CN110979359B - 电机纵置式模块化动力转向架 - Google Patents

Abstract

电机纵置式模块化动力转向架属于电机纵置式轨道车辆转向架装置领域，其包括双向输出轴电机、两个轮对、四个制动夹钳单元、四个一系钢弹簧、四个一系垂向减振器、两个抗蛇行减振器、两个二系垂向减振器、两个齿轮箱、两个二系横向减振器、两个空气弹簧、两个锻件侧梁、纵置式电机外壳、四个轮对内置式一系悬挂轴箱装置、中心牵引座机构、两个侧梁平衡连杆、两个组合式连接座、四个外壳侧梁连接柱、门字型抗侧滚扭杆机构、牵引座固定及减振机构。本发明不仅能大量节约构架空间，使轮对内置式一系悬挂轴箱装置的紧凑布局得以实施，还有利于精简电机控制程序，提高电能利用转换效率和控制效率，增强列车的节能环保属性。

Description

电机纵置式模块化动力转向架

技术领域

本发明属于电机纵置式轨道车辆转向架装置领域，具体涉及一种电机纵置式模块化动力转向架。

背景技术

带有牵引电机的轨道车辆转向架俗称为动力转向架，动力转向架通常采用两级悬挂系统，其一系悬挂装置由一系钢弹簧13和一系垂向减振器14组成；其二系悬挂装置由抗蛇行减振器15、二系垂向减振器16，抗侧滚扭杆17和二系横向减振器18组成。其在设计时不仅需要综合考虑作为承力主体的构架的结构强度和柔性、抗蛇行减振器等各类附属减振部件的作用效果、制动机构安装方式等综合因素，还需针对不同的车型需求，根据列车的理论时速、承重载荷、最小弯道曲率和风雪飞石等路况条件，综合设计动力转向架的电机的悬挂方式、轴箱在轮轴上的安放位置、电机及其齿轮箱19的布局空间、一系/二系悬挂装置的结构形式和布局空间等诸多因素。围绕上述核心思想而展开的各类设计方案，导致了技术迭代更新和不断进步，最终促成了动力转向架设计方案的复杂化，不同车型的构架方案推陈出新，一些新形式的全新方案甚至完全推翻旧有思路，使其核心改进具有明显区别和创新。

早期的轨道客车转向架结构为整体铸件，如图1所示，构架上的铸件侧梁11的主体结构类似张开双翼的飞鸟，其包括一体成型的铸件侧梁中部连接座11-1、位于其侧壁中段的铸件横梁连接座11-3以及两侧对称的铸件轮轴座11-2。铸件侧梁中部连接座11-1的上端面中心设有空簧座孔11-1-1。由于早期铸造技术相对落后，铸件构架及其侧梁面临铸造模具复杂、总体质量大、铸造缺陷多、废品率高，结构强度差等诸多缺点，因而逐步被淘汰。

如图2所示的现代轨道客车转向架，其构架上的焊件侧梁12仍为近似的鸟翼状结构，焊件侧梁12是一种由焊件侧梁下盖板12-1、两块鸟翼状的焊件竖板12-2、多块竖板连接筋板12-3与焊件侧梁上盖板12-4、两个焊件轮轴座12-5和两个焊件侧梁弹簧帽筒12-6共同组焊而成的箱型焊件结构。焊件侧梁上盖板12-4的曲面形状以及焊件侧梁下盖板12-1的曲面形状均与焊件竖板12-2的上/下边缘轮廓线的形状对应匹配。两块焊件竖板12-2均竖直且彼此平行布置，其二者之间通过多块竖板连接筋板12-3焊接固连，且两块焊件竖板12-2的中段设有彼此对应的侧梁焊件横梁管通孔12-2-1。焊件竖板12-2的下端面与焊件侧梁下盖板12-1焊接固连，焊件竖板12-2的上端面与焊件侧梁上盖板12-4的下端面焊接固连。焊件侧梁下盖板水平段12-1-1的两侧端部对称地设有与其成固定倾斜角度的鸟翼结构的焊件侧梁翅根部位12-1-2，每个焊件侧梁翅根部位12-1-2的斜面下端对应焊接固连一个焊件轮轴座12-5。每个焊件侧梁弹簧帽筒12-6均分别与两块鸟翼状的焊件竖板12-2的同一端焊接固连，且在焊件侧梁下盖板12-1的两端还分别开设有与焊件侧梁弹簧帽筒12-6垂向投影轮廓线对应的焊件侧梁下盖板通孔12-1-3。焊件侧梁上盖板12-4由位于中部的焊件侧梁上盖板水平段12-1-1、两侧对称连接的焊件侧梁斜坡段12-1-2以及位于焊件侧梁上盖板水平段12-1-1两端的两个焊件侧梁帽筒端盖12-1-3共同构成。

相较于铸件侧梁11而言，焊件侧梁12具有力学特性好，结构强度高、无需铸造模具等优点，但由于焊件侧梁上盖板12-4、焊件侧梁下盖板12-1、两块焊件竖板12-2其四者曲线或曲面的结构特殊性，导致对焊件侧梁12进行整体组焊时的装夹定位作业相对复杂，其制造过程中，需使用大量定位夹具以确保两块焊件竖板12-2按彼此平行的姿态分别与焊件侧梁下盖板12-1垂直焊接固连，其多块竖板连接筋板12-3以及焊件侧梁弹簧帽筒12-6的定位更是需要额外设计的复杂定位工装才能实现。例如，申请号为2019111040607的中国专利公开了一种铁路客车构架侧梁焊接定位工装，其所公开的复杂定位工装结构就是针对上述问题而额外设计的。同样，在焊件侧梁翅根部位12-1-2的斜面下端定位焊接焊件轮轴座12-5的过程，也另需专门设计如中国专利申请号为2018106872878的用于侧梁正装焊接的组对定位工装，或如中国专利公开号为CN107378345A的转向架侧立板快速组对定位工装或与其二者等效的同类组焊定位工装，方可实施，此类设计和制造都必然带来生产成本的大幅增加。

箱型结构的焊件侧梁12在其焊接冷却过程中，会因焊接冷却时的应力作用影响而出现多方向且不同尺度的扭曲变形，造成箱型焊件侧梁发生拉伸、扭曲、侧倾等多种非对称性的结构尺寸偏差，必须通过额外增加矫正调修作业才能勉强保证焊接质量，尤其是作为后续加工定位基准的侧梁焊件横梁管通孔12-2-1，若不对其进行同轴对齐校准和调修，将导致焊件横梁管无法穿入其中，或者两个焊件横梁管无法保持平行，从而严重影响整个焊接构架的定位基准和后续的机加工精度，甚至造成抗蛇行减振器等对称部件因无法几何对称而不能充分发挥其阻尼作用，进而影响构架的振动特性，削弱转向架的整体使用寿命。但调修作业需要大量的测绘和反复的二次加工作业，其工作量繁重复杂，效率低下。

另一方面，将牵引电机以专用的电机吊座布置在轮对车轴上的安装方式称为轴悬式动力转向架，其多见于需要确保直线电机电磁气隙的磁悬浮列车。而在常规轨道车辆转向架制造领域，则通常采用将牵引电机直接固连于构架横梁上的架悬式动力转向架形式，并采用以构架中心为旋转轴旋转对称地布置前、后两台牵引电机的双电机形式，从而彼此抵消两台电机的反向扭矩，以此优化动力转向架的整体力学稳定性和振动平衡特性。并且，由于现有电机及其齿轮箱占据了常规构架内侧的大部分空间，致使现有的转向架内侧缺少足够的轴箱布局空间，造成轴箱仅能布置在车轴的两个端部，不仅增加了轴箱受损风险，同时也增加了转向架整体的结构尺寸和回转半径，不利于其最小曲线通过能力的提高。同时，不同的列车设计时速要求或不同的侧梁结构形式还会对一系悬挂装置和二系悬挂装置的布局空间和结构形式造成非常大的影响，往往导致旧有的一系/二系悬挂装置的布局方案无法满足安装位置和减振指标的需求，必需推翻旧有参考方案，而做出全新理念的设计改进。

此外，由中国专利CN201038903Y所公开的一种双向输出轴电机，其具有以自身的前、后两个输出轴同时输出转子扭矩的功能，但受制于旧有转向架的结构设计理念和结构限制，此类成熟技术尚未在动力转向架制造领域获得应用。

