系彈性墊座，所述一系彈性墊座與軸箱之間設置有作為一系懸掛的橡膠墊。采用柔性橫梁是構(gòu)架實現(xiàn)柔性化，左右側(cè)架容易相對點頭運動，以適應軌道較大的三角坑?？梢姌?gòu)架實現(xiàn)了柔性化，從而使本發(fā)明的一系懸掛簡化為很薄的一層橡膠墊，降低了生產(chǎn)成本，對線路不平順的有良好順服性。
文檔編號B61F5/04GK102975734SQ201210237379
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者楚永萍, 唐永明, 馮遵委, 胡定祥, 周睿 申請人:南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司