CN108032865A - 一种横向驱动的轴箱内置式转向架 - Google Patents

Abstract

一种横向驱动的轴箱内置式转向架，包括前、后两端分别设有车轴（2）的构架（1），两根车轴的两端分别安装车轮（3），所述构架经一系悬挂装置（5）及轴箱（4）安装在车轴上，且所述构架包括两根侧梁（11），两根侧梁的中部平行设置两根横梁（12），所述构架和轴箱都布置在车轮（3）内侧；所述构架的两根侧梁底部对称设置4个基础制动装置（35）；所述构架的两根横梁上固定连接有两个驱动电机（33）和两个齿轮箱（32），两驱动电机的输出轴分别与车轴平行，且两驱动电机的输出轴分别经齿轮箱连接车轴。本发明采用成熟可靠的电机横向布置方案，在满足传动力矩要求同时，减小了安装空间，齿轮箱采用两级传动，减小齿轮箱的尺寸保证了下部限界。

Description

一种横向驱动的轴箱内置式转向架

技术领域

本发明涉及轨道机车转向架，特别是一种横向驱动的四轨受流轴箱内置式转向架。

背景技术

目前，世界上轨道车辆使用的非受电弓式受流的布置方式主要有三种，分别为上磨式、下磨式和侧面接触式。侧面接触式的接触轨轨头端面朝向走行轨，接触靴从侧面压向接触轨，也称为侧面受流，在英国伦敦地铁，意大利米兰地铁及马来西亚轻轨线上均有应用。采用侧面受流的线路，接触轨安装位置比轨面高，车辆的下部限界受到挤压，传统的轴箱外置式的转向架不能满足限界的要求。而轴箱内置式的转向架由于其轴箱安装在车轮内侧，占用空间较小的特点，可以适用于这样的极小限界。

但由于轴箱安装在车轮内侧，转向架中间的空间很小，传统的电机横向布置的方式受体积限制，无法安装大半径的轴盘制动装置，且制动夹钳仅能安装在振动条件恶劣的转向架端部，而安装轮盘制动或踏面制动装置时转向架的重量大幅增加，难以实现更高的轻量化水平。采用电机纵向布置方案的转向架虽然能布置轴盘制动装置，但由于电机安装在转向架中部，难以布置牵引拉杆，常见的解决方案为在电机上方增加摇枕，将摇枕与构架通过牵引拉杆连接起来。为适应现代轨道交通的轻量化，高运行性能的要求，急需发展一种能采用轮盘或踏面制动方式的无摇枕的横向驱动的轴箱内置式转向架。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种电机横向布置，能采用轮盘或踏面制动方式的轻量化四轨受流轴箱内置式转向架。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种横向驱动的轴箱内置式转向架，包括前、后两端分别设有车轴的构架，两根车轴的两端分别安装车轮，所述构架经一系悬挂装置及轴箱安装在车轴上，且所述构架包括两根侧梁，两根侧梁的中部平行设置两根横梁，所述构架和轴箱都布置在车轮内侧；所述构架的两根侧梁底部对称设置4个基础制动装置；所述构架的两根横梁上固定连接有两个驱动电机和两个齿轮箱，两驱动电机的输出轴分别与车轴平行，且两驱动电机的输出轴分别经齿轮箱连接车轴。

上述方案中，所述两根侧梁的两端分别设置有一系弹簧座，每个一系弹簧座内仅设置一个一系悬挂装置，且每个一系悬挂装置居中安装于所述轴箱上。所述一系悬挂装置优选锥形橡胶弹簧。

上述方案中，所述两根侧梁的底部对称设置四个一系拉杆安装座，且四个一系拉杆安装座分别与车轴上的轴箱对应设置，各轴箱的底部分别固定连接一根一系拉杆的一端，一系拉杆的另一端通过一系拉杆安装座与构架相连接。

上述方案中，所述两根侧梁上还设有4个转臂定位座、2个空气弹簧安装座、2个用于安装抗侧滚装置的抗侧滚座、2个垂向减振器安装座、4个用于安装第四轨受流装置的第四轨受流装置安装座；所述构架的两根横梁上上还安装有牵引装置。

上述方案中，所述空气弹簧安装座对称设置在构架的上表面中部，且空气弹簧安装座上分别设有二系悬挂装置。

上述方案中，所述牵引装置包括牵引座，牵引座安装在牵引安装座内，牵引安装座的两侧设置横向减震器，且横向减震器与构架的侧梁固定连接，牵引安装座的前、后两端通过牵引杆组装与构架铰接。

