CN101823491A - A型地铁车辆转向架 - Google Patents

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傅成骏
陈喜红
孙永鹏
罗华军
陶功安
曾艳梅
伍玉刚
易兴利
邹文辉
段华东
周立秋
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Abstract

本发明涉及一种A型地铁车辆转向架。为了提高地铁的运行速度同时又保证其良好的安全性和平稳性，本发明提供了一种A型地铁车辆转向架，其中一系悬挂系统采用顶置式螺旋钢弹簧+转臂橡胶关节+橡胶垫结构方式，二系悬挂系统采用空气弹簧+抗侧滚装置+高度调节装置结构，牵引装置采用单拉杆推挽式结构，驱动装置采用齿形联轴节、全悬挂牵引交流电机、半悬挂承载式齿轮箱结构、转向架的两个轮对轴箱(1)纵向通过转臂定位橡胶关节(13)与构架(2)相连。本发明的A型地铁转向架具有优良的横向舒适性和高速运行稳定性，最高运营速度为100km/h。

Description

A型地铁车辆转向架
技术领域
本发明涉及一种城市轨道交通车辆转向架，尤其涉及一种A型地铁车辆转向架。
背景技术
地铁车辆一般分A、B、C三种，其中B型、C型车轴重轻，最大轴重一般不超过14t，因而载客量少；A型地铁车辆最大轴重可达16t，载客量最大，但目前其最高运营速度以80km/h为主，还没有100km/h速度等级的A型地铁车辆的运营记录。
随着城镇化的速度加快，城市人口剧烈增加，地铁线路向城郊延伸，站间距离加长，因此需要进一步提高车辆的最大运营速度以缩短地铁旅行时间，提高地铁车辆的使用效率。现有80km/h速度级A型地铁车辆的运力显得有些不足。
目前国内已有A型地铁车辆最高运行速度为80km/h，还没有100km/h速度等级的A型地铁车辆。
发明内容
本发明的目的是提供一种100km/h速度等级的具有运行安全性、平稳性及舒适性指标达到优良的A型地铁转向架。
本发明的A型地铁车辆转向架由两个轮对、一个构架、两个电机、两套驱动装置、一套轮盘制动装置、一套牵引装置、两个空气弹簧、一套抗侧滚装置、一套高度调节装置、四个一系钢弹簧及四个一系垂向减振器、两个二系垂向减振器、一个横向减振器组成，其中：
①一系悬挂系统采用顶置式螺旋钢弹簧+转臂橡胶关节+橡胶垫结构方式，即每个轴箱安装一个垂向减振器；一系悬挂装置的螺旋钢弹簧位于轴箱顶部，用橡胶垫隔离一部分来自轨道的振动；
②构架为H型结构，侧梁中间下凹，以便安装空气弹簧，横梁采用无缝钢管，横梁钢管与制动器吊挂座对接焊接，制动器掉挂座与侧梁上下盖板连接成封闭的箱形结构；
③二系悬挂系统采用空气弹簧+抗侧滚装置+高度调节装置结构，其中两个空气弹簧位于转向架构架左右侧梁上作为垂向主要承载部件，安装在车体底架上的抗侧滚装置以提高车辆的抗侧滚刚度，由于乘客数量变化造成车体地板高度变化通过高度调节装置进行调节，并辅以横向和垂向减振器减小车体的振动；
④牵引装置采用单拉杆推挽式结构；牵引杆两端分别连接构架和车体上的牵引座，传递制动力和牵引力；牵引杆两端橡胶关节是弹性元件，能够缓冲车体和构架之间的相对冲击；
⑤驱动装置采用齿形联轴节、全悬挂牵引交流电机、半悬挂承载式齿轮箱结构；自通风式异步牵引电动机一侧通过四个螺栓以全悬挂的方式通过安全卡槽直接安装在转向架构架上，在牵引电机另一侧车轴上方设置安全托；齿轮箱一端通过圆锥滚子轴承固定在车轴上，另一端通过齿轮箱吊杆吊挂在转向架构架上；构架上设有安全销，齿轮箱上设有相应的安全托；齿轮箱体采用上下剖分结构，剖分面通过车轴中心；齿轮箱体内部设有润滑油路，轴承采用油润滑；牵引电机和齿轮箱之间的驱动制动力的传递由柔性齿形联轴节实现；
⑥转向架的两个轮对轴箱(1)纵向通过转臂定位橡胶关节(13)与构架(2)相连。
一系悬挂垂向刚度主要由螺旋钢弹簧提供，转臂橡胶关节旋转刚度在一系悬挂垂向刚度中所占比例很小。该结构形式较容易实现一系悬挂三向刚度合理匹配，有利于转向架高速运行。它实现牵引和制动，支承机车重量，实现机车导向，适应曲线通过，适应机车的横向稳定性。
本发明A型地铁车辆转向架构架采用由高强度低合金钢板、钢管、铸件等优质钢材全焊接结构。构架主要传递牵引和制动力，支承车体重量，安装定位转向架各零部件，并承受来自轮对和车体的振动冲击，悬挂牵引电机、制动器、驱动装置、辅助装置并传递这些部件产生的各种作用力。本发明中的构架重量轻，强度高。
