一種市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架，包括構(gòu)架、輪軸系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、一系懸掛、二系懸掛、輪盤制動裝置及受流器，所述構(gòu)架為由側(cè)梁、橫梁和縱梁焊接而成H形結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動系統(tǒng)由齒輪箱和牽引電機(jī)組成，所述側(cè)梁為箱體結(jié)構(gòu)，其斷面寬度為210?215mm，高度為360mm，所述側(cè)梁的壁厚為9?12mm，所述橫梁的直徑為215?220mm，所述橫梁的壁厚為15mm，所述齒輪箱的傳動比大于7，所述受流器固定安裝在受流器安裝橫梁上，所述受流器安裝橫梁的兩端彈性連接在兩個軸箱的底部。本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)簡單緊湊，而且提高了構(gòu)架的整體承載能力，改善了車輛的動力學(xué)性能和舒適性，滿足城際動車時速120公里的運(yùn)行要求，并同時滿足20t軸重要求。
【專利說明】
一種市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種軌道車輛，特別涉及一種應(yīng)用于寬軌鐵路的時速120公里的市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架，屬于軌道車輛制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，近年來具有載客量大、快速乘降、快起快停等特點(diǎn)的市域快軌電動車組得到快速發(fā)展，在滿足“大載客量、快起快停、快速乘降”的技術(shù)要求，同時滿足寬軌鐵路的歐標(biāo)限界、車輛地板高度及經(jīng)濟(jì)性要求的前提下，如何進(jìn)一步提高市域快軌電動車組的運(yùn)行速度，是現(xiàn)在市域快軌電動車組研發(fā)的主要課題之一。其中，轉(zhuǎn)向架為軌道車輛的走行部，是軌道車輛的主要部件之一，轉(zhuǎn)向架由構(gòu)架、一、二系懸掛裝置、制動系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)等組成，轉(zhuǎn)向架的整體性能的提高對軌道車輛的提速起著關(guān)鍵的作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可大幅度提高轉(zhuǎn)向架整體結(jié)構(gòu)性能，滿足時速120公里運(yùn)營要求的市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0005]—種市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架，包括構(gòu)架、輪軸系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、一系懸掛、二系懸掛、輪盤制動裝置及受流器，所述構(gòu)架為由側(cè)梁、橫梁和縱梁焊接而成H形結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動系統(tǒng)由齒輪箱和牽引電機(jī)組成，所述側(cè)梁為箱體結(jié)構(gòu)，其斷面寬度為210-215mm，高度為360mm，所述側(cè)梁的壁厚為9-12mm，所述橫梁的直徑為215-220mm，所述橫梁的壁厚為15mm，所述齒輪箱的傳動比大于7，所述受流器固定安裝在受流器安裝橫梁上，所述受流器安裝橫梁的兩端彈性連接在兩個軸箱的底部。
[0006]進(jìn)一步，所述輪盤制動裝置包括制動盤及卡鉗制動器，所述卡鉗制動器固定在所述側(cè)梁上，所述制動盤的磨耗量為5mm以上。
[0007]進(jìn)一步，所述二系懸掛為兩個空氣彈簧，對稱安裝在兩個所述側(cè)梁上，所述橫梁為中空的無縫鋼管結(jié)構(gòu)，所述空氣彈簧與所述橫梁內(nèi)的附加氣室之間通過通道連通，所述通道設(shè)置在所述側(cè)梁的內(nèi)部。
