CN111055871B - 转向架及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转向架及轨道车辆，属于轨道车辆技术领域，所述转向架包括构架组件，所述构架组件包括沿车辆行驶方向设置的两个侧梁，两个所述侧梁分布在车体的两侧；沿垂直于所述侧梁的方向，两个所述侧梁之间安装有两个横梁，两个横梁之间沿车辆行驶方向设置有纵梁；所述纵梁上设置有牵引拉杆座。本发明提供的转向架及轨道车辆，牵引拉杆座设置在纵梁上，使得两横梁之间的纵向梁承受牵引力，各种载荷能有效的均匀分布，避免局部应力过大的情况发生，能够提升车辆在运行时的平稳性及舒适性。

Description

转向架及轨道车辆

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种转向架。

背景技术

转向架是轨道车辆主要组成部分，其承受和传递来自各个方向的作用力，转向架的好坏对轨道车辆的安全运行有着重要的影响。

现有的转向架包括构架系统、轮对轴箱系统、一系悬挂系统、二系旋挂系统、中心牵引系统和基础制动系统。其中，构架系统包括侧梁和横梁，侧梁和横梁通过一个连接座焊接在一起，在侧梁上另外焊接有制动吊座；构架系统通过横梁来承载牵引及制动力，应力相对集中，影响轨道车辆的平稳性及舒适性。

发明内容

本发明提供了一种转向架及轨道车辆，能够提升车辆运行时的平稳性及舒适性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明一方面提供了一种转向架，包括构架组件；所述构架组件包括沿车辆行驶方向设置的两个侧梁，两个所述侧梁分布在车体的两侧；沿垂直于所述侧梁的方向，两个所述侧梁之间安装有两个横梁，两个横梁之间沿车辆行驶方向设置有纵梁；所述纵梁上设置有牵引拉杆座。

进一步的，还包括枕梁组件；所述枕梁位于构架组件的上方，且沿横梁的方向布置，所述枕梁与所述构架组件之间通过二系悬挂组件连接。

进一步的，所述二系悬挂组件包括螺旋钢弹簧、二系垂向减振器和抗侧滚扭杆；所述螺旋钢弹簧的两端分别与所述侧梁及所述枕梁抵接；所述二系垂向减振器的两端分别与所述侧梁及所述枕梁连接；所述抗侧滚扭杆包括扭杆和位于扭杆两端的两个扭臂，两个所述扭臂分别连接至所述枕梁的两端，所述扭杆安装在所述构架组件上。

进一步的，所述侧梁的外侧设置有第一垂减座，所述枕梁设置有第二垂减座；所述二系垂向减振器的两端分别连接在所述第一垂减座和第二垂减座上。

进一步的，所述侧梁的中部设置有第一弹簧座筒，所述枕梁设置有第二弹簧座筒；所述螺旋钢弹簧的一端安装在所述第一弹簧座筒内，另一端安装在所述第二弹簧座筒内。

进一步的，所述螺旋钢弹簧套接有防尘罩，所述防尘罩的两端分别与所述第一弹簧座筒和所述第二弹簧座筒连接。

进一步的，所述第二弹簧座筒设置在枕梁的上表面并朝向车体方向凸伸；所述第二弹簧座筒与所述车体之间设置有防磨垫。

进一步的，所述轨道车辆的转向架包括中央牵引组件；中央牵引组件包括牵引安装座、两个牵引支座及分别与所述牵引安装座、牵引支座连接的牵引钢丝绳；所述牵引安装座安装在所述牵引拉杆座上，所述牵引支座固定在车体上。

进一步的，所述牵引钢丝绳的两端设置有连接销头，所述牵引钢丝绳的两端分别通过所述连接销头与所述牵引支座及所述牵引安装座连接。

本发明另一方面提供了一种轨道车辆，包括所述的转向架。

与现有技术相比，本发明提供的转向架及轨道车辆具有以下优点；

本发明提供的转向架及轨道车辆，包括侧梁、横梁、纵梁及牵引拉杆座，位于车体两侧的侧梁通过两个横梁连接，横梁之间设置有纵梁，牵引拉杆座设置在纵梁上，使得两横梁之间的纵向梁承受牵引力，各种载荷能有效的均匀分布，避免局部应力过大的情况发生，能够提升车辆在运行时的平稳性及舒适性。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本发明提供的轨道车辆的转向架所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的转向架的结构示意图；