本发明的A型地铁车辆转向架牵引装置采用单拉杆推挽式结构，其结构简单，可纵向实现牵引力、制动力的传递，并可实现横向、垂向运动及转动，能较好适应转向架与车体间的各种运动。
本发明的A型地铁车辆转向架基础制动装置采用轮盘制动方式，以满足地铁车辆高速制动性能。
本发明的A型地铁车辆转向架驱动装置采用齿形联轴节、全悬挂牵引交流电机、半悬挂承载式齿轮箱结构。
本发明实施例中，转向架的两个轮对轴箱(1)纵向通过转臂定位橡胶关节(13)与构架(2)相连。实现在转向架上的定位，并使轮对相对于构架在轨道平面可以实现小角度相对转动，横向和垂向通过一系钢弹簧组(14)实现轮对与构架的定位。该轮对定位方式保证了本方案A型地铁转向架的直线运行稳定性和曲线通过性能。
本发明的A型地铁转向架具有优良的横向舒适性和高速运行稳定性，最高运营速度为100km/h。
采用本发明的100km/h速度等级的A型地铁转向架的地铁车辆在大城市轨道交通领域具有广阔的市场前景。
附图说明
图1本发明实施例的总图，其中a为主视图，b为俯视图；
图2本发明实施例的一系悬挂装置结构图；
图3本发明实施例的二系悬挂装置结构图；
图4本发明实施例的牵引装置结构图；
图5本发明实施例的驱动装置结构图；
图6本发明实施例的轮盘制动装置结构图。
图例说明：
1、轮对              2、构架                3、一系悬挂
4、抗侧滚装置        5、驱动装置            6、空气弹簧
7、横向减振器        8、牵引装置            9、二系垂向减振器
10、基础制动装置     11、高度调节装置       12、一系垂向减振器
13、转臂橡胶关节     14、螺旋钢弹簧         15、一系垂向止挡
16、一系橡胶垫       17、横向止挡           18、牵引座
19、牵引杆           20、车体               21、齿轮箱
22、联轴节           23、牵引电机           24、车轴
25、齿轮箱吊杆       26、单元制动器         27、联接螺栓
28、闸片             29、联接螺栓           30、制动盘
31、车轮
具体实施方式
图1是本发明的A型地铁转向架的主视图和俯视图。如图1所示，本发明的的A型地铁转向架为两轴结构，它主要由两个轮对轴箱1、一个构架2、一套一系悬挂装置(3)、一套抗侧滚装置(4)、两套驱动装置(5)、两个空气弹簧(6)、一个横向减振器(7)、一套牵引装置(8)、两个二系垂向减振器(9)、四套基础制动单元(10)、一套高度调节装置(11)、四个一系垂向减振器(12)组成。
如图1所示，构架(2)采用“H”形结构，由低合金高强度钢板、钢管以及铸件焊接而成。
轮对轴箱(1)采用整体辗钢车轮，合金钢车轴，铸钢轴箱体。
轮对定位：如图2所示，每台转向架的两个轮对轴箱(1)纵向通过转臂定位橡胶关节(13)与构架(2)相连。
悬挂系统：如图1、图2和图3所示，一系悬挂系统采用顶置式螺旋钢弹簧(14)+转臂橡胶关节(13)+橡胶垫(16)结构方式，每个轴箱安装一个垂向减振器(12)；二系悬挂系统采用空气弹簧(6)+抗侧滚装置(4)+高度调节装置(11)结构，辅以横向减振器(7)和二系垂向垂向减振器(9)；悬挂系统支撑簧上重量，保证车辆的运行平稳性和舒适性。该悬挂系统保证了本方案A型地铁车辆转向架的100km/h速度时的运行平稳性和舒适性。
如图1和图4所示，本发明的A型地铁车辆转向架与车辆车体(20)之间通过牵引装置(8)结构实现列车牵引与制动。牵引装置(8)主要包括牵引座(18)和牵引杆(19)。
如图1、图5所示，本发明的A型地铁车辆转向架的驱动装置采用牵引电机(23)刚性悬挂在构架(2)上，驱动力矩通过齿形联轴节(22)传递到齿轮箱(21)，齿轮箱(21)一半悬挂在轮对的车轴(24)上，另一半通过齿轮箱吊杆(25)悬挂在构架(2)上。
如图1及图6所示，本方案A型地铁车辆转向架基础制动采用轮盘制动形式，制动盘(30)通过联接螺栓(29)与车轮(31)连接，闸片(28)装在单元制动器(26)夹钳上，单元制动器(26)通过四个螺栓(27)安装在构架(2)上。

