CN103523037A - 轨道车辆转向架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨道车辆转向架。本发明提供的轨道车辆转向架，包括：构架和二系悬挂装置；所述构架包括两个侧梁、两个横梁和四个制动吊梁，所述两个侧梁平行间隔设置，所述两个横梁平行间隔设置在所述两个侧梁之间，且所述侧梁与所述横梁垂直；每个所述横梁上均平行间隔设置有两个制动吊梁；所述制动吊梁与所述侧梁平行，每个所述侧梁的中部凹槽处设置有安装座；所述二系悬挂装置包括多个钢弹簧，所述多个钢弹簧，分别对称设置在所述两个侧梁中部凹槽处的安装座上。本发明提供的轨道车辆转向架，解决了现有技术中的轨道车辆转向架以空气弹簧及相应组件构成的悬挂装置造成结构复杂、成本较高的问题。

Description

轨道车辆转向架

技术领域

本发明涉及转向架技术，尤其涉及一种轨道车辆转向架。

背景技术

随着轨道车辆运力的提高，轨道车辆已成为人们出行的主要交通工具，转向架作为轨道车辆结构中最为重要的部件之一，其构造结构直接决定了车辆的稳定性和车辆乘坐的舒适性。

轨道车辆的转向架主要用于承载车体重量，并保证车辆安全运行，以使车辆能灵活地沿直线线路运行及顺利地通过曲线；目前通常使用的转向架的构造主要包括：构架、轴箱、安全钢丝绳、高度阀、空气弹簧、扭杆、车轮、车轴、牵引中心销、横向减振器、横向挡、压差阀、空气管路装置等；其中，转向架中用于支撑车体的悬挂装置包括空气弹簧及相应的组件。

现有技术中的轨道车辆转向架，以空气弹簧及相应组件构成的悬挂装置结构复杂、成本较高，并且受环境因素的影响，使用寿命较低。

发明内容

本发明提供一种轨道车辆转向架，以解决现有技术中的轨道车辆转向架采用空气弹簧及相应组件构成的悬挂装置造成结构复杂、成本较高的问题。

本发明提供一种轨道车辆转向架，包括：构架和二系悬挂装置；

所述构架包括两个侧梁、两个横梁和四个制动吊梁，所述两个侧梁平行间隔设置，所述两个横梁平行间隔设置在所述两个侧梁之间，且所述侧梁与所述横梁垂直；

每个所述横梁上均平行间隔设置有两个制动吊梁；所述制动吊梁与所述侧梁平行，每个所述侧梁的中部凹槽处设置有安装座；所述二系悬挂装置包括多个钢弹簧，所述多个钢弹簧，分别对称设置在所述两个侧梁中部凹槽处的安装座上。

如上所述的转向架，其中，所述钢弹簧为四个柔性钢弹簧，每个所述侧梁上的安装座为两个。

如上所述的转向架，其中，所述四个柔性钢弹簧的两端均设置有橡胶垫。

如上所述的转向架，其中，每个所述侧梁的中部凹槽处均设置有垂向减震器，位于每个所述侧梁上的两个柔性钢弹簧的中部外侧；所述垂向减震器一端与所述侧梁连接，另一端用于与车体连接。

如上所述的转向架，其中，还包括：牵引装置，所述牵引装置包括：中心销、牵引梁和牵引拉杆，所述中心销的上端为板状结构，下端插入所述牵引梁内部，所述牵引拉杆的一端与所述牵引梁连接，另一端与所述横梁连接。

如上所述的转向架，其中，所述牵引拉杆为两个，纵向斜对称的设置于所述牵引梁的两侧，两个所述牵引拉杆的一端均与所述牵引梁连接，另一端分别与所述两个横梁连接。

如上所述的转向架，其中，还包括：两个轮对和四个轴箱定位装置，所述四个轴箱定位装置分别设置在所述两个侧梁的两端且位于所述轮对的外侧；

每个轴箱定位装置包括转臂和一系悬挂装置，每个侧梁的两端均设置有帽筒，所述转臂的一端与所述侧梁底部连接；所述一系悬挂装置一端设置在所述转臂的上部，所述一系悬挂装置的另一端设置在所述帽筒内。