图2为图1中的构架组件结构示意图；

图3为图1中的枕梁结构示意图；

图4为图1中的抗侧滚扭杆结构示意图；

图5为图1中的旋转钢弹簧的结构示意图；

图6为图1中的中央牵引组件的结构示意图。

附图标记说明：

10-构架组件， 11-侧梁，

12-横梁， 13-纵梁，

14-牵引拉杆座， 15-第一弹簧座筒，

16-第一垂减座， 20-螺旋钢弹簧，

21-防尘罩， 22-防磨垫，

30-二系垂向减振器， 40-抗侧滚扭杆，

41-扭杆， 42-扭臂，

43-扭转臂， 50-枕梁，

51-第二弹簧座筒， 52-第二垂减座，

60-中央牵引组件， 61-牵引安装座，

62-牵引支座， 63-牵引钢丝绳。

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，旨在用于解释本发明，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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

如图1至图2所示，一种转向架，包括构架组件10，构架组件10包括沿车辆行驶方向设置的两个侧梁11，两个侧梁11分布在车体的两侧；沿垂直于侧梁11的方向，两个侧梁11之间安装有两个横梁12，两个横梁12之间沿车辆行驶方向设置有侧梁11；侧梁11上设置有牵引拉杆座14。

具体的，一种转向架，包括构架组件10、轮对轴箱定位组件、一系悬挂组件、二系悬挂组件、中央牵引组件60及枕梁50组件。构架组件10包括两个侧梁11、两个横梁12以及一个侧梁11，其中，侧梁11可采用多块钢板焊接而成，整体呈箱型结构，使侧梁11包括多个安装面，可提供其他组件的多个连接位点，同时也增强了侧梁11的整体的结构强度，保证了车辆行驶过程中的安全性。

两个侧梁11沿车辆行驶的方向分布在车体的两侧，侧梁11的中部可设置有凹陷，用于安装二系悬挂组件的弹性部件，侧梁11中部的凹陷为弹性部件提供变形空间，能够提升构架组件10的减振效果。

两个横梁12设置在两个侧梁11之间，且横梁12垂直于侧梁11安装，即横梁12沿车体的横向安装；横梁12可采用具有一定壁厚的空心管柱制作，横梁12两端与侧梁11连接，横梁12和侧梁11可通过焊接连接在一起。在横梁12之间设置有侧梁11，侧梁11沿车体的纵向安装，侧梁11上设置有牵引拉杆座14。本实施例中，两个横梁12可关于两个侧梁11中部连线对称布置，牵引拉杆座14可设置在整个构架组件10的中心处，有利于构件组件的稳定性，进而使车辆运行平稳

侧梁11的端部通过一系悬挂组件与轮对轴向定位组件连接，车辆的驱动装置与牵引拉杆座14连接，牵引拉杆座14通过中央牵引组件60将驱动力及制动力传递至构架组件10，用于带动车轮的前进、后退及转向。

本实施例中，转向架的牵引拉杆座14设置在构架组件10两横梁12之间的纵向梁上，使得两横梁12之间的纵梁13承受牵引力，使得各种载荷能有效的均匀分布，避免局部应力过大，能够提升车辆在运行时的平稳性及舒适性。

如图3所示，转向架还包括枕梁50，枕梁50位于构架组件10的上方，且沿横梁12的方向布置，枕梁50与构架组件10之间通过二系悬挂组件连接。

具体的，枕梁50用于连接位于车体两侧的侧梁11，枕梁50沿横梁12的方向布置，可将枕梁50优选的设置在两个横梁12之间的上方空间内，且枕梁50的两端分别位于侧梁11中部的上方，且枕梁50与构架组件10之间通过二系悬挂组件连接。枕梁50设置在构架组件10的上方，使构架组件10独成一体，实现了构架组件的模块化设计，避免了大量的车体接口。

如图4及图1所示，二系悬挂组件包括螺旋钢弹簧20、二系垂向减振器30和抗侧滚扭杆40；螺旋钢弹簧20的两端分别与侧梁11及枕梁50抵接；二系垂向减振器30的两端分别与侧梁11及枕梁50连接；抗侧滚扭杆40包括扭杆41和位于扭杆41两端的两个扭臂42，两个扭臂42分别连接至枕梁50的两端，扭杆41安装在构架组件10上。