Claims (1)

1.A型地铁车辆转向架，包括两个轮对、一个构架、两个电机、两套驱动装置、一套轮盘制动装置、一套牵引装置、两个空气弹簧、一套抗侧滚装置、一套高度调节装置、四个一系钢弹簧及四个一系垂向减振器、两个二系垂向减振器、一个横向减振器组成，其特征在于：
①一系悬挂系统采用顶置式螺旋钢弹簧+转臂橡胶关节+橡胶垫结构方式，即每个轴箱安装一个垂向减振器；一系悬挂装置为螺旋钢弹簧位于轴箱顶部，转向架的两个轮对轴箱(1)纵向通过转臂定位橡胶关节(13)与构架(2)相连；
②构架为H型结构，侧梁中间下凹，以便安装空气弹簧，横梁采用无缝钢管，横梁钢管与制动器吊挂座对接焊接，制动器吊挂座与侧梁上下盖板连接成封闭的箱形结构；
③二系悬挂系统采用空气弹簧+抗侧滚装置+高度调节装置结构，其中两个空气弹簧位于转向架构架左右侧梁上作为垂向主要承载部件，安装在车体底架上的抗侧滚装置以提高车辆的抗侧滚刚度，由于乘客数量变化造成车体地板高度变化通过高度调节装置进行调节，并辅以横向和垂向减振器减小车体的振动；
④牵引装置采用单拉杆推挽式结构；牵引杆两端分别连接构架和车体上的牵引座，传递制动力和牵引力。牵引杆两端橡胶关节是弹性元件，能够缓冲车体和构架之间的相对冲击。
⑤驱动装置采用齿形联轴节、全悬挂牵引交流电机、半悬挂承载式齿轮箱结构；自通风式异步牵引电动机一侧通过四个螺栓以全悬挂的方式通过安全卡槽直接安装在转向架构架上，在牵引电机另一侧车轴上方设置安全托。齿轮箱一端通过圆锥滚子轴承固定在车轴上，另一端通过齿轮箱吊杆吊挂在转向架构架上。构架上设有安全销，齿轮箱上设有相应的安全托。齿轮箱体采用上下剖分结构，剖分面通过车轴中心。齿轮箱体内部设有润滑油路，轴承采用油润滑。牵引电机和齿轮箱之间的驱动制动力的传递由柔性齿形联轴节实现；
⑥转向架的两个轮对轴箱(1)纵向通过转臂定位橡胶关节(13)与构架(2)相连。
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