CN102310868B - 转向架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于铁路车辆的转向架(1)，其包括：具有固定到转向架的两个梁(2)上的机壳(6)的马达(4)、二系悬挂装置(14)和位于二系悬挂装置(14)上的承重横档(16)，其中马达轴(12)与这些梁(2)平行布置。转向架(1)包括布置在马达(4)的机壳(6)上和承重横档(16)上的一组端部支承件(24)和止动装置(26)。

Description

转向架
技术领域
本发明涉及一种用于铁路车辆的马达驱动的转向架，所述转向架包括位移限制装置。
背景技术
本发明特别适用于但不限于用于轮式地铁的单马达转向架。
限制横向位移装置-也叫做侧向止动装置-用于限制铁路车辆的车体相对于转向架的滚转和横向位移，例如当车辆经过弯道时。事实上，铁路车辆必须始终在给定轨道间隙的横向和竖直方向上与铁路轨道相适配，并且车辆的车体决不能在横向或竖直方向上移动超过轨道间隙所允许的范围。
众所周知的是，对于包括纵向马达、具有两个梁的框架和两个端部横档的单马达驱动转向架来说，马达机壳在框架的中央部分固定到转向架的两个梁上，其马达轴与所述梁平行布置。底盘还包括相对于梁的轴线向外布置的两个侧向延伸件，以接收二系悬挂装置。承重横档位于这些二系悬挂装置上，所述承重横档包括滚珠轴承座，设计成用于支承铁路车辆的车体。两个端部支承件侧向布置在梁上，相对于梁的轴线向内，位于每个二系悬挂装置和马达之间的空间中。在转向架绕着纵向轴线旋转的过程中，它们与设置在承重横档下方的止动装置相配合，所述止动装置向梁竖直延伸。
由于二系悬挂装置朝向框架的外部侧向偏移，该转向架具有沿横向体积庞大的缺点。而且，由于需要提供侧向延伸件以支承这些悬挂装置，使得转向架框架的结构更加复杂。
发明内容
因此本发明的旨在通过提供一种用于铁路车辆的转向架来克服这样的缺点，所述转向架包括具有固定到转向架的两根梁上的机壳的马达、二系悬挂装置和位于二系悬挂装置上的承重横档，其中马达轴与所述梁平行布置。所述转向架包括布置在马达的机壳上和承重横档上的端部支承件和止动装置的组合。
本发明的转向架还满足以下特征的至少其中之一：
-端部支承件由角托架形成或包括角托架，所述角托架具有刚性地固定在机壳的外侧部分上的底座，以及在大体上与底座垂直的平面中延伸的支承面(可选地，端部支承件并不必须是角托架的特定形式，而可以是具有不同形状的部件，而且，端部支承件可以由固定在马达构架上以对抗应力的附加部件构成或包括该附加部件)，
-两个端部支承件刚性地固定在机壳的位于马达轴上方的外侧部分上，
-止动装置包括刚性地固定在承重横档的一部分上的板和由弹性材料制成并固定在所述板上的铆钉，或由刚性地固定在承重横档的一部分上的板和由弹性材料制成并固定在所述板上的铆钉构成，所述板在大体上与承重横档的平面垂直的平面中朝向马达延伸，所述铆钉具有大体上平行于板的大体上平坦的支承面，
-两个止动装置刚性固定在承重横档的一部分上，所述部分位于二系悬挂装置的上方，
-端部支承件的支承面朝向转向架的外侧，每个端部支承件的支承面朝向转向架的内侧，以使得止动装置的支承面与端部支承件的支承面相对布置，
-二系悬挂装置布置在梁处并大本上在其中间，
-稳定杆布置在两个梁之间，并包括两个连接杆，所述连接杆布置在梁的每一侧，并连接到承重横档。
根据本发明，提供了一种转向架，用于铁路车辆，所述转向架包括：具有固定到转向架的两个梁上的机壳的马达、二系悬挂装置和位于二系悬挂装置上的承重横档，其中，马达轴与所述梁平行布置，其特征在于，所述转向架包括端部支承件和止动装置的组合，所述端部支承件布置在马达的机壳上，所述止动装置布置在承重横档上，当所述铁路车辆的车体相对于所述转向架发生位移和/或倾斜时，所述端部支承件和支撑件互相接触。
可选地，端部支承件包括一部件，所述部件具有刚性地固定在机壳的外侧部分上的底座，以及在大体上垂直于底座的平面中延伸的支承面。