具体的，二系悬挂组件包括螺旋钢弹簧20、二系垂向减振器30和抗侧滚扭杆40。侧梁11的中部位置可设置有第一凹陷，枕梁50可设置有与第一凹陷相对应的第二凹陷，螺旋钢弹簧20的一端与第一凹陷抵接，螺旋钢弹簧20的另一端与第二凹陷抵接，螺旋钢弹簧20的两端分别设置在第一凹陷和第二凹陷内。侧梁11中部设置有第一凹陷及枕梁50设置有第二凹陷，其便于螺旋弹簧的安装，并且限制了螺旋钢弹簧20在枕梁50和侧梁11之间的摆动范围，提高了螺旋弹簧安装的稳固性。二系垂向减振器30垂向安装在枕梁50和侧梁11之间，用于减轻侧梁11和枕梁50之间的振动传递，提升车辆在运行的平稳性及舒适性。

抗侧滚扭杆40主要由扭杆41及位于扭杆41两端的扭臂42，扭杆41可以采用刚度和强度较大的材料制作，一般采用优质合金钢和热轧弹簧钢制作，并且采用适当的增加强度的加工工艺，例如回火、淬火，高频淬火和喷丸处理等。扭杆41通过固定在构架组件上的支撑座与构架组件10相连，扭杆41通过扭转臂43与扭臂42连接，扭臂42的一端通过球关节与枕梁50上的抗侧滚扭杆安装座连接。

当车体发生侧滚时，车体会带动两扭臂42运动，两个扭转臂43对扭杆41分别有一个相互反向的力与力矩的作用，导致扭杆41产生扭转弹性塑性变形。扭杆41的变形会产生一反力矩，此反力矩总是与车体侧滚角角位移的方向相反，对车体的侧滚起到约束作用。当车体发生垂向振动时，两个扭臂42同时上下运动，扭杆41绕着两个支撑座转动，扭杆41不受力，也不产生扭矩，所以不会影响车体的垂向振动。当车体横摆时，两个扭臂42的端部都安装有关节轴承，(比如球轴承、橡胶关节等)，因此允许扭臂42横向移动，因此抗侧滚扭杆40也不影响车体的横摆振动。同样的，抗侧滚扭杆40对车体的点头、摇头及纵向振动也不产生作用。

请参阅图1至图3，侧梁11的外侧设置有第一垂减座16，枕梁50设置有第二垂减座52，二系垂向减振器30的两端分别连接在第一垂减座16和第二垂减座52上。

具体的，二系垂向减振器30垂向安装在枕梁50和侧梁11之间，用于减轻侧梁11和枕梁50之间的振动传递，枕梁50的外侧设置有第一垂减座16，枕梁50设置有第二垂减座52，第二垂减座52位于第一垂减座16的正上方。第一垂减座16和第二垂减座52设置有双耳结构，二系垂向减振器30的两端分别插入双耳结构中，并通过销轴铰接在第一垂减座16和第二垂减座52上，二系垂向减振器30通过第一垂减座16和第二垂减座52分别连接在枕梁50和侧梁11上，实现二系垂向减振器30的快速安装，同样的，第一垂减座16和第二垂减座52能够增强二系垂向减振器30与枕梁50和侧梁11的连接强度，提高二系垂向减振器30的工作可靠度。

请参阅图2及图3，侧梁11的中部设置有第一弹簧座筒15，枕梁50设置有第二弹簧座筒51，螺旋钢弹簧20的一端安装在第一弹簧座筒15内，另一端安装在第二弹簧座筒51内。

具体的，第一弹簧座筒15可以选用环形壁板制作，其一端固定侧梁11的第一凹陷处的上表面，并垂直于侧梁11安装；第二弹簧座筒51同样选用环形壁板制作，且固定在枕梁50的下表面上，且第二弹簧座筒51与第一弹簧座筒15相对设置，螺旋钢弹簧20一端安装在第一弹簧座筒15内，另一端安装在第二弹簧座筒51内。可以理解的是，第一弹簧座筒15和第二弹簧座筒51的筒径与螺旋钢弹簧20间隙配合，使螺旋钢弹簧20能够插入第一弹簧座筒15和第二弹簧座筒51内即可。

