CN105128869B - 高速动车转向架牵引电机架悬式悬挂装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高速动车转向架牵引电机架悬式悬挂装置，用于将牵引电机悬挂在转向架构架上，包括转向架构架横梁、垂向吊杆、电机安装架，在电机安装架两纵向梁两侧各设有一弹簧安装座，纵向梁包括两平行板、垂直板，垂直板上设有一横向通孔，所述横向通孔内部套设一垂向安全销，所述垂向安全销两端固定连接在弹簧安装座上，垂向安全销两端外部分别套设一内径大于所述垂向安全销且外径大于所述横向通孔的圆柱形的横向止挡，横向止挡固定连接在所述弹簧安装座上，横向止挡和垂向安全销的外部套设有横动弹簧；动车转向架横向运动时，由于本发明具有横向弹性，驱动装置的动作滞后于转向架，可以极大的提高该动力转向架的蛇行失稳速度。

Description

高速动车转向架牵引电机架悬式悬挂装置

技术领域

本发明涉及一种高速动车组转向架，尤其涉及一种具有横向弹性的高速动车转向架牵引电机架悬式悬挂装置。

背景技术

随着我国经济的迅速增长，人民对于出行的要求越来越高，不但要求快速，而且需要乘坐舒适性，高速铁路应运而生。截至2015年，我国高速铁路(客运专线)里程已经超过一万公里。高速铁路系统的一大关键组成便是高速列车，近年来，我国通过引进、吸收、消化再创新的战略，开发了CRH系列高速动车组，并自主研发了时速可达600公里的试验列车以及时速350公里的中国标准动车组。虽然我国高速动车组技术发展迅速，但还存在着依赖国外技术、依赖国外零部件和设备、自主创新设计不被重视等等缺点。

高速动车转向架驱动系统牵引电机悬挂装置只在我国的CRH3型高速动车组上配置。CRH3型高速动车组是我国引进德国西门子公司的技术，其转向架与德国西门子公司的ICE3型动车组基本一致。正是因为CRH3动车组动力转向架安装了牵引电机悬挂装置，使其驱动系统成为具有横向弹性架悬式驱动系统，大大降低了整个转向架绕其中心垂轴的转动惯量，并使该型动车组的蛇行临界速度大大提高。根据动力学仿真计算，其理想蛇行临界时速大于800公里。这充分证明了具有横向弹性的牵引电机悬挂装置对于提高动车速度是有很大帮助的。

国内外动力转向架牵引电机悬挂装置的设计，有诸多的缺点，首先薄钢板弹簧设计制造困难、价格昂贵，我国暂不具备生产该种薄板弹簧的能力；其次，使用薄钢板弹簧，电机不具备垂向弹性，垂向动力学性能不佳，安全性不良。本设计克服了这些缺点，采用设计简单、制造方便、价格低廉的铰接式刚性吊杆，通过铰销处的橡胶增加了驱动装置的垂向弹性；采用了圆柱螺旋弹簧来实现驱动系统的横向弹性，同时起到横向止挡和垂向安全座的作用。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有横向弹性的高速动车转向架牵引电机架悬式悬挂装置。

本发明技术方案如下：

一种高速动车转向架牵引电机架悬式悬挂装置，用于将牵引电机悬挂在转向架构架上，包括转向架构架横梁、悬挂在转向架构架下方的纵向设置的电机安装架、在电机安装架上纵向设置的两纵向梁，在电机安装架的纵向梁两侧各设有一顶部固定于所述转向架构架横梁上的弹簧安装座，所述纵向梁包括上下平行的两平行板、两平行板之间的垂直板，所述垂直板上设有一横向通孔，所述横向通孔内部套设一垂向安全销，所述垂向安全销两端固定连接在所述弹簧安装座上，所述垂向安全销两端外部分别套设一内径大于所述垂向安全销且外径大于所述横向通孔的圆柱形的横向止挡，所述横向止挡固定连接在所述弹簧安装座上，所述横向止挡和垂向安全销的外部套设有横动弹簧。

