CN101190684A - 单电机驱动转向架 - Google Patents
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Abstract
本发明所述的单电机驱动转向架，在转向架构架的下方安装有单电机的牵引机构，单个电机的输出轴沿整体转向架的纵向中心线方向设置，电机的输出轴两端分别连接一套万向轴，两套万向轴的另一侧端分别连接一车轴齿轮箱，所述的两套车轴齿轮箱分别安装在转向架的前、后车轴上。通过单电机驱动转向架沿轨道方向运动，减小电机以及安装电机所占用的空间，以有效地减小转向架整体的横向宽度、适合窄轨车辆转向架的设计要求。有效地降低转向架整体高度和载重，以促进提高窄轨车辆的运行速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型的轨道车辆转向架，具体地该转向架采用单个的圆形电机作为牵引电机，属于机械制造领域。
背景技术
轨道车辆的转向架是一固定前后轮对的刚性构架，传统的轨道车辆转向架采用的是普通圆形电机作为牵引动力。现有的轨道车辆转向架均是使用两个电机的配置，电机横向地安装在构架下方，且其输出轴与车轴的方向保持平行。在车轴上对应设置地有两个齿轮箱，齿轮箱通过两套纵向联轴器与电机相联，并能够起到将电机的沿纵向轴的旋转改变为车轴的沿横向轴的旋转的作用，从而传递牵引力。
由于在一个转向架上同时使用两个电机，体积较大的电机需要占用转向架较多的空间，受此局限再设置其它元件就显得较为困难。尤其对于应用于窄轨车辆的转向架，因其轨距小于普通转向架，转向架结构空间也比较狭小。而当其使用盘形制动装置时，就难以再行安装圆形电机。反之，安装了两个圆形电机也很难再应用如盘形制动装置这类必备无件。
由此形成了限制窄轨车辆运行速度提高的主要技术难题。
发明内容
本发明所述的单电机驱动转向架，在于解决上述问题和不足而在转向架构架的下方安装有单电机的牵引机构，单个电机的输出轴沿整体转向架的纵向中心线方向设置，电机的输出轴两端分别连接一套万向轴，两套万向轴的另一侧端分别连接一车轴齿轮箱，所述的两套车轴齿轮箱分别安装在转向架的前、后车轴上。
本发明的目的在于，通过单电机驱动转向架沿轨道方向运动，减小电机以及安装电机所占用的空间，以有效地减小转向架整体的横向宽度、适合窄轨车辆转向架的设计要求。
发明目的还在于，有效地降低转向架整体高度和载重，以促进提高窄轨车辆的运行速度。
为实现上述发明目的，所述单电机驱动转向架的主要结构是：
两组前、后轮对，以支撑并导引转向架沿轨道方向运动；
一构架，该构架的外侧安装固定有基础制动装置；
一系悬挂装置，该装置连接在轮对的轴箱与构架之间，以及二系悬挂装置；其中，转向架的牵引电机通过悬挂装置安装于构架的下方。
本发明的改进之处在于，所述转向架设置有单个圆形电机，单个电机的输出轴沿整体转向架的纵向中心线方向设置；
电机的输出轴两端分别连接一套万向轴，两套万向轴的另一侧端分别连接一车轴齿轮箱，所述的两套车轴齿轮箱分别安装在转向架的前、后车轴上。
如上述方案结构，所述的转向架采用单个圆形电机作为牵引动力，即采用电机纵向布置的方式，通过齿轮箱将电机输出的沿转向架纵向轴旋转的动力，改变为沿车轴中心轴方向旋转的动力，即进一步通过车轴旋转带动与车轴压装在一起的轮对旋转，以实现转向架沿轨道方向的运动。
由于采用单个圆形电机，以及电机与齿轮箱、齿轮箱与车轴的连接较为简单，因而节省较大的空间，使得转向架整体体积降低，有利于配置其他附属元件。
进一步地改进方案是，所述连接电机输出轴的两套万向轴，其轴线方向均与整体转向架的纵向中心线平行。
所述的车轴齿轮箱，通过紧固连接在其上的齿轮箱吊杆，将车轴齿轮箱的活动端悬挂在构架的下方。轴箱可起到支撑和定位的作用，轴箱内部的轴承则可实现支撑和滚动作用。
在转向架前后轮对的车轴两端分别安装有轴箱，轴箱设置在轮对的两端外侧。将轴箱设置在轮对的两端外侧，可以将轮对外侧的空间充分地加以利用，而将其他悬挂和支撑装置设置在轮对的内侧，由此可以进一步减小转向架所占的体积。
所述轴箱的一端通过定位节点与所述构架的定位臂相连接，轴箱的上部安装有弹簧组和橡胶垫并支撑连接在构架的下方。