本发明将轴箱和构架侧梁布置于轮对内侧，减小了转向架整体横向尺寸，因而可以适应极小的车辆下部限界。

本发明将驱动电机横向布置在构架侧梁之间，并采用角对称布置于转向架上，结构成熟可靠。

另外，本发明的轴箱布置于轮对内侧，减小了转向架的扭转刚度，提高了曲线通过能力。

本发明的牵引杆安装于构架横梁上的牵引座上，在避免与驱动电机干涉的情况下，减小了牵引杆安装角度和高度，提高了粘着利用率。

本发明的空气弹簧为大位移空气弹簧，并配备有抗侧滚装置。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果还有：

本发明提供了适用于侧面受流的极小限界的轴箱内置式转向架，驱动电机横向布置在转向架中部，可采用轮盘制动或轴盘制动的形式，极大降低转向架质量，尤其是簧下质量。轴箱内置和小跨距空簧降低转向架扭转刚度，提高了曲线通过能力。驱动电机的横向布置结构成熟可靠，传动效率高。

转向架的设计轴重13t，最大运行速度超过80km/h，最小通过曲线半径80m。

构架横梁采用两个跨距适中的结构，便于安装驱动电机，且在横梁上集成有牵引座、齿轮箱防脱落及整体起吊装置，有效利用构架侧梁内部空间。侧梁上留有轮盘制动装置（基础制动装置）的安装空间。

构架侧梁上设有齿轮箱吊挂座，横梁上设有齿轮箱防脱落座，保证了齿轮箱安装的同时提高了齿轮箱的运行安全。

横向止档安装在构架的侧梁上，充分利用了空气弹簧和牵引电机之间的空间。

抗侧滚装置安装在构架和车体上，提供足够的抗侧滚刚度，提高车辆的侧滚安全性。

附图说明

图1为本发明轴箱内置式转向架的主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明构架结构的主视图。

图4为图3的俯视图。

图5为本发明安装有二系悬挂装置的构架结构主视图。

图6为图5的俯视图。

图7为本发明安装有抗侧滚装置的构架结构主视图。

图8为图7的俯视图。

图9为本发明牵引装置结构的主视图。

图10为图9的俯视图。

图11为本发明驱动装置结构的主视图。

图12为图11的俯视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明轴箱内置式转向架包括两根车轴2和一个构架1，两根车轴2的两端分别安装车轮3，两车轮3内侧的车轴2上分别设置轴箱4，构架1的两端分别通过一系悬挂装置5及轴箱4安装在车轴2上，这样使构架1和轴箱4都布置在两对车轮1内侧，从而减小了转向架整体横向尺寸，进而可以适应极小的车辆下部限界，还减小了转向架的扭转刚度，提高了曲线通过能力。

如图3、图4所示，构架1由两根侧梁11和两根横梁12正交连接而成。两根侧梁11上设置有4个一系弹簧座13、4个转臂定位座（图中未示）、4个一系拉杆安装座14、2个空气弹簧安装座15、2个抗侧滚座20、2个垂向减振器安装座17、4个基础制动装置安装座18、4个第四轨受流装置安装座19等。在两根横梁12上设置有2个驱动装置安装座16和2个齿轮箱安装座21。

4个一系弹簧座13分别设置在两根侧梁11的两端，一系弹簧座13内仅设置一个一系悬挂装置5，一系悬挂装置5居中安装于轴箱4上实现与轴箱4的连接，安装时尽量对称安装，以避免产生非对称力，因此一系悬挂装置5对垂向产生的力矩很小，不需要传统转向架的比较厚实的结构来实现平衡，采用拉杆结构就能满足要求。一系悬挂装置5优选为锥形橡胶弹簧。

4个基础制动装置安装座18对称设置在两根侧梁11的底部，这样就可将基础制动装置35安装在构架侧梁11上，为构架1上其它设备的安装让出了空间，且既能实现轮盘制动也能实现踏面制动。

4个牵引拉杆安装座14对称设置在两根侧梁11的底部，各轴箱4的底部分别固定连接一系拉杆6的一端，一系拉杆6的另一端通过牵引拉杆安装座14与构架1相连接，这样一系拉杆6既可实现构架与轮对的联接，发挥牵引作用，又可平衡构架1相对于轮对运动过程中产生的力矩，同时减小了轴箱4和构架1所需的空间体积。

2个空气弹簧安装座15对称设置在构架1的上表面中部，且2个空气弹簧安装座15上分别设有二系悬挂装置7。2个驱动装置安装座16分别横向安装有驱动电机33，2个齿轮箱安装座21上分别安装有齿轮箱32，齿轮箱32的输入端连接驱动电机33的输出轴，齿轮箱32的输出端连接车轴2，实现动力的传递。构架1上还安装有1套牵引装置10、1套抗侧滚装置8、2套第四轨受流装置9。

