CN103802852A - 有轨电车动力转向架 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有轨电车动力转向架，该动力转向架包括中部为下凹形的转向架构架，转向架构架前后两端均设置有稳定装置，稳定装置用于降低车辆作用在轨道上的力的峰值；转向架构架中部位置处设置有二系弹簧安装座，该二系弹簧安装座上安装有二系弹簧；转向架构架的下部设置有轮对轴箱定位装置，在轮对上设置有一系橡胶弹簧，独立轮对组成通过一系橡胶弹簧承载转向架构架。本发明的动力转向架由于稳定装置、一系、二系弹簧及抗侧滚扭杆等部件的运用，使得动力转向架具有良好的导向性、安全性、稳定性和舒适性。轮缘润滑装置可以有效降低车轮轮缘磨耗，增加车轮的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及轨道列车领域，尤其涉及一种有轨电车动力转向架。
背景技术
1990年，世界上第一辆100%低地板有轨电车在德国不莱梅正式亮相，从此，城市有轨电车进入到了100%低地板时代。100%低地板有轨电车的地板高度通常为350mm左右，方便乘客，尤其是儿童、坐轮椅的残疾人等的上下车。同时，方便乘客在车内移动，减少上下车的时间。据国外统计,与普通轻轨车相比,低地板车乘客上下车时间减少30%。通过调整列车的编组方式可以满足不同城市及线路的运量需求。
转向架作为有轨电车的走行装置，是其运行、导向、载重及减振的关键部件。转向架与有轨电车的运行品质、安全性和经济性有密切关系。使用传统车轴无法满足地板面高度要求，需用轴桥代替，完全解除左右车轮的转动耦合，由传统轮对转变为一对独立车轮。轴桥两端分别用双列圆锥滚子轴承支承车轮。传动和制动部件布置在车轮外侧，每个车轮单独传动或制动。可实现的地板高度只取决于轴桥距轨面的高度以及一、二系弹簧的挠度。独立车轮可以大幅降低地板面高度，不产生蛇形失稳现象，提高车辆系统的临界速度。但独立车轮的导向性能差，在曲线线路上轮缘贴靠钢轨，直线线路上不能自动对中，容易引起轮缘偏磨，缩短轮对使用寿命。
专利号为CN201010520644.5的发明专利提供轻轨车独立轮动力转向架，包括构架、轴桥组成、一系弹簧、二系弹簧、二系垂向、横向减振器、双拉杆牵引机构、弹性架悬电机纵向驱动机构、液压制动单元，构架侧梁为向外凸出的悬臂式，两根短轴通过轴承单元支撑各自分别连接一个弹性车轮，车轴由两根短轴组成，转向架同一侧的两个车轮固定在电机驱动轴上，电机与两个齿轮箱联接；制动系统与牵引电机集成为一体，四个二系垂向减振器设在构架的四角上；二系横向减振装置设在构架的两端位置；平行双拉杆牵引系统设在构架的内侧。
上述的轻轨车独立轮动力转向架的轴桥装置为短轴与铸造轴桥过盈配合组装而成，需要加工铸造轴桥的配合孔和短轴配合外圆面，加工和组装要求比较高；为保证现代有轨电车的高运行品质，需选用挠度较大的螺旋钢弹簧支撑车体，增加弹簧的工作高度，且受牵引电机安装空间限制，二系弹簧只能布置在相对较高的位置，导致转向架上方车内座椅布置空间相对减小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有轨电车动力转向架，解决现有100%低地板现代有轨电车转向架的导向性能差，轮对使用寿命短的问题。
为了实现上述目的，本发明的有轨电车动力转向架，包括中部为下凹形的转向架构架，所述转向架构架前后两端均设置有稳定装置，所述稳定装置用于降低车辆作用在轨道上的力的峰值；所述转向架构架中部位置处设置有二系弹簧安装座，该二系弹簧安装座上安装有圆锥橡胶弹簧与叠层橡胶弹簧复合的二系弹簧，所述二系弹簧用于支撑车体；所述转向架构架的下部设置有轮对轴箱定位装置，在轮对上设置有一系橡胶弹簧，独立轮对组成通过所述一系橡胶弹簧承载所述转向架构架。
优选地，所述转向架构架包括：构架横梁；两根对称焊接在所述构架横梁两端的构架侧梁以及两根对称焊接在所述构架侧梁两端的，用于连接两根构架侧梁的构架端梁，其中，所述构架横梁、构架侧梁、构架端梁均为中空结构，所述构架侧梁中部设置有下凹结构，所述下凹结构处设置有所述二系弹簧安装座。
优选地，所述构架横梁、构架侧梁均为空心腔体结构，均用钢板焊接而成，内部均焊接有用于增加强度的筋板。