采用弹簧组，以及将定位节点应用在轴箱和构架的连接上，既可以起到定位的作用，另外可通过定位节点实现转向架纵向、横向和旋转的刚度设计，弹簧组和橡胶垫配合使用则可提高转向架的垂向刚度，缓冲来自轮对的振动。
在所述轴箱，以及位于轴箱上方的构架之间安装有垂向油压减振器16，以更好地提供转向架的动力学性能。
在所述构架上方安装有两个空气弹簧，空气弹簧的上方直接与车体的底架相连接。
在车体的两个安装座之间连接一扭杆的两端，该扭杆的中部位于构架的下方并通过扭杆固定座进行固定。
抗蛇行油压减振器的一端安装在构架的侧面，另一端安装在抗蛇行减振器座上；抗蛇行减振器座通过螺栓、定位销安装在车体底架的下方。也就是，使用抗蛇行油压减振器连接在构架和车体之间，以起到降低车辆在轨道上蛇行运动的作用。
横向油压减振器的一端连接于构架，另一端连接抗蛇行减振器座以间接地连接于车体。则可降低转向架与车体的横向振动，提高动力学性能。
在所述构架的上方安装有横向止挡，横向止挡与从车体底架向下延伸的挡铁相对设置。
所述的横向止挡和挡铁设置为两套，并沿转向架纵向中心线轴对称地设置。
在横向止挡和挡铁之间可以留有适当的间隙，当转向架与车体之间的横向运动较大时就会发生碰触，通过横向止挡和挡铁可以有效地避免此类过大的横向位移。
在构架和车体底架之间连接有数套钢丝绳。
所述连接在构架和车体底架之间的钢丝绳为四套，并以转向架的横向中心线和纵向中心线轴对称地设置。则可实现转向架随车体的整体起吊、以及满足车辆出现事故时的安全性能要求。
在轮对的内、外两侧分别设置有制动盘，制动盘的摩擦片呈圆环状设置。采用此类安装结构，可以避免单独在车轴上安装制动盘，有效地利用已有空间。
牵引拉杆组成的一端连接在构架上，另一端连接在车体的枕梁上。
综上内容，所述单电机驱动转向架具有以下优点：
1、实现了一种采用单电机驱动、纵向设置的新型转向架，特别能够适用于窄轨车辆。
2、有效地降低转向架整体高度和载重，可促进提高窄轨车辆的运行速度。
附图说明
图1的转向架示意图；
图2是图1的示意性的部分剖面俯视图；
图3是沿图2的A-A线所作的局部剖视图；
图4是沿图2的B-B线所作的局部剖视图；
图5是沿图2的C-C线所作的局部剖视图；
图6是所述轮对的轴箱局部剖视图。
如图1至图6所示，构架1，车轴2，轮对3，空气弹簧4，扭杆5，车轴齿轮箱6，万向轴7，圆形电机8，单元制动器9，牵引拉杆组成10，抗蛇行油压减振器11，横向油压减振器12，电机悬挂装置13，横向止挡14，钢丝绳15，垂向油压减振器16，轴箱17，车体底架18，抗蛇行减振器座19，制动盘20，齿轮箱吊杆21，扭杆固定座22，枕梁23，挡铁24，弹簧组25，橡胶垫26，定位节点27，定位臂28。
具体实施方式
实施例1，如图1至图6所示，所述的单电机驱动转向架应用于窄轨轨道的车辆，其具有两组前、后轮对3，一外侧安装固定有基础制动装置的构架1，连接在轮对3的轴箱17与构架1之间的一系悬挂装置，以及二系悬挂装置。
所述的转向架设置有单个圆形电机8，该电机8的输出轴沿整体转向架的纵向中心线方向设置。
电机8安装于构架1的下方，是通过电机悬挂装置13实现连接的，电机悬挂装置13包括紧固件以及缓冲橡胶等。每个电机8上有四个安装座，使用四套电机悬挂装置13安装于构架1上。
电机8的输出轴两端各自分别与一套万向轴7连接，万向轴7的轴线方向与转向架纵向中心线平行，万向轴7的另一端连接车轴齿轮箱6。
车轴齿轮箱6安装在车轴2上，并通过固结在其上的齿轮箱吊杆21将活动端悬挂在构架1上。
车轴齿轮箱6将电机8输出的、沿转向架纵向轴旋转的动力，通过齿轮组改变为沿车轴2中心轴方向旋转的动力，带动车轴2旋转，并进一步带动与车轴2压装在一起的轮对3的旋转，从而带动转向架沿轨道方向运动。
车轴2的两端安装有轴箱17，轴箱17的一端通过定位节点27与构架1的定位臂28连接，轴箱17的上部安装有弹簧组25和橡胶垫26，并支撑在构架1的下方。
轴箱17和构架1之间安装有垂向油压减振器16。
构架1的上方安装有两个空气弹簧4，其上方直接与车体底架18相连。