如图5、图6所示，二系悬挂装置7包括两个空气弹簧气囊22和两个辅助弹簧221，两个抗蛇行减振器，两个二系垂向减振器23，两个横向止挡24，两个横向减振器。

如图7、图8所示，抗侧滚装置8包括两根拉压杆25，一根扭杆26和两个扭臂27。扭杆26安装车体底架上，拉压杆25与构架1连接。

如图9、图10所示，牵引装置10由牵引座28、牵引安装座29、横向减震器30和牵引杆组装31组成，牵引座28安装在牵引安装座29内，横向减震器30设置在牵引安装座29的两侧，且横向减震器30与构架1的侧梁11固定连接，牵引装置10的前、后两端通过牵引杆组装31与构架1铰接。

如图11、12所示，齿轮箱32通过齿轮箱安装座21安装到构架1上，驱动电机33通过上下两个安装点直接安装到构架1上的驱动装置安装座16，齿轮箱32的输入端通过联轴节34连接驱动电机33的输出轴。齿轮箱32和构架1之间设置防脱落装置。

本发明运行时，通过牵引装置10联接车体与转向架，承受带动车体所需的牵引力以及车辆运行过程中的冲击和振动。通过联接在车体和转向架之间的二系悬挂装置7（包含空气弹簧和垂向减震器）减小车体对转向架的振动和冲击。通过一系悬挂装置5减小运动过程中构架1相对于轮对产生的冲击振动。因为一系悬挂装置——橡胶锥弹簧是单边设置的，所以通过一系拉杆6来平衡减震器在工作过程中产生的弯矩，以及承受驱动电机33、齿轮箱32与构架1之间的牵引力。通过安装在测梁上的4个基础制动装置35实现车辆的制动。通过车辆两侧的第四轨受流装置9实现车辆第四轨受流。

Claims (7)

1.一种横向驱动的轴箱内置式转向架，包括前、后两端分别设有车轴（2）的构架（1），两根车轴的两端分别安装车轮（3），所述构架经一系悬挂装置（5）及轴箱（4）安装在车轴上，且所述构架包括两根侧梁（11），两根侧梁的中部平行设置两根横梁（12），其特征在于，所述构架和轴箱都布置在车轮（3）内侧；所述构架的两根侧梁底部对称设置4个基础制动装置（35）；所述构架的两根横梁上固定连接有两个驱动电机（33）和两个齿轮箱（32），两驱动电机的输出轴分别与车轴平行，且两驱动电机的输出轴分别经齿轮箱连接车轴。

2.根据权利要求1所述的一种横向驱动的轴箱内置式转向架，其特征在于，所述两根侧梁的两端分别设置有一系弹簧座（13），每个一系弹簧座内仅设置一个一系悬挂装置（5），且每个一系悬挂装置居中安装于所述轴箱上。

3.根据权利要求2所述的一种横向驱动的轴箱内置式转向架，其特征在于，所述一系悬挂装置为锥形橡胶弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种横向驱动的轴箱内置式转向架，其特征在于，所述两根侧梁的底部对称设置四个一系拉杆安装座（14），且四个一系拉杆安装座分别与车轴上的轴箱对应设置，各轴箱的底部分别固定连接一根一系拉杆（6）的一端，一系拉杆的另一端通过一系拉杆安装座与构架相连接。

5.根据权利要求1所述的一种横向驱动的轴箱内置式转向架，其特征在于，所述两根侧梁上还设有4个转臂定位座、2个空气弹簧安装座（15）、2个用于安装抗侧滚装置（8）的抗侧滚座（20）、2个垂向减振器安装座（17）、4个用于安装第四轨受流装置（9）的第四轨受流装置安装座（19）；所述构架的两根横梁上上还安装有牵引装置（10）。

6.根据权利要求5所述的一种横向驱动的轴箱内置式转向架，其特征在于，所述空气弹簧安装座对称设置在构架的上表面中部，且空气弹簧安装座上分别设有二系悬挂装置（7）。

7.根据权利要求5所述的一种横向驱动的轴箱内置式转向架，其特征在于，所述牵引装置包括牵引座（28），牵引座安装在牵引安装座（29）内，牵引安装座的两侧设置横向减震器（30），且横向减震器与构架的侧梁固定连接，牵引安装座的前、后两端通过牵引杆组装（31）与构架铰接。