优选地，所述构架横梁两侧分别设有牵引拉杆安装座和抗侧滚扭杆安装座，牵引拉杆安装在所述牵引拉杆安装座处，抗侧滚扭杆安装在所述抗侧滚扭杆安装座处，所述牵引拉杆用于传递车体与动力转向架之间的纵向力，两端开孔并压入弹性橡胶；所述抗侧滚扭杆用于增加车体与动力转向架之间侧滚刚度。
优选地，所述构架侧梁上设置有垂向减振器，所述垂向减振器用于衰减车体与动力转向架之间的振动。
优选地，所述垂向减振器的外侧设置有驱动装置，所述驱动装置由两个电机和两个齿轮箱刚性联接在一起，并通过鼓形齿联轴节与车轮连接，所述驱动装置悬挂在所述构架侧梁上。
优选地，所述构架端梁为管状结构，两端设置有用于与所述构架侧梁连接的端梁连接座。
优选地，所述构架端梁连接座处设置有撒砂装置和轮缘润滑装置，所述撒砂装置用于增大车辆起动及制动过程中车轮与轨道之间的摩擦力，所述轮缘润滑装置用于降低车轮轮缘磨耗。
优选地，所述转向架包括液压控制单元，所述液压控制单元通过螺栓与车体连接。
本发明的动力转向架由于稳定装置、一系、二系弹簧及抗侧滚扭杆等部件的运用，使得动力转向架具有良好的导向性、安全性、稳定性和舒适性。同时，轮缘润滑装置可以有效降低车轮轮缘磨耗，增加车轮的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例的动力转向架的俯视图；
图2为本发明实施例的动力转向架的侧视图一；
图3为本发明实施例的动力转向架的侧视图二；
图4为本发明实施例的动力转向架的一系弹簧图；
图5为本发明实施例的动力转向架构架的主视图；
图6为本发明实施例的动力转向架构架的俯视图。
具体实施方式
为使发明型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明型实施例中的附图，对发明型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是发明型一部分实施例，而不是全部的实施例。
图1为本发明实施例的动力转向架的俯视图，图1为本发明实施例的动力转向架的俯视图，图2为本发明实施例的动力转向架的侧视图一，图3为本发明实施例的动力转向架的侧视图二，图4为本发明实施例的动力转向架的一系弹簧图。请参照图1至图4，本发明的,100%低地板有轨电车的动力转向架，包括中部为下凹形的转向架构架1，将转向架构架1设计为中部下凹型，可降低橡胶弹簧安装高度，该设计可以在动力转向架上方布置16个座椅，橡胶弹簧允许水平位移较大，非线性垂向刚度能够适应不同载荷条件下车体地板面高度要求。受摇头止挡8的限制，仅允许动力转向架与车体的摇头角度为4°。
转向架构架1前后两端均设置有稳定装置，该稳定装置主要为分布于转向架构架1两侧的两个液压缸9。该稳定装置用于降低车辆作用在轨道上的力的峰值，使车辆具有自动复位对中功能的同时，使列车运行时具有更好的舒适性，保持车辆在限界内，避免车辆间发生过大相对位移。
转向架构架1的中部位置处设置有二系弹簧安装座，该二系弹簧安装座上安装有圆锥橡胶弹簧与叠层橡胶弹簧复合的二系弹簧4，该二系弹簧用4用于支撑车体，通过定位销安装在转向架构架1上。
转向架构架1的下部设置有轮对轴箱定位装置，在轮对上设置有一系橡胶弹簧201（参照图4），独立轮对组成10通过一系橡胶弹簧201承载转向架构架1，每个车轮有两个一系橡胶弹簧。轮轨作用力通过一系橡胶弹簧201传递到转向架构架1，一系橡胶弹簧只允许轴桥与构架之间极小位移。轴桥锻造处理，车轮采用弹性车轮。轮对的驱动和制动部件位于车轮外侧。动力转向架上装用轴桥可实现转向架上部为低地板面，从而整列车实现100%低地板。
本发明的动力转向架由于稳定装置、一系、二系弹簧等部件的运用，使得动力转向架具有良好的导向性、安全性、稳定性和舒适性。
图5为本发明实施例的动力转向架构架1的主视图，图6为本发明实施例的动力转向架构架1的俯视图，结合图5图6，转向架构架1包括构架横梁108；两根对称焊接在构架横梁108的两端的构架侧梁109以及两根对称焊接在构架侧梁109两端，用于连接两根侧梁的构架端梁110，
其中，构架横梁108、构架侧梁109以及构架端梁110均为空心腔体结构，构架侧梁109中部设置有下凹结构，下凹结构处设置有二系弹簧安装座118。用于承载车体的二系弹簧4安装在该二系弹簧安装座18处。即二系弹簧4安装在构架侧梁109上，将构架侧梁109设计为中部下凹型，可大大降低二系弹簧4的安装高度，该设计可以在动力转向架上方布置至少16个座椅。
