CN105774835B

CN105774835B - 包括集中式主悬挂装置的转向架

Info

Publication number: CN105774835B
Application number: CN201610009453.XA
Authority: CN
Inventors: A·罗代
Original assignee: Alstom Transport Technologies SAS
Current assignee: Alstom Transport Technologies SAS
Priority date: 2015-01-09
Filing date: 2016-01-07
Publication date: 2019-09-20
Anticipated expiration: 2036-01-07
Also published as: FR3031490B1; CN105774835A; EP3042821A1; FR3031490A1; EP3042821B1

Abstract

一种转向架(1)，所述转向架(1)用于包括两对车轮(12、13、14、15)的铁路车辆，一对车轮(12、13、14、15)的所述车轮(12、13、14、15)借助于连接装置(18、20)相互连接以形成车轴(2、3)，所述车轴(2、3)借助于底盘(4)相互连接，所述车轴(2、3)中的每一个绕与所述车轴(2、3)的轴线基本平行的轴线(C‑C')铰接到所述底盘(4)上，其特征在于，所述转向架(1)包括两个主悬挂装置(6、7)，每个主悬挂装置(6、7)被连接到各自的车轴(2、3)上并且被连接到弹性铰接件(8)上以形成所述底盘(4)相对于所述车轴(2、3)的悬挂。

Description

包括集中式主悬挂装置的转向架

技术领域

本发明涉及一种用于铁路车辆的转向架，该转向架的类型为包括两对车轮，一对车轮的车轮借助于连接装置相互连接以形成车轴，所述车轴借助于底盘相互连接，每个车轴绕一轴线铰接到底盘上，该轴线大体上平行于车轴的轴线。

本发明还涉及一种包括此类转向架的铁路车辆。

背景技术

前述类型的转向架是已知的。然而，这样的转向架通常包括四个主悬挂装置和两个从悬挂装置，四个主悬挂装置使得能够将转向架的底盘相对于车轴悬挂，两个从悬挂装置使得能够将车辆的车厢相对于转向架的底盘悬挂。四个主悬挂装置中的每一个在每个车轮处被置于车轴与转向架的底盘之间，这构成了复杂的结构并且具有较大的质量。

对在铁路上行驶的移动质量设定限制以使铁路车道保持良好状态。因此，转向架领域中的挑战之一是减轻转向架的重量并且使得转向架在结构上更加简单。转向架的质量的减轻由此使得在对铁路车道的变差进行限制的情况下能够运输更多的物品或人。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种更加简单且更加轻便的转向架。

为此，本发明的目的在于一种转向架，该转向架包括两个主悬挂装置，每个主悬挂装置一方面连接到各自的车轴上，另一方面连接到弹性铰接件上以形成底盘相对于车轮的悬挂。

因此，根据本发明的转向架仅包括唯一的主悬挂装置，而不是传统上预计的四个主悬挂装置。因此，在保留转向架的悬挂装置的性能的同时，转向架的结构被大幅简化和减轻。

根据本发明的具体实施例，转向架具有以下特征中的一个或者多个，这些特征被单独采用或者根据任何技术上可能的组合被采用：

-弹性铰接件大体上在转向架的正中间延伸；

-悬挂装置中的每一个包括叉形部件形状的端部，该端部包括两个分支，两个分支被固定到相应车轴的连接装置上；

-两个悬挂装置之间的弹性铰接件是中空橡胶制成的圆柱体；

-两个悬挂装置之间的弹性铰接件包括弹簧；

-连接装置中的每一个包括电机和减速器，以至于连接装置的轴线相对于车轮的轴线大体上平行并且至少纵向平移；

-每个车轴的连接装置的轴线与相应的一对车轮的轴线相比更加接近转向架的重心；

-车轴中的每一个包括非转动部件，对应于车轴的悬挂装置被固定到该非转动部分上；以及

-转向架包括延伸至两个车轴处的两个纵梁，车轴的每个连接装置被铰接到每个纵梁的端部。

本发明的目的还在于一种铁路车辆，该铁路车辆包括如上限定的转向架。

附图说明

通过对以下仅以示例形式并参考附图给出的说明进行阅读，本发明的其他特征和优点将变得明显，在附图中：

-图1为根据本发明的转向架的上方透视图；

-图2为图1中所示的转向架的下方透视图；

-图3为转向架的下方示意图；

-图4为在近似自重的载荷下转向架的某些元件的侧方示意图；以及

-图5为在转向架的底盘上施加大于自重的载荷时与图4相类似的示意图。

具体实施方式

在说明中，术语“竖直”(vertical)和“水平”(horizontal)是对于被安装在铁路车辆中且被置于铁路上的转向架来限定的。同样，水平平面与车轴所处的平面大体上平行，并且垂直平面与车轮所处的平面大体上平行。术语“纵向”(longitudinal)是对于铁路车辆在水平平面内的方向来限定的，并且术语“横向”(transversal)是根据在水平平面内与纵向方向大体上垂直的方向来限定的。

