CN110316216A - 转向架总成和轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向架总成和轨道车辆，所述转向架总成适于设在相邻的两个车体之间，且包括：转向架构架；第一悬挂系统，所述第一悬挂系统与所述转向架构架相连；牵引机构，所述牵引机构包括两个牵引杆组件，两个所述牵引杆组件均与所述第一悬挂系统通过球铰结构相连，且两个所述牵引杆组件用于与两个所述车体一一对应地连接。本发明的转向架总成，可以同时起到传递纵向牵引力和连接车体的作用，且有助于提升前后车体之间的转动灵活度，有效地提高了轨道车辆的曲线通过能力和爬坡能力。

Description

转向架总成和轨道车辆

技术领域

本发明属于车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种转向架总成和具有该转向架总成的轨道车辆。

背景技术

跨坐式单轨交通系统的铺设成本远低于地铁交通系统，其适用范围更广。转向架总成是轨道车辆的核心部件，相关技术中，转向架总成的牵引机构只能牵引单个车体，相邻的车体之间需要通过车钩相连，转向架的数目多，且转向架总成的牵引机构只能实现单向的旋转，使得前后车体的转动灵活度差，存在改进空间。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种转向架总成，所述转向架总成有效地提高了轨道车辆的曲线通过能力和爬坡能力。

根据本发明实施例的转向架总成适于设在相邻的两个车体之间，且包括：转向架构架；第一悬挂系统，所述第一悬挂系统与所述转向架构架相连；牵引机构，所述牵引机构包括两个牵引杆组件，两个所述牵引杆组件均与所述第一悬挂系统通过球铰结构相连，且两个所述牵引杆组件用于与两个所述车体一一对应地连接。

根据本发明实施例的转向架总成，可以同时起到传递纵向牵引力和连接车体的作用，且有助于提升前后车体之间的转动灵活度，有效地提高了轨道车辆的曲线通过能力和爬坡能力。

根据本发明一个实施例的转向架总成，所述球铰结构包括：球头组件，所述球头组件包括连接杆和分别设在所述连接杆两端的两个球头，所述第一悬挂系统与所述连接杆相连；两个球头套，两个所述球头套与两个所述球头一一对应地铰接相连，且两个所述球头套与两个所述牵引杆组件一一对应地连接。

根据本发明一个实施例的转向架总成，每个所述牵引杆组件包括：多个牵引杆，每个所述牵引杆的第一端均与对应的所述球头套相连，多个所述牵引杆从所述第一端到第二端朝不同的方向延伸，且每个所述牵引杆的第二端均用于与对应的所述车体相连。

根据本发明一个实施例的转向架总成，每个所述牵引杆组件包括：两个牵引杆，两个所述牵引杆中的一个沿水平纵向延伸，另一个从所述第一端到第二端向上倾斜延伸。

根据本发明一个实施例的转向架总成，每个所述牵引杆组件还包括：多个安装板，多个所述安装板与多个所述牵引杆一一对应，每个所述安装板均与对应的所述牵引杆固定连接，且所述安装板用于与对应的所述车体相连。

根据本发明一个实施例的转向架总成，所述球铰结构还包括：套筒，所述套筒套设在所述连接杆外，且与所述第一悬挂系统相连。

根据本发明一个实施例的转向架总成，所述套筒和所述连接杆之间设设有缓冲套。

根据本发明一个实施例的转向架总成，所述缓冲套为橡胶件，且硫化于所述连接杆的外壁面。

根据本发明一个实施例的转向架总成，两个所述牵引杆组件中的一个设于所述转向架构架的横向内侧，另一个设于所述转向架构架的横向外侧。

根据本发明一个实施例的转向架总成，所述牵引机构包括两个，且沿横向间隔开对称设置。

根据本发明一个实施例的转向架总成，所述转向架构架为门架式。

根据本发明一个实施例的转向架总成，还包括：轴箱，所述轴箱与所述转向架构架相连；电动总成，所述电动总成安装于所述轴箱；走行轮，所述走行轮与所述电动总成的输出端相连，且所述走行轮用于沿轨道梁的行走表面运动；至少一对导向轮和至少一对稳定轮，所述导向轮和所述稳定轮均安装于所述轴箱，且每对所述导向轮和每对所述稳定轮均夹持所述轨道梁的侧壁。

