CN109484424A - 一种直线电机驱动的独立轮转向架 - Google Patents

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薛文根
陆海英
李由
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    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
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Abstract

一种直线电机驱动的独立轮转向架，包括摇枕装置、构架装置、基础制动装置、一系悬挂装置、二系悬挂装置、转向架与车体之间的连接回转装置，在构架上通过一系悬挂装置连接独立轮轴桥装置，独立轮轴桥装置下面悬挂一直线牵引电机，直线牵引电机和独立轮轴桥装置之间纵向连接一牵引杆，独立轮轴桥装置与构架之间固定有纵向拉杆，直线牵引电机与构架之间设有横向稳定杆。本发明采用轴桥结构，解决了直线牵引电机在旋转车轴上的悬挂问题，简化了牵引电机的悬挂结构；同时，本发明的一系悬挂系统刚度不受电机限制，可以选择最优方案，保证车辆的运行安全性满足要求。另外，通过采用独立轮结构，可以提高车辆通过曲线的能力，降低车辆通过曲线时的轮轨力，减少通过曲线时的轮缘磨耗，提高车辆应对复杂线路的能力。

Description

一种直线电机驱动的独立轮转向架
技术领域
本发明涉及一种转向架，尤其是涉及一种直线电机驱动的独立轮转向架。背景技术
直线电机驱动的车辆，将车辆运行的动力由转动的粘着驱动变为电机直线驱动，提高了轨道车辆的爬坡能力，使车辆对地形的适应能力得到巨大提高。这种车辆型式既保持了钢轮-钢轨轨道交通系统的技术优点，又可避免橡胶轮单轨等交通系统的技术弱点，因此在国外地形复杂的城市作为骨干轨道交通系统仍然应用广泛。高运量完全可以作为中小城市的低造价骨干轨道交通系统，实现地下铁道、高架线路和地面线路的立体化运行，在国外无论是作为无人驾驶地铁，还是近郊通勤电车均有应用。
目前，我国虽然在广州和北京均有直线电机车辆的应用，但都是使用的国外产品。国际上的主要技术方案分为两种形式：直线电机悬挂在旋转车轴上；直线电机悬挂在构架上。现有两种技术方案均存在一定问题：将电机悬挂在车轴上，需要加设轴承装置，增加了维护难度和成本；将电机悬挂在构架上，需要牺牲一系悬挂的刚度才能保证电机的气隙在要求范围内，这样对车辆的运行安全性有一定影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够满足使用直线感应电机驱动的轨道车辆转向架，降低维护难度和成本，提高运行安全性。
为实现上述发明目的，本发明提供一种直线电机驱动的独立轮转向架，包括摇枕装置、构架装置、基础制动装置、一系悬挂装置、二系悬挂装置、转向架与车体之间的连接回转装置，其特征在于：在构架上通过一系悬挂装置连接独立轮轴桥装置，独立轮轴桥装置下面悬挂一直线牵引电机，直线牵引电机和独立轮轴桥装置之间纵向连接一牵引杆，独立轮轴桥装置与构架之间固定有纵向拉杆，直线牵引电机与构架之间设有横向稳定杆。
所述的直线牵引电机通过可调整长度的吊挂杆悬挂于独立轮轴桥装置下方，吊挂杆上端固定在轴桥装置上，下端固定在直线电机上。
所述的一系悬挂装置为圆锥形多层橡胶弹簧，8个一系悬挂装置在同一个平面内安装。
所述的基础制动装置采用紧凑型制动夹钳单元，制动盘安装在弹性独立轮外侧，基础制动装置安装在构架的4角外侧。
本发明采用轴桥结构，解决了直线牵引电机在旋转车轴上的悬挂问题，简化了牵引电机的悬挂结构；同时，本发明的一系悬挂系统刚度不受电机限制，可以选择最优方案，保证车辆的运行安全性满足要求。另外，通过采用独立轮结构，可以提高车辆通过曲线的能力，降低车辆通过曲线时的轮轨力，减少通过曲线时的轮缘磨耗，提高车辆应对复杂线路的能力。
附图说明
图1为本发明直线电机驱动的独立轮转向架的侧视图；
图2为本发明直线电机驱动的独立轮转向架的俯视图；
图3为本发明直线电机驱动的独立轮转向架的端视图；
图4为本发明直线电机驱动的独立轮转向架的轴测视图；
图5为直线电机在独立轮轴桥的悬挂及独立轮轴桥与构架的连接示意图。
图中：摇枕装置1、空气弹簧2、垂向减振器3、牵引拉杆4、直线牵引电机5、牵引杆6、独立轮轴桥装置7、独立车轮8、制动盘9、横向减振器10、连接回转装置11、抗侧滚扭杆装置12、构架装置13、基础制动装置14、吊挂杆15、纵向拉杆16、一系悬挂装置17、稳定杆18。
具体实施方式
参照图1-图4，本发明所述直线电机驱动的独立轮转向架总成主要包括：独立轮轴桥7、直线牵引电机5、一系悬挂装置17、构架13、基础制动装置14、由摇枕装置1、空气弹簧2、垂向减振器3、牵引拉杆4、横向减振器9、抗侧滚扭杆装置11组成的二系悬挂装置、转向架与车体之间的连接回转装置10。
参照图2，基础制动装置14采用紧凑型制动夹钳单元，减小体积和重量，提高转向架的可维护性，制动盘9安装在独立车轮8外侧，基础制动装置14安装在构架13的4角外侧，独立旋转的车轮8使用弹性车轮。
参照图4，在构架13上通过8个一系悬挂装置17连接独立轮轴桥装置7，一系悬挂装置17为圆锥形多层橡胶弹簧，结构简单、安全可靠，且无磨损免维护；8个一系悬挂装置17在同一个平面内安装。
参照图5，直线牵引电机5通过可调整长度的吊挂装置15悬挂于独立轮轴桥装置7上，吊挂杆15上端固定在轴桥装置上，下端固定在直线电机上，保证在不同车轮直径下，直线牵引电机具有合适的气隙。牵引杆6呈纵向布置，一端固定在轴桥装置7上，一端固定在直线牵引电机5上，直线牵引电机5的牵引和制动力通过牵引杆6传递给独立轮轴桥装置7，驱动车辆前进和使车辆减速。直线牵引电机5与构架13之间设置横向稳定杆18，防止直线牵引电机的横向振动。独立轮轴桥装置7与构架13之间固定纵向拉杆16，传递牵引制动力的同时，抑制基础制动装置14制动时产生的转矩，避免独立轮轴桥装置7发生转动。
本发明工作原理：直线牵引电机5通过电磁场的作用水平方向向前或向后水平运动。通过牵引杆6，将水平方向的力传递给轴桥装置7。安装在轴桥装置与独立轮之间的轴承将水平方向的力转化成车轮的旋转，从而使车轮沿轨道方向滚动前进。轴桥装置7通过纵向拉杆16和一系悬挂装置17带动构架13在水平方向运动。构架依次通过牵引拉杆4、摇枕装置1、连接回转装置11将水平方向的运动传递给车体。

