CN111137316A

CN111137316A - 轨道车辆转向架

Info

Publication number: CN111137316A
Application number: CN201911052454.2A
Authority: CN
Inventors: 阿兰·罗代; 鲁多维奇·福尔
Original assignee: Alstom Transport Technologies SAS
Current assignee: Alstom Transport Technologies SAS
Priority date: 2018-11-06
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2020-05-12
Anticipated expiration: 2039-10-31
Also published as: EP3650304A1; FR3088042A1; CN111137316B; FR3088042B1; ES2869933T3; EP3650304B1

Abstract

本发明涉及一种轨道车辆转向架，尤其是一种用于具有降低的地板的轨道车辆的转向架(10)，其包括：底盘(12)；和安装在底盘(12)上的四个轮子(14)，每个轮子(14)可绕各自的旋转轴线旋转，所述旋转轴线沿着相同的横向方向(Y‑Y')延伸，所述轮子(14)限定了其之间空间(E)，空间(E)在轮子(14)的延伸平面之间沿横向方向(Y‑Y')延伸，转向架(10)还包括：位于空间(E)外的四个发动机(16)；和位于空间(E)内的四个减速齿轮(18)。每个发动机(16)通过与一个所述轮子(14)相关联的一个所述减速齿轮(18)来驱动该轮子(14)，每个所述轮子(14)在机械上独立于其他所述轮子(14)。

Description

轨道车辆转向架

技术领域

本发明涉及一种具有降低的地板的轨道车辆的转向架，其类型包括：转向架底盘；和安装在底盘上的四个轮子，每个轮子可绕各自的旋转轴线相对于底盘旋转，所述各自的旋转轴线沿着相同的横向方向延伸，所述轮子限定了在它们之间的空间，所述空间在轮子的延伸平面之间沿横向方向延伸。

本发明还涉及一种包括这种转向架的轨道车辆。

背景技术

在轨道车辆中，特别是在用于城市内部运输的轨道车辆中，例如有轨电车，需要限制转向架的体积，以增加轿厢中旅客可进入的内部空间，同时将小体积的轨道车辆保持在轨道上。

减少车身下方的转向架的体积使得可以保持较低的地板，也就是说，可以在轨道车辆的整个表面上以基本相同的高度延伸并且相当接近地面。这有利于乘客在轿厢之间的流通以及从外部进入车辆，特别是对于那些难以走动的旅客，同时根据转向架使得座位数量最大化。

在转向架旋转的情况下，也就是说，在车身相对于转向架可旋转的情况下，车身下方的自由空间特别重要。使得上述空间既保持降低的地板高度的同时又允许这种旋转是转向架设计的主要限制因素。

然而，通过将所有质量朝相对于汽车侧向进行移动来减小车身下方转向架的体积，会大大增加轨道车辆的宽度和转向架的规矩，这对于城市环境中在地面上行驶的车辆是不符合要求的。

因此，期望提供一种轨道车辆转向架，其能够使得车辆具有整体的降低的地板，同时保持轨道车辆具有足够小的横向体积。

发明内容

因此，本发明涉及上述类型的转向架，其中，转向架还包括：

-四个组装在底盘上的发动机，沿横向方向位于空间外；和

-四个减速齿轮，沿横向方向位于空间内，

每个发动机被布置成通过与一轮子对应的一减速齿轮来驱动该轮子，每个轮子在机械上独立于其他轮子。

这种转向架使得有可能具有包括整体式降低的地板的轨道车辆，同时在轨道上保持可接受的体积，特别是关于侧向体积，这是因为并非所有质量都放置在限定于轮子之间的空间之外。

根据本发明的特定实施例，转向架包括以下一个或多个下列特征，可独立考虑或根据任何技术上可能的组合考虑：

-每个电动机沿着与横向方向正交的纵向方向相对于相应的轮子偏移；

-每个轮子安装在包含于轴箱中的相应轮毂上，与该轮子对应的减速齿轮也容纳在轴箱中；

-轴箱通过基本上沿横向方向延伸的端部横档成对地相互固定；

-通过第一悬架装置将轴箱固定在底盘上，每个第一悬架装置布置成允许轴箱仅沿基本垂直于横向方向的高度方向相对于底盘移动；

-每个发动机包括可绕平行于横向方向的相应旋转轴线相对于底盘旋转的轴，所述轴将发动机的输出端连接至相应的减速齿轮的输入端；

-转向架是枢转转向架，其包括承载横档，该承载横档包括绕着旋转轴线可旋转地铰接的滚珠轴承，该旋转轴线沿基本垂直于横向方向的高度方向延伸，该滚珠轴承用于支撑轨道车辆车身。

-承载横档包括在横向方向上在空间中延伸的中央部和在横向方向上将中央部延伸到空间外的两个侧向部，沿高度方向测得的该中央部的厚度，大于沿高度方向测量的侧向部的厚度，该高度方向基本垂直于横向方向；和