扭杆5的两端与车体上的安装座连接，而中部在构架1下方，通过构架1下方的扭杆固定座22固定。
抗蛇行油压减振器11的一端安装在构架1的侧面，另一端安装在抗蛇行减振器座19上，而抗蛇行减振器座19则通过螺栓、定位销等安装在车体底架18上。
构架1的上方安装有横向止挡14，其主要由橡胶组成，与车体底架上伸下来的挡铁24相对，两者间在横向留有适当的间隙。
在构架1和车体底架18之间还安装有钢丝绳15，共安装四套，以转向架的横向中心线和纵向中心线为轴对称布置。
本实施例采用两种制动装置，制动盘20安装在轮对3的内外两侧，呈圆环状分布，单元制动器9悬挂安装在构架1上。
转向架与车体之间的牵引力和制动力，主要是通过牵引拉杆组成10来传递的。牵引拉杆组成10一端连接在构架1上，另一端连接在车体的枕梁23上。
如上所述，结合附图本实施例仅就本发明的优选实施例进行了描述。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代结构，由此得到的其他结构特征也应属于本发明所述的方案范围。
Claims (16)
1.一种单电机驱动转向架，具有两组前、后轮对，一外侧安装固定有基础制动装置的构架，连接在轮对的轴箱与构架之间的一系悬挂装置，以及二系悬挂装置，转向架的牵引电机通过悬挂装置安装于构架的下方，其特征在于：
所述转向架设置有单个圆形电机，单个电机的输出轴沿整体转向架的纵向中心线方向设置；
电机的输出轴两端分别连接一套万向轴，两套万向轴的另一侧端分别连接一车轴齿轮箱，所述的两套车轴齿轮箱分别安装在转向架的前、后车轴上。
2.根据权利要求1所述的单电机驱动转向架，其特征在于：所述连接电机输出轴的两套万向轴，其轴线方向均与整体转向架的纵向中心线平行。
3.根据权利要求2所述的单电机驱动转向架，其特征在于：所述的车轴齿轮箱，通过紧固连接在其上的齿轮箱吊杆，将车轴齿轮箱的活动端悬挂在构架的下方。
4.根据权利要求1、2或3所述的单电机驱动转向架，其特征在于：在转向架前后轮对的车轴两端分别安装有轴箱，轴箱设置在轮对的两端外侧。
5.根据权利要求4所述的单电机驱动转向架，其特征在于：所述轴箱的一端通过定位节点与所述构架的定位臂相连接，轴箱的上部安装有弹簧组和橡胶垫并支撑连接在构架的下方。
6.根据权利要求5所述的单电机驱动转向架，其特征在于：在所述轴箱，以及位于轴箱上方的构架之间安装有垂向油压减振器16。
7.根据权利要求6所述的单电机驱动转向架，其特征在于：在所述构架上方安装有两个空气弹簧，空气弹簧的上方直接与车体的底架相连接。
8.根据权利要求7所述的单电机驱动转向架，其特征在于：在车体的两个安装座之间连接一扭杆的两端，该扭杆的中部位于构架的下方并通过扭杆固定座进行固定。
9.根据权利要求8所述的单电机驱动转向架，其特征在于：抗蛇行油压减振器的一端安装在构架的侧面，另一端安装在抗蛇行减振器座上；
抗蛇行减振器座通过螺栓、定位销安装在车体底架的下方。
10.根据权利要求8所述的单电机驱动转向架，其特征在于：横向油压减振器的一端连接于构架，另一端连接抗蛇行减振器座以间接地连接于车体。
11.根据权利要求10所述的单电机驱动转向架，其特征在于：在所述构架的上方安装有横向止挡，横向止挡与从车体底架向下延伸的挡铁相对设置。
12.根据权利要求11所述的单电机驱动转向架，其特征在于：所述的横向止挡和挡铁设置为两套，并沿转向架纵向中心线轴对称地设置。
13.根据权利要求11所述的单电机驱动转向架，其特征在于；在构架和车体底架之间连接有数套钢丝绳。
14.根据权利要求13所述的单电机驱动转向架，其特征在于：所述连接在构架和车体底架之间的钢丝绳为四套，并以转向架的横向中心线和纵向中心线轴对称地设置。
15.根据权利要求13所述的单电机驱动转向架，其特征在于：在轮对的内、外两侧分别设置有制动盘，制动盘的摩擦片呈圆环状设置。
16.根据权利要求15所述的单电机驱动转向架，其特征在于：牵引拉杆组成的一端连接在构架上，另一端连接在车体的枕梁上。
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