Claims (4)

1.一种直线电机驱动的独立轮转向架，包括摇枕装置、构架装置、基础制动装置、一系悬挂装置、二系悬挂装置、转向架与车体之间的连接回转装置，其特征在于：在构架上通过一系悬挂装置连接独立轮轴桥装置，独立轮轴桥装置下面悬挂一直线牵引电机，直线牵引电机和独立轮轴桥装置之间纵向连接一牵引杆，独立轮轴桥装置与构架之间固定有纵向拉杆，直线牵引电机与构架之间设有横向稳定杆。
2.根据权利要求1所述的一种直线电机驱动的独立轮转向架，其特征在于：所述的直线牵引电机通过可调整长度的吊挂杆悬挂于独立轮轴桥装置下方，吊挂杆上端固定在轴桥装置上，下端固定在直线电机上。
3.根据权利要求1所述的一种直线电机驱动的独立轮转向架，其特征在于：所述的一系悬挂装置为圆锥形多层橡胶弹簧，8个一系悬挂装置在同一个平面内安装。
4.根据权利要求1所述的一种直线电机驱动的独立轮转向架，其特征在于：所述的基础制动装置采用紧凑型制动夹钳单元，制动盘安装在弹性独立轮外侧，基础制动装置安装在构架的4角外侧。
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