构架横梁108、构架侧梁109均为箱型结构，均用钢板焊接而成。通过强度计算，在保证强度的前提下，尽量减轻重量，保证构架的轻量化。构架侧梁109中部下凹部分圆滑过渡，避免了大应力区出现，能够满足正常运行要求。为保证在降低重量的前提下获得较好强度，构架横梁108、构架侧梁109的内部焊有筋板，而且在不良轨道情况下，车轮承受载荷更均布。
构架横梁108两侧分别设有牵引拉杆安装座116和抗侧滚扭杆安装座113，牵引拉杆6安装在牵引拉杆安装座116处，抗侧滚扭杆3安装在抗侧滚扭杆安装座113处。牵引拉杆6用于传递车体与动力转向架之间的纵向力，牵引拉杆6的两端开孔并压入弹性橡胶，使牵引拉杆6具有降低车辆纵向冲动的效果；抗侧滚扭杆3为一个抵抗车体侧滚运动的扭杆弹簧，用于增加车体与动力转向架之间侧滚刚度。
构架横梁108的中心位置处设置有横向止挡安装座115，横向止挡5安装于该横向止挡安装座115处，横向止挡5能限制转向架与车体的横向位移。构架侧梁109的内侧以构架横梁108为对称轴对称设置有两个摇头止挡座111，两根侧梁上共设置有四个摇动止挡座111。摇头止挡8安装于摇动止挡座111处，仅允许动力转向架与车体的摇头角度为4°。两根侧梁的底部设置有四个磁轨制动止挡112，外侧斜对称设置有两个垂向减振器座117，垂向减振器14安装于垂向减振器座117处。
构架侧梁109上设置有垂向减振器14（如图2），垂向减振器14可衰减动力转向架与车体之间的振动，提高车辆运行稳定性、舒适性。该垂向减振器14具有提吊功能，实现了当提吊车体时，转向架与车体不分离。垂向减振器14外侧设置有驱动装置，该驱动装置由两个电机12和两个齿轮箱13刚性连接在一起，并通过鼓形齿联轴节与车轮连接，驱动装置悬挂在构架侧梁109上。
构架侧梁109的外侧以构架横梁108为对称轴对称设置有两个齿轮箱安装座119，齿轮箱安装座119用于动力转向架外侧吊挂齿轮箱13和电机12组成的驱动装置，两根侧梁上共设置有四个齿轮箱安装座119。齿轮箱安装座119上设置有裙板安装座120，裙板安装座120用于安装外侧裙板。
构架端梁110为管状结构，两端设置有用于与侧梁连接的端梁连接座114。端梁连接座114上设置有撒砂装置16和轮缘润滑装置17（参照图2图3），撒砂装置16用于增大车辆起动及制动过程中车轮与轨道之间的摩擦力，轮缘润滑装置17用于降低车轮轮缘磨耗，增加车轮的使用寿命。
转向架构架1上还设置有液压控制单元2，液压控制单元2通过螺栓与车体连接，用于控制动力转向架的基础制动组成11。基础制动组成11通过螺栓分别与齿轮箱13连接。基础制动组成11为被动式液压控制，在制动管路出现漏油等故障情况下，列车会自动施加制动，不会危及行车安全。
参照图1至图6，抗侧滚扭杆3通过橡胶衬套和抗侧滚扭杆安装座113与构架横梁108连接，可调连杆部分通过球接头与车体连接，增加了车体与转向架之间的侧滚刚度。二系弹簧4位于构架侧梁109中部，上部通过螺栓与车体底架连接，更换转向架时，二系弹簧4不与车体分离；下部通过定位销固定在动力转向架上，由于垂向减振器14具有提吊功能，二胶弹簧不会脱离动力转向架。其中，二系弹簧4为二系橡胶弹簧。横向止挡5和摇头止挡8安装在车体底架上。牵引拉杆6两端通过螺栓分别与构架横梁108和车体底架连接。车轮罩组成7通过螺栓与转向架构架1连接，防止泥水溅到车辆下部和设备上。稳定装置中平行的液压缸9在转向架构架1的前后横向安装，另一个安装点位于车体底架。转向架每侧两个电机12通过适配器刚性的连接在一起，两个齿轮箱13通过螺栓刚性的分别与两个电机12连接，组成一个刚性的动力单元。此刚性单元通过齿轮箱13上的弹性吊挂点与构架侧梁109连接。齿轮箱13的鼓形齿联轴器通过螺栓连接到车轮上。垂向减振器14通过螺栓一端与构架侧梁连接，另一端与车体底架连接。磁轨制动装置15通过螺栓安装在轴桥上，位于轨面上两车轮之间，其靠电能触发后在钢轨上摩擦。其中，轴桥锻造处理，车轮采用弹性车轮。撒砂装置16通过螺栓与构架端梁110连接。轮缘润滑装置17通过螺栓与构架端梁连接。
本发明还提供一种100%低地板的有轨电车，该有轨电车上安装有如上述的动力转向架。
