高速軌道列車的轉(zhuǎn)向架及其構(gòu)架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及軌道車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高速軌道列車的轉(zhuǎn)向架及其構(gòu)架。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高速鐵路以及城市軌道車輛在我國得到快速發(fā)展，車輛的舒適性和安全性要求越來越高。由于空氣彈簧的剛度可調(diào)且具有相對恒定的低自然振動頻率，可以提高汽車行駛的平順性，故在懸掛裝置中得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]軌道列車轉(zhuǎn)向架采用了低垂向剛度的空氣彈簧后，改善了車輛的垂向動力學(xué)性能，但同時(shí)也降低了車輛的抗側(cè)滾剛度。當(dāng)車輛通過曲線時(shí)，過低的抗側(cè)滾剛度將導(dǎo)致車體側(cè)滾角加大，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致車體的外形輪廓超出界限，甚至危及車輛的傾覆安全性。因此，采用空氣彈簧懸掛的轉(zhuǎn)向架需要增加車輛的抗側(cè)滾剛度，限制車體的側(cè)滾角位移。安裝抗側(cè)滾裝置，能有效提高車輛的抗側(cè)滾剛度且結(jié)構(gòu)簡單，因此，采用抗側(cè)滾扭桿裝置是國內(nèi)外普遍采用且行之有效的方法。
[0004]但是，由于轉(zhuǎn)向架上的部件較多且其安裝位置受限，使得空氣彈簧的安裝空間較小，因此限制了其減振效果。針對上述技術(shù)問題，目前普遍采用的解決方法是在構(gòu)架上設(shè)置空氣彈簧的附加氣室，來增大氣室容積，有效降低空氣彈簧的剛度并提高其阻尼，從而提高空氣彈簧的減振效果。
[0005]按照目前的主流觀點(diǎn)，可以通過使構(gòu)架的側(cè)梁空腔作為空氣彈簧的附加氣室來解決上述問題。
[0006]一種典型的軌道列車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。其中，圖1為一種典型的軌道列車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架示意圖，圖2為圖1的A向視圖，圖3為圖1的剖視圖。
[0007]如圖1-3所示，構(gòu)架包括兩側(cè)的兩根側(cè)梁I’和中間的兩根橫梁2’，橫梁2’的兩端穿過側(cè)梁I’并與側(cè)梁I’焊接固定，側(cè)梁I’設(shè)有用于安裝空氣彈簧的空氣彈簧座3’ ；側(cè)梁I’為由鋼板拼接焊接而成的箱型結(jié)構(gòu)，抗側(cè)滾扭桿座4’固定安裝于側(cè)梁I’內(nèi)側(cè)；在側(cè)梁I’的內(nèi)腔中通過兩個堵板5’隔離出一密封的附加氣室6’，附加氣室6’通過通氣孔7’與空氣彈簧連通。
[0008]上述構(gòu)架結(jié)構(gòu)存在以下技術(shù)問題:
[0009]第一、該轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的附加氣室可以滿足中低速列車的減振要求。但是，隨著列車運(yùn)行速度的提高，高速軌道列車(時(shí)速可達(dá)500公里)構(gòu)架載荷條件更加復(fù)雜，轉(zhuǎn)向架中的空氣彈簧性能下降，不能很好地實(shí)現(xiàn)更高速度下的減振效果。
[0010]第二、現(xiàn)有的抗側(cè)滾扭桿座與構(gòu)架的連接較復(fù)雜，而且不利于實(shí)現(xiàn)輕量化。
[0011]鑒于上述構(gòu)架結(jié)構(gòu)存在的缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種符合高速軌道列車減振要求的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的第一目的是提供一種高速軌道列車的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架。該構(gòu)架應(yīng)用于高速軌道列車時(shí)，不僅可以實(shí)現(xiàn)空氣彈簧的減振功能，而且在高速下能夠獲得更好的減振效果。在此基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還提供了一種設(shè)有所述構(gòu)架的列車轉(zhuǎn)向架。