作为优选方式，所述电机安装架通过4根垂向吊杆悬挂在所述转向架构架上。

作为优选方式，所述电机安装架的底部四角分别设有一垂向吊杆安装座，所述垂向吊杆的底部与所述垂向吊杆安装座铰接，所述垂向吊杆的顶部与所述转向架构架铰接。

作为优选方式，所述垂向吊杆的铰销处嵌设橡胶圈。

作为优选方式，所述转向架构架横梁与所述电机安装架之间固定连接一横向减震器安装座，所述横向减震器安装座内设有横向减震器。

作为优选方式，所述垂向吊杆安装座包括两安装壁、通过螺母固定在所述两安装壁之间的螺杆。

本发明的有益效果为：

(1)独特的电机架悬式悬挂装置保证了牵引电机全部质量在纵向和垂向完全悬挂到构架上——属于典型的架悬式驱动系统。动车转向架横向运动时，由于电机悬挂装置具有横向弹性，驱动装置的动作滞后于转向架，可以极大的提高该动力转向架的蛇行失稳速度。

(2)电机安装架垂向吊杆设计简单，可以采用一般的符合强度要求的钢材料。制造方便，维护便捷，整体成本非常低廉。电机安装架垂向吊杆将电机安装架悬挂在转向架构架上，垂向吊杆未限制电机安装架的横向自由度，吊杆铰销处嵌设的橡胶圈，使牵引电机及电机安装架具有一定的垂向弹性，可以大大提高转向架垂向和横向动力学性能。

(3)将电机安装架横动弹簧、横向止挡、垂向安全销集成在一起，巧妙地利用简单的结构实现了多种功能。

(4)横动弹簧使电机安装架具有横向弹性，具有很好的复位性能，配合横向止挡，使得牵引电机能够相对于构架在一定横向范围内弹性摆动，横向止挡通过横向通孔对电机安装架进行横向限位，实现了驱动装置横向质量与构架横向质量分离，大大降低了整个转向架回绕其中心垂轴的转动惯量，对于转向架的横向运动十分有利，从本质上提高了转向架的抗蛇行稳定性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的电机安装架的示意图；

图3是本发明电机安装架横动弹簧、横向止挡、垂向安全销的示意图；

图4是本发明的左视图；

图5是本发明的仰视图。

1为转向架构架横梁，2为电机安装架，3为垂向吊杆,4为横向通孔，5为橡胶圈,6为横向减振器，7为电机安装座，8为纵向梁，81为平行板，82为垂直板，9为横向减振器安装座，10为垂向吊杆安装座，11为横动弹簧，12为弹簧安装座，13为横向止挡，14为垂向安全销，15为安装壁，16为螺杆。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

一种高速动车转向架牵引电机架悬式悬挂装置，用于将牵引电机悬挂在转向架构架(图中未示出)上，包括转向架构架横梁1、悬挂在转向架构架下方的纵向设置的电机安装架2、在电机安装架上纵向设置的两纵向梁8，在电机安装架的纵向梁两侧各设有一顶部固定于所述转向架构架横梁上的弹簧安装座12，所述纵向梁包括上下平行的两平行板81、两平行板之间的垂直板82，所述垂直板上设有一横向通孔4，所述横向通孔4内部套设一垂向安全销14，所述垂向安全销两端通过螺母固定连接在所述弹簧安装座12上，所述垂向安全销两端外部分别套设一内径大于所述垂向安全销且外径大于所述横向通孔4的圆柱形的横向止挡13，所述横向止挡13固定连接在所述弹簧安装座12上，所述横向止挡和垂向安全销的外部套设有横动弹簧11。

横向止挡13靠近垂直板82的一端与垂直板82之间的距离为纵向梁8可以横向运动的距离(也即牵引电机可以横向运动的距离)，当垂直板82横向运动到横向通孔4接触横向止挡13的侧壁时不能再继续运动，从而发挥横向止挡13对垂直板82以及纵向梁8和牵引电机的限位作用。