综上，本发明的动力转向架由于稳定装置、一系、二系弹簧及抗侧滚扭杆等部件的运用，使得动力转向架具有良好的导向性、安全性、稳定性和舒适性。轮缘润滑装置可以有效降低车轮轮缘磨耗，增加车轮的使用寿命。动力转向架总体结构布局紧凑合理、结构新颖，布局适合100%低地板现代有轨电车整车需求。转向架模块化设计及结构的合理布置，对于转向架后期维护及检修提供了便利条件。
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 (9)
1.一种有轨电车动力转向架，其特征在于，包括中部为下凹形的转向架构架，所述转向架构架前后两端均设置有稳定装置，所述稳定装置用于降低车辆作用在轨道上的力的峰值；所述转向架构架中部位置处设置有二系弹簧安装座，该二系弹簧安装座上安装有圆锥橡胶弹簧与叠层橡胶弹簧复合的二系弹簧，所述二系弹簧用于支撑车体；所述转向架构架的下部设置有轮对轴箱定位装置，在轮对上设置有一系橡胶弹簧，独立轮对组成通过所述一系橡胶弹簧承载所述转向架构架。
2.根据权利要求1所述的有轨电车动力转向架，其特征在于，所述转向架构架包括：构架横梁；两根对称焊接在所述构架横梁两端的构架侧梁以及两根对称焊接在所述构架侧梁两端的，用于连接两根构架侧梁的构架端梁，其中，所述构架横梁、构架侧梁、构架端梁均为中空结构，所述构架侧梁中部设置有下凹结构，所述下凹结构处设置有所述二系弹簧安装座。
3.根据权利要求2所述的有轨电车动力转向架，其特征在于，所述构架横梁、构架侧梁均为空心腔体结构，均用钢板焊接而成，内部均焊接有用于增加强度的筋板。
4.根据权利要求2所述的有轨电车动力转向架，其特征在于，所述构架横梁两侧分别设有牵引拉杆安装座和抗侧滚扭杆安装座，牵引拉杆安装在所述牵引拉杆安装座处，抗侧滚扭杆安装在所述抗侧滚扭杆安装座处，所述牵引拉杆用于传递车体与动力转向架之间的纵向力，两端开孔并压入弹性橡胶；所述抗侧滚扭杆用于增加车体与动力转向架之间侧滚刚度。
5.根据权利要求2所述的有轨电车动力转向架，其特征在于，所述构架侧梁上设置有垂向减振器，所述垂向减振器用于衰减车体与动力转向架之间的振动。
6.根据权利要求5所述的有轨电车动力转向架，其特征在于，所述垂向减振器的外侧设置有驱动装置，所述驱动装置由两个电机和两个齿轮箱刚性联接在一起，并通过鼓形齿联轴节与车轮连接，所述驱动装置悬挂在所述构架侧梁上。
7.根据权利要求1或2所述的有轨电车动力转向架，其特征在于，所述构架端梁为管状结构，两端设置有用于与所述构架侧梁连接的端梁连接座。
8.根据权利要求7所述的有轨电车动力转向架，其特征在于，所述构架端梁连接座处设置有撒砂装置和轮缘润滑装置，所述撒砂装置用于增大车辆起动及制动过程中车轮与轨道之间的摩擦力，所述轮缘润滑装置用于降低车轮轮缘磨耗。
9.根据权利要求1所述的有轨电车动力转向架，其特征在于，所述转向架包括液压控制单元，所述液压控制单元通过螺栓与车体连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Chen Jingwei Inventor after: Pi Guorui Inventor after: Zhao Jiaming Inventor after: Zhang Xiaojun Inventor after: Huang Liewei Inventor before: Zhao Jiaming Inventor before: Pi Guorui Inventor before: Chen Jingwei Inventor before: Zhang Xiaojun Inventor before: Huang Liewei |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZHAO JIAMING PI GUORUI CHEN JINGWEI ZHANG XIAOJUN HUANG LIEWEI TO: CHEN JINGWEI PI GUORUI ZHAO JIAMING ZHANG XIAOJUN HUANG LIEWEI |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140521 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |