CN109094579A - 一种通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法 - Google Patents

Abstract

一种通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法，将车辆电机通过弹性复合弹性元件吊挂在车辆的转向架上；所述的弹性复合弹性元件为轴向预压缩组合弹性件，车辆电机由轴向预压缩组合弹性件吊挂在转向架上，轴向预压缩组合弹性件通过紧固件与车辆电机连接在一起，形成车辆电机的吊挂。所述的轴向预压缩组合弹性件由两个弹性元件组合构成，两个弹性元件从转向架的两面轴向预压缩夹持在转向架上，并通过紧固件轴向预压缩结合在一起，形成轴向预压缩组合弹性件。所述的轴向预压缩组合弹性件通过紧固件轴向与车辆电机连接，使得车辆电机通过轴向预压缩组合弹性件吊挂在转向架上。本发明可以有效改观车辆电机吊挂的状况，满足各种恶劣环境车辆吊挂的需求。

Description

一种通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法

技术领域

本发明涉及到一种车辆部件的安装方法，尤其是指一种通过轴向预压缩组合弹性元件吊挂车辆电机的方法，该种车辆电机吊挂方法可以有效地提高电机各个方向的综合性能，从而满足各种复杂工况的电机吊挂需求；属于轨道交通制造技术领域。

背景技术：

车辆的牵引电机大多都是通过吊挂的方式安装在车辆上的，电机吊挂一般有抱轴式和转向架架承式两种方式。其中，电机吊挂固定于电机机座上，用于电机的固定或定位，有时也是吊运电机时电机与起重设备的连接部件。如架悬式铁路牵引电机就是通过其吊挂固定于车辆转向架上的，架悬式铁路牵引电机的吊挂承受着电机自身重量和在运行过程中由轮轨传来的振动。目前随着车辆的速度越来越高，高速动车在高速运行条件下的振动和冲击很大，因此对吊挂的承载能力及安全系数要求很高。一般架悬式铁路牵引电机上的吊挂包括两个与电机机座固定的立筋，在立筋之间固定有卡板。安装时，卡板卡于车辆的相应部件上并用螺栓紧固，从而实现电机的架悬定位。这种形式的电机吊挂的卡板固定于立筋的上部，立筋下部呈悬臂状态，其受力不合理，承载能力及安全系数较低，在高速运行时极易出现状况，尤其是遇到高速动车复杂的工况时，各个方向的抗弯和抗剪切能力都有更高的要求，电机吊挂的弹性连接件很容易出现疲劳的现象，因此急需要加以改进。

通过专利和文献检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利和论文主要有以下几个：

1、专利申请号为CN200820132281.6，名称为“电机吊挂”，申请人为：铁道部运输局;永济新时速电机电器有限责任公司的实用新型专利，该专利公开了一种电机吊挂，包括两个与电机机座固定的立筋，两立筋之间固定有卡板，两立筋之间增设分别与立筋、电机机座固定的斜撑板。增设的斜撑板对立筋形成稳定的三角形支撑，改善了立筋的受力，使吊挂的承载能力和安全系数得到提高。

2、专利号为CN201520778392.4，名称为“一种快速客运车辆牵引电机及吊挂装置”，申请人为：南车株洲电机有限公司的实用新型专利，该专利公开了一种快速客运车辆牵引电机及吊挂装置，包括一体式的筋板和多个吊挂脚，所述多个吊挂脚之间固定有加强筋，所述加强筋和所述多个吊挂脚共同形成箱式结构。由于所述多个吊挂脚之间固定有加强筋，所述加强筋和所述多个吊挂脚共同形成箱式结构，因此该装置的刚度大大提高，相对于现有技术中通过增加壁厚来提高刚度的情况，该快速客运车辆牵引电机及吊挂装置具有重量轻和结构可靠的优点。

3、专利号为CN201420369259.9，名称为“中低速磁浮直线电机可调节吊挂装置”，申请人为：同济大学的实用新型专利，该专利公开了一种中低速磁浮直线电机可调节吊挂装置，属于中低速磁浮车辆驱动系统，它包括：若干竖向定位锁紧微调器、纵梁、纵向卡座、直线电机、横向定位销，各个竖向定位锁紧微调器贯穿并焊接在纵梁上，纵向卡座用螺栓固接在纵梁底部，横向定位销焊接在纵梁侧面，直线电机通过若干个竖向定位锁紧微调器悬吊在在纵梁下部。本发明定位系统能够保证车辆牵引直线电机的装配精准、维护和维修作业方便，具有安全性和可靠性。