如上所述的转向架，其中，所述轴箱定位装置的外侧还设置有垂向减振器，所述转臂的一端具体通过弹性定位节点与所述侧梁底部连接，另一端与所述垂向减振器连接。

如上所述的转向架，其中，所述一系悬挂装置为双圈高柔性钢弹簧，且与所述转臂连接的一端设置有橡胶垫。

如上所述的转向架，其中，还包括：制动装置，所述制动装置包括四个基础制动单元和空气管路，每个所述基础制动单元包括夹钳、制动缸和制动盘，所述制动缸由所述夹钳固定，且所述制动缸上设置有空气管路接口；所述四个基础制动单元分别通过各自的夹钳连接在所述四个制动吊梁上，且所述四个基础制动单元通过空气管路连接；所述夹钳中设置有闸片，所述制动盘设置在所述轮对的车轴上，所述闸片与所述制动盘贴合。

由上述技术方案可知，本发明所提供的轨道车辆转向架，通过两个侧梁、两个横梁和四个制动吊梁构成转向架的构架部分，两个侧梁和两个横梁各自平行间隔设置，并且两个横梁与两个侧梁以垂直方向连接，形成稳固的构架整体结构，二系悬挂装置中的钢弹簧安装于两个侧梁上对称设置的安装座上，对安装在转向架上的车体提供垂向减振作用，本实施例中的轨道车辆转向架在结构上满足强度和应力的要求，并且制造工艺简单，解决了现有技术中以空气弹簧及相应组件构成的悬挂装置结构复杂、成本较高的问题，并且减小了环境因素对轨道车辆转向架的影响，延长了其使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例一所提供的一种轨道车辆转向架的结构示意图；

图2为图1所示轨道车辆转向架中构架的主视图；

图3为图1所示轨道车辆转向架中构架的俯视图；

图4为本发明实施例二所提供的一种轨道车辆转向架中牵引装置的结构示意图；

图5为本发明实施例三所提供的一种轨道车辆转向架中轮对和轴箱定位装置的俯视图；

图6为图5所示轨道车辆转向架中轮对和轴箱定位装置的左视图；

图7为本发明实施例四所提供的一种轨道车辆转向架中制动装置的结构示意；

图8为图7所示轨道车辆转向架中基础制动单元的结构示意图；

图9为本发明实施例所提供的另一种轨道车辆转向架的主视图；

图10为图9所示轨道车辆转向架的俯视图。

具体实施方式

实施例一

图1为本发明实施例一所提供的一种轨道车辆转向架的结构示意图，图2为图1所示轨道车辆转向架中构架的主视图，图3为图1所示轨道车辆转向架中构架的俯视图。请参考图1、图2和图3，本实施例所提供的轨道车辆转向架10包括：构架100和二系悬挂装置200；构架100包括两个侧梁110、两个横梁120和四个制动吊梁130，两个侧梁110平行间隔设置，两个横梁120平行间隔设置在两个侧梁110之间，且侧梁110与横梁120垂直；每个横梁120上平行间隔设置有两个制动吊梁130；制动吊梁130与侧梁110平行，每个侧梁110的中部凹槽处111设置有安装座200a；二系悬挂装置200包括多个钢弹簧，该多个钢弹簧，分别对称设置在两个侧梁110中部凹槽处111的安装座200a上。

本实施例所提供的轨道车辆转向架10，通常用于窄轨车辆，尤其是常见的1067型轨道车辆，其中，构架100是轨道车辆中承载车体重量的主要部件，其结构的强度对转向架10有很大的影响，本实施例中构架100由钢板平焊而成，平行间隔设置的两个侧梁110由两个平行间隔设置的横梁120连接，形成的结构具有等刚度和等应力的性能，并且采用流线型设计使得结构新颖，制造工艺简单；每个侧梁110中部凹槽处111的安装座200a用于安装二系悬挂装置200，该二系悬挂装置200可以为对称设置在两个侧梁110中部凹槽处111的钢弹簧，具体地，钢弹簧为偶数个，两个侧梁110的中部凹槽处111上安装座200a的数量与钢弹簧的数量相同，用于当钢弹簧安装在安装座200a上时，在车辆的行驶中，衰减车体产生的垂向振动，提高乘坐车辆的舒适性；相比于现有技术中以空气弹簧及其组件构成的二系悬挂装置，使得轨道车辆转向架10的结构简单，降低了制造成本，并且，空气弹簧及其组件中的橡胶容易老化、龟裂，受到环境的影响使其使用寿命较低。