根据本发明一个实施例的转向架总成，所述走行轮包括充气橡胶轮胎。

根据本发明一个实施例的转向架总成，所述电动总成包括牵引电机和减速箱，所述走行轮为两组，两组所述走行轮沿横向间隔开设置，所述减速箱设于两组所述走行轮之间，且与两组所述走行轮相连，所述牵引电机安装在所述减速箱上。

根据本发明一个实施例的转向架总成，还包括：第二悬挂系统，所述轴箱通过所述第二悬挂系统与所述转向架构架相连。

本发明还提出了一种轨道车辆，所述轨道车辆包括：多个车体；如上述任一种所述的转向架总成，所述转向架总成适于设在相邻的两个车体之间，两个所述牵引杆组件与两个所述车体一一对应地连接。

所述轨道车辆与上述的转向架总成相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的转向架总成的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的牵引机构与第一悬挂系统的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的球铰结构及相关部件的结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大图。

附图标记：

转向架总成100，

转向架构架10，门形支架11，横梁12，竖梁13，支撑杆14，牵引机构20，牵引杆组件21，牵引杆22，安装板23，

第一悬挂系统30，悬挂臂31，连接臂32，连接板33，第二悬挂系统35，

连接杆41，球头42，球头套43，套筒44，

轴箱51，走行轮52，导向轮53，稳定轮54，牵引电机55，减速箱56，

轨道梁200。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例的转向架可以用于跨座式轨道车辆，跨座式指轨道车辆的转向架骑跨在轨道梁200上，普通列车通过双轨支撑车体的左右两侧，跨座式轨道车辆通过位于车体中部的轨道梁200支撑，且转向架从两侧向下包覆轨道梁200，优选地在一些实施例中，本发明实施例的跨座式轨道交通系统可以为单轨式。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的转向架总成100。

如图1-图4所示，根据本发明一个实施例的转向架总成100包括：转向架构架10、第一悬挂系统30、牵引机构20、轴箱51、电动总成、走行轮52、导向轮53、稳定轮54。

转向架构架10适于跨座在轨道梁200上，第一悬挂系统30与转向架构架10相连，牵引机构20通过第一悬挂系统30与转向架构架10相连，牵引机构20用于将转向架的牵引力传递给车体。

如图1和图2所示，牵引机构20可以包括两个，且两个牵引机构20沿横向间隔开且对称设置，这样车体横向两侧受到的牵引力均衡，特别是在过弯过程中不易发生侧翻。

如图1和图2所示，每个牵引机构20包括两个牵引杆组件21，两个牵引杆组件21均与第一悬挂系统30通过球铰结构相连，且两个牵引杆组件21用于与相邻的两个车体一一对应地连接。比如图2中左侧的牵引机构20包括两个牵引杆组件21，第一个牵引杆组件21用于与前一个车体相连，第二个牵引杆组件21用于与后一个车体相连。

本发明实施例的转向架总成100适于设在相邻的两个车体之间，转向架总成100位于车体(每节车厢)的连接处，从而可以减少转向架总成100的数量，转向架总成100除了起到传递纵向牵引力的作用外，还起到连接车体(车厢)的作用，通过转向架总成100将车体铰接起来，起到车钩的作用。

每个牵引杆组件21均通过第一悬挂系统30与转向架构架10相连，第一悬挂系统30可以吸收转向架构架10到牵引杆组件21之间的振动，牵引杆组件21又与车体相连，从而减少转向架构架10到车体之间的振动，提升轨道车辆的舒适性。

由于每个牵引机构20的两个牵引杆组件21均通过球铰结构与第一悬挂系统30相连，也就是说，前后两个车体与转向架构架10之间均为球铰连接，由此不但保证了转向架总成100与车体的连接，可以准确稳定地传递牵引力与制动力，而且前后车体之间的转动灵活度大，可以保证车体通过曲线、上坡时，车体能相对转向架总成100之间有合适的转角，有效地提高了轨道车辆的曲线通过能力和爬坡能力。

根据本发明实施例的转向架总成100，可以同时起到传递纵向牵引力和连接车体的作用，且有助于提升前后车体之间的转动灵活度，有效地提高了轨道车辆的曲线通过能力和爬坡能力。