中垂面是指能将具有对称结构的物体对称地分成互为镜像的两部分的剖切平面。

发明内容

为了解决现有整体铸件侧梁需要设计和制造专用铸造模具，且必须面对总体质量大、铸造缺陷多、废品率高、结构强度差；箱型焊件侧梁会因焊接冷却而导致复杂的扭曲变形和尺寸超差，导致其必须通过繁重且复杂的测绘和调修作业加以矫正的工艺难题；而现有在构架前、后分别固连两台牵引电机的双电机形式，其电机及齿轮箱吊座定位精度需求高、力学设计和布局难度大、焊接变形影响大，还占据了常规构架内侧的大部分空间，致使现有技术的转向架内侧缺少足够的轴箱布局空间，造成轴箱仅能布置在车轴的两个端部，不仅增加了轴箱受损风险，同时也增加了转向架整体的结构尺寸和回转半径，不利于其最小曲线通过能力的提高；并且，受制于旧有转向架的结构设计理念和结构限制，作为成熟技术的双向输出轴电机尚未在动力转向架制造领域获得应用；以及解决不同的列车设计时速要求或不同的侧梁结构形式还会对一系悬挂装置和二系悬挂装置的布局空间和结构形式造成非常大的影响，往往导致旧有的一系/二系悬挂装置的布局方案无法满足安装位置和减振指标的需求，必需推翻旧有参考方案，而做出全新理念的改进设计的技术问题，本发明提供一种电机纵置式模块化动力转向架。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

电机纵置式模块化动力转向架，其包括双向输出轴电机、两个轮对、四个制动夹钳单元、四个一系钢弹簧、四个一系垂向减振器、两个抗蛇行减振器、两个二系垂向减振器、两个齿轮箱、两个二系横向减振器和两个空气弹簧，其特征在于：该装置还包括两个锻件侧梁、纵置式电机外壳、四个轮对内置式一系悬挂轴箱装置、中心牵引座机构、两个侧梁平衡连杆、两个组合式连接座、四个外壳侧梁连接柱、门字型抗侧滚扭杆机构、牵引座固定及减振机构；

所述双向输出轴电机同轴固连于纵置式电机外壳内，两个齿轮箱旋转对称地布置在纵置式电机外壳的两端；双向输出轴电机的前、后输出端分别通过伞齿轮与一个对应的齿轮箱传动连接；

锻件侧梁包括一体成型的锻件侧梁下盖板、锻件侧梁上盖板、中心单立板、两个锻件帽筒、两个锻件垂向减振器吊座、两个锻件制动器吊座、两个斜向过度连接座、两个锻件横梁管连接座和多个锻件铣削残留筋板；

锻件侧梁下盖板为倒置的等腰梯形板件框架；锻件侧梁上盖板分别与锻件侧梁下盖板两条腰线部位的中段固连，并成为其倒置等腰梯形的下底边；中心单立板沿锻件侧梁下盖板的板材宽度中心线布置于由锻件侧梁下盖板和锻件侧梁上盖板所共同合围形成的倒置等腰梯形框架内部，锻件侧梁下盖板、锻件侧梁上盖板、中心单立板三者共同形成横断面为工字钢的承力结构，且中心单立板与倒置等腰梯形框架内部的四个面一一对应垂直连接；斜向过度连接座的上端板为呈钝角的弯折板件，弯折板件的水平段与锻件侧梁下盖板的下盖板腰线上段通过筋板固连，弯折板件的斜段与锻件侧梁上盖板的上端面固连，弯折板件、下盖板腰线上段、锻件侧梁上盖板共同合围形成一个近似的平行四边形框架结构；斜向过度连接座的平行四边形框架结构内部设有与中心单立板共面的垂向加强筋板；在锻件侧梁上盖板上对应锻件侧梁质心中轴线的位置设有锻件空簧安装管座，两个斜向过度连接座以锻件空簧安装管座为轴线旋转对称布置；在其中一个垂向加强筋板的端面上设有与其垂直固连的锻件横向减振器座；位于中心单立板一侧的锻件侧梁上盖板上，左右对称地设有两个锻件制动器吊座；位于中心单立板另一侧的锻件侧梁上盖板上，左右对称地设有两个平衡杆座孔；锻件帽筒与斜向过度连接座的外端固连并一体成型，两个锻件帽筒彼此镜像对称布置在同一锻件侧梁的两侧端部，每个锻件帽筒的远端外侧壁上均固连有一个对应的锻件垂向减振器吊座；两个锻件横梁管连接座镜像对称地垂直贯穿并固连于中心单立板的中部；多个锻件铣削残留筋板均两两一组，每一组锻件铣削残留筋板均成双成对地垂直固连于中心单立板或垂向加强筋板的两个侧壁端面上；位于垂向加强筋板上的每个锻件铣削残留筋板，其两端均与弯折板件和下盖板腰线上段分别连接；位于中心单立板中心线两侧的两组锻件铣削残留筋板，其两端与锻件侧梁下盖板和锻件侧梁上盖板均分别连接；位于中心单立板上的其余多组锻件铣削残留筋板则均以对应的一个锻件横梁管连接座为中心并呈放射线状将锻件横梁管连接座与锻件侧梁上盖板或锻件侧梁下盖板连接起来；锻件横梁管连接座的端部设有接口法兰盘；

所述两个锻件侧梁平行布置于纵置式电机外壳的两侧，其二者以通过动力转向架质心的垂向中心线旋转对称布置，且其二者各自的平衡杆座孔彼此相对；每两个互为镜像布置的外壳侧梁连接柱共同构成一组，且其二者的邻近端均沿纵置式电机外壳中段的同一条水平直径垂直固连于纵置式电机外壳的外径侧壁上，每个外壳侧梁连接柱的另一端均与两个锻件侧梁上各自的一个对应的锻件横梁管连接座通过螺栓同轴固连；

所述牵引座固定及减振机构固连于纵置式电机外壳中段的上部，其用于将两个侧梁平衡连杆和中心牵引座机构分别与纵置式电机外壳连接固定；中心牵引座机构的下部通过其悬挂式纵向牵引缓冲拉杆与牵引座固定及减振机构连接；两个二系横向减振器彼此反向布置，其二者以中心牵引座机构的垂向旋转中心线为轴，旋转对称地固连于中心牵引座机构的前、后两端；每个二系横向减振器的另一端分别通过橡胶节点与两个锻件侧梁上各自的一个对应的锻件横向减振器座固连；

两个侧梁平衡连杆彼此平行且相对布置，每个侧梁平衡连杆的中段均与牵引座固定及减振机构固连，每个侧梁平衡连杆的两端分别与两个锻件侧梁上各自的一个对应的平衡杆座孔轴连；

所述两个组合式连接座以纵置式电机外壳的轴线为对称轴互为镜像布置，其用于将门字型抗侧滚扭杆机构两端的下部、两个二系垂向减振器和两个抗蛇行减振器以镜像对称的方式与两个锻件侧梁的外侧分别固连；每个组合式连接座均与一个对应锻件侧梁外侧的两个锻件横梁管连接座通过螺栓同轴固连；抗蛇行减振器的一端与一个对应的组合式连接座固连，抗蛇行减振器的另一端用于同车体钢结构的下端面轴连；门字型抗侧滚扭杆机构两端的下部分别与两个组合式连接座一一对应且垂直固连；每个二系垂向减振器的下部均与一个对应的组合式连接座垂直固连，且每个二系垂向减振器的上部均通过一个悬臂式橡胶节点与门字型抗侧滚扭杆机构的两端固定连接；

所述每个轮对内置式一系悬挂轴箱装置均用于将一一对应的一个一系钢弹簧和一个一系垂向减振器以悬挂的方式安装在一个对应的锻件帽筒下方；每个一系垂向减振器的上端均与一个对应的锻件垂向减振器吊座转动连接，一系垂向减振器的下端与其对应的轮对内置式一系悬挂轴箱装置的外端转动连接；每个一系钢弹簧的上端均插入一个对应的锻件帽筒内部，并与其同轴连接；每个一系钢弹簧的下端均固连于一个对应的轮对内置式一系悬挂轴箱装置上；