可选地，本实施例所提供的轨道车辆转向架10中，钢弹簧为四个柔性钢弹簧，每个侧梁110上的安装座200a为两个，柔性钢弹簧是指自由高度大，柔性特别好，静挠度很大，挠度余量也很大的钢制螺旋弹簧，本实施例中，还可以在四个柔性钢弹簧的两端均设置橡胶垫，以减小纵向和横向的刚度，从而增加了纵向和横向的位移量；在轨道车辆进行曲线运动时，对车辆的纵向和横向的摆动会提供位移量的补偿，进而使得曲线运动中的车辆更加平稳。

本实施例所所提供的轨道车辆转向架，通过两个侧梁、两个横梁和四个制动吊梁构成转向架的构架部分，两个侧梁和两个横梁各自平行间隔设置，并且两个横梁与两个侧梁以垂直方向连接，形成稳固的构架整体结构，二系悬挂装置中的钢弹簧的安装于两个侧梁上对称设置的安装座上，对安装在转向架上的车体提供垂向减振作用，本实施例中的轨道车辆转向架在结构上满足强度和应力的要求，并且制造工艺简单，解决了现有技术中以空气弹簧及相应组件构成的悬挂装置结构复杂、成本较高的问题，并且减小了环境因素对轨道车辆转向架的影响，延长了其使用寿命。

优选地，本实施例提供的轨道车辆转向架10中，还可以在每个侧梁110的中部凹槽处111设置垂向减震器112，具体位于每个侧梁110上的两个柔性钢弹簧的中部外侧；该垂向减震器112一端与侧梁110连接，另一端用于与车体连接；本实施例中，通过在转向架10上安装的垂向减震器112，进一步衰减了车辆的垂向振动，使得乘坐车辆的舒适性更高。

实施例二

图4为本发明实施例二所提供的一种轨道车辆转向架中牵引装置的结构示意图。请参考图3和图4，本实施例提供的轨道车辆转向架10，还包括：牵引装置300，该牵引装置300包括：中心销310、牵引梁320和牵引拉杆330，中心销310的上端为板状结构，下端插入牵引梁320内部，牵引拉杆330的一端与牵引梁320连接，另一端与横梁120连接；牵引装置300是对轨道车辆转向架10提供牵引力的部件，其中，牵引拉杆330对于牵引梁320和横梁120的相对运行，带动构架100的运动，以使轨道车辆转向架10在牵引装置300的牵引力下做直线以及曲线运动。

优选地，本实施例在具体实现中，上述牵引拉杆330可以为两个，纵向斜对称地设置于牵引梁320的两侧，两个牵引拉杆330的一端均与牵引梁320连接，另一端分别与两个横梁120连接；相应地，两个横梁上分别设置有与两个牵引拉杆330连接的接口121和122（图3中示出），并且两个接口121和122也为纵向斜对称设置。现有技术中单牵引拉杆的牵引方式，仅通过两个橡胶关节的变位来适应转向架相对于车体的旋转，在过大曲线时两个橡胶关节会变形太大，严重影响其寿命及车辆的安全性和可靠性；因此，本实施例提供的双牵引拉杆的牵引方式，在车辆的曲线运行时可以使受力更加均匀，每个牵引拉杆的受力降低，提高了该牵引装置的寿命，并且在落车时双牵引拉杆的安装工艺也更加容易；进一步地，可以在牵引装置上安装横向止档，防止车体的横向摆动过大。

实施例三

图5为本发明实施例三所提供的一种轨道车辆转向架中轮对和轴箱定位装置的俯视图，图6为图5所示轨道车辆转向架中轮对和轴箱定位装置的左视图。请参考图2、图5和图6，本实施例提供的轨道车辆转向架10，还包括：两个轮对410和四个轴箱定位装置420，四个轴箱定位装置420分别设置在两个侧梁110的两端且位于轮对410的外侧；每个轴箱定位装置420包括转臂421和一系悬挂装置422，每个侧梁110的两端均设置有帽筒113，转臂421的一端与侧梁110底部连接；一系悬挂装置422一端设置在转臂421的上部，一系悬挂装置422的另一端设置在帽筒113内。