4、《内燃机车》 2005年08期发表的，作者为：马卫华、罗世辉的《牵引电动机吊挂方式对机车运行稳定性的影响》论文；该论文对于牵引电动机采用抱轴式悬挂的机车，电动机吊杆与构架间的连接方式对机车的运行稳定性有着极大的影响。在一采用GM径向转向架机车模型的基础上，通过对不同的电动机吊杆结构的分析，得出其对机车非线性临界速度的影响，进而指出这是由于轮对的横向定位刚度的不同所导致的。还指出在学习国外先进技术的时候要注意整体和系统的结合,不能只看其部分,否则将得不到理想的结果。

通过对上述这些专利和论文的仔细分析，这些专利和论文虽然都涉及到电机吊挂或吊挂方法，也提出了一些改进技术方案，但通过仔细分析，所有这些专利都完全没有考虑如何从提高电机吊挂的弹性元件的改进入手，来提高整个电机吊挂系统的综合性能，以适应现在高速轨道交通发展的需求，所以有关电机吊挂如何进一步改进的问题仍有待进一步加以研究。

发明内容

本发明的目的在于针对现有电机吊挂方法难以适用各种载荷工况更恶劣，尤其是现有弹性减振元件满足不了电机吊挂要求的问题，提出一种新型的车辆电机吊挂方法，该种车辆电机吊挂方法可以大幅提高电机吊挂的综合减振性能，有效满足高速动车系统电机吊挂弹性减振需求。

为了达到这一目的，本发明提供了一种通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法，将车辆电机通过一个弹性复合弹性元件吊挂在车辆的转向架上；其特征在于：所述的弹性复合弹性元件为轴向预压缩组合弹性件，车辆电机由轴向预压缩组合弹性件吊挂在转向架上，轴向预压缩组合弹性件通过紧固件与车辆电机连接在一起，形成车辆电机的吊挂。

进一步地，所述的轴向预压缩组合弹性件由两个弹性元件组合构成，两个弹性元件从转向架的两面轴向预压缩夹持在转向架上，并通过紧固件轴向预压缩结合在一起，形成轴向预压缩组合弹性件。

进一步地，所述的轴向预压缩组合弹性件通过紧固件轴向与车辆电机连接，使得车辆电机通过轴向预压缩组合弹性件吊挂在转向架上。

进一步地，所述的轴向预压缩组合弹性件的两个弹性元件为对称结构，分别位于转向架横梁安装座的两侧面，并通过紧固件与车辆电机连接在一起，形成车辆电机吊挂形式。

进一步地，所述的轴向预压缩组合弹性件的两个弹性元件是通过一个轴向组合套件轴向组合起来，再由紧固件组装后与车辆电机紧固在一起，形成车辆电机吊挂。

进一步地，所述的弹性元件为弹性材料与金属复合形成的复合弹性元件，分别为弹性体、金属侧圈、金属外圈和金属内圈，且弹性元件的弹性体分别夹持在金属侧圈、金属外圈和金属内圈之间，且弹性体为具有多个自由面的弹性体。

进一步地，所述的弹性元件的金属内圈侧面有径向定位凸台，径向定位凸台轴向卡在转向架横梁安装座的定位孔内，形成弹性元件的径向定位；在两个弹性元件组装起来后，形成金属内圈与轴向组合套件之间形成间隙，使得弹性元件处于悬浮吊挂状态。

进一步地，所述的轴向组合套件包括轴向套筒和端盖，所述的轴向套筒穿过两个弹性元件的内孔，轴向套筒一端设有轴肩挡，轴肩挡正好套在一个弹性元件的侧圈内孔内，对弹性元件形成定位；轴向套筒另一端与轴端盖连接，并插入轴端盖的定位内孔内；在轴端盖的定位内孔外圈设有定位凸台，定位凸台插入到另一个弹性元件的侧圈内孔内，对弹性元件形成定位；紧固件从端盖内孔穿过，并穿过轴向套筒内孔与车辆电机上的连接螺孔紧固连接，并在压紧时通过端盖轴向压缩两个弹性元件，形成两个弹性元件轴向预压缩。