每个齿轮箱均与一个轮对上的车轴同轴固连，其用于向轮对提供旋转驱动力；每个轮对车轴的两端均分别与一个对应轮对内置式一系悬挂轴箱装置的内置轴承转动连接；每个制动夹钳单元均固连于一个对应的锻件制动器吊座下方，并布置于一片对应车轮的两侧，每个空气弹簧分别与一个对应锻件侧梁上的锻件空簧安装管座同轴固连。

上述牵引座固定及减振机构包括芯轴牵引拉杆座、两个横向橡胶止挡座和四个平衡杆中段固定座，四个平衡杆中段固定座共面，其四者的下端均与纵置式电机外壳的径向外侧壁固连，且其四者两两一组关于纵置式电机外壳的垂向轴线中垂面镜像对称；芯轴牵引拉杆座垂直固连于纵置式电机外壳径向外侧壁的顶部，且芯轴牵引拉杆座到纵置式电机外壳质心的水平距离为41；两个横向橡胶止挡座关于纵置式电机外壳的垂向轴线中垂面镜像对称，每个横向橡胶止挡座上均设有一个彼此相对的横向橡胶止挡块；每个外壳侧梁连接柱均位于一个对应的平衡杆中段固定座的下方；所述侧梁平衡连杆包括固连于其连杆中段的两个平衡杆耳板和位于其连杆两端的平衡杆轴座，两个平衡杆耳板彼此平行且镜像对称；每个侧梁平衡连杆的中段均分别通过两个平衡杆耳板与关于纵置式电机外壳的垂向轴线中垂面镜像对称的两个平衡杆中段固定座分别固连。

上述门字型抗侧滚扭杆机构包括水平横杆、两个抗侧滚扭杆立柱、两个悬臂式橡胶节点和两个车体安装集成座，悬臂式橡胶节点的两端均设有悬臂座轴孔，水平横杆的两端分别与一个对应的车体安装集成座固连；两个悬臂式橡胶节点分别固连于一个对应的车体安装集成座相对端面，且悬臂式橡胶节点的根部与水平横杆固连；每个抗侧滚扭杆立柱的上端均与一个对应悬臂式橡胶节点的悬垂端固连；门字型抗侧滚扭杆机构的两个抗侧滚扭杆立柱下端分别与一个对应的组合式连接座固连；车体安装集成座的上端用于同车体钢结构的下端面固连。

上述组合式连接座包括组合基座、两个横梁管对接座、抗蛇行减振器座、二系垂向减振器座和抗侧滚扭杆座，两个横梁管对接座彼此平行地固连于组合基座同一侧壁上，抗蛇行减振器座的下端垂直固连于组合基座的中段；二系垂向减振器座固连于组合基座上与横梁管对接座相对的另一侧壁的中段上，抗侧滚扭杆座与二系垂向减振器座毗邻且平行的固连于组合基座的端部，且抗侧滚扭杆座与抗蛇行减振器座分别位于组合基座中心的两侧；

所述每个组合式连接座均通过其两个横梁管对接座与一个对应锻件侧梁外侧的锻件横梁管连接座由螺栓固定连接；门字型抗侧滚扭杆机构两端的每个抗侧滚扭杆立柱下部均分别与一个对应的抗侧滚扭杆座垂直固连；每个二系垂向减振器的下部均与一个对应的二系垂向减振器座垂直固连。

上述轮对内置式一系悬挂轴箱装置包括卡箍式轴箱、轴箱外端垂向减振器座、轴箱顶部一系弹簧定位座、卡箍侧梁衔接轴座、卡箍侧梁连杆和卡箍悬挂轴座，轴箱顶部一系弹簧定位座的下方与卡箍式轴箱径向外侧壁的顶部垂直固连；轴箱外端垂向减振器座和卡箍侧梁衔接轴座分别固连于卡箍式轴箱径向外侧壁的左、右两侧；卡箍侧梁连杆的两端分别与卡箍侧梁衔接轴座以及卡箍悬挂轴座轴连；每个轮对内置式一系悬挂轴箱装置上的卡箍悬挂轴座均与一个对应的锻件侧梁下盖板固连，每个卡箍侧梁连杆均与一个对应一系垂向减振器的下部轴连；每个轴箱顶部一系弹簧定位座的上端均与一个对应一一系钢弹簧的底部同轴固连。

上述卡箍式轴箱包括半环形下卡箍、半环形上卡箍和轮轴轴承；半环形下卡箍和半环形上卡箍彼此扣合并共同形成轴箱腔体，轴箱腔体的内侧壁与轮轴轴承的轴承外圈同轴固连；轴箱顶部一系弹簧定位座是带有弹簧定位芯轴的圆盘结构，其圆盘下部垂直固连于半环形上卡箍径向外侧壁的顶部，且轴箱顶部一系弹簧定位座芯轴的轴线垂直于卡箍式轴箱的卡箍轴线；所述位于同一个锻件侧梁两侧的两个卡箍侧梁衔接轴座，其二者的中心连线与该锻件侧梁上两个锻件横梁管连接座的中心连线重合。

上述中心牵引座机构包括牵引座连接盘、前悬臂座、后悬臂座中心牵引拉杆座和悬挂式纵向牵引缓冲拉杆，中心牵引拉杆座垂直固连于牵引座连接盘的底部中心，前悬臂座和后悬臂座分别与牵引座连接盘的前、后侧壁端面固连；悬挂式纵向牵引缓冲拉杆的一端通过橡胶节点与芯轴牵引拉杆座固连，另一端通过橡胶节点与中心牵引拉杆座固连；两个二系横向减振器彼此反向布置，其二者以牵引座连接盘的垂向旋转中心线为轴，旋转对称地分别与前悬臂座和后悬臂座固连；

所述牵引座连接盘的垂向旋转中心线与牵引座固定及减振机构的垂向旋转中心线重合，中心牵引拉杆座的底部与纵置式电机外壳之间留有空隙，且中心牵引拉杆座的左、右两侧分别受到一个对应的横向橡胶止挡块的碰撞缓冲和限位。

本发明的有益效果是：该电机纵置式模块化动力转向架通过诸多创新的布局设计突破了旧有转向架的传统结构和理念限制，其锻件侧梁由一整块预制的锻造钢材毛坯件，经多步铣削或钻孔的机加工工序制造生成，充分发挥了现代机床加工精度好，作业效率高，可满足全部筋板和深孔铣削的优良特性，从而克服了整体铸件侧梁需要设计和制造专用铸造模具，且总体质量大、铸造缺陷多、废品率高、结构强度差，以及传统箱型焊件侧梁因焊接冷却而导致复杂的扭曲变形和尺寸超差，造成其必须通过繁重且复杂的测绘和调修作业加以矫正的两项固有工艺难题。

本发明的纵置式双向动力输出电机机构采用纵置式电机外壳将作为成熟技术的双向输出轴电机首次成功应用在动力转向架制造领域，从而充分利用此类电机双向输出的优良特性，取代传统动力转向架的双电机布局方式，不仅能大量节约构架空间，使轮对内置式一系悬挂轴箱装置的紧凑布局得以实施，还有利于精简电机控制程序，提高电能利用转换效率和控制效率，增强列车的节能环保属性。

平行于锻件侧梁的纵置式电机外壳不仅作为双向输出轴电机的容纳安装机构，还改变了传统转向架上通过两根粗大横梁垂直连接两个侧梁的旧有H型构架形式，从而使纵置式电机外壳在两个侧梁平衡连杆辅助下代替了传统横梁，并使本发明的整体构架获得全新的纵向震动特性。

本发明的二系垂向减振器上部通过一个悬臂式橡胶节点与车体安装集成座固连，二系垂向减振器与其邻近的抗侧滚扭杆立柱彼此平行，二系垂向减振器与其邻近的抗侧滚扭杆立柱二者的下端均与对应的组合基座固定，且抗侧滚扭杆立柱的长度固定，由此使每个二系垂向减振器通过悬臂式橡胶节点与其二者共同毗邻对应的车体安装集成座共同构成一个结构紧凑的悬臂连杆机构。由两个二系垂向减振器分别与组合式连接座及其对应的抗蛇行减振器共同构成一个组合式抗侧滚及抗蛇行减振机构，其能够使两个车体安装集成座在通过水平横杆保持连接的同时，还能通过两个悬臂连杆机构释放由车体侧滚运动而产生的垂向和纵向扭矩，进而达到更为理想的抗侧滚平衡效果，优化转向架的整体震动特性。