在一些实施例中，如图1和图2所示，转向架构架10为门架式，转向架构架10包括多个沿纵向间隔开布置的门形支架11，比如两个，多个门形支架11的下部之间通过纵向的支撑杆14相连。在一个实施例中，每个门形支架11包括横梁12和两个竖梁13，横梁12沿横向延伸，两个竖梁13沿横向间隔开设置，且竖梁13的上端与横梁12的一端相连，竖梁13的下端与轴箱51相连，两个门形支架11沿纵向平行间隔开设置，两个门形支架11的横梁12均与第一悬挂系统30相连，两个门形支架11之间相对设置的竖梁13通过纵向的支撑杆14相连。

第一悬挂系统30设在两个门形支架之间，第一悬挂系统30包括悬挂臂31、连接臂32、连接板33，悬挂臂31可以为两个，连接臂32沿横向延伸，两个悬挂臂31的上端分别与连接臂32的两端相连，两个悬挂臂31的下端分别连接两个牵引杆组件21，连接板33可以为多个，比如三个，多个连接板33沿横向间隔开布置，连接板33与连接臂32相连，连接板33与转向架构架10相连，比如连接板33可以与两个门形支架通过螺纹紧固件相连。

在一些实施例中，如图2-图4所示，球铰结构包括：球头组件、球头套43、套筒44。

如图4所示，球头组件包括连接杆41和两个球头42，两个球头42分别设在连接杆41的两端，球头42与连接杆41可以形成为一体，两个球头套43与两个球头42一一对应地铰接相连，球头套43与球头42形成球销铰接连接，两个球头套43与两个牵引杆组件21一一对应地连接，这样牵引杆组件21与第一悬挂系统30之间的转动灵活，且可以有效地传递牵引力。

图4中示出了一组球头套43与球头42装配、另一组球头42不装配球头套43的结构，球头套43与牵引杆组件21固定连接，比如球头套43与牵引杆组件21可以焊接相连为一体。

这样，球头组件形成为双关节球销，一套球铰结构可以实现两个牵引杆组件21与第一悬挂系统30的铰接，即一套球铰结构实现两个车体与转向架构架10的铰接，结构简单，零部件数目少，易于装配，前后两个车体与转向架构架10之间均为球铰连接，由此不但保证了转向架总成100与车体的连接，可以准确稳定地传递牵引力与制动力，而且前后车体之间的转动灵活度大，可以保证车体通过曲线、上坡时，车体能相对转向架总成100之间有合适的转角，有效地提高了轨道车辆的曲线通过能力和爬坡能力。

如图4所示，第一悬挂系统30与连接杆41相连，比如第一悬挂系统30可以通过套筒44与连接杆41相连，第一悬挂系统30与套筒44相连，悬挂臂31的下端与套筒44相连，套筒44套设在连接杆41外，这样，第一悬挂系统30通过单个连接件实现与两个铰接点的连接。

套筒44和连接杆41之间可以设设有缓冲套，缓冲套用于缓冲垂向振动，在极限工况下，球头组件和球头套43可以整体微量移动，防止其破坏。比如缓冲套可以为橡胶件，且缓冲套硫化于连接杆41的外壁面，这样便于连接杆41、缓冲套、套筒44之间的装配。

球头套43与球头42之间可以设耐摩擦层，保证在两者发生多次相对转动时正常工作且不发出异响。

如图1所示，连接杆41沿横向延伸，第一悬挂系统30的下端与连接杆41的连接处可以与转向架构架10的一部分在纵向上基本重叠，即在横向上到中轴线的距离基本相等。换言之，第一悬挂系统30的下端与连接杆41的连接处在第一平面的投影与转向架构架10的一部分在第一平面的投影在纵向上基本重叠，转向架构架10的这一部分可以为竖梁13，第一平面的法线沿纵向。这样球头组件的一个球头42在横向上位于转向架构架10的内侧，球头组件的另一个球头42在横向上位于转向架构架10的外侧，对应地，两个牵引杆组件21中的一个设于转向架构架10的横向内侧，另一个设于转向架构架10的横向外侧。这样，转向架总成100的牵引机构20的分布紧凑，占用空间小。