进一步地，所述的弹性元件为弹性材料与金属复合形成的复合弹性元件，且弹性元件的弹性体为具有多个自由面的弹性体；所述的弹性体的自由面为3个及3个以上的自由面，而且每一个自由面都处于不同的角度和位置，以保证弹性材料件在多个方向受力时的应力释放。

进一步地，所述的弹性体的自由面为3个自由面，其中一个自由面在弹性材料与金属材料结合的外径方向，另一个在由面在弹性材料与金属材料结合的内径方向，还有一个自由面在弹性材料与金属材料结合的斜向角度方向。

进一步地，所述的斜向方向的自由面与内径方向的自由面连接形成了一个球形状的弹性材料件结构，结合外径方向的自由面，整体弹性材料件构成一个“人”字形的弹性材料件，以满足各种转向架系统弹性元件的大轴向刚度及低径向刚度的需求。

进一步地，所述的弹性体为橡胶材料，橡胶材料与金属件通过整体硫化复合在一起，形成橡胶金属弹性复合元件；橡胶材料与金属结构件采取包胶结构，实现径向防腐及抗冲击。

本发明的优点在于：

本发明通过采取轴向预压缩组合结构，从转向架横梁安装座的两侧面形成吊挂机构，吊挂车辆电机，可以大幅度降低橡胶应力，提高弹性减振元件的疲劳寿命，有着如下一些优点：

1、本发明通过轴向预压缩组合结构，可以提高轴向刚度及降低径向刚度；

2、本发明轴向预压缩组合可以使得车辆电机更加稳妥地吊挂在转向架上，稳定性好；

3、本发明通过轴向预压缩组合和弹性件多自由面设计，可以有效实现各个方向的应力释放，降低橡胶应力；

4、本发明通过调整各个自由面的结构可以实现径轴偏扭四项刚度，达到径轴偏扭四项刚度比7：100：300：100，满足各项车辆的承载功能要求；

5、本发明的弹性元件内部采用包胶设计，实现径向防腐及抗冲击设计；

6、将本发明原理应用于电机吊挂，完全可以满足各种高速列车的电机吊挂需求；

7、本发明在制作橡胶件时采用金属侧环注胶孔的整体注胶硫化，有效实现产品在模具中的注胶定位。

附图说明

图1是本发明的一个实施例总体结构示意图；

图2是本发明的一个实施例弹性体结构示意图；

图3是侧面剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来进一步阐述本发明。

实施例一

通过附图可以看出，本发明涉及一种通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法，将车辆电机通过一个弹性复合弹性元件吊挂在车辆的转向架上；其特征在于：所述的弹性复合弹性元件为轴向预压缩组合弹性件1，车辆电机2由轴向预压缩组合弹性件1吊挂在转向架横梁安装座3上，轴向预压缩组合弹性件通过紧固件4与车辆电机2连接在一起，形成车辆电机的吊挂。

所述的轴向预压缩组合弹性件1由两个弹性元件5组合构成，两个弹性元件5从转向架横梁安装座3的两面轴向预压缩夹持在转向架横梁安装座3上，并通过紧固件4轴向预压缩结合在一起，形成轴向预压缩组合弹性件。

所述的轴向预压缩组合弹性件1通过紧固件4轴向与车辆电机2连接，使得车辆电机2通过轴向预压缩组合弹性件吊挂在转向架横梁安装座3上。

所述的轴向预压缩组合弹性件1的两个弹性元件5为对称结构，分别位于转向架横梁安装座3的两侧面，并通过紧固件4与车辆电机连接在一起，形成车辆电机2吊挂形式。

所述的轴向预压缩组合弹性件1的两个弹性元件5是通过一个轴向组合套件6轴向组合起来，再由紧固件4组装后与车辆电机2紧固在一起，形成车辆电机吊挂。

所述的弹性元件5为弹性材料与金属复合形成的复合弹性元件，分别为弹性体11、金属侧圈12、金属外圈13和金属内圈14，且弹性元件5的弹性体11分别夹持在金属侧圈12、金属外圈13和金属内圈14之间，且弹性体11为具有多个自由面的弹性体。

所述的弹性元件5的金属内圈14侧面有径向定位凸台16，径向定位凸台16轴向卡在转向架横梁安装座3的定位孔内，形成弹性元件5的径向定位；在两个弹性元件5组装起来后，形成金属内圈14与轴向组合套件6之间形成间隙，使得弹性元件5处于悬浮吊挂状态。

