CN109229128A - 一种转向架及轨道车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向架及轨道车，转向架包括构架、轮对轴箱装置、牵引传动装置、基础制动装置、联系枕梁、安全监测系统和辅助系统。其中，安全监测系统用于监测轮对轴箱系统的运行温度、构架和轴箱的冲击振动情况，通过通过振动频谱分析，检测走行部轴承和踏面的早期故障，实时分析走行部横向稳定性、平稳性，研究走行部振动模态和振型，综合评估走行部运行状态；辅助系统包含排障装置、轮缘润滑装置和踏面清扫装置等。

Description

一种转向架及轨道车

技术领域

本发明涉及轨道车辆领域，具体是一种转向架及轨道车。

背景技术

转向架是市域车辆的重要零部件，它的位置介于车体与钢轨之间，传递列车的牵引力、制动力，引导车辆沿轨道安全稳定运行。

传统的转向架在实际的设计及生产制造过程中存在以下几方面的不足：

1）未设置安全监测系统，无法实施监测转向架运行状态；

2）为了满足1130mm的地板面高度，转向架无法自带联系枕梁，转向架模块化程度不高；

3）转向架与车体的机械及电气接口多，工作量大且易出错；

4）转向架功能单一、无法同时验证多种不同型式的基础制动装置；

5）安装多种辅助系统时需重新设计转向架结构。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种转向架，该转向架具有如下优点：

运用模块化设计理念，可满足客户的特定需求，结构可靠、性能稳定、便于组装、使用与维修成本低；

转向架自带联系枕梁，转向架与车体接口简单，拆卸、更换转向架方便；

转向架同时安装踏面制动和轴盘制动两种不同制动型式，无需重新设计转向架，节省了人力、物力；

轮缘润滑、排障器、踏面清扫等多种转向架辅助系统集成在同一个转向架上，结构简单，可靠性高。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种转向架，包括构架、轮对轴箱装置、牵引装置、基础制动装置、联系枕梁、安全监测系统和辅助系统，其中，安全监测系统包含旋转部件和振动部件两个监测子系统，旋转部件监测子系统是通过安装在轴箱内的复合传感器探头监测轮轴的实时温度，通过温度数值诊断轮轴的运行状态；

振动部件监测子系统包括安装在轴箱位置的振动加速度传感器一和安装在构架外侧端部的振动加速度传感器二；

所述复合传感器、振动加速度传感器一和振动加速度传感器二通过线缆与安装于构架上的前置处理器相连接；

辅助系统包含排障装置、轮缘润滑装置和踏面清扫装置，其中，所述排障装置和轮缘润滑喷头通过复合支架同时安装于构架一端，踏面清扫装置通过支架安装于构架另一端；

所述联系枕梁的底部中心处设有箱形结构件，所述箱形结构件上集成横向止挡安装座和中心销安装孔；

基础制动装置同时安装踏面制动和轴盘制动，所述构架和踏面制动单元之间通过设置过渡板与不同接口尺寸的踏面制动单元进行换装；

轴盘制动通过构架制动吊座预留的不同安装孔，以换装不同接口尺寸的四点制动夹钳单元。

所述复合支架包括：第一安装座，第一安装座包括一竖向设置的第一安装板，第一安装板用于与转向架安装；

第一安装板的一侧折弯90度后具有一向下延伸的延伸段，延伸段的端部固定连接有第二安装板，第二安装板用于安装轮缘润滑喷嘴；

第一安装板的底部折弯形成一水平连接板，水平连接板上设有第一轴孔；

第二安装座，包括一竖向设置的第三安装板，第三安装板用于与排障板安装，第三安装板上临近第一安装座的一侧连接有两块筋板，两块筋板之间平行布置，两块筋板上开设有第二轴孔；

一连接管，设置在第一安装座和第二安装座之间，连接管的一端穿过第一轴孔后通过螺母与第一安装座之间紧固连接，连接管的另一端穿过第二轴孔后通过螺母与第二安装座紧固连接。