如图1和图2所示，每个牵引杆组件21包括：多个牵引杆22，每个牵引杆22的第一端均与对应的球头套43相连，多个牵引杆22从与球头套43相连的第一端到第二端朝不同的方向延伸，比如多个牵引杆22之间形成锐角夹角，每个牵引杆22的背离球头套43第一端均用于与对应的车体相连。这样，每个牵引杆组件21均与车体之间具有多个连接点，多个连接点沿竖向间隔开分布，便于传递牵引力，防止侧翻。

在图2所示的实施例中，每个牵引杆组件21包括：两个牵引杆22，两个牵引杆22中的一个沿水平纵向延伸，另一个从与球头套43相连的第一端到第二端向上倾斜延伸。这两个牵引杆22的背离球头套43的第一端在纵向上的离该球头套43的距离大体相等，以便于连接车体。

每个牵引杆组件21还包括：多个安装板23，多个安装板23与多个牵引杆22一一对应，每个安装板23均与对应的牵引杆22固定连接，且安装板23用于与对应的车体相连。安装板23可以通过螺纹紧固件与车体相连，安装板23用于提供转向架总成100到车体的安装位。

如图1所示，轴箱51与转向架构架10相连，走向轮、动力总成等部件均安装于轴箱51，优选地，轴箱51通过第二悬挂系统35与转向架构架10相连，第二悬挂系统35可以包括多个弹性件，多个弹性件可以分布于轴箱51的顶角处，以实现各处的均衡减振，在轨道梁200与走行轮52之间的振动向转向架构架10传递时第二悬挂系统35可以吸收部分振动，第二悬挂系统35可以包括螺旋弹簧、空气弹簧等。

也就是说，本发明实施例的转向架总成100具有一、二系悬挂系统，可以有效提升轨道车辆运行的平稳性。

电动总成安装于轴箱51，电动总成包括牵引电机55和减速箱56，减速箱56可以与轴箱51固定连接，牵引电机55安装于减速箱56上，且牵引电机55与减速箱56动力耦合连接。换言之，电动总成采用立式安装，下方通过减速箱56连接走行轮52，牵引电机55上方可以安装制动单元，这种系统有效的利用安装空间，为车体内部留出更大的乘坐空间。

走行轮52与电动总成的输出端相连，减速箱56的输出端与走行轮52动力耦合连接，走行轮52用于沿轨道梁200的行走表面运动，轨道梁200的行走表面位于轨道梁200的上表面，走行轮52可以包括充气橡胶轮胎，这样走行轮52与轨道梁200之间的振动小，可以提升乘坐的舒适性。

如图1所示，走行轮52为两组，两组走行轮52沿横向间隔开设置，每组可以包括至少一个走行轮52，比如图1所示的实施例中，每组包括一个走行轮52，减速箱56可以设于两组走行轮52之间，且减速箱56与两组走行轮52相连，这样一套电动总成可以驱动两组走行轮52。

导向轮53安装于轴箱51，导向轮53至少为一对，比如图1所示的实施例中，导向轮53为两对，每对的两个导向轮53对称布置于轨道梁200的两侧，每对的两个导向轮53夹持轨道梁200的侧壁，每对的两个导向轮53分别位于轨道梁200的两侧，抵压轨道梁200的侧壁，且沿轨道梁200的侧壁滚动，起到导向的作用。

稳定轮54安装于轴箱51，稳定轮54至少为一对，比如图1所示的实施例中，稳定轮54为一对，两个稳定轮54夹持轨道梁200的侧壁，每对的两个稳定轮54分别位于轨道梁200的两侧，抵压轨道梁200的侧壁，且沿轨道梁200的侧壁滚动，起到稳定的作用。

综上所述，根据本发明实施例的转向架总成100，转向架总成100位于车厢的连接处，有效地利用空间，结构紧凑，减少了转向架总成100的数量；具有两个悬挂系统，轨道车辆舒适度高；利用牵引机构20将相邻的两节车体铰接起来，不需要车钩，列车编组灵活；采用独立车轮，实心橡胶轮胎，曲线通过能力、强爬坡能力好。