可选地，两个端部支承件刚性地固定到机壳的位于马达轴上方的外侧部分上。
可选地，止动装置包括刚性地固定到承重横档的突起部上的板和由弹性材料制成并固定在所述板上的铆钉，所述板在大体上与承重横档的平面垂直的平面中朝向马达延伸，所述铆钉具有大体上平行于板的大体上平坦的支承面。
可选地，两个止动装置刚性地固定到承重横档的突起部，所述突起部位于二系悬挂装置上方。
可选地，端部支承件的支承面朝向转向架的外侧，每个止动装置的支承面朝向转向架的内侧，使得止动装置的支承面与端部支承件的支承面相对布置。
可选地，二系悬挂装置布置在梁上并且大体在所述梁的中间。
可选地，稳定杆布置在两个梁之间，并且包括两个连接杆，所述连接杆布置在梁的每一侧，并连接到承重横档。
可选地，所述部件为角托架。
附图说明
本发明的其他目的、特征和优点将通过阅读对限制装置和转向架的具体实施例的描述得到展现，结合附图进行所述描述，其中：
图1为根据本发明的马达驱动的转向架和限制装置的局部透视图。
图2示出根据本发明的马达转向架的局部横向视图，所述视图部分地包括横向横截面以显示根据本发明的限制装置。
图3示出根据本发明的马达驱动的转向架和限制装置的局部俯视图。
图4示出位于设有根据现有技术的限制装置的转向架上的铁路车辆车体在横向方向上的示意性图解说明。
图5示出位于设有根据本发明的限制装置的转向架上的铁路车辆车体在横向方向上的示意性图解说明。
图6示出位于设有根据本发明的限制装置的转向架上的铁路车辆车体在横向方向上的示意性图解说明，其中二系悬挂装置沿横向方向重新定中。
为了便于阅读附图，只示出为了理解本发明而必需的部件，前后附图中相同附图标记表示相同部件。
具体实施方式
在本文中，术语“竖直”和“水平”相对于位于至少一个转向架上的铁路车辆车体进行定义。因此，水平平面XY大体上平行于轨道的平面，竖直-纵向平面XZ大体上平行于车轮在其中延伸的平面。术语“纵向”定义为相对于铁路车辆的车体在水平平面中延伸的方向，术语“横向”定义为沿在水平平面内大体垂直于纵向方向的方向。
图1是根据本发明的转向架的局部透视图。转向架1包括沿纵向延伸的两个梁2，带有内部转子的纵向马达4。马达的机壳6通过连接部件8沿横向在每一侧固定至梁2。连接部件的尺寸被设计成传递由马达机壳承受的横向应力。图2示出所述连接部件8通过螺栓10固定到机壳6。马达4的轴12大体上平行于梁2的轴线。二系悬挂装置14沿纵向大致设置在每个梁2的中间位置。本文使用了本领域中技术人员公知的气动悬挂装置。承重横档16横向布置，并且通过其两个横向端部位于两个二系悬挂装置14上。承重横档在中心部支承滚珠轴承座18，所述滚珠轴承座的内座20包括能够刚性固定到铁路车辆的车体上的固定装置，而外座22刚性固定到承重横档16上。滚珠轴承座18的上表面限定在转向架1上的车体的大体水平的支撑平面。
用于限制转向架1和车体(未示出)之间的横向位移的装置包括端部支承件24和止动装置26组合，所述组合布置在马达4的机壳6上和承重横档16上。更精确地，在图1至3的实例中，两个端部支承件24刚性地固定在机壳6上，而两个止动装置26刚性地固定在承重横档16上。
每个端部支承件24都呈角托架的形式，具有刚性地固定在机壳的外侧部分30上的底座28，布置在马达轴12上方的上部部分中，大体上位于滚珠轴承座18的下方。底座28大体上平行于转向架1上的车体的支承平面，支承面32在大体上垂直于底座28的平面中向着滚珠轴承座18一直延伸到不超过位于转向架上的车体的水平支撑平面的高度。支承面32每个朝向转向架1的外部。每个止动装置的支承件因此具有直角三角形的形状，三角形的斜边朝向转向架1的中心。
可选地，每个端部支承件24的底座28也可位于机壳6的外侧部分30上，所述外侧部分并不严格地平行于转向架1上的车体的支承平面。尤其当马达的机壳6是圆柱形时是这种情况。