本实施例提供的轨道车辆转向架10中，具体地，一个轮对410中的两个车轮411由一个车轴412连接，在轮对410的外侧，也就是每个车轮411的外侧安装有轴箱定位装置420，由于转向架需要由两组轮对410支撑，因此，两组轮对410中包括的四个车轮411均需要安装轴箱定位装置420，其中，一个轴箱定位装置420中的一系悬挂装置422是与侧梁110上的一个帽筒113连接，具体从帽筒113的下方与之连接，相应的，转臂421的一端则与侧梁110底部的接口114连接，类似的，四个轴箱定位装置420中的四个一系悬挂装置422则分别设置在两个侧梁110的四个帽筒113内，进而构成由两个轮对410和四个轴箱定位装置420支撑构架100的轨道车辆转向架10的结构。

本实施例在具体实现中，轴箱定位装置420的外侧还可以设置有垂向减振器423，转臂421的一端具体通过弹性定位节点与侧梁110底部连接，另一端与垂向减振423器连接；进一步地，一系悬挂装置422为双圈高柔性钢弹簧，且与转臂421连接的一端设置有橡胶垫。

在本实施例中，转臂的纵向和横向刚度主要由橡胶节点来提供，优选地，根据动力学原理和多次试验结论，该转臂的橡胶节点的纵向与横向刚度比的取值可以为2：1，既能保证车辆有一个较高的行驶速度，又能保证车辆在曲线运行时具有良好的导向性能，从而减少车轮和轨道之间的冲击和横向力，减轻车轮损耗；一系悬挂装置的垂向刚度主要由轴箱定位装置中双圈高柔性钢弹簧提供，在设计过程中尽量增大其静挠度，以确保转向架的垂向平稳性；减振器能有效地控制垂向振动和转向架点头振动，更进一步地提高了车辆乘坐的舒适性。

实施例四

图7为本发明实施例四所提供的一种轨道车辆转向架中制动装置的结构示意，图8为图7所示轨道车辆转向架中基础制动单元的结构示意图。请参考图3、图5、图7和图8，本实施例提供的轨道车辆转向架10，还包括：制动装置500，制动装置500包括四个基础制动单元510和空气管路520，每个基础制动单元510包括夹钳511、制动缸512和制动盘513（图5中示出），制动缸512由夹钳511固定，且制动缸512上设置有空气管路接口520a；四个基础制动单元510分别通过各自的夹钳511连接在四个制动吊梁130上，且四个基础制动单元510通过空气管路520连接；夹钳511中设置有闸片514，制动盘513设置在轮对410的车轴412上，闸片514与制动盘513贴合。

本实施例提供的轨道车辆转向架10中，制动装置500中的四个基础制动单元510与四个车轮411相对应，具体地，制动盘513安装在轮对410的车轴412上，每个轮对410上设置有两个制动盘513，分别对轮对410中的两个车轮411起制动作用，每个基础制动单元510中的闸片514为一对，在制动过程与其对应的制动盘513形成摩擦副，对与制动盘513对应的车轮411起到制动作用，整体上四个基础制动单元510上都有空气管路接口520a，用于通过空气管路520将四个基础制动单元510连接成一个整体，在制动的过程中，通过空气管路520对四个制动缸512同时充气或排气，以实现同时对四个车轮411的制动作用。本实施例在具体实现时，可以采用盘形制动方式，基础制动单元与制动吊梁为三点式吊挂的连接方式，具体地，制动缸可以为八英寸，闸片的厚度可以为28mm，闸片托可以为防翻转结构，从而避免了闸片与制动盘间隙过大时闸片托翻转，本实施例中的制动装置具有低噪音、磨耗小的优点，并且一定程度上降低了制动距离。