所述连接管由一根管折弯成三个管段，分别是竖向管段、水平管段以及连接在竖向管段和水平管段之间的倾斜管段，其中，竖向管段与所述第一轴孔连接，水平管段与所述第二轴孔连接。

所述第一安装座上位于水平连接板的上方、以及延伸段的侧壁与第二安装板之间设有加强筋。

所述复合支架上各个折弯部位均为圆弧过渡。

所述箱形结构件的箱体包括四面钢板搭接构成一个四方体的箱形结构、以及连接在箱形结构底部的底部安装板，箱形结构包括:

前、后面板和左、右侧板，其中，前、后面板沿着枕梁长度方向相互间平行设置，前、后面板均垂直于枕梁底面；左、右侧板垂直于所述前、后面板和枕梁底面；左、右侧板上对称设有横向止挡安装座；

所述底部安装板与所述枕梁底面平行设置，底部安装板上设有连接中心销的中心销安装凹台和安装孔。

所述联系枕梁包括承载座、上盖板、下盖板、立板和隔板，其中，下盖板与所述上盖板平行；立板沿着所述上盖板的长度方向设置，所述立板垂直于所述上盖板和下盖板，所述立板夹设在所述上盖板和下盖板之间，且同时与所述上盖板和下盖板焊接固定；隔板，数量为多排，各排所述隔板垂直于所述立板、上盖板和下盖板，且与所述立板交错形成网格状；

所述承载座包括两个，两个承载座关于联系枕梁横向中心对称设置，每个承载座均包括承载座主体，承载座主体上设有车体安装面，车体安装面上设有定位销和安装通孔；在承载座主体的一端与承载座一体成型的设有抗侧滚扭杆连杆安装座，承载座主体的另一端向下延伸形成抗蛇行减振器安装座；承载座主体的侧面设有吊孔。

上盖板包括位于中间的中段上盖板和位于两边的侧部上盖板，中段上盖板和侧部上盖板分段制造后再焊接相固定；下盖板包括位于中间的中段下盖板和位于两边的侧部下盖板，中段下盖板和侧部下盖板分段制造后再焊接相固定。

联系枕梁的上盖板和下盖板之间形成的完整空腔作为空气弹簧的附加气室，所述附加气室的室壁上设有氧化铝涂层。

一种轨道车，包括车体以及所述的转向架。

本发明的有益效果是：

第一、拖车转向架采用模块化设计，自带联系枕梁，转向架与联系枕梁预组装成一个整体后再与车体相连，接口简单，拆卸、更换转向架方便。

第二、转向架设置安全监测系统，实时监测转向架运行状态，确保车辆行车安全和乘客乘坐舒适度。

第三、同时安装了踏面制动和轴盘制动两种不同型式的基础制动装置且安装接口可调整，转向架适应能力强，可适应不同制动型式、不同制动厂家、不同制动接口基础制动的安装和使用，亦可用作基础制动验证平台使用。

第四、转向架采用分层式排布安装大量的金属管路和线缆。硬管路布置在下层，紧靠构架表面，线缆及软管等柔性管线通过支撑座布置在硬管路之上。合理利用了安装空间，排布清晰且有利于维护。

附图说明

图1为转向架的结构示意图。

其中，1.构架；2.轮对轴箱装置；3.牵引传动装置；4.踏面制动；5.轴盘制动；6.联系枕梁；7.安全监测；8.排障装置；9.轮缘润滑；10.踏面清扫器。

图2为图1的爆炸图；

其中，11.抗侧滚扭杆装置；12.辅助系统

图3为过渡板与构架的安装结构示意图；

其中，10.踏面制动单元；11.过渡板；12.构架侧梁；13.过渡板安装螺栓；14.踏面制动单元安装螺栓；15.制动套管

图4为本发明复合支架的轴侧视图；

其中，100.第一安装板；200.第二安装板；300.第三安装板；400.连接管；500.水平连接板；600.筋板；700.加强筋。

图5为本发明复合支架的主视图；

图6为本发明复合支架的左视图；

图7为本发明复合支架的俯视图；

图8为本发明安装有箱形结构件的联系枕梁立体图；

其中，6-1、横向止挡安装座；6-2、中心销安装座；6-3、中心销安装凹台；6-4、安装孔；6-5、横向减振器座；6-6、承载座；6-7、抗侧滚扭杆连杆安装座；6-8、抗蛇行减振器安装座；110、螺栓孔；111、吊孔；112、上盖板；113、下盖板；