本实施例中，螺旋钢弹簧20的两端插入第一弹簧座筒15和第二弹簧座筒51内，可有效防止螺旋钢弹簧20在枕梁50和侧梁11之间左右摆动，使螺旋钢弹簧20沿其轴向伸缩变形，可提高二系悬挂组件的减振性能。

如图5所示，螺旋钢弹簧20套接有防尘罩21，防尘罩21的两端分别与第一弹簧座筒15和所述第二弹簧座筒51连接。

具体的，在螺旋钢弹簧20外侧设置有防尘罩21，防止雨水或者其他污物进入第一弹簧座筒15和第二弹簧座筒51内，以避免螺旋钢弹簧20出现锈蚀等问题，影响螺旋钢弹簧20的减振性能，进而提升了转向架的减振的可靠性和运行安全性。

防尘罩21可采用弹性橡胶制作，并且防尘罩21能够在螺旋钢弹簧20的安装方向上进行上下运动，防尘罩21可拆卸安装在第一弹簧座筒15和第二弹簧座筒51之间，例如防尘罩21可通过螺栓安装在第一弹簧座筒15和第二弹簧座筒51上，便于更换拆卸防尘罩21，并可对螺旋钢弹簧20快速进行检修。

在上述实施例的基础上，第二弹簧座筒51设置在枕梁50的上表面并朝向车体方向凸伸，第二弹簧座筒51与车体之间设置有防磨垫22。

具体的，第二弹簧座筒51可设置在枕梁50的上表面，且第二弹簧座筒51远离枕梁50的一端封闭，枕梁50设置有与第二弹簧座筒51连通的圆形通孔，通孔的孔径与第二弹簧座筒51的内径相同或大于第二弹簧座筒51的内径；螺旋钢弹簧20的一端安装在第一弹簧座筒15内，另一端穿过枕梁50安装在第二弹簧座筒51内，并抵接在第二弹簧座筒51的顶部。可以理解的是，第二弹簧座筒51可以由枕梁50向上凸伸并相对枕梁50具有一定高度的环形凸块，在环形凸块内设置有环形安装槽，环形安装槽与枕梁50的圆形通孔连通，使螺旋钢弹簧20穿过枕梁50，并抵接在环形安装槽的底部，同样实现了枕梁50与螺旋钢弹簧20的抵接。

本实施例中，在第二弹簧座筒51的顶部和侧壁设置有防磨垫22，可有效防止车体对第二弹簧座筒51的磨损；再者第二弹簧座筒51的设置在枕梁50的上表面，可增加螺旋钢弹簧20的变形空间，提高转向架的减振性能。

如图6所示，转向架包括中央牵引组件60，中央牵引组件60包括牵引安装座61、两个牵引支座62及分别与牵引安装座61、牵引支座62连接的牵引钢丝绳63，牵引安装座61安装在牵引拉杆座14上，牵引支座62固定在车体上。

具体的，转向架设置有中央牵引组件60，用于车体和转向架之间的传递力的装置。中央牵引组件60包括牵引安装座61、两个牵引支座62；两个牵引支座62分别位于牵引安装座61的左右两侧，牵引支座62分别与车体固定连接，两个牵引支座62通过牵引钢丝绳63与牵引安装座61连接，牵引安装座61与牵引拉杆座14连接。

车辆的驱动装置通过牵引拉杆座14将驱动力或者制动传递至牵引安装座61，并由牵引安装座61分别通过双牵引钢丝绳63分配给左右两侧的牵引支座62上，并调整车辆的运行状态。

本实施例中，转向架的中央牵引组件60采用的是双牵引钢丝绳组成的牵引方式，一方面，不仅可以降低牵引装置的横向刚度，而且可以抵消在曲线通过时纵向力带来的横向分力，同时因为采用了柔性钢丝绳进行牵引减小了制动及车辆启动时对车体的冲击，对转向架的安全性和舒适性有着比刚性牵引拉杆更优越的性能。另一方面合理布置了各部件的占用位置和空间，相比现有技术中，牵引拉杆和牵引体作为牵引装置，有利于降低有轨车辆车身的高度，减小了转向架点头及横向等运动对车体的影响。