[0008]進(jìn)一步，每個所述空氣彈簧連接一高度調(diào)整裝置，兩個高度調(diào)整裝置對稱設(shè)置在側(cè)梁的兩側(cè)，所述高度調(diào)整裝置包括大流量自動高度調(diào)整閥和調(diào)整桿，自動高度調(diào)整閥串接在風(fēng)源與空氣彈簧之間連接的管路上，調(diào)整桿與自動高度調(diào)整閥連接。
[0009]進(jìn)一步，還包括兩個牽引拉桿裝置，在兩根所述橫梁上設(shè)置有牽引拉桿座，所述牽引拉桿一端連接中心銷，另一端安裝在相應(yīng)橫梁上的牽引拉桿座上，中心銷與車體的底部通過螺栓固定連接。
[0010]進(jìn)一步，所述齒輪箱和牽引電機(jī)均為兩個，呈對角線交叉設(shè)置在兩個所述橫梁上。
[0011]進(jìn)一步，所述受流器安裝橫梁的一端通過第一彈性節(jié)點(diǎn)與第一連接座連接，所述受流器安裝橫梁的另一端與第三連接座固定連接，所述第三連接座通過第三彈性節(jié)點(diǎn)與吊桿底端連接，所述吊桿的頂端通過第二彈性節(jié)點(diǎn)與第二連接座連接，所述第一連接座和第二連接座分別固定在兩個軸箱上。
[0012]進(jìn)一步，在每個所述側(cè)梁的端部預(yù)留有用于安裝水平梁的安裝結(jié)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步，所述安裝結(jié)構(gòu)為設(shè)置在所述側(cè)梁端部的具有四個螺栓孔的安裝座。
[0014]綜上內(nèi)容，本實(shí)用新型所述的一種市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架，滿足寬軌鐵路的限界標(biāo)準(zhǔn)，整體結(jié)構(gòu)簡單緊湊，經(jīng)過大量的分析計(jì)算，合理優(yōu)化了側(cè)梁、橫梁、齒輪箱傳動比、制動盤等參數(shù)匹配，極大地提高了構(gòu)架的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，提高其承載能力，同時也極大地提高了車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性和舒適性，改善了車輛的動力學(xué)性能和舒適性，滿足城際動車時速120公里的運(yùn)行要求，并同時滿足20t軸重要求。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是圖1的俯視圖。
[0017]如圖1和圖2所示，側(cè)梁I，橫梁2，縱梁3，安裝座4，空氣彈簧5，自動高度調(diào)整閥6，調(diào)整桿7，齒輪箱8，牽引電機(jī)9，車軸10，電機(jī)安裝座11，輪對12，軸箱13，鋼圓彈簧14，垂向減振器15，輪盤卡鉗制動器16，制動安裝座17，吊桿18，中心銷19，螺栓20，受流器21，受流器安裝橫梁22，第一彈性節(jié)點(diǎn)23，第一連接座24，第二彈性節(jié)點(diǎn)25，第二連接座26，第三彈性節(jié)點(diǎn)27，第三連接座28。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0019]如圖1和圖2所示，一種市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架，按照1676mm寬軌軌距設(shè)計(jì)，包括構(gòu)架、輪軸系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、一系懸掛、二系懸掛、輪盤制動裝置及受流器，車輛通過受流器21從第三軌受電。
[0020]構(gòu)架包括側(cè)梁1、橫梁2和縱梁3，側(cè)梁I整體為U形結(jié)構(gòu)，即側(cè)梁I的中間段向下凹。橫梁2為兩根并平行設(shè)置在兩個側(cè)梁I的中間段之間，以保證整個構(gòu)架的穩(wěn)定性，橫梁2的兩端穿過側(cè)梁I并在側(cè)梁I的內(nèi)外側(cè)板上焊接固定。在兩根橫梁2之間平行設(shè)置兩個縱梁3，縱梁3的兩端焊接固定在橫梁2上。側(cè)梁1、橫梁2和縱梁3整體焊接成一個H形的構(gòu)架結(jié)構(gòu)，一系懸掛、二系懸掛、輪軸系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、輪盤制動裝置都固定安裝在該H形的構(gòu)架上。