所述的轴向组合套件6包括轴向套筒7和端盖8，所述的轴向套筒7穿过两个弹性元件5的内孔，轴向套筒7一端设有轴肩挡9，轴肩挡9正好套在一个弹性元件5的内孔内，对弹性元件形成定位；轴向套筒7另一端与端盖8连接，并插入端盖8的定位内孔15内；在端盖8的定位内孔15外圈设有定位凸台10，定位凸台10插入到另一个弹性元件的内孔内，对弹性元件形成定位；紧固件4从端盖8内孔穿过，并穿过轴向套筒7内孔与车辆电机2上的连接螺孔紧固连接，并在压紧时通过端盖8轴向压缩两个弹性元件5，形成两个弹性元件轴向预压缩。

所述的弹性体的自由面为3个自由面，其中一个自由面在弹性材料与金属材料结合的外径方向，另一个在由面在弹性材料与金属材料结合的内径方向，还有一个自由面在弹性材料与金属材料结合的斜向角度方向。

所述的斜向方向的自由面与内径方向的自由面连接形成了一个球形状的弹性材料件结构，结合外径方向的自由面，整体弹性材料件构成一个“人”字形的弹性材料件，以满足各种转向架系统弹性元件的大轴向刚度及低径向刚度的需求。

所述的弹性体为橡胶材料，橡胶材料与金属件通过金属侧圈12上的硫化注胶孔17整体硫化复合在一起，形成橡胶金属弹性复合元件；橡胶材料与金属结构件采取包胶结构，实现径向防腐及抗冲击。

实施例二

实施例二与实施例一的原理一样，只是在结构上稍微有一些不同。为一种通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法，将车辆电机通过一个弹性复合弹性元件吊挂在车辆的转向架上；其特征在于：所述的弹性复合弹性元件为轴向预压缩组合弹性件，车辆电机由轴向预压缩组合弹性件吊挂在转向架上，轴向预压缩组合弹性件通过紧固件与车辆电机连接在一起，形成车辆电机的吊挂。

所述的轴向预压缩组合弹性件由两个弹性元件组合构成，两个弹性元件从转向架的两面轴向预压缩夹持在转向架上，并通过紧固件轴向预压缩结合在一起，形成轴向预压缩组合弹性件。

所述的轴向预压缩组合弹性件通过紧固件轴向与车辆电机连接，使得车辆电机通过轴向预压缩组合弹性件吊挂在转向架上。

所述的轴向预压缩组合弹性件的两个弹性元件为对称结构，分别位于转向架横梁安装n座的两侧面，并通过紧固件与车辆电机连接在一起，形成车辆电机吊挂形式。

所述的轴向预压缩组合弹性件的两个弹性元件是通过一个轴向套筒和端盖组合起来，再由紧固件组装后与车辆电机紧固在一起，形成车辆电机吊挂；所述的轴向套筒穿过两个弹性元件的内孔，轴向套筒一端设有轴肩挡，轴肩挡正好套在一个弹性元件的侧圈内孔内，对弹性元件形成定位；轴向套筒另一端与轴端盖连接，并插入轴端盖的定位内孔内；在轴端盖的定位内孔外圈设有定位凸台，定位凸台插入到另一个弹性元件的侧圈内孔内，对弹性元件形成定位；紧固件从端盖内孔穿过，并穿过轴向套筒内孔与车辆电机上的连接螺孔紧固连接，并在压紧时通过端盖轴向压缩两个弹性元件，形成两个弹性元件轴向预压缩。