在上述实施例的基础上，牵引钢丝绳63的两端设置有连接销头，牵引钢丝绳63的两端分别通过连接销头与牵引支座62及牵引安装座61连接。具体的，牵引钢丝绳63的两端分别连接有连接销头，连接销头设置有插接槽，在插接槽的侧壁设置有螺栓安装孔，牵引钢丝绳63的一端通过连接销头与牵引支座62的安装轴座连接，牵引支座62的安装轴座插入插接槽中，并在插接槽的一侧安装螺栓，螺栓穿过安装轴座及插接槽的另一侧槽壁并通过螺母固定。牵引钢丝绳63的另一端与牵引安装座61的安装轴销连接，安装轴销插入位于两侧的牵引钢丝绳63的连接销头的插接槽内，并通过螺栓固定。

本实施例中，牵引钢丝绳63通过连接销头与牵引支座62和牵引安装座61可拆卸安装，方便更换拆卸牵引钢丝绳63。

本发明实施例提供的轨道车辆，包括上述转向架，其中组成转向架的枕梁50及构架组成10单独设置，实现了构架组成10的模块化设计，避免了大量的车体接口，而且二系悬挂组件采用螺旋钢弹簧20代替空气弹簧，使轨道车辆性能稳定，结构简单可靠并能保证车辆在运行时具有优越的平稳性、安全性和舒适性。

转向架的中央牵引组件60采用的是双牵引钢丝组成的牵引方式，不仅可以降低牵引装置的横向刚度，而且可以抵消在曲线通过时纵向力带来的横向分力，同时因为采用了柔性钢丝绳进行牵引减小了制动及车辆启动时对车体的冲击，对有轨车辆的安全性和舒适性比采用刚性牵引拉杆更优越。

轨道车辆的牵引拉杆座14设置在构架组件两横梁12之间的纵向梁上，使得两横梁12之间的纵向梁承受牵引力，使得各种载荷能有效的均匀分布，避免局部应力过大的情况，提升车辆在运行的平稳性及舒适性。

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 (3)

1.一种转向架，其特征在于，包括构架组件和枕梁组件；

所述构架组件包括沿车辆行驶方向设置的两个侧梁，两个所述侧梁分布在车体的两侧；

沿垂直于所述侧梁的方向，两个所述侧梁之间安装有两个横梁，两个横梁之间沿车辆行驶方向设置有纵梁；

所述纵梁上设置有牵引拉杆座；

所述枕梁位于构架组件的上方，沿横梁的方向布置，所述枕梁与所述构架组件之间通过二系悬挂组件连接；

其中，所述二系悬挂组件包括螺旋钢弹簧、二系垂向减振器和抗侧滚扭杆；

所述螺旋钢弹簧的两端分别与所述侧梁及所述枕梁抵接；

所述二系垂向减振器的两端分别与所述侧梁及所述枕梁连接；

所述抗侧滚扭杆包括扭杆和位于扭杆两端的两个扭臂，两个所述扭臂分别连接至所述枕梁的两端，所述扭杆安装在所述构架组件上；

所述侧梁的中部设置有第一弹簧座筒，所述枕梁设置有第二弹簧座筒；

所述螺旋钢弹簧的一端安装在所述第一弹簧座筒内，另一端安装在所述第二弹簧座筒内；

所述螺旋钢弹簧套接有防尘罩，所述防尘罩的两端分别与所述第一弹簧座筒和所述第二弹簧座筒连接；

所述第二弹簧座筒设置在枕梁的上表面并朝向车体方向凸伸；

所述第二弹簧座筒与所述车体之间设置有防磨垫；

所述转向架包括中央牵引组件，所述中央牵引组件包括牵引安装座、两个牵引支座及分别与所述牵引安装座、牵引支座连接的牵引钢丝绳；

所述牵引安装座安装在所述牵引拉杆座上，所述牵引支座固定在车体上；

所述牵引钢丝绳的两端设置有连接销头，所述牵引钢丝绳的两端分别通过所述连接销头与所述牵引支座及所述牵引安装座连接。

2.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述侧梁的外侧设置有第一垂减座，所述枕梁设置有第二垂减座；

所述二系垂向减振器的两端分别连接在所述第一垂减座和第二垂减座上。

3.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求1-2任一项所述的转向架。

Images