参见图1和2对例如地铁、有轨电车或火车等铁路车辆(未示出)的转向架1进行描述。转向架被用于以已知方式接合到铁路车辆的车厢(未示出)上。

转向架1包括两个车轴2、3、底盘4、两个主悬挂装置6、7、弹性铰接件8和传动装置10。

每个车轴2、3分别包括一对车轮12、13和14、15。通常情况下，车轮能够配备有刹车片16。一对车轮的车轮12-15通过连接装置18、20相互连接以形成车轴2、3。

如图3中所示，每个连接装置18、20一方面包括非转动中间部件26、28，且另一方面包括侧向减速器34、35、36和37，非转动中间部件26、28例如由电机30、32的线圈架构成或与该电机整合。每个减速器包括与电机的主轴旋转联结的小轮38和与车轮的轴线联结的大轮39。小轮38和大轮39啮合，以使得电机的主轴的旋转通过减速器来驱动车轮12、13、14、15旋转。因此，车轮绕轴线A-A'旋转，轴线A-A'相对于电机30、32的主轴的旋转轴线B-B'平移。与电机的主轴的旋转轴线基本共线的连接装置18、20的轴线在此相对于车轮12-15的轴线基本平行并且至少纵向平移，并且必要时竖直平移。每个连接装置18、20的轴线与相应的一对车轮12-15的轴线相比更加接近转向架1的重心。如下文中所述，电机30、32被固定到转向架的底盘上，从而形成相对于车轴的悬挂质量并且不受铁路的影响。

参见图1和2，车轴2、3通过底盘4相互连接。车轴2、3绕轴线C-C'铰接到底盘4上，轴线C-C'大体上平行于车轴2、3的轴线并且接近于轴线B-B'。底盘4包括大体上纵向延伸的两个纵梁40、42。在这些纵向端部中的每一个处，每个纵梁40、42绕轴线C-C'借助于铰接件43、44、45和46被铰接到车轴2、3的连接装置18、20之一上。根据一个实施例，形成电机30、32的机壳的中间部件26、28还形成底盘的横梁。也就是说，中间部件26、28在纵梁之间大体上横向延伸并且被固定到这些纵梁中的每一个上。

每个主悬挂装置6、7包括连接件，连接件由这些端部48、50之一连接到各自的车轴2、3上。连接件的端部48、50具有例如包括两个分支51、52的叉形部件的形状，两个分支51、52被固定到相应的车轴2、3的连接装置18、20的中间部件26、28上。每个分支例如被固定到结构部件的横向端部上，从而能够接受转向架的每个车轮的作用力。

主悬挂装置6、7的连接件通过唯一的弹性铰接件8固定到彼此的端部。弹性铰接件8例如包括中空橡胶圆柱体或者弹簧，中空橡胶圆柱体与连接件之一的端部联结并且容纳与另一连接件的端部联结的接头，弹簧与连接件之一的端部联结并且约束另一连接件的端部。弹性铰接件由此形成球形联轴节，该球形联轴节准许连接件之一的端部相对于另一连接件的端部绕纵向旋转轴线和绕横向旋转轴线的旋转动作。弹性铰接件8大体上在转向架1的正中间延伸，即大体上沿纵向方向在纵梁的中间并且沿横向方向在每个纵梁的中间距离处。根据图中所示的实施例，弹性铰接件位于纵梁的竖直上方，也就是说，铰接件的纵向轴线相对于纵梁竖直平移。

传动装置10在其中间处借助于车厢56的枢轴被连接到铁路车辆的车厢上。传动装置10还包括两个连杆58、60，连杆58、60通过自身的端部连接到车厢56的枢轴上并且绕基本竖直的轴线铰接到车厢的枢轴上。每个连杆58、60通过自身的另一端部连接到不同的连接装置18、20上并且绕基本横向的轴线铰接到该连接装置上。如图3中所示，从下方看基本上呈Z形的传动装置10使得能够将车厢的移动分配到两个连杆58、60中，连杆58、60将力重新分配到两个车轴2、3中。这尤其使得转向架能够独立于车厢来枢转、因此独立于支承车厢的其他转向架来枢转。相比于没有任何的传动装置，火车因而可以转过更急的弯。

转向架1还包括两个从悬挂装置70、72，从图1中可以看到，从悬挂装置70、72被置于纵梁40、42上，并且车辆的其他部分被置于从悬挂装置70、72上。这些从悬挂装置70、72使得能够缓和转向架1相对于车辆的其他部分的移动。

在图4和5中示出了转向架1的侧面简化示意图，该示意图使得能够考虑弹性铰接件8的作用。

为了便于说明，在图4和5中采用点来示出各处固定。点L和L'是纵梁40到两个车轴2、3的连接装置18、20的连接点。点F和F'是每个主悬挂装置6、7在相应的车轴2、3的中间部分26、28上的固定点。