每个止动装置26由在大体上垂直于转向架1上的车体的支承平面的平面中延伸的板34，和固定在所述板34上的由弹性材料(例如橡胶)制成的铆钉36形成。铆钉具有大体上平坦的支承面38，所述支撑面平行于板34，朝向转向架1的内侧。板34刚性地固定到承重横档16的突起部42的凹槽40内侧，突起部42位于滚珠轴承座18内。完整的止动装置16(板34和弹性铆钉36)因此布置在比位于二系悬挂装置14上的承重横档16的支承面更高的高度处，并且在比转向架1上的车体的支撑平面更低的高度处。
承重横档16的突起部42包括两个凹槽40。止动装置26和端部支承件24在每个凹槽中延伸。每个止动装置26的支承面38与每个端部支承件24的支承面32相对布置。当铁路车辆的车体没有相对于转向架1平移或倾斜时，两个支承面38，32是平行的。它们于是基本上分开称为止动装置游隙的距离(例如20到35mm)分隔开。当车体相对于转向架1位移和/或倾斜时，它们互相接触。弹性铆钉36保证了横向应力的反应的渐进性。其可以采用多种不同形式，只要其能确保针对破碎的加强的渐进性。
限制装置组合的布置使得支承面38，32之间的接触在高于二系悬挂装置14的顶部的高度、并且低于转向架1上的车体的支承平面的高度处进行。这具有增大位于转向架上的车体的滚转中心的高度的效果。
马达转向架1传统上包括稳定杆44，所述稳定杆固定在梁2的每一侧上，并且通过连接杆46在其每个端部连接到承重横档16上。这可以提高转向架的稳定性，原因在于二系悬挂装置14相对于现有技术中的转向架来说，向转向架1的内侧重新定中。
横向位移限制装置的位移有两个优点。一方面，当梁2上的二系悬挂装置的重新定中与其相关联时，沿横向的体积显著地减小(与上述现有技术中的转向架的体积相比大约减小25％)，这可以减小施加在框架上的弯矩和转矩，特别是由于现有技术中的转向架的侧向延伸件上的二系悬挂装置的载荷的偏心所引起的弯矩和转矩。二系悬挂装置的重新定中还可以省除侧向延伸件和减小转向架的质量。另一方面，滚转中心的高度增加了，这允许在二系悬挂装置的同样定位下在具有过量或不足超高的车体的位移方面获得增益，或者，如在此处所述的实施例中，在由稳定杆完成的重新定中的二系悬挂装置的情况下，允许获得布置在具有现有技术中的限制装置的转向架上的车体的相同位移。
基于图4、图5和图6来说明提高滚转中心的高度的效果。在这些图中，所用参数如下定义：
轴线Y-Z的基准O定义了滚转平面(轴线Y)和轨道的基准轴线(轴线Z)，
轴线YP-ZP的基准Pi定义了转向架框架的平面(粗线)，
轴线YS-ZS的基准Si定义了车体的平面(双线)，
M是车体的最临界点，即，相对于由基础设施施加的轨道间隙G的最不利点，
DP是在基准O中转向架框架的横向位移；在轮箍转向架的情况下，其为轮箍的横向碰撞和用过的导向轮/新铁轨侧向间隙的总和，
DS是由于二系悬挂装置的横向位移导致的车体相对于转向架框架的横向位移，
α是转向架框架相对于滚转平面Y的倾斜角，
β是车体相对于转向架框架的倾斜角，
HS是二系悬挂装置相对于滚转平面Y的旋转轴线的高度，
G是轨道间隙。其提供了相对于基准轨道的轴线Z从车体的临界点M的最大允许距离，
L是车体的半宽。图4示出包括车体的铁路车辆，车体由基准S1限定并在点M处具有半宽L1，车体位于由基准P1限定的现有技术中的转向架上。现有技术中的限制横向位移装置位于转向架框架上，在二系悬挂装置14和马达之间(限制装置为了清楚起见没有示出)。止动装置和端部支承件之间的接触发生在基准O中位于高度HS1处的平面中，该高度小于二系悬挂装置14上的承重横档16的支承平面的高度。
当铁路车辆驶入曲线时，或者，更简单地，当其对齐地倾斜时，转向架经受倾斜角α，车体经受横向位移DS和倾斜角β1。车辆必须遵守轨道的轨道间隙G，以避免与基础设施的部件(不管是在直线部分上还是曲线部分)接触。因此车体的半宽L1必须使得所产生的横向位移不与轨道间隙G接合。