图9为本发明实施例所提供的另一种轨道车辆转向架的主视图，图10为图9所示轨道车辆转向架的俯视图。如图9所示，本实施例提供的轨道车辆转向架10，采用上述实施例中的构架100，二系悬挂装置200、牵引装置300、轮对410和轴箱定位装置420，以及制动装置500；在本实施例中，构架100是轨道车辆转向架10的核心部件，其它装置均是安装在构架100上的，构架100也是承载重量的主要部件，本实施例中构架100结构和安装方式，使得轨道车辆转向架10的整体结构更加紧凑，并且各装置的布局合理，尤其适用于窄轨车辆的结构和强度需要；该轨道车辆转向架中构架的抗疲劳强度、承载能力都较现有技术有很大的提高；整个车辆的垂向重量的传递通过二系悬挂装置200到构架100，再到轮对410，最后到达轨道，进一步地，高柔性钢弹簧结构的一系和二系悬挂装置使得转向架在平直线路和曲线上具有良好的舒适度，并且优良的横向刚度使得转向架在曲线上具有很好的曲线通过性能；与现有技术的空气弹簧式转向架相比，减少了高度阀等空气管路装置，维修更加简单，且延长了使用寿命。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种轨道车辆转向架，其特征在于，包括：构架和二系悬挂装置；

所述构架包括两个侧梁、两个横梁和四个制动吊梁，所述两个侧梁平行间隔设置，所述两个横梁平行间隔设置在所述两个侧梁之间，且所述侧梁与所述横梁垂直；

每个所述横梁上平行间隔设置有两个制动吊梁；所述制动吊梁与所述侧梁平行，每个所述侧梁的中部凹槽处设置有安装座；所述二系悬挂装置包括多个钢弹簧，所述多个钢弹簧，分别对称设置在所述两个侧梁中部凹槽处的安装座上。

2.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述钢弹簧为四个柔性钢弹簧，每个所述侧梁上的安装座为两个。

3.根据权利要求2所述的转向架，其特征在于，所述四个柔性钢弹簧的两端均设置有橡胶垫。

4.根据权利要求2所述的转向架，其特征在于，每个所述侧梁的中部凹槽处均设置有垂向减震器，位于每个所述侧梁上的两个柔性钢弹簧的中部外侧；所述垂向减震器一端与所述侧梁连接，另一端用于与车体连接。

5.根据权利要求2所述的转向架，其特征在于，还包括：牵引装置，所述牵引装置包括：中心销、牵引梁和牵引拉杆，所述中心销的上端为板状结构，下端插入所述牵引梁内部，所述牵引拉杆的一端与所述牵引梁连接，另一端与所述横梁连接。

6.根据权利要求5所述的转向架，其特征在于，所述牵引拉杆为两个，纵向斜对称的设置于所述牵引梁的两侧，两个所述牵引拉杆的一端均与所述牵引梁连接，另一端分别与所述两个横梁连接。

7.根据权利要求2所述的转向架，其特征在于，还包括：两个轮对和四个轴箱定位装置，所述四个轴箱定位装置分别设置在所述两个侧梁的两端且位于所述轮对的外侧；

每个轴箱定位装置包括转臂和一系悬挂装置，每个侧梁的两端均设置有帽筒，所述转臂的一端与所述侧梁底部连接；所述一系悬挂装置一端设置在所述转臂的上部，所述一系悬挂装置的另一端设置在所述帽筒内。

8.根据权利要求7所述的转向架，其特征在于，所述轴箱定位装置的外侧还设置有垂向减振器，所述转臂的一端具体通过弹性定位节点与所述侧梁底部连接，另一端与所述垂向减振器连接。

9.根据权利要求8所述的转向架，其特征在于，所述一系悬挂装置为双圈高柔性钢弹簧，且与所述转臂连接的一端设置有橡胶垫。

10.根据权利要求7所述的转向架，其特征在于，还包括：制动装置，所述制动装置包括四个基础制动单元和空气管路，每个所述基础制动单元包括夹钳、制动缸和制动盘，所述制动缸由所述夹钳固定，且所述制动缸上设置有空气管路接口；所述四个基础制动单元分别通过各自的夹钳连接在所述四个制动吊梁上，且所述四个基础制动单元通过空气管路连接；所述夹钳中设置有闸片，所述制动盘设置在所述轮对的车轴上，所述闸片与所述制动盘贴合。

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