垂向安全销穿过牵引电机安装架纵梁8的横向通孔4安装到构架横梁弹簧安装座12上，所以即使垂向吊杆3失效，牵引电机也不会掉落到轨面。

具体的，所述电机安装架通过四根垂向吊杆3悬挂在所述转向架构架上。

所述电机安装架的底部四角分别设有一垂向吊杆安装座10，所述垂向吊杆3的底部与所述垂向吊杆安装座10铰接，所述垂向吊杆的顶部与所述转向架构架铰接。

该动力转向架上的前后两台牵引电机首先通过螺栓连接到两个电机安装座7上，与电机安装架2成为一个整体，然后再通过位于电机安装架2四角的垂向吊杆3安装在转向架构架上，属于典型的架悬式驱动装置。

所述垂向吊杆的铰销处嵌设橡胶圈5。

所述转向架构架横梁1与所述电机安装架2之间固定连接一横向减震器安装座9，所述横向减震器安装座9内设有横向减震器6。

所述垂向吊杆安装座10包括两安装壁15、通过螺母固定在所述两安装壁之间的螺杆16。

动车转向架横向运动时，由于电机悬挂装置具有横向弹性，驱动装置的动作滞后于转向架，可以极大的提高该动力转向架的蛇行失稳速度。

电机安装架垂向吊杆设计简单，可以采用一般的符合强度要求的钢材料。制造方便，维护便捷，整体成本非常低廉。电机安装架垂向吊杆将电机安装架悬挂在转向架构架上，垂向吊杆未限制电机安装架的横向自由度，吊杆铰销处嵌设的橡胶圈5，使牵引电机及电机安装架具有一定的垂向弹性，可以大大提高转向架垂向和横向动力学性能。

将电机安装架横动弹簧、横向止挡、垂向安全销集成在一起，巧妙地利用简单的结构实现了多种功能。

横动弹簧使电机安装架具有横向弹性，具有很好的复位性能，配合横向止挡，使得牵引电机能够相对于构架在一定横向范围内弹性摆动，横向止挡对电机安装架进行横向限位，实现了驱动装置横向质量与构架横向质量分离，大大降低了整个转向架回绕其中心垂轴的转动惯量，对于转向架的横向运动十分有利，从本质上提高了转向架的抗蛇行稳定性。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种高速动车转向架牵引电机架悬式悬挂装置，用于将牵引电机悬挂在转向架构架上，包括转向架构架横梁、悬挂在转向架构架下方的纵向设置的电机安装架、在电机安装架上纵向设置的两纵向梁，所述纵向梁包括上下平行的两平行板、两平行板之间的垂直板，所述垂直板上设有一横向通孔，所述横向通孔内部套设一垂向安全销，其特征在于：在电机安装架的纵向梁两侧各设有一顶部固定于所述转向架构架横梁上的弹簧安装座，所述垂向安全销两端固定连接在所述弹簧安装座上，所述垂向安全销两端外部分别套设一内径大于所述垂向安全销且外径大于所述横向通孔的圆柱形的横向止挡，所述横向止挡固定连接在所述弹簧安装座上，所述横向止挡和垂向安全销的外部套设有横动弹簧。

2.如权利要求1所述的高速动车转向架牵引电机架悬式悬挂装置，其特征在于：所述电机安装架通过4根垂向吊杆悬挂在所述转向架构架上。

3.如权利要求2所述的高速动车转向架牵引电机架悬式悬挂装置，其特征在于：所述电机安装架的底部四角分别设有一垂向吊杆安装座，所述垂向吊杆的底部与所述垂向吊杆安装座铰接，所述垂向吊杆的顶部与所述转向架构架铰接。

4.如权利要求3所述的高速动车转向架牵引电机架悬式悬挂装置，其特征在于：所述垂向吊杆的铰销处嵌设橡胶圈。

5.如权利要求1所述的高速动车转向架牵引电机架悬式悬挂装置，其特征在于：所述转向架构架横梁与所述电机安装架之间固定连接一横向减震器安装座，所述横向减震器安装座内设有横向减震器。

6.如权利要求3所述的高速动车转向架牵引电机架悬式悬挂装置，其特征在于：所述垂向吊杆安装座包括两安装壁、通过螺母固定在所述两安装壁之间的螺杆。