本发明还公开了一种轨道车辆。本发明实施例的轨道车辆包括多个车体(或者说多节车厢)和上述任一种实施例的转向架总成100。转向架总成100适于设在相邻的两个车体之间，两个牵引杆组件21与两个车体一一对应地连接。

本发明实施例的轨道车辆可以为跨坐式单轨车辆。

根据本发明实施例的轨道车辆，转向架总成100的数量少，成本低，舒适度高，且曲线通过能力、强爬坡能力好。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (16)

1.一种转向架总成，其特征在于，所述转向架总成适于设在相邻的两个车体之间，且包括：

转向架构架；

第一悬挂系统，所述第一悬挂系统与所述转向架构架相连；

牵引机构，所述牵引机构包括两个牵引杆组件，两个所述牵引杆组件均与所述第一悬挂系统通过球铰结构相连，且两个所述牵引杆组件用于与两个所述车体一一对应地连接。

2.根据权利要求1所述的转向架总成，其特征在于，所述球铰结构包括：

球头组件，所述球头组件包括连接杆和分别设在所述连接杆两端的两个球头，所述第一悬挂系统与所述连接杆相连；

两个球头套，两个所述球头套与两个所述球头一一对应地铰接相连，且两个所述球头套与两个所述牵引杆组件一一对应地连接。

3.根据权利要求2所述的转向架总成，其特征在于，每个所述牵引杆组件包括：多个牵引杆，每个所述牵引杆的第一端均与对应的所述球头套相连，多个所述牵引杆从所述第一端到第二端朝不同的方向延伸，且每个所述牵引杆的第二端均用于与对应的所述车体相连。

4.根据权利要求3所述的转向架总成，其特征在于，每个所述牵引杆组件包括：两个牵引杆，两个所述牵引杆中的一个沿水平纵向延伸，另一个从所述第一端到第二端向上倾斜延伸。

5.根据权利要求3所述的转向架总成，其特征在于，每个所述牵引杆组件还包括：多个安装板，多个所述安装板与多个所述牵引杆一一对应，每个所述安装板均与对应的所述牵引杆固定连接，且所述安装板用于与对应的所述车体相连。

6.根据权利要求2所述的转向架总成，其特征在于，所述球铰结构还包括：套筒，所述套筒套设在所述连接杆外，且与所述第一悬挂系统相连。

7.根据权利要求6所述的转向架总成，其特征在于，所述套筒和所述连接杆之间设设有缓冲套。

8.根据权利要求7所述的转向架总成，其特征在于，所述缓冲套为橡胶件，且硫化于所述连接杆的外壁面。

9.根据权利要求1所述的转向架总成，其特征在于，两个所述牵引杆组件中的一个设于所述转向架构架的横向内侧，另一个设于所述转向架构架的横向外侧。

10.根据权利要求1所述的转向架总成，其特征在于，所述牵引机构包括两个，且沿横向间隔开对称设置。

11.根据权利要求1所述的转向架总成，其特征在于，所述转向架构架为门架式。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的转向架总成，其特征在于，还包括：

轴箱，所述轴箱与所述转向架构架相连；

电动总成，所述电动总成安装于所述轴箱；

走行轮，所述走行轮与所述电动总成的输出端相连，且所述走行轮用于沿轨道梁的行走表面运动；

至少一对导向轮和至少一对稳定轮，所述导向轮和所述稳定轮均安装于所述轴箱，且每对所述导向轮和每对所述稳定轮均夹持所述轨道梁的侧壁。

13.根据权利要求12所述的转向架总成，其特征在于，所述走行轮包括充气橡胶轮胎。

14.根据权利要求12所述的转向架总成，其特征在于，所述电动总成包括牵引电机和减速箱，所述走行轮为两组，两组所述走行轮沿横向间隔开设置，所述减速箱设于两组所述走行轮之间，且与两组所述走行轮相连，所述牵引电机安装在所述减速箱上。

15.根据权利要求12所述的转向架总成，其特征在于，还包括：第二悬挂系统，所述轴箱通过所述第二悬挂系统与所述转向架构架相连。

16.一种轨道车辆，其特征在于，包括：

多个车体；

如权利要求1-15中任一项所述的转向架总成，所述转向架总成适于设在相邻的两个车体之间，两个所述牵引杆组件与两个所述车体一一对应地连接。