本发明的中心牵引座机构以及相对其旋转对称布置的两个二系横向减振器三者共同构成中心牵引和横向减振机构。由于悬挂式纵向牵引缓冲拉杆的两端均为具有一定刚度的橡胶节点，导致通过其将中心牵引拉杆座于芯轴牵引拉杆座连接后，中心牵引和横向减振机构下端与纵置式电机外壳并不接触，而是由悬挂式纵向牵引缓冲拉杆支撑并悬浮于纵置式电机外壳的上方，同时，彼此反向布置的两个二系横向减振器以及两个横向橡胶止挡座则同时对中心牵引和横向减振机构的横向位移起到阻尼减振和极值碰撞限位作用，该结构设计与组合式抗侧滚及抗蛇行减振机构协同配合，并共同构成一种全新的二系悬挂减振系统，在完美解决二系悬挂布局问题的同时，还可有效消除由锻件侧梁和纵置式电机外壳产生的横向、纵向、垂向以及蛇行扭摆、侧滚等全部振动，将转向架对车体的振动影响程度降到最低，从而确保车体的平衡稳定性和舒适性，并有效降低整体结构的疲劳损耗，大幅延长转向架和车体的使用寿命。纵置式电机外壳的两侧分别通过对应外壳侧梁连接柱与两个锻件侧梁上各自的一个对应的锻件横梁管连接座通过螺栓同轴固连，不仅提高了安装效率，同时也避免了焊接变形对构架结构的影响，该结构设计代替传统焊接横梁，可大幅减少在横梁上定位和焊接电机吊座及齿轮箱吊座的传统工序，并显著缩小构架轮廓体积和回转半径，提高其曲线通过能力。

本发明的一系钢弹簧通过轴箱顶部一系弹簧定位座直接安装在锻件帽筒的下方，而非车轮外侧，同时，轴箱外端垂向减振器座直接集成于锻件侧梁的端部，该紧凑的一系悬挂结构得益于纵置式电机外壳所节约的电机布局空间。卡箍式轴箱采用螺栓连接的分体式卡箍形式，既便于安装和拆卸维修，同时也免除了焊接变形的不利影响。卡箍侧梁衔接轴座通过卡箍侧梁连杆和卡箍悬挂轴座以给定夹角参数悬挂于锻件侧梁的斜面下方，可最大程度地发挥一系悬挂的减振效果，节约布局空间。同时，该设计方案下的轮对内置式一系悬挂轴箱装置还通过其轴箱内置与两片车轮内侧的结构形式减少了轴箱外置时的受损风险，在确保一系悬挂轴箱装置安装位置和减振指标的前提下，有效降低了转向架整体的结构尺寸和回转半径，使该转向架的曲线通过能力获得进一步的提升。

本发明的电机纵置式模块化动力转向架在其工艺制造指标中，明确给定锻件侧梁下盖板与水平面的夹角α1的取值范围是40°至50°，其最佳值为45°；卡箍侧梁衔接轴座与卡箍式轴箱二者的中心连线与水平面所成锐角α2的夹角取值范围是12°至15°，其最佳值为13°；中心单立板的梯形的高度值是锻件侧梁下盖板梯形高度值的65％，这些核心数据均为通过大量试验总结获得的最佳经验参数，能最大程度地优化转向架的整体震动特性，是研发投入的结晶和证明。

此外，该电机纵置式模块化动力转向架作为一种全新的转向架设计形式，其将两个锻件侧梁、中心牵引和横向减振机构、组合式抗侧滚及抗蛇行减振机构、轮对内置式一系悬挂轴箱装置以及纵置式双向动力输出电机机构的制造方案全部模块化，不同的模块单元可以独立实施标准化生产，有利于实现流水线制造，从而大幅提高生产效率，降低生产成本，创造经济价值。

附图说明

图1是现有铸件侧梁的立体结构示意图；

图2是现有焊件侧梁的立体结构示意图；

图3是本发明电机纵置式模块化动力转向架的立体结构示意图；

图4是本发明电机纵置式模块化动力转向架的装配爆炸示意图；

图5是本发明锻件侧梁的主视图；

图6是本发明锻件侧梁的立体结构示意图；

图7是本发明锻件侧梁在另一翻转视角下的立体结构示意图；

图8是图6的俯视图；

图9是本发明纵置式双向动力输出电机机构与中心牵引和横向减振机构的装配爆炸示意图；

图10是本发明轴箱内置式一系悬挂机构的主视图；

图11是本发明锻件侧梁及轴箱装置的主视图；

图12是本发明两个锻件侧梁及轴箱装置与两个侧梁平衡连杆的装配爆炸示意图；

图13是本发明组合式抗侧滚扭杆及抗蛇行减振机构的装配爆炸示意图；

图14是本发明中心牵引和横向减振机构的装配爆炸示意图；

图15是本发明中心牵引和横向减振机构的主视图；

图16是本发明两个锻件侧梁及轴箱装置与组合式抗侧滚扭杆及抗蛇行减振机构的装配爆炸示意图；

图17是本发明电机纵置式模块化动力转向架在另一组装状态下的装配爆炸示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图3至图17所示，本发明的电机纵置式模块化动力转向架包括双向输出轴电机、两个轮对20、四个制动夹钳单元9、四个一系钢弹簧13、四个一系垂向减振器14、两个抗蛇行减振器15、两个二系垂向减振器16、两个齿轮箱19、两个二系横向减振器18和两个空气弹簧8，该装置还包括两个锻件侧梁1、纵置式电机外壳2、四个轮对内置式一系悬挂轴箱装置3、中心牵引座机构4、两个侧梁平衡连杆5、两个组合式连接座7、四个外壳侧梁连接柱10、门字型抗侧滚扭杆机构17、牵引座固定及减振机构6。

所述双向输出轴电机同轴固连于纵置式电机外壳2内，两个齿轮箱19旋转对称地布置在纵置式电机外壳2的两端；双向输出轴电机的前、后输出端分别通过伞齿轮与一个对应的齿轮箱19传动连接；从而彼此抵消两台电机的反向扭矩，以此优化动力转向架的整体力学稳定性和振动平衡特性。

如图5至图7所示，锻件侧梁1包括一体成型的锻件侧梁下盖板1-1、锻件侧梁上盖板1-2、中心单立板1-3、两个锻件帽筒1-4、两个锻件垂向减振器吊座1-5、两个锻件制动器吊座1-6、两个斜向过度连接座1-7、两个锻件横梁管连接座1-8和多个锻件铣削残留筋板1-9。

锻件侧梁下盖板1-1为倒置的等腰梯形板件框架；锻件侧梁上盖板1-2分别与锻件侧梁下盖板1-1两条腰线部位的中段固连，并成为其倒置等腰梯形的下底边；中心单立板1-3沿锻件侧梁下盖板1-1的板材宽度中心线布置于由锻件侧梁下盖板1-1和锻件侧梁上盖板1-2所共同合围形成的倒置等腰梯形框架内部，锻件侧梁下盖板1-1、锻件侧梁上盖板1-2、中心单立板1-3三者共同形成横断面为工字钢的承力结构，且中心单立板1-3与倒置等腰梯形框架内部的四个面一一对应垂直连接；斜向过度连接座1-7的上端板为呈钝角的弯折板件1-7-1，弯折板件1-7-1的水平段与锻件侧梁下盖板1-1的下盖板腰线上段1-1-1通过筋板固连，弯折板件1-7-1的斜段与锻件侧梁上盖板1-2的上端面固连，弯折板件1-7-1、下盖板腰线上段1-1-1、锻件侧梁上盖板1-2共同合围形成一个近似的平行四边形框架结构；斜向过度连接座1-7的平行四边形框架结构内部设有与中心单立板1-3共面的垂向加强筋板1-7-2；在锻件侧梁上盖板1-2上对应锻件侧梁1质心中轴线的位置设有锻件空簧安装管座1-2-1，两个斜向过度连接座1-7以锻件空簧安装管座1-2-1为轴线旋转对称布置；在其中一个垂向加强筋板1-7-2的端面上设有与其垂直固连的锻件横向减振器座1-7-3；位于中心单立板1-3一侧的锻件侧梁上盖板1-2上，左右对称地设有两个锻件制动器吊座1-6；位于中心单立板1-3另一侧的锻件侧梁上盖板1-2上，左右对称地设有两个平衡杆座孔1-2-2；锻件帽筒1-4与斜向过度连接座1-7的外端固连并一体成型，两个锻件帽筒1-4彼此镜像对称布置在同一锻件侧梁1的两侧端部，每个锻件帽筒1-4的远端外侧壁上均固连有一个对应的锻件垂向减振器吊座1-5；两个锻件横梁管连接座1-8镜像对称地垂直贯穿并固连于中心单立板1-3的中部；多个锻件铣削残留筋板1-9均两两一组，每一组锻件铣削残留筋板1-9均成双成对地垂直固连于中心单立板1-3或垂向加强筋板1-7-2的两个侧壁端面上；位于垂向加强筋板1-7-2上的每个锻件铣削残留筋板1-9，其两端均与弯折板件1-7-1和下盖板腰线上段1-1-1分别连接；位于中心单立板1-3中心线两侧的两组锻件铣削残留筋板1-9，其两端与锻件侧梁下盖板1-1和锻件侧梁上盖板1-2均分别连接；位于中心单立板1-3上的其余多组锻件铣削残留筋板1-9则均以对应的一个锻件横梁管连接座1-8为中心并呈放射线状将锻件横梁管连接座1-8与锻件侧梁上盖板1-2或锻件侧梁下盖板1-1连接起来；锻件横梁管连接座1-8的端部设有接口法兰盘1-8-1。

所述两个锻件侧梁1平行布置于纵置式电机外壳2的两侧，其二者以通过动力转向架质心的垂向中心线旋转对称布置，且其二者各自的平衡杆座孔1-2-2彼此相对；每两个互为镜像布置的外壳侧梁连接柱10共同构成一组，且其二者的邻近端均沿纵置式电机外壳2中段的同一条水平直径垂直固连于纵置式电机外壳2的外径侧壁上，每个外壳侧梁连接柱10的另一端均与两个锻件侧梁1上各自的一个对应的锻件横梁管连接座1-8通过螺栓同轴固连。

所述牵引座固定及减振机构6固连于纵置式电机外壳2中段的上部，其用于将两个侧梁平衡连杆5和中心牵引座机构4分别与纵置式电机外壳2连接固定；中心牵引座机构4的下部通过其悬挂式纵向牵引缓冲拉杆4-5与牵引座固定及减振机构6连接；两个二系横向减振器18彼此反向布置，其二者以中心牵引座机构4的垂向旋转中心线为轴，旋转对称地固连于中心牵引座机构4的前、后两端；每个二系横向减振器18的另一端分别通过橡胶节点与两个锻件侧梁1上各自的一个对应的锻件横向减振器座1-7-3固连。

两个侧梁平衡连杆5彼此平行且相对布置，每个侧梁平衡连杆5的中段均与牵引座固定及减振机构6固连，每个侧梁平衡连杆5的两端分别与两个锻件侧梁1上各自的一个对应的平衡杆座孔1-2-2轴连。

所述两个组合式连接座7以纵置式电机外壳2的轴线为对称轴互为镜像布置，其用于将门字型抗侧滚扭杆机构17两端的下部、两个二系垂向减振器16和两个抗蛇行减振器15以镜像对称的方式与两个锻件侧梁1的外侧分别固连；每个组合式连接座7均与一个对应锻件侧梁1外侧的两个锻件横梁管连接座1-8通过螺栓同轴固连；抗蛇行减振器15的一端与一个对应的组合式连接座7固连，抗蛇行减振器15的另一端用于同车体钢结构的下端面通过铰轴座转动连接；门字型抗侧滚扭杆机构17两端的下部分别与两个组合式连接座7一一对应且垂直固连；每个二系垂向减振器16的下部均与一个对应的组合式连接座7垂直固连，且每个二系垂向减振器16的上部均通过一个悬臂式橡胶节点17-3与一个对应的车体安装集成座17-4固定连接。

所述每个轮对内置式一系悬挂轴箱装置3均用于将一一对应的一个一系钢弹簧13和一个一系垂向减振器14以悬挂的方式安装在一个对应的锻件帽筒1-4下方；每个一系垂向减振器14的上端均与一个对应的锻件垂向减振器吊座1-5转动连接，一系垂向减振器14的下端与其对应的轮对内置式一系悬挂轴箱装置3的外端转动连接；每个一系钢弹簧13的上端均插入一个对应的锻件帽筒1-4内部并与其同轴连接；每个一系钢弹簧13的下端均同轴抵接于一个对应的轮对内置式一系悬挂轴箱装置3上；每个轮对内置式一系悬挂轴箱装置3及其对应的一个一系钢弹簧13和一个一系垂向减振器14三者共同形成一个轴箱内置式一系悬挂机构。锻件侧梁1的两端分别设有一个轴箱内置式一系悬挂机构，其三者共同构成一个锻件侧梁及轴箱装置。

每个齿轮箱19均与一个轮对20上的车轴同轴固连，其用于向轮对20提供旋转驱动力；每个轮对20车轴的两端均分别与一个对应轮对内置式一系悬挂轴箱装置3的内置轴承转动连接；每个制动夹钳单元9均固连于一个对应的锻件制动器吊座1-6下方，并布置于一片对应车轮的两侧，每个空气弹簧8分别与一个对应锻件侧梁1上的锻件空簧安装管座1-2-1同轴固连。

所述牵引座固定及减振机构6包括芯轴牵引拉杆座6-1、两个横向橡胶止挡座6-2和四个平衡杆中段固定座6-3，四个平衡杆中段固定座6-3共面，其四者的下端均与纵置式电机外壳2的径向外侧壁固连，且其四者两两一组关于纵置式电机外壳2的垂向轴线中垂面镜像对称；芯轴牵引拉杆座6-1垂直固连于纵置式电机外壳2径向外侧壁的顶部，且芯轴牵引拉杆座6-1到纵置式电机外壳2质心的水平距离为41；两个横向橡胶止挡座6-2关于纵置式电机外壳2的垂向轴线中垂面镜像对称，每个横向橡胶止挡座6-2上均设有一个彼此相对的横向橡胶止挡块6-2-1；每个外壳侧梁连接柱10均位于一个对应的平衡杆中段固定座6-3的下方；所述侧梁平衡连杆5包括固连于其连杆中段的两个平衡杆耳板5-1和位于其连杆两端的平衡杆轴座5-2，两个平衡杆耳板5-1彼此平行且镜像对称；每个侧梁平衡连杆5的中段均分别通过两个平衡杆耳板5-1与关于纵置式电机外壳2的垂向轴线中垂面镜像对称的两个平衡杆中段固定座6-3分别固连。双向输出轴电机、纵置式电机外壳2、两个齿轮箱19牵引座固定及减振机构6和四个外壳侧梁连接柱10共同构成一个纵置式双向动力输出电机机构。

所述门字型抗侧滚扭杆机构17包括水平横杆17-1、两个抗侧滚扭杆立柱17-2、两个悬臂式橡胶节点17-3和两个车体安装集成座17-4，悬臂式橡胶节点17-3的两端均设有悬臂座轴孔，水平横杆17-1的两端分别与一个对应的车体安装集成座17-4固连；两个悬臂式橡胶节点17-3分别固连于一个对应的车体安装集成座17-4相对端面，且悬臂式橡胶节点17-3的根部与水平横杆17-1固连；每个抗侧滚扭杆立柱17-2的上端均与一个对应悬臂式橡胶节点17-3的悬垂端固连；门字型抗侧滚扭杆机构17的两个抗侧滚扭杆立柱17-2下端分别与一个对应的组合式连接座7固连；车体安装集成座17-4的上端用于同车体钢结构的下端面固连。

所述组合式连接座7包括组合基座7-1、两个横梁管对接座7-2、抗蛇行减振器座7-3、二系垂向减振器座7-4和抗侧滚扭杆座7-5，两个横梁管对接座7-2彼此平行地固连于组合基座7-1同一侧壁上，抗蛇行减振器座7-3的下端垂直固连于组合基座7-1的中段；二系垂向减振器座7-4固连于组合基座7-1上与横梁管对接座7-2相对的另一侧壁的中段上，抗侧滚扭杆座7-5与二系垂向减振器座7-4毗邻且平行的固连于组合基座7-1的端部，且抗侧滚扭杆座7-5与抗蛇行减振器座7-3分别位于组合基座7-1中心的两侧。

所述每个组合式连接座7均通过其两个横梁管对接座7-2与一个对应锻件侧梁1外侧的锻件横梁管连接座1-8由螺栓固定连接；门字型抗侧滚扭杆机构17两端的每个抗侧滚扭杆立柱17-2下部均分别与一个对应的抗侧滚扭杆座7-5垂直固连；每个二系垂向减振器16的下部均与一个对应的二系垂向减振器座7-4垂直固连。由于二系垂向减振器16的上部通过悬臂式橡胶节点17-3与其毗邻的车体安装集成座17-4固连，二系垂向减振器16与其邻近的抗侧滚扭杆立柱17-2彼此平行，且二系垂向减振器16与其邻近的抗侧滚扭杆立柱17-2二者的下端均与对应的组合基座7-1固定，而抗侧滚扭杆立柱17-2的长度固定，由此将每个二系垂向减振器16通过其对应的一个悬臂式橡胶节点17-3与水平横杆17-1的一个对应端部共同构成一个结构紧凑的悬臂连杆机构。由两个二系垂向减振器16分别与组合式连接座7及其对应的抗蛇行减振器15共同构成一个组合式抗侧滚扭杆及抗蛇行减振机构，其能够使两个车体安装集成座17-4在通过水平横杆17-1保持连接的同时，还能通过两个悬臂连杆机构释放由两个锻件侧梁1错位运动而产生的垂向和纵向扭矩，进而达到更为理想的抗侧滚平衡效果。

所述轮对内置式一系悬挂轴箱装置3包括卡箍式轴箱3-1、轴箱外端垂向减振器座3-2、轴箱顶部一系弹簧定位座3-3、卡箍侧梁衔接轴座3-4、卡箍侧梁连杆3-5和卡箍悬挂轴座3-6，轴箱顶部一系弹簧定位座3-3的下方与卡箍式轴箱3-1径向外侧壁的顶部垂直固连；轴箱外端垂向减振器座3-2和卡箍侧梁衔接轴座3-4分别固连于卡箍式轴箱3-1径向外侧壁的左、右两侧；卡箍侧梁连杆3-5的两端分别与卡箍侧梁衔接轴座3-4以及卡箍悬挂轴座3-6轴连；每个轮对内置式一系悬挂轴箱装置3上的卡箍悬挂轴座3-6均与一个对应的锻件侧梁下盖板1-1固连，每个卡箍侧梁连杆3-5均与一个对应一系垂向减振器14的下部轴连；每个轴箱顶部一系弹簧定位座3-3的上端均与一个对应一一系钢弹簧13的底部同轴固连。

所述卡箍式轴箱3-1包括半环形下卡箍3-1-1、半环形上卡箍3-1-2和轮轴轴承；半环形下卡箍3-1-1和半环形上卡箍3-1-2彼此扣合并共同形成轴箱腔体，轴箱腔体的内侧壁与轮轴轴承的轴承外圈同轴固连；轴箱顶部一系弹簧定位座3-3是带有弹簧定位芯轴的圆盘结构，其圆盘下部垂直固连于半环形上卡箍3-1-2径向外侧壁的顶部，且轴箱顶部一系弹簧定位座3-3芯轴的轴线垂直于卡箍式轴箱3-1的卡箍轴线；所述位于同一个锻件侧梁1两侧的两个卡箍侧梁衔接轴座3-4，其二者的中心连线与该锻件侧梁1上两个锻件横梁管连接座1-8的中心连线重合。

所述中心牵引座机构4包括牵引座连接盘4-1、前悬臂座4-2、后悬臂座4-3中心牵引拉杆座4-4和悬挂式纵向牵引缓冲拉杆4-5，中心牵引拉杆座4-4垂直固连于牵引座连接盘4-1的底部中心，前悬臂座4-2和后悬臂座4-3分别与牵引座连接盘4-1的前、后侧壁端面固连；悬挂式纵向牵引缓冲拉杆4-5的一端通过橡胶节点与芯轴牵引拉杆座6-1固连，另一端通过橡胶节点与中心牵引拉杆座4-4固连；两个二系横向减振器18彼此反向布置，其二者以牵引座连接盘4-1的垂向旋转中心线为轴，旋转对称地分别与前悬臂座4-2和后悬臂座4-3固连。

所述牵引座连接盘4-1的垂向旋转中心线与牵引座固定及减振机构6的垂向旋转中心线重合，中心牵引拉杆座4-4的底部与纵置式电机外壳2之间留有空隙，且中心牵引拉杆座4-4的左、右两侧分别受到一个对应的横向橡胶止挡块6-2-1的碰撞缓冲和限位。中心牵引座机构4以及相对其旋转对称布置的两个二系横向减振器18三者共同构成中心牵引和横向减振机构。由于悬挂式纵向牵引缓冲拉杆4-5的两端均为具有一定刚度的橡胶节点，导致通过其将中心牵引拉杆座4-4于芯轴牵引拉杆座6-1连接后，中心牵引和横向减振机构下端与纵置式电机外壳2并不接触，而是由悬挂式纵向牵引缓冲拉杆4-5支撑并悬浮于纵置式电机外壳2的上方，而彼此反向布置的两个二系横向减振器18以及两个横向橡胶止挡座6-2则同时对中心牵引和横向减振机构的横向位移起到阻尼减振和极值限位作用，该结构设计与组合式抗侧滚扭杆及抗蛇行减振机构协同配合，可有效消除由锻件侧梁1和纵置式电机外壳2产生的横向、纵向、垂向以及蛇行扭摆、侧滚等全部振动，将转向架对车体的振动影响程度降到最低，从而确保车体的平衡稳定性和舒适性，并有效降低整体结构的疲劳损耗，大幅延长转向架和车体的使用寿命。

所述锻件侧梁下盖板1-1与水平面的夹角α1的取值范围是40°至50°，其最佳值为45°；卡箍侧梁衔接轴座3-4与卡箍式轴箱3-1二者的中心连线与水平面所成锐角α2的夹角取值范围是12°至15°，其最佳值为13°；中心单立板1-3的梯形的高度值是锻件侧梁下盖板1-1梯形高度值的65％。

所述锻件侧梁1上的全部锻件侧梁下盖板1-1、锻件侧梁上盖板1-2、中心单立板1-3、两个锻件帽筒1-4、两个锻件垂向减振器吊座1-5、两个锻件制动器吊座1-6、两个斜向过度连接座1-7、两个锻件横梁管连接座1-8和多个锻件铣削残留筋板1-9结构，均分别由初始的一整块锻造钢材毛坯件，经多步铣削或钻孔的机加工工序处理制造生成。

具体应用时，采用材质为Q355型号的锻造钢材毛坯件生成锻件侧梁1，锻件侧梁下盖板1-1、锻件侧梁上盖板1-2、中心单立板1-3、两个锻件帽筒1-4和锻件铣削残留筋板1-9的板件厚度均为20至30mm，其最佳值为25mm。

Claims (12)

1.电机纵置式模块化动力转向架，其包括双向输出轴电机、两个轮对(20)、四个制动夹钳单元(9)、四个一系钢弹簧(13)、四个一系垂向减振器(14)、两个抗蛇行减振器(15)、两个二系垂向减振器(16)、两个齿轮箱(19)、两个二系横向减振器(18)和两个空气弹簧(8)，其特征在于：该转向架还包括两个锻件侧梁(1)、纵置式电机外壳(2)、四个轮对内置式一系悬挂轴箱装置(3)、中心牵引座机构(4)、两个侧梁平衡连杆(5)、两个组合式连接座(7)、四个外壳侧梁连接柱(10)、门字型抗侧滚扭杆机构(17)、牵引座固定及减振机构(6)；

所述双向输出轴电机同轴固连于纵置式电机外壳(2)内，两个齿轮箱(19)旋转对称地布置在纵置式电机外壳(2)的两端；双向输出轴电机的前、后输出端分别通过伞齿轮与一个对应的齿轮箱(19)传动连接；