[0021]其中，側(cè)梁I為箱體結(jié)構(gòu)，由頂板、側(cè)板及底板拼接焊接而成，橫梁2采用無縫鋼管，為了保證轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足時速120公里及20t大軸重的要求，提高構(gòu)架的承載能力，本實(shí)施例中，經(jīng)過大量的分析計(jì)算，側(cè)梁I優(yōu)選采用薄壁大截面的箱體結(jié)構(gòu)，其斷面寬度為210-215mm，高度為360mm，橫梁2則優(yōu)選采用大截面薄壁無縫鋼管，橫梁2的直徑優(yōu)選為215-220mm。在采用大截面結(jié)構(gòu)以保證整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的前提下，為了不增加構(gòu)架的總重量，滿足車輛輕量化的要求，側(cè)梁I的壁厚優(yōu)選為9-12mm，橫梁2的壁厚優(yōu)選為15mm。通過對構(gòu)架整體結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化，大幅提高了構(gòu)架整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，構(gòu)架的整體抗疲勞性能得到較大提高，使整體構(gòu)架的應(yīng)力水平控制在強(qiáng)度所允許的范圍內(nèi)，同時也極大地提高了車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性和舒適性，滿滿足城際動車時速120公里的運(yùn)行要求，同時滿足20t軸重要求。
[0022]在每個側(cè)梁I的端部預(yù)留有用于安裝水平梁(圖中未示出)的安裝結(jié)構(gòu)，水平梁上用于安裝應(yīng)答器天線、排障器、輪緣潤滑器等附件設(shè)備，本實(shí)施例中，安裝結(jié)構(gòu)為設(shè)置在側(cè)梁I端部的安裝座4，在安裝座上設(shè)置四個螺栓孔，水平梁的端部通過四個螺栓與側(cè)梁I的端部固定連接。
[0023]兩個側(cè)梁I之間的距離滿足寬軌設(shè)計(jì)要求，在每個側(cè)梁I的頂板的中心上安裝作為二系懸掛的空氣彈簧5，兩個空氣彈簧5對稱設(shè)置，由于兩個空氣彈簧5之間距離較寬，以或滿足抗側(cè)滾的需求，無需再另安裝抗側(cè)滾裝置。
[0024]本實(shí)施例中，由于橫梁2采用的是無縫鋼管，其焊縫少，密封性能好，因此利用橫梁2內(nèi)部的空腔作為空氣彈簧5的附加氣室，利用橫梁2作為空氣彈簧5的附加氣室，用于增大氣室容積，有效降低空氣彈簧5的剛度并提高了其阻尼，提高減振效果，由于橫梁2采用大截面箱體結(jié)構(gòu)，也進(jìn)一步增加了附加氣室的容積。橫梁2內(nèi)部的空腔與空氣彈簧5之間通過通道(圖中未示出)連通，通道設(shè)置在側(cè)梁I的內(nèi)部，通道的一端與空氣彈簧5連通，而且通過直徑較小的節(jié)流孔連通，有利于空氣在空氣彈簧5和附加氣室之間流通時起到一定的阻尼作用，由于橫梁2的端部穿過側(cè)梁I焊接固定，所以在位于側(cè)梁I內(nèi)部的橫梁2上開設(shè)通氣孔，通道的另一端與通氣孔連接，進(jìn)而將空氣彈簧5與橫梁2的內(nèi)腔連通。
[0025]每個空氣彈簧5連接一高度調(diào)整裝置，兩個高度調(diào)整裝置對稱設(shè)置在側(cè)梁I的兩側(cè)，高度調(diào)整裝置包括大流量自動高度調(diào)整閥6和調(diào)整桿7，自動高度調(diào)整閥6串接在風(fēng)源與空氣彈簧5之間連接的管路上，調(diào)整桿7與自動高度調(diào)整閥6連接。在車輛實(shí)際運(yùn)行時，隨著車體載荷的變化，由自動高度調(diào)整閥6控制風(fēng)源向空氣彈簧5內(nèi)供風(fēng)還是由空氣彈簧5向外排風(fēng)，以維持空氣彈簧5的高度不變。本實(shí)施例中，選擇大流量自動高度調(diào)整閥6，可縮短空氣彈簧5的充氣時間，使空氣彈簧5能迅速充氣達(dá)到高度和壓力的要求，滿足大載客量的需求。另外，由于兩個空氣彈簧5分別固定在兩個側(cè)梁I上，兩個空氣彈簧5之間的橫向跨距相對較小，滿足車輛限界要求。
[0026]驅(qū)動系統(tǒng)包括齒輪箱8和牽引電機(jī)9，齒輪箱8的箱體為由鋁合金制成的分體式結(jié)構(gòu)。齒輪箱8內(nèi)的齒輪組壓裝在車軸10上。齒輪箱8及牽引電機(jī)9的數(shù)量均為兩個，分別呈對角線交叉設(shè)置在兩個橫梁2上，牽引電機(jī)9通過電機(jī)安裝座11固定在對應(yīng)的橫梁2上，以保證兩組輪軸系統(tǒng)的運(yùn)動平衡性，同時提高動車轉(zhuǎn)向架的穩(wěn)定性。為了滿足時速120公里、軸重20t的市域快軌車輛對快啟快停的較高要求，本實(shí)施例中，經(jīng)過大量的計(jì)算分析，齒輪箱8的傳動比優(yōu)選為大于7，遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)中的3.036。
[0027]輪軸系統(tǒng)包括車軸10及安裝在車軸兩端的輪對12，在車軸10的兩端分別安裝軸箱13，軸箱13采用轉(zhuǎn)臂式軸箱，軸箱13與側(cè)梁I之間安裝一系懸掛，一系懸掛采用鋼圓彈簧14，每個軸箱13與側(cè)梁I之間還設(shè)置有一垂向減振器15。
[0028]輪盤制動裝置采用輪盤卡鉗制動器16，輪盤卡鉗制動器16設(shè)置為四個，對應(yīng)每個車輪設(shè)置一個，四個輪盤卡鉗制動器16通過制動安裝座17固定安裝在對應(yīng)的側(cè)梁I上，在車輪上安裝有制動盤，本實(shí)施例中，采用大磨耗量的制動盤，制動盤的磨耗量均在5mm以上，以滿足大載客量、快起快停的要求。
[0029]本實(shí)施例中，采用兩個牽引拉桿裝置，設(shè)置于側(cè)梁I的內(nèi)側(cè)，在其中兩根橫梁2上分別設(shè)置有一個牽引拉桿座(圖中未示出)，兩個牽引拉桿的一端連接中心銷19，另一端安裝在對應(yīng)的橫梁2上的牽引拉桿座上，中心銷19與車體的底部通過螺栓20固定連接。
[0030]本實(shí)施例中，在同側(cè)的兩個軸箱13上安裝受流器21，受流器21固定安裝在受流器安裝橫梁22上，受流器安裝橫梁22是一個通長的絕緣結(jié)構(gòu)件，其兩端與同側(cè)的兩個軸箱13連接，進(jìn)而將受流器21安裝在轉(zhuǎn)向架上。
[0031]轉(zhuǎn)向架由于采用了轉(zhuǎn)臂式軸箱，使轉(zhuǎn)向架用于安裝受流器21的空間受到限制，同時也由于供電用的第三軌的空間狹小，該安裝結(jié)構(gòu)將受流器安裝橫梁22的兩端彈性連接在軸箱13的底部，這樣可以消除轉(zhuǎn)向架一系撓度對滑靴運(yùn)動空間的影響。
[0032]受流器安裝橫梁22的一端通過第一彈性節(jié)點(diǎn)23與第一連接座24連接，第一連接座24通過多個螺栓固定在軸箱13的箱體底部。受流器安裝橫梁22的另一端與第三連接座28固定連接，第三連接座28通過第三彈性節(jié)點(diǎn)27與吊桿18底端連接，吊桿18的頂端通過第二彈性節(jié)點(diǎn)25與第二連接座26連接，第二連接座26通過多個螺栓固定在軸箱13的箱體底部。
[0033]軌道車輛在運(yùn)行過程中，載荷變化或過彎道時，轉(zhuǎn)向架兩組轉(zhuǎn)臂式軸箱體會相應(yīng)發(fā)生旋轉(zhuǎn)或相對位移，導(dǎo)致第一連接座24和第二連接座26之間的距離會發(fā)生變化，如，當(dāng)?shù)谝贿B接座24和第二連接座26的距離變大時(轉(zhuǎn)向架縱向方向)，第一彈性節(jié)點(diǎn)23、第二彈性節(jié)點(diǎn)25、第三彈性節(jié)點(diǎn)27及吊桿18會適應(yīng)這種變化，吊桿18逆時針偏轉(zhuǎn)一定角度，相對加長了受流器安裝橫梁22與兩個軸箱13之間連接的長度。當(dāng)?shù)谝贿B接座24和第二連接座26的距離變小時(轉(zhuǎn)向架縱向方向)，第一彈性節(jié)點(diǎn)23、第二彈性節(jié)點(diǎn)25、第三彈性節(jié)點(diǎn)27及吊桿18為適應(yīng)這種變化，吊桿18會向順時針偏轉(zhuǎn)一定角度，相對減少了受流器安裝橫梁22與兩個軸箱13之間連接的長度，這樣較好地避免了車輛在運(yùn)行過程中載荷變化或過彎道時由于軸箱體旋轉(zhuǎn)或產(chǎn)生相對位移而導(dǎo)致第一連接座24和第二連接座26的相對運(yùn)動而對受流器21的正常工作產(chǎn)生影響，實(shí)現(xiàn)垂向解耦。在車輛運(yùn)行過程中，第一連接座24、第二連接座26與軸箱13具有基本相同的運(yùn)動狀態(tài)，通過吊桿式的彈性懸掛結(jié)構(gòu)，控制受流器21相對于第三軌在垂向上的位移，減小受流器21對第三軌空間以及三軌折彎高度的要求，達(dá)到車輛運(yùn)行過程中安全受流、平穩(wěn)受流的目的。
[0034]如上所述，結(jié)合附圖所給出的方案內(nèi)容，可以衍生出類似的技術(shù)方案。但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架，包括構(gòu)架、輪軸系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、一系懸掛、二系懸掛、輪盤制動裝置及受流器，所述構(gòu)架為由側(cè)梁、橫梁和縱梁焊接而成H形結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動系統(tǒng)由齒輪箱和牽引電機(jī)組成，其特征在于:所述側(cè)梁為箱體結(jié)構(gòu)，其斷面寬度為210-215mm，高度為360_，所述側(cè)梁的壁厚為9-12_，所述橫梁的直徑為215-220_，所述橫梁的壁厚為15mm，所述齒輪箱的傳動比大于7，所述受流器固定安裝在受流器安裝橫梁上，所述受流器安裝橫梁的兩端彈性連接在兩個軸箱的底部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架，其特征在于:所述輪盤制動裝置包括制動盤及卡鉗制動器，所述卡鉗制動器固定在所述側(cè)梁上，所述制動盤的磨耗量為5_以上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架，其特征在于:所述二系懸掛為兩個空氣彈簧，對稱安裝在兩個所述側(cè)梁上，所述橫梁為中空的無縫鋼管結(jié)構(gòu)，所述空氣彈簧與所述橫梁內(nèi)的附加氣室之間通過通道連通，所述通道設(shè)置在所述側(cè)梁的內(nèi)部。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架，其特征在于:每個所述空氣彈簧連接一高度調(diào)整裝置，兩個高度調(diào)整裝置對稱設(shè)置在側(cè)梁的兩側(cè)，所述高度調(diào)整裝置包括大流量自動高度調(diào)整閥和調(diào)整桿，自動高度調(diào)整閥串接在風(fēng)源與空氣彈簧之間連接的管路上，調(diào)整桿與自動高度調(diào)整閥連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架，其特征在于:還包括兩個牽引拉桿裝置，在兩根所述橫梁上設(shè)置有牽引拉桿座，所述牽引拉桿一端連接中心銷，另一端安裝在相應(yīng)橫梁上的牽引拉桿座上，中心銷與車體的底部通過螺栓固定連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架，其特征在于:所述齒輪箱和牽引電機(jī)均為兩個，呈對角線交叉設(shè)置在兩個所述橫梁上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架，其特征在于:所述受流器安裝橫梁的一端通過第一彈性節(jié)點(diǎn)與第一連接座連接，所述受流器安裝橫梁的另一端與第三連接座固定連接，所述第三連接座通過第三彈性節(jié)點(diǎn)與吊桿底端連接，所述吊桿的頂端通過第二彈性節(jié)點(diǎn)與第二連接座連接，所述第一連接座和第二連接座分別固定在兩個軸箱上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架，其特征在于:在每個所述側(cè)梁的端部預(yù)留有用于安裝水平梁的安裝結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的市域快軌電動車組轉(zhuǎn)向架，其特征在于:所述安裝結(jié)構(gòu)為設(shè)置在所述側(cè)梁端部的具有四個螺栓孔的安裝座。
【文檔編號】B61H5/00GK205469095SQ201620011816
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月7日
【發(fā)明人】馬利軍, 王曉明, 于春廣, 馬云雙, 張?jiān)萝? 趙偉, 張振先, 孫厚禮, 董曉紅, 呂曉俊, 趙海芹, 史玉杰, 周小江, 張會杰, 翟超智, 宋樹亮, 劉暢
【申請人】中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司