图9为本发明安装有箱形结构件的联系枕梁主视图；

其中图10为图2的俯视图；

19.定位销安装孔；

图11为图2的左视图；

图12为本发明联系枕梁的轴侧视图；

图13为本发明联系枕梁内部结构轴侧图；

其中，114为立板；115为隔板。

具体实施方式

下面参照附图并结合实例对本发明技术方案做进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。

实施例1

如图1、图2所示，本发明提供的一种新型转向架，包括一个构架1，两套轮对轴箱装置2，一套牵引传动装置3，四套踏面制动4，四套轴盘制动5，一个联系枕梁6，一套安全监测系统7，两套排障装置8，一套轮缘润滑9，两套踏面清扫器10，一套抗侧滚扭杆装置11和辅助系统12（含轮缘润滑装置、排障装置、踏面清扫装置等）组成。安全监测系统用于监测轮对轴箱系统的运行温度、构架和轴箱的冲击振动情况，通过通过振动频谱分析，检测走行部轴承和踏面的早期故障，实时分析走行部横向稳定性、平稳性，研究走行部振动模态和振型，综合评估走行部运行状态。

具体的，安全监测系统包含旋转部件和振动部件两个监测子系统，旋转部件监测子系统是通过安装在轴箱内的复合传感器探头监测轮轴的实时温度，通过温度数值诊断轮轴的运行状态；

振动部件监测子系统包括安装在轴箱位置的振动加速度传感器一和安装在构架外侧端部的振动加速度传感器二；

所述复合传感器、振动加速度传感器一和振动加速度传感器二通过线缆与安装于构架上的前置处理器相连接。

如图3所示为踏面制动单元通过过渡板11和构架的安装，过渡板安装螺栓13穿过构架侧梁12与过渡板11相连，过渡板11通过踏面制动单元安装螺栓14和踏面制动单元10连接在一起。为了达到同一个转向架可以换着不同厂家、不同安装接口的踏面制动单元10的目的，构架侧梁12包括其中的制动套管15均保持不变，通过更改过渡板11的安装接口使之与不同厂家、不同安装接口的踏面制动单元10相对应。该设计简单易操作，通过更改最小的零部件达到换装大部件的目的。

如图4、图5、图6、图7所示为本发明所述复合支架结构示意图，所述复合支架包括：第一安装座，第一安装座包括一竖向设置的第一安装板100，第一安装板100用于与转向架安装；

第一安装板100的一侧折弯90度后具有一向下延伸的延伸段，延伸段的端部固定连接有第二安装板200，第二安装板200用于安装轮缘润滑喷嘴；

第一安装板100的底部折弯形成一水平连接板500，水平连接板500上设有第一轴孔；

第二安装座，包括一竖向设置的第三安装板300，第三安装板300用于与排障板安装，第三安装板300上临近第一安装座的一侧连接有两块筋板，两块筋板之间平行布置，两块筋板上开设有第二轴孔；

一连接管400，设置在第一安装座和第二安装座之间，连接管400的一端穿过第一轴孔后通过螺母与第一安装座之间紧固连接，连接管400的另一端穿过第二轴孔后通过螺母与第二安装座紧固连接。

复合支架将轮缘润滑喷嘴和排障板的安装座集成设计成在一起，避免设计独立的安装座占用空间，解决了多个安装座安装接口不足的问题，根据实际情况还可以进行相应的扩展设计，一架多能。