锻件侧梁(1)包括一体成型的锻件侧梁下盖板(1-1)、锻件侧梁上盖板(1-2)、中心单立板(1-3)、两个锻件帽筒(1-4)、两个锻件垂向减振器吊座(1-5)、两个锻件制动器吊座(1-6)、两个斜向过度连接座(1-7)、两个锻件横梁管连接座(1-8)和多个锻件铣削残留筋板(1-9)；

锻件侧梁下盖板(1-1)为倒置的等腰梯形板件框架；锻件侧梁上盖板(1-2)分别与锻件侧梁下盖板(1-1)两条腰线部位的中段固连，并成为其倒置等腰梯形的下底边；中心单立板(1-3)沿锻件侧梁下盖板(1-1)的板材宽度中心线布置于由锻件侧梁下盖板(1-1)和锻件侧梁上盖板(1-2)所共同合围形成的倒置等腰梯形框架内部，锻件侧梁下盖板(1-1)、锻件侧梁上盖板(1-2)、中心单立板(1-3)三者共同形成横断面为工字钢的承力结构，且中心单立板(1-3)与倒置等腰梯形框架内部的四个面一一对应垂直连接；斜向过度连接座(1-7)的上端板为呈钝角的弯折板件(1-7-1)，弯折板件(1-7-1)的水平段与锻件侧梁下盖板(1-1)的下盖板腰线上段(1-1-1)通过筋板固连，弯折板件(1-7-1)的斜段与锻件侧梁上盖板(1-2)的上端面固连，弯折板件(1-7-1)、下盖板腰线上段(1-1-1)、锻件侧梁上盖板(1-2)共同合围形成一个近似的平行四边形框架结构；斜向过度连接座(1-7)的平行四边形框架结构内部设有与中心单立板(1-3)共面的垂向加强筋板(1-7-2)；在锻件侧梁上盖板(1-2)上对应锻件侧梁(1)质心中轴线的位置设有锻件空簧安装管座(1-2-1)，两个斜向过度连接座(1-7)以锻件空簧安装管座(1-2-1)为轴线旋转对称布置；在其中一个垂向加强筋板(1-7-2)的端面上设有与其垂直固连的锻件横向减振器座(1-7-3)；位于中心单立板(1-3)一侧的锻件侧梁上盖板(1-2)上，左右对称地设有两个锻件制动器吊座(1-6)；位于中心单立板(1-3)另一侧的锻件侧梁上盖板(1-2)上，左右对称地设有两个平衡杆座孔(1-2-2)；锻件帽筒(1-4)与斜向过度连接座(1-7)的外端固连并一体成型，两个锻件帽筒(1-4)彼此镜像对称布置在同一锻件侧梁(1)的两侧端部，每个锻件帽筒(1-4)的远端外侧壁上均固连有一个对应的锻件垂向减振器吊座(1-5)；两个锻件横梁管连接座(1-8)镜像对称地垂直贯穿并固连于中心单立板(1-3)的中部；多个锻件铣削残留筋板(1-9)均两两一组，每一组锻件铣削残留筋板(1-9)均成双成对地垂直固连于中心单立板(1-3)或垂向加强筋板(1-7-2)的两个侧壁端面上；位于垂向加强筋板(1-7-2)上的每个锻件铣削残留筋板(1-9)，其两端均与弯折板件(1-7-1)和下盖板腰线上段(1-1-1)分别连接；位于中心单立板(1-3)中心线两侧的两组锻件铣削残留筋板(1-9)，其两端与锻件侧梁下盖板(1-1)和锻件侧梁上盖板(1-2)均分别连接；位于中心单立板(1-3)上的其余多组锻件铣削残留筋板(1-9)则均以对应的一个锻件横梁管连接座(1-8)为中心并呈放射线状将锻件横梁管连接座(1-8)与锻件侧梁上盖板(1-2)或锻件侧梁下盖板(1-1)连接起来；锻件横梁管连接座(1-8)的端部设有接口法兰盘(1-8-1)；

所述两个锻件侧梁(1)平行布置于纵置式电机外壳(2)的两侧，其二者以通过动力转向架质心的垂向中心线旋转对称布置，且其二者各自的平衡杆座孔(1-2-2)彼此相对；每两个互为镜像布置的外壳侧梁连接柱(10)共同构成一组，且其二者的邻近端均沿纵置式电机外壳(2)中段的同一条水平直径垂直固连于纵置式电机外壳(2)的外径侧壁上，每个外壳侧梁连接柱(10)的另一端均与两个锻件侧梁(1)上各自的一个对应的锻件横梁管连接座(1-8)通过螺栓同轴固连；

所述牵引座固定及减振机构(6)固连于纵置式电机外壳(2)中段的上部，其用于将两个侧梁平衡连杆(5)和中心牵引座机构(4)分别与纵置式电机外壳(2)连接固定；中心牵引座机构(4)的下部通过其悬挂式纵向牵引缓冲拉杆(4-5)与牵引座固定及减振机构(6)连接；两个二系横向减振器(18)彼此反向布置，其二者以中心牵引座机构(4)的垂向旋转中心线为轴，旋转对称地固连于中心牵引座机构(4)的前、后两端；每个二系横向减振器(18)的另一端分别通过橡胶节点与两个锻件侧梁(1)上各自的一个对应的锻件横向减振器座(1-7-3)固连；

两个侧梁平衡连杆(5)彼此平行且相对布置，每个侧梁平衡连杆(5)的中段均与牵引座固定及减振机构(6)固连，每个侧梁平衡连杆(5)的两端分别与两个锻件侧梁(1)上各自的一个对应的平衡杆座孔(1-2-2)轴连；

所述两个组合式连接座(7)以纵置式电机外壳(2)的轴线为对称轴互为镜像布置，其用于将门字型抗侧滚扭杆机构(17)两端的下部、两个二系垂向减振器(16)和两个抗蛇行减振器(15)以镜像对称的方式与两个锻件侧梁(1)的外侧分别固连；每个组合式连接座(7)均与一个对应锻件侧梁(1)外侧的两个锻件横梁管连接座(1-8)通过螺栓同轴固连；抗蛇行减振器(15)的一端与一个对应的组合式连接座(7)固连，抗蛇行减振器(15)的另一端用于同车体钢结构的下端面通过铰轴座转动连接；门字型抗侧滚扭杆机构(17)两端的下部分别与两个组合式连接座(7)一一对应且垂直固连；每个二系垂向减振器(16)的下部均与一个对应的组合式连接座(7)垂直固连，且每个二系垂向减振器(16)的上部均通过一个悬臂式橡胶节点(17-3)与一个对应的车体安装集成座(17-4)固定连接；

所述每个轮对内置式一系悬挂轴箱装置(3)均用于将一一对应的一个一系钢弹簧(13)和一个一系垂向减振器(14)以悬挂的方式安装在一个对应的锻件帽筒(1-4)下方；每个一系垂向减振器(14)的上端均与一个对应的锻件垂向减振器吊座(1-5)转动连接，一系垂向减振器(14)的下端与其对应的轮对内置式一系悬挂轴箱装置(3)的外端转动连接；每个一系钢弹簧(13)的上端均插入一个对应的锻件帽筒(1-4)内部，并与其同轴连接；每个一系钢弹簧(13)的下端均固连于一个对应的轮对内置式一系悬挂轴箱装置(3)上；

每个齿轮箱(19)均与一个轮对(20)上的车轴同轴固连，其用于向轮对(20)提供旋转驱动力；每个轮对(20)车轴的两端均分别与一个对应轮对内置式一系悬挂轴箱装置(3)的内置轴承转动连接；每个制动夹钳单元(9)均固连于一个对应的锻件制动器吊座(1-6)下方，并布置于一片对应车轮的两侧，每个空气弹簧(8)分别与一个对应锻件侧梁(1)上的锻件空簧安装管座(1-2-1)同轴固连。