通过L(或L')和车轮13(或15)的中心的直线以及通过F(或F')和车轮的中心的直线形成锐角α(或α')。在此，α和α'基本相等。

两个悬挂装置6、7在弹性铰接件8处接合，弹性铰接件8在此包括中空橡胶圆柱体。

在图4中，转向架1上仅施加有自重的作用力。

在图5中，纵梁40上施加有大于自重的载荷(未示出)。纵梁40相对于图4中的位置有所下降。点L和L'因而也下降。纵梁40和悬挂装置6、7被重新接合到相应的车轴2、3的连接装置18、20上，施加到纵梁40上的载荷造成的力矩等于该载荷与点L到车轮中心的水平投影的距离之间的乘积，该力矩由点L到铰接件8的几乎竖直投影的距离来重新计算。角α和α'在图4和5的情况之间是恒定的。纵梁40的下降因此影响悬挂装置6、7的方向以使悬挂装置趋于相互接近。弹性铰接件8因而用于对轮轴游间行程进行控制。

弹性铰接件8还使得转向架1能够转向车道左侧并确保车轴的平行，同时使得转向架1的底盘和转向架的电机能够相对于车轮2和3悬挂。连接到主悬挂装置6和7上的结构性连接装置18和20一方面通过铰接件8相互连接，并且另一方面通过铰接件43、44、45、46连接到纵梁40和42上，总体由此构成绕基本纵向的轴线铰接的底盘，同时与纵梁40和42共同作用以维持车轴2和3平行。

因此，本发明使得能够将四个主悬挂装置有效替换为唯一的悬挂装置，该唯一的悬挂装置由两个悬挂装置6、7以及弹性铰接件8组成，因此使得转向架大幅减轻。

转向架被描述为包括两个电机以及独立且不同的轮轴，每个轮轴通过两个减速器连接到电机上。然而，本发明还适用于在具有支承转向架的情况下不仅包括驱动单个车轴旋转的一个电机或者包括电机的转向架。本发明还适用于包括主轴的转向架，该主轴对车轴的两个车轮进行连接并且借助于单个减速器连接到电机上。

Claims

1.一种转向架(1)，所述转向架(1)包括两对车轮(12、13、14、15)的铁路车辆，一对车轮(12、13、14、15)的所述车轮(12、13、14、15)借助于连接装置(18、20)相互连接以形成车轴(2、3)，所述车轴(2、3)借助于底盘(4)相互连接，所述车轴(2、3)中的每一个绕与所述车轴(2、3)的轴线基本平行的轴线(C-C')铰接到所述底盘(4)上，

其特征在于，

所述转向架(1)包括两个主悬挂装置(6、7)，每个主悬挂装置(6、7)被连接到各自的车轴(2、3)上并且被连接到唯一的弹性铰接件(8)上以形成所述底盘(4)相对于所述车轴(2、3)的悬挂。

2.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述弹性铰接件(8)大体上在所述转向架(1)的正中间延伸。

3.根据权利要求1或2所述的转向架，其特征在于，所述主悬挂装置(6、7)中的每一个包括叉形部件形状的端部(48、50)，所述端部(48、50)包括两个分支(51、52)，所述分支(51、52)被固定到相应的所述车轴(2、3)的所述连接装置(18、20)上。

4.根据权利要求1或2所述的转向架，其特征在于，所述两个主悬挂装置(6、7)之间的所述弹性铰接件(8)是中空橡胶制成的圆柱体。

5.根据权利要求1或2所述的转向架，其特征在于，所述两个主悬挂装置(6、7)之间的所述弹性铰接件(8)包括弹簧。

6.根据权利要求1或2所述的转向架，其特征在于，所述连接装置(18、20)中的每一个包括电机(30、32)和减速器(35、36、37、39)，所述连接装置(18、20)的轴线相对于所述车轮的轴线(A-A')基本平行并且至少纵向平移。

7.根据权利要求6所述的转向架，其特征在于，每个车轴(2、3)的所述连接装置(18、20)的轴线与相应的一对车轮的轴线相比更加接近所述转向架(1)的重心。

8.根据权利要求1或2所述的转向架，其特征在于，所述车轴(2、3)中的每一个包括非转动部件(26、28)，与所述车轴(2、3)对应的所述主悬挂装置(6、7)被固定到所述非转动部件(26、28)上。

9.根据权利要求1或2所述的转向架，其特征在于，所述转向架(1)包括延伸至所述车轴(2、3)处的两个纵梁(40、42)，所述车轴(2、3)的每个连接装置(18、20)被铰接到每个纵梁(40、42)的端部。

10.一种铁路车辆，所述铁路车辆包括至少一个根据权利要求1或2所述的转向架(1)。