图5示出包括车体的铁路车辆，车体由基准S2限定并位于基准P2限定的转向架上，其中二系悬挂装置14的定位与图4中的转向架相同，而根据本发明的限制横向位移装置提高到高度HS2，其中HS2＞HS1。HS2高于在基准O中二系悬挂装置14上的承重横档16的支承平面的高度。当车辆驶入曲线时，二系悬挂装置的旋转轴线高度的提高导致车体转弯所围绕的点提高。车体经受和图4中的情况相同的侧向位移DS并转过和图4中的情况相同的角度α：临界点M因此仍然位于相同的地方，但现在其到车体轴线ZS的距离L2比图4所示情况中的距离L1大(图4所示情况下车体轴线ZS在图5中用双虚线表示)。这意味着车辆的宽度于是可以达L2的两倍，比L1大，而仍然遵守相同的轨道间隙G。
图6示出包括车体的铁路车辆，车体与图5所示相同并位于基准P3限定的转向架上，其中，与图5中一样，根据本发明的限制横向位移装置仍提高到高度HS2，大于在基准P中二系悬挂装置14上的承重横档16的支承平面的高度。图6中，二系悬挂装置14在横向方向上彼此更加靠近转向架还包括稳定杆44和连接杆46。根据本发明的横向位移装置在与图5所示情况相同的距离HS2处位于马达机壳上，并且在止动装置和端部支承件之间的接触发生在所处高度比二系悬挂装置14上的承重横档16的支承平面的高度更大的平面中。
当转向架驶入曲线时，由于稳定杆的有效性的作用，车体以基本上大于β1的不同角度β2倾斜。
稳定杆限定成使得在M点处，至少车体的倾斜角为β2的滚转倾斜的效果不大于图4中所获的效果，这是由于点M处的距离HS2大于图4中相同点M处的距离HS1。车辆的宽度于是能够至少等于L1，而遵守相同的轨道间隙G。
当然，本发明并不限于以上所描述和所示例说明的实施例，所述实施例仅仅作为举例。

Claims (9)

1.一种转向架(1)，用于铁路车辆，所述转向架包括：具有固定到转向架的两个梁(2)上的机壳(6)的马达(4)、二系悬挂装置(14)和位于二系悬挂装置(14)上的承重横档(16)，其中，马达轴(12)与所述梁(2)平行布置，其特征在于，所述转向架包括端部支承件(24)和止动装置(26)的组合，所述端部支承件(24)布置在马达(4)的机壳(6)上，所述止动装置(26)布置在承重横档(16)上，当所述铁路车辆的车体相对于所述转向架发生位移和/或倾斜时，所述端部支承件和所述止动装置互相接触。
2.如权利要求1所述的转向架(1)，其特征在于，端部支承件(24)包括一部件，所述部件具有刚性地固定在机壳(6)的外侧部分(30)上的底座(28)，以及在大体上垂直于底座(28)的平面中延伸的支承面(32)。
3.如权利要求1或2所述的转向架(1)，其特征在于，两个端部支承件(24)刚性地固定到机壳(6)的位于马达轴(12)上方的外侧部分(30)上。
4.如权利要求1所述的转向架(1)，其特征在于，止动装置(26)包括刚性地固定到承重横档(16)的突起部(42)上的板(34)和由弹性材料制成并固定在所述板(34)上的铆钉(36)，所述板在大体上与承重横档(16)的平面垂直的平面中朝向马达(4)延伸，所述铆钉(36)具有大体上平行于板(34)的大体上平坦的支承面(38)。
5.如权利要求1或4所述的转向架(1)，其特征在于，两个止动装置(26)刚性地固定到承重横档(16)的突起部(42)，所述突起部(42)位于二系悬挂装置(14)上方。
6.如权利要求4所述的转向架(1)，其特征在于，端部支承件(24)的支承面(32)朝向转向架(1)的外侧，每个止动装置(26)的支承面(38)朝向转向架(1)的内侧，使得止动装置(26)的支承面(38)与端部支承件(24)的支承面(32)相对布置。
7.如权利要求1、2、4或6所述的转向架(1)，其特征在于，二系悬挂装置(14)布置在梁(2)上并且大体在所述梁的中间。
8.如权利要求1、2、4或6所述的转向架(1)，其特征在于，稳定杆(44)布置在两个梁(2)之间，并且包括两个连接杆(46)，所述连接杆布置在梁(2)的每一侧，并连接到承重横档(16)。
9.如权利要求2所述的转向架(1)，其特征在于，所述部件为角托架。
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