[0013]本實(shí)用新型提供了一種高速軌道列車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架，包括側(cè)梁、位于所述側(cè)梁之間的橫梁，所述側(cè)梁設(shè)有用于安裝空氣彈簧的空氣彈簧座，安裝后的所述空氣彈簧的主氣室位于所述側(cè)梁的內(nèi)腔；所述橫梁為中空的無縫鋼管結(jié)構(gòu)；所述構(gòu)架還包括通道，所述通道連通所述空氣彈簧的主氣室與所述橫梁空腔。
[0014]通過所述通道，使空氣彈簧的主氣室與橫梁的空腔連通，則橫梁的空腔可以作為空氣彈簧的附加氣室，實(shí)現(xiàn)了空氣彈簧的主氣室與附加氣室的連通，有效利用了構(gòu)架的內(nèi)部空間，省去為空氣彈簧安裝單獨(dú)的氣缸，同時(shí)增大空氣彈簧的氣室容積，從而降低空氣彈簧的固有振動頻率，使空氣彈簧在任何載荷下都可以保持較低而近乎相等的振動頻率，實(shí)現(xiàn)減振功能，提高軌道列車的舒適性。
[0015]尤其重要的是，在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在高速運(yùn)行環(huán)境下，現(xiàn)有技術(shù)中空氣彈簧減振性能下降的原因在于，作為附加氣室的側(cè)梁的氣密性較差。因?yàn)?，?cè)梁由鋼板拼接焊接形成，周邊存在多條焊縫，氣密性較差。本實(shí)用新型正是在此基礎(chǔ)上做出的改進(jìn)，將具有中空無縫鋼管結(jié)構(gòu)橫梁的空腔作為空氣彈簧的附加氣室，無縫鋼管結(jié)構(gòu)周邊沒有接縫，氣密性較好。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的空氣彈簧的附加氣室氣密性較好，可以滿足高速時(shí)軌道列車的減振要求。
[0016]可選地，所述構(gòu)架還包括縱向設(shè)置的氣室，所述氣室的兩端分別與兩根所述橫梁連通；所述通道連通所述氣室以實(shí)現(xiàn)與所述橫梁空腔的連通。
[0017]可選地，所述氣室的兩端焊接固定于對應(yīng)的所述橫梁的內(nèi)側(cè)壁，所述橫梁內(nèi)側(cè)壁對應(yīng)于所述氣室端部的位置開設(shè)有橫梁通孔，以導(dǎo)通所述橫梁空腔與所述氣室。
[0018]可選地，所述氣室為截面呈U形的彎板結(jié)構(gòu)，以其開口側(cè)縱向焊接于所述側(cè)梁的內(nèi)側(cè)壁；所述氣室連接所述側(cè)梁與所述橫梁。
[0019]可選地，所述側(cè)梁內(nèi)側(cè)壁與所述氣室開口側(cè)對應(yīng)的位置開設(shè)有側(cè)梁通孔；所述通道橫向設(shè)置，一端導(dǎo)通所述空氣彈簧的主氣室，另一端插入所述側(cè)梁通孔以導(dǎo)通所述氣室。
[0020]可選地，所述側(cè)梁的下方焊接用于安裝抗側(cè)滾扭桿的抗側(cè)滾扭桿座，且所述抗側(cè)滾扭桿座與所述側(cè)梁底部圓角過渡，形成燕尾結(jié)構(gòu)。
[0021]可選地，所述抗側(cè)滾扭桿座由鋼板焊接形成頂部具有開口、底部為安裝板的結(jié)構(gòu)，所述安裝板用于安裝所述抗側(cè)滾扭桿，所述頂部與所述側(cè)梁下側(cè)壁焊接而構(gòu)成箱型結(jié)構(gòu)。
[0022]可選地，所述抗側(cè)滾扭桿座底部的安裝板由鋼板壓型而成，且開有螺栓孔，用于安裝所述抗側(cè)滾扭桿。
[0023]本實(shí)用新型還提供了一種高速軌道列車的轉(zhuǎn)向架，包括構(gòu)架及安裝于所述構(gòu)架的輪對、軸箱、懸掛裝置、基礎(chǔ)制動裝置；所述構(gòu)架為以上所述的構(gòu)架。
【附圖說明】
[0024]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)向架構(gòu)架示意圖；
[0025]圖2為圖1的A向視圖；
[0026]圖3為圖1的剖視圖；
[0027]圖4為本實(shí)用新型中氣室連通結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為本實(shí)用新型中轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的示意圖；
[0029]圖6為圖5的A向視圖；
[0030]圖7為圖5的部分側(cè)向剖視圖；
[0031]圖8為抗側(cè)滾扭桿與抗側(cè)滾扭桿座安裝示意圖；
[0032]圖9為圖8中的抗側(cè)滾扭桿座示意圖。
[0033]圖1-3 中:
[0034]側(cè)梁I’、橫梁2’、空氣彈簧座3’、抗側(cè)滾扭桿座4’、堵板5’、附加氣室6’、通氣孔7，。
[0035]圖4-9 中:
[0036]側(cè)梁1、橫梁2、氣室3、抗側(cè)滾扭桿座4、空氣彈簧5、通道6、抗側(cè)滾扭桿7 ；
[0037]空氣彈簧座11、側(cè)梁通孔12 ;
[0038]橫梁通孔21;
[0039]燕尾結(jié)構(gòu)41、安裝板42、螺栓孔43 ；
[0040]主氣室51。
【具體實(shí)施方式】
[0041]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的核心在于提供一種高速下減振效果較好的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架，該構(gòu)架可以更好地實(shí)現(xiàn)高速時(shí)空氣彈簧的減振功能。本實(shí)用新型的另一核心在于提供一種包括所述構(gòu)架的列車轉(zhuǎn)向架。
[0042]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0043]需要說明的是，本文中出現(xiàn)的方位詞“縱向”、“內(nèi)”是根據(jù)構(gòu)架各部分的結(jié)構(gòu)及各部分相互連接后的方位定義的，“縱向”指的是與該構(gòu)架的橫梁2垂直的方向，即與該構(gòu)架的側(cè)梁I平行的方向內(nèi)”指的是構(gòu)架各部分相互連接后，靠近構(gòu)架橫向或者縱向中心線的方向。應(yīng)當(dāng)理解，該方位詞的出現(xiàn)是以構(gòu)架各部分相互連接后的方位而定義的，它的出現(xiàn)不應(yīng)當(dāng)影響本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0044]請參考附圖4-6，其中，圖4為本實(shí)用新型提供的一種具體實(shí)施例中氣室連通的結(jié)構(gòu)不意圖，圖5為本實(shí)用新型提供的一種具體實(shí)施例中構(gòu)架不意圖，圖6為圖5的A向視圖。
[0045]在一種【具體實(shí)施方式】中，本實(shí)用新型所提供的構(gòu)架(示于附圖4-6)包括兩根側(cè)梁
1、位于側(cè)梁I之間的兩根橫梁2 ;其中，側(cè)梁I設(shè)有用于安裝空氣彈簧5的空氣彈簧座11，安裝后的空氣彈簧5的主氣室51位于側(cè)梁I的內(nèi)腔，橫梁2為中空的無縫鋼管結(jié)構(gòu)。另外，如圖4所示，本實(shí)用新型所提供的構(gòu)架還包括通道6，用于連通空氣彈簧5的主氣室51與橫梁2的空腔。
[0046]如圖4所示，通過通道6，使空氣彈簧5的主氣室51與橫梁2的空腔連通，則橫梁2的空腔可以作為空氣彈簧5的附加氣室，實(shí)現(xiàn)了空氣彈簧5的主氣室51與附加氣室的連通，有效利用了構(gòu)架的內(nèi)部空間，省去為空氣彈簧5安裝單獨(dú)的氣缸，同時(shí)增大空氣彈簧5的氣室容積，從而降低空氣彈簧5的固有振動頻率，使空氣彈簧5在任何載荷下都可以保持較低而近乎相等的振動頻率，實(shí)現(xiàn)減振功能，提高軌道列車的舒適性。
[0047]尤其重要的是，在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在高速運(yùn)行環(huán)境下，現(xiàn)有技術(shù)中空氣彈簧減振性能下降的原因在于，作為附加氣室的側(cè)梁的氣密性較差。因?yàn)?，?cè)梁I’由鋼板拼接焊接形成，周邊存在多條焊縫，氣密性較差。本實(shí)用新型正是在此基礎(chǔ)上做出的改進(jìn)，將具有中空無縫鋼管結(jié)構(gòu)橫梁2的空腔作為空氣彈簧5的附加氣室，無縫鋼管結(jié)構(gòu)周邊沒有接縫，氣密性較好。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的空氣彈簧5的附加氣室氣密性較好，可以滿足高速時(shí)列車的減振要求。此外，無縫鋼管可以選為圓環(huán)截面，在承受內(nèi)部或外部徑向壓力時(shí)，受力較均勻，進(jìn)一步滿足了高速時(shí)列車的承載要求。
[0048]在一種【具體實(shí)施方式】中，如圖4-6所示，本實(shí)用新型所提供的構(gòu)架還可以包括縱向設(shè)置的氣室3，氣室3的兩端分別與兩根橫梁2連通；另外，通道6連通氣室3與空氣彈簧5的主氣室51，以實(shí)現(xiàn)空氣彈簧5的主氣室51與橫梁2空腔的連通。
[0049]該氣室3是內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu)，通過其內(nèi)部空腔方便地實(shí)現(xiàn)了通道6與橫梁2空腔的連通，從而使空氣彈簧5的主氣室51與附加氣室連通。一方面，氣室3可以與橫梁2的