只是所述的弹性元件为尼龙材料与金属复合形成的复合弹性元件，且弹性元件的尼龙弹性体为具有多个自由面的弹性体。

所述的尼龙弹性体的自由面为3个以上的自由面，而且每一个自由面都处于不同的角度和位置，以保证弹性材料件在多个方向受力时的应力释放。

上述所列实施例，只是结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的优点在于：

本发明通过采取轴向预压缩组合结构，从转向架横梁安装座的两侧面形成吊挂机构，吊挂车辆电机，可以大幅度降低橡胶应力，提高弹性减振元件的疲劳寿命，有着如下一些优点：

1、本发明通过轴向预压缩组合结构，可以提高轴向刚度及降低径向刚度；

2、本发明轴向预压缩组合可以使得车辆电机更加稳妥地吊挂在转向架上，稳定性好；

3、本发明通过轴向预压缩组合和弹性件多自由面设计，可以有效实现各个方向的应力释放，降低橡胶应力；

4、本发明通过调整各个自由面的结构可以实现径轴偏扭四项刚度，达到径轴偏扭四项刚度比7：100：300：100，满足各项车辆的承载功能要求；

5、本发明的弹性元件内部采用包胶设计，实现径向防腐及抗冲击设计；

6、将本发明原理应用于电机吊挂，完全可以满足各种高速列车的电机吊挂需求；

7、本发明在制作橡胶件时采用金属侧环注胶孔的整体注胶硫化，有效实现产品在模具中的注胶定位。

Claims (10)

1.一种通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法，将车辆电机通过弹性复合弹性元件吊挂在车辆的转向架上；其特征在于：所述的弹性复合弹性元件为轴向预压缩组合弹性件，车辆电机由轴向预压缩组合弹性件吊挂在转向架上，轴向预压缩组合弹性件通过紧固件与车辆电机连接在一起，形成车辆电机的吊挂。

2.如权利要求1所述的通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法，其特征在于：所述的轴向预压缩组合弹性件由两个弹性元件组合构成；两个弹性元件从转向架的两面轴向预压缩夹持在转向架上，并通过紧固件轴向预压缩结合在一起，形成轴向预压缩组合弹性件。

3.如权利要求2所述的通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法，其特征在于：所述的轴向预压缩组合弹性件通过紧固件轴向与车辆电机连接，使得车辆电机通过轴向预压缩组合弹性件吊挂在转向架上。

4.如权利要求2所述的通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法，其特征在于：所述的轴向预压缩组合弹性件的两个弹性元件为对称结构，分别位于转向架横梁安装座的两侧面，并通过紧固件与车辆电机连接在一起，形成车辆电机吊挂形式。

5.如权利要求4所述的通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法，其特征在于：所述的轴向预压缩组合弹性件的两个弹性元件是通过一个轴向组合套件轴向组合起来，再由紧固件组装后与车辆电机紧固在一起，形成车辆电机吊挂。

6.如权利要求5所述的通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法，其特征在于：所述的弹性元件为弹性材料与金属复合形成的复合弹性元件，分别为弹性体、金属侧圈、金属外圈和金属内圈，且弹性元件的弹性体分别夹持在金属侧圈、金属外圈和金属内圈之间，且弹性体为具有多个自由面的弹性体。

7.如权利要求6所述的通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法，其特征在于：所述的弹性元件的金属内圈侧面有径向定位凸台，径向定位凸台轴向卡在转向架横梁安装座的定位孔内，形成弹性元件的径向定位；在两个弹性元件组装起来后，形成金属内圈与轴向组合套件之间形成间隙，使得弹性元件处于悬浮吊挂状态。

8.如权利要求7所述的通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法，其特征在于：所述的轴向组合套件包括轴向套筒和端盖，所述的轴向套筒穿过两个弹性元件的内孔，轴向套筒一端设有轴肩挡，轴肩挡正好套在一个弹性元件的侧圈内孔内，对弹性元件形成定位；轴向套筒另一端与轴端盖连接，并插入轴端盖的定位内孔内；在轴端盖的定位内孔外圈设有定位凸台，定位凸台插入到另一个弹性元件的侧圈内孔内，对弹性元件形成定位；紧固件从端盖内孔穿过，并穿过轴向套筒内孔与车辆电机上的连接螺孔紧固连接，并在压紧时通过端盖轴向压缩两个弹性元件，形成两个弹性元件轴向预压缩。

9.如权利要求2所述的通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法，其特征在于：所述的弹性元件为弹性材料与金属复合形成的复合弹性元件，且弹性元件的弹性体为具有多个自由面的弹性体；所述的弹性体的自由面为3个及3个以上的自由面，而且每一个自由面都处于不同的角度和位置，以保证弹性材料件在多个方向受力时的应力释放。

10.如权利要求9所述的通过轴向预压缩组合弹性元件进行电机吊挂的方法，其特征在于：所述的弹性体为橡胶材料，橡胶材料与金属件通过整体硫化复合在一起，形成橡胶金属弹性复合元件；橡胶材料与金属结构件采取包胶结构，实现径向防腐及抗冲击。