2.如权利要求1所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述牵引座固定及减振机构(6)包括芯轴牵引拉杆座(6-1)、两个横向橡胶止挡座(6-2)和四个平衡杆中段固定座(6-3)，四个平衡杆中段固定座(6-3)共面，其四者的下端均与纵置式电机外壳(2)的径向外侧壁固连，且其四者两两一组关于纵置式电机外壳(2)的垂向轴线中垂面镜像对称；芯轴牵引拉杆座(6-1)垂直固连于纵置式电机外壳(2)径向外侧壁的顶部，且芯轴牵引拉杆座(6-1)到纵置式电机外壳(2)质心的水平距离为41；两个横向橡胶止挡座(6-2)关于纵置式电机外壳(2)的垂向轴线中垂面镜像对称，每个横向橡胶止挡座(6-2)上均设有一个彼此相对的横向橡胶止挡块(6-2-1)；每个外壳侧梁连接柱(10)均位于一个对应的平衡杆中段固定座(6-3)的下方；所述侧梁平衡连杆(5)包括固连于其连杆中段的两个平衡杆耳板(5-1)和位于其连杆两端的平衡杆轴座(5-2)，两个平衡杆耳板(5-1)彼此平行且镜像对称；每个侧梁平衡连杆(5)的中段均分别通过两个平衡杆耳板(5-1)与关于纵置式电机外壳(2)的垂向轴线中垂面镜像对称的两个平衡杆中段固定座(6-3)分别固连。

3.如权利要求2所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述门字型抗侧滚扭杆机构(17)包括水平横杆(17-1)、两个抗侧滚扭杆立柱(17-2)、两个悬臂式橡胶节点(17-3)和两个车体安装集成座(17-4)，悬臂式橡胶节点(17-3)的两端均设有悬臂座轴孔，水平横杆(17-1)的两端分别与一个对应的车体安装集成座(17-4)固连；两个悬臂式橡胶节点(17-3)分别固连于一个对应的车体安装集成座(17-4)相对端面，且悬臂式橡胶节点(17-3)的根部与水平横杆(17-1)固连；每个抗侧滚扭杆立柱(17-2)的上端均与一个对应悬臂式橡胶节点(17-3)的悬垂端固连；门字型抗侧滚扭杆机构(17)的两个抗侧滚扭杆立柱(17-2)下端分别与一个对应的组合式连接座(7)固连；车体安装集成座(17-4)的上端用于同车体钢结构的下端面固连。

4.如权利要求3所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述组合式连接座(7)包括组合基座(7-1)、两个横梁管对接座(7-2)、抗蛇行减振器座(7-3)、二系垂向减振器座(7-4)和抗侧滚扭杆座(7-5)，两个横梁管对接座(7-2)彼此平行地固连于组合基座(7-1)同一侧壁上，抗蛇行减振器座(7-3)的下端垂直固连于组合基座(7-1)的中段；二系垂向减振器座(7-4)固连于组合基座(7-1)上与横梁管对接座(7-2)相对的另一侧壁的中段上，抗侧滚扭杆座(7-5)与二系垂向减振器座(7-4)毗邻且平行的固连于组合基座(7-1)的端部，且抗侧滚扭杆座(7-5)与抗蛇行减振器座(7-3)分别位于组合基座(7-1)中心的两侧；

所述每个组合式连接座(7)均通过其两个横梁管对接座(7-2)与一个对应锻件侧梁(1)外侧的锻件横梁管连接座(1-8)由螺栓固定连接；门字型抗侧滚扭杆机构(17)两端的每个抗侧滚扭杆立柱(17-2)下部均分别与一个对应的抗侧滚扭杆座(7-5)垂直固连；每个二系垂向减振器(16)的下部均与一个对应的二系垂向减振器座(7-4)垂直固连。

5.如权利要求4所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述轮对内置式一系悬挂轴箱装置(3)包括卡箍式轴箱(3-1)、轴箱外端垂向减振器座(3-2)、轴箱顶部一系弹簧定位座(3-3)、卡箍侧梁衔接轴座(3-4)、卡箍侧梁连杆(3-5)和卡箍悬挂轴座(3-6)，轴箱顶部一系弹簧定位座(3-3)的下方与卡箍式轴箱(3-1)径向外侧壁的顶部垂直固连；轴箱外端垂向减振器座(3-2)和卡箍侧梁衔接轴座(3-4)分别固连于卡箍式轴箱(3-1)径向外侧壁的左、右两侧；卡箍侧梁连杆(3-5)的两端分别与卡箍侧梁衔接轴座(3-4)以及卡箍悬挂轴座(3-6)轴连；每个轮对内置式一系悬挂轴箱装置(3)上的卡箍悬挂轴座(3-6)均与一个对应的锻件侧梁下盖板(1-1)固连，每个卡箍侧梁连杆(3-5)均与一个对应一系垂向减振器(14)的下部轴连；每个轴箱顶部一系弹簧定位座(3-3)的上端均与一个对应一一系钢弹簧(13)的底部同轴固连。

6.如权利要求5所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述卡箍式轴箱(3-1)包括半环形下卡箍(3-1-1)、半环形上卡箍(3-1-2)和轮轴轴承；半环形下卡箍(3-1-1)和半环形上卡箍(3-1-2)彼此扣合并共同形成轴箱腔体，轴箱腔体的内侧壁与轮轴轴承的轴承外圈同轴固连；轴箱顶部一系弹簧定位座(3-3)是带有弹簧定位芯轴的圆盘结构，其圆盘下部垂直固连于半环形上卡箍(3-1-2)径向外侧壁的顶部，且轴箱顶部一系弹簧定位座(3-3)芯轴的轴线垂直于卡箍式轴箱(3-1)的卡箍轴线；所述位于同一个锻件侧梁(1)两侧的两个卡箍侧梁衔接轴座(3-4)，其二者的中心连线与该锻件侧梁(1)上两个锻件横梁管连接座(1-8)的中心连线重合。

7.如权利要求6所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述中心牵引座机构(4)包括牵引座连接盘(4-1)、前悬臂座(4-2)、后悬臂座(4-3)中心牵引拉杆座(4-4)和悬挂式纵向牵引缓冲拉杆(4-5)，中心牵引拉杆座(4-4)垂直固连于牵引座连接盘(4-1)的底部中心，前悬臂座(4-2)和后悬臂座(4-3)分别与牵引座连接盘(4-1)的前、后侧壁端面固连；悬挂式纵向牵引缓冲拉杆(4-5)的一端通过橡胶节点与芯轴牵引拉杆座(6-1)固连，另一端通过橡胶节点与中心牵引拉杆座(4-4)固连；两个二系横向减振器(18)彼此反向布置，其二者以牵引座连接盘(4-1)的垂向旋转中心线为轴，旋转对称地分别与前悬臂座(4-2)和后悬臂座(4-3)固连；

所述牵引座连接盘(4-1)的垂向旋转中心线与牵引座固定及减振机构(6)的垂向旋转中心线重合，中心牵引拉杆座(4-4)的底部与纵置式电机外壳(2)之间留有空隙，且中心牵引拉杆座(4-4)的左、右两侧分别受到一个对应的横向橡胶止挡块(6-2-1)的碰撞缓冲和限位。

8.如权利要求7所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述锻件侧梁下盖板(1-1)与水平面的夹角α1的夹角取值范围是40°至50°；卡箍侧梁衔接轴座(3-4)与卡箍式轴箱(3-1)二者的中心连线与水平面所成锐角α2的夹角取值范围是12°至15°；中心单立板(1-3)的梯形的高度值是锻件侧梁下盖板(1-1)梯形高度值的65％。

9.如权利要求7所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述锻件侧梁下盖板(1-1)与水平面的夹角α1的值为45°；卡箍侧梁衔接轴座(3-4)与卡箍式轴箱(3-1)二者的中心连线与水平面所成锐角α2的值为13°。

10.如权利要求8或9所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述锻件侧梁(1)上的全部锻件侧梁下盖板(1-1)、锻件侧梁上盖板(1-2)、中心单立板(1-3)、两个锻件帽筒(1-4)、两个锻件垂向减振器吊座(1-5)、两个锻件制动器吊座(1-6)、两个斜向过度连接座(1-7)、两个锻件横梁管连接座(1-8)和多个锻件铣削残留筋板(1-9)结构，均分别由初始的一整块锻造钢材毛坯件，经多步铣削或钻孔的机加工工序处理制造生成。

11.如权利要求10所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述锻件侧梁下盖板(1-1)、锻件侧梁上盖板(1-2)、中心单立板(1-3)、两个锻件帽筒(1-4)和锻件铣削残留筋板(1-9)的板件厚度均为20至30mm。

12.如权利要求10所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述锻件侧梁下盖板(1-1)、锻件侧梁上盖板(1-2)、中心单立板(1-3)、两个锻件帽筒(1-4)和锻件铣削残留筋板(1-9)的板件厚度值为25mm。

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