实施例2

如图8、图9、图10、图11、图12、图13所示联系枕梁结构示意图，本发明实施例公开了一种转向架，器联系枕梁采用钢板和锻件整体焊接结构，包括承载座6-6、上盖板112、下盖板113、立板114和隔板115，其中，下盖板113与所述上盖板112平行；立板114沿着所述上盖板112的长度方向设置，所述立板114垂直于所述上盖板112和下盖板113，所述立板114夹设在所述上盖板112和下盖板113之间，且同时与所述上盖板112和下盖板113焊接固定；隔板115，数量为多排，各排所述隔板115垂直于所述立板114、上盖板112和下盖板113，且与所述立板114交错形成网格状；联系枕梁的上盖板112和下盖板113之间形成的完整空腔作为空气弹簧的附加气室，为解决附加气室的防腐问题，附加气室的室壁上热喷铝涂层。

作为本实施例的一个进一步优选方案，所述承载座6-6包括两个，两个承载座6-6关于联系枕梁横向中心对称设置，每个承载座6-6均包括承载座主体，承载座主体上设有车体安装面，车体安装面上设有定位销和安装通孔；在承载座主体的一端与承载座一体成型的设有抗侧滚扭杆连杆安装座6-7，承载座主体的另一端向下延伸形成抗蛇行减振器安装座6-8；承载座主体的侧面设有吊孔。

承载座6-6直接和车体连接承担车体重量。

抗侧滚扭杆安装座6-7用来安装抗侧滚扭杆，抗侧滚扭杆具有安全限位的功能，在低速脱轨时能够有效限制转向架和车体之间的转角。

抗蛇行减振器安装座6-8用来安装车辆的抗蛇形减振器。

螺栓孔110和吊孔111通过高强度螺栓将联系枕梁和车体连接在一起成为完整的车辆。

作为本实施例的一个进一步优选方案，上盖板112包括位于中间的中段上盖板和位于两边的侧部上盖板，中段上盖板和侧部上盖板分段制造后再焊接相固定；下盖板113包括位于中间的中段下盖板和位于两边的侧部下盖板，中段下盖板和侧部下盖板分段制造后再焊接相固定。

实施例3

本实施例进一步的在所述联系枕梁的底部中心处设有箱形结构件，所述箱形结构件上集成横向止挡安装座6-1和中心销安装座6-2；在满足结构要求的基础上在联系枕梁的底部设置箱形结构件，通过箱形结构件将多种安装座集成设计在一起，有效利用空间，避免设计的独立的安装座占用额外空间。另外，箱形结构构造简单，利于工艺实现。

所述箱形结构件的箱体包括四面钢板搭接构成一个四方体的箱形结构、以及连接在箱形结构底部的底部安装板，箱形结构包括:

前、后面板和左、右侧板，其中，前、后面板沿着枕梁长度方向相互间平行设置，前、后面板均垂直于枕梁底面；左、右侧板垂直于所述前、后面板和枕梁底面；左、右侧板上对称设有横向止挡安装座6-1；横向止挡安装座6-1用于横向止挡的安装，抑制车辆在运行过程中的横向运动。

所述底部安装板与所述联系枕梁底面平行设置，底部安装板上设有连接中心销的中心销安装凹台6-3和安装孔6-4。中心销安装座6-2、中心销安装凹台6-3和安装孔6-4用来安装牵引中心销传递车辆的牵引力和制动力。

下盖板上位于箱形结构的前、后面各布置了一个横向减振器座6-5，用于安装横向减振器。

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 (10)

1.一种转向架，其特征在于，包括构架、轮对轴箱装置、牵引装置、基础制动装置、联系枕梁、安全监测系统和辅助系统，其中，安全监测系统包含旋转部件和振动部件两个监测子系统，旋转部件监测子系统是通过安装在轴箱内的复合传感器探头监测轮轴的实时温度，通过温度数值诊断轮轴的运行状态；

振动部件监测子系统包括安装在轴箱位置的振动加速度传感器一和安装在构架外侧端部的振动加速度传感器二；

所述复合传感器、振动加速度传感器一和振动加速度传感器二通过线缆与安装于构架上的前置处理器相连接；

辅助系统包含排障装置、轮缘润滑装置和踏面清扫装置，其中，所述排障装置和轮缘润滑喷头通过复合支架同时安装于构架一端，踏面清扫装置通过支架安装于构架另一端；

所述联系枕梁的底部中心处设有箱形结构件，所述箱形结构件上集成横向止挡安装座和中心销安装孔；

基础制动装置同时安装踏面制动和轴盘制动，所述构架和踏面制动单元之间通过设置过渡板与不同接口尺寸的踏面制动单元进行换装；

轴盘制动通过构架制动吊座预留的不同安装孔，以换装不同接口尺寸的四点制动夹钳单元。

2.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述复合支架包括：第一安装座，第一安装座包括一竖向设置的第一安装板，第一安装板用于与转向架安装；

第一安装板的一侧折弯90度后具有一向下延伸的延伸段，延伸段的端部固定连接有第二安装板，第二安装板用于安装轮缘润滑喷嘴；

第一安装板的底部折弯形成一水平连接板，水平连接板上设有第一轴孔；

第二安装座，包括一竖向设置的第三安装板，第三安装板用于与排障板安装，第三安装板上临近第一安装座的一侧连接有两块筋板，两块筋板之间平行布置，两块筋板上开设有第二轴孔；

一连接管，设置在第一安装座和第二安装座之间，连接管的一端穿过第一轴孔后通过螺母与第一安装座之间紧固连接，连接管的另一端穿过第二轴孔后通过螺母与第二安装座紧固连接。

3.根据权利要求2所述的转向架，其特征在于，所述连接管由一根管折弯成三个管段，分别是竖向管段、水平管段以及连接在竖向管段和水平管段之间的倾斜管段，其中，竖向管段与所述第一轴孔连接，水平管段与所述第二轴孔连接。

4.根据权利要求2所述的转向架，其特征在于，所述第一安装座上位于水平连接板的上方、以及延伸段的侧壁与第二安装板之间设有加强筋。

5.根据权利要求2所述的转向架，其特征在于，所述复合支架上各个折弯部位均为圆弧过渡。

6.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述箱形结构件的箱体包括四面钢板搭接构成一个四方体的箱形结构、以及连接在箱形结构底部的底部安装板，箱形结构包括:

前、后面板和左、右侧板，其中，前、后面板沿着枕梁长度方向相互间平行设置，前、后面板均垂直于枕梁底面；左、右侧板垂直于所述前、后面板和枕梁底面；左、右侧板上对称设有横向止挡安装座；

所述底部安装板与所述枕梁底面平行设置，底部安装板上设有连接中心销的中心销安装凹台和安装孔。

7.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述联系枕梁包括承载座、上盖板、下盖板、立板和隔板，其中，下盖板与所述上盖板平行；立板沿着所述上盖板的长度方向设置，所述立板垂直于所述上盖板和下盖板，所述立板夹设在所述上盖板和下盖板之间，且同时与所述上盖板和下盖板焊接固定；隔板，数量为多排，各排所述隔板垂直于所述立板、上盖板和下盖板，且与所述立板交错形成网格状；

所述承载座包括两个，两个承载座关于联系枕梁横向中心对称设置，每个承载座均包括承载座主体，承载座主体上设有车体安装面，车体安装面上设有定位销和安装通孔；在承载座主体的一端与承载座一体成型的设有抗侧滚扭杆连杆安装座，承载座主体的另一端向下延伸形成抗蛇行减振器安装座；承载座主体的侧面设有吊孔。

8.根据权利要求7所述的转向架，其特征在于，上盖板包括位于中间的中段上盖板和位于两边的侧部上盖板，中段上盖板和侧部上盖板分段制造后再焊接相固定；下盖板包括位于中间的中段下盖板和位于两边的侧部下盖板，中段下盖板和侧部下盖板分段制造后再焊接相固定。

9.根据权利要求7所述的转向架，其特征在于，联系枕梁的上盖板和下盖板之间形成的完整空腔作为空气弹簧的附加气室，所述附加气室的室壁上设有氧化铝涂层。

10.一种轨道车，包括车体以及权利要求1~9中任一所述的转向架。