-转向架包括与轮子对应的四个制动装置，每个制动装置包括制动钳，该制动钳被布置为减慢对应的轮子的旋转，该制动钳沿高度方向布置为完全位于驱动该轮子的发动机的下方，该高度方向基本垂直于横向方向。

本发明还涉及一种轨道车辆，该轨道车辆包括至少一个如上所述的转向架，以及至少一个由转向架承载的车身，该车身包括至少十二个布置为与转向架对应的在同一层上的座椅，该车身还包括降低的地板，在整个层中基本上在同一高度上延伸。

附图说明

通过阅读以下作为示例提供并参考附图的描述，将会更好地理解本发明，其中：

图1是根据本发明第一实施例的转向架的立体图。

图2是沿图1的转向架的轴线II-II的剖视图。

图3是根据本发明另一实施例的转向架的立体图。

具体实施方式

图1和图2示出了根据本发明的第一实施方式的旨在用于装备轨道车辆的轨道车辆转向架10。

在下文中，沿轨道车辆的正常通行方向定义纵向方向X-X'，与纵向方向X-X'正交的横向方向Y-Y'在轨道车辆的正常行驶期间在水平面内延伸，高度方向Z-Z'基本上正交于横向方向Y-Y'和纵向方向X-X'。

转向架10适于安装在具有整体降低的地板的轨道车辆上。为此，应当理解，对应于该转向架10，轨道车辆包括至少一个轿厢，每个轿厢包括限定地板的车身，并且每个地板沿着高度方向Z-Z'基本在相同的高度延伸。因为整体的降低的地板，轨道车辆包括许多个对应于转向架的座椅，特别是在同一楼层(story)上符合转向架的至少十二个座椅。地板例如在距地面大致350mm至380mm的高度处延伸，该高度沿高度方向测量。

根据该第一实施例，转向架10是固定的转向架，即，旨在支撑轨道车辆的车体而不允许明显的相对旋转运动(即，幅度大于2°)的转向架。该相对旋转运动是车体相对于转向架10绕基本平行于高度方向Z-Z'的旋转轴进行的。

转向架10包括转向架底盘12以及四个轮子14，四个发动机16和四个减速齿轮18。

每个发动机16与单个轮子14和单个减速齿轮18对应，使得每个发动机16通过与之对应的减速齿轮18将仅与其对应的轮子14旋转。每个轮子14因此在机械上独立于其他轮子14。

转向架10还包括沿着纵向方向X-X’位于底盘12的两侧上的两个端部部件24，以及沿着横向方向Y-Y’位于底盘12的两侧上的两个鞍座26。

根据一个实施例，底盘12，也称为框架，包括两个横档30和两个纵梁32，在其各自的端部通过角件33组装在一起，以便形成在基本垂直于高度方向Z-Z'的平面内延伸的矩形。

横档30和纵梁32例如是具有细长形状的金属梁，分别基本上沿着横向方向Y-Y’和沿着纵向方向X-X’延伸。

横档30和纵梁32在正交于延伸方向的平面内具有I形的横截面。这意味着它们在该平面中的横截面具有这样的形状，该形状包括沿高度方向Z-Z'延伸的主段和在其各自的中部连接到主段末端的两个横向段，横向段与主段正交。

横档30和纵梁32的横截面的这种形状使它们具有更可靠的抗扭强度，这增加了底盘12的柔性(flexibility)。

在一种变型中，横档30和纵梁32具有L形，T形，Z形或其他形状的横截面，从而赋予它们适当的抗扭强度。

端部部件24使用两个相应的第一悬挂系统31和两个相应的铰接件35连接到底盘12。铰接件尤其是枢转连接件，使得端部部件24可相对于底盘12沿高度方向Z-Z′移动。

因此，第一悬挂系统31适于允许轴箱34相对于底盘12仅沿着高度方向行进，这使得可以使第一悬挂系统31保持小体积。通过底盘12的柔性，实现了第一悬挂系统的行进是限于沿高度方向Z-Z'的运动，该底盘12的柔性由横档30和纵梁32的形状赋予。

每个端部部件24包括两个通过端部横档36彼此固定的轴箱34。每个端部部件24承载两个轮子14，两个轮子14安装在包含在轴箱34中的相应轮毂38上，如图2所示。

轴箱34是具有大致平行六面体形状的金属壳体，并且在沿横向方向Y-Y’的内侧包括倾斜的侧面。

每个轴箱34包含一个轮毂38和一个减速齿轮18，减速齿轮18在对应发动机16的作用下机械地驱动轮毂38。

端部横档36是细长的金属梁，基本上平行于横向方向Y-Y’延伸，并且有利地具有如上所定义的I形横截面。

每个轮毂38被安装在相应的轴箱34中，绕基本平行于横向方向Y-Y’的旋转轴旋转，并承载单个轮子14。每个轮子14因此可绕着沿横向方向Y-Y’延伸的相应旋转轴线相对于底盘12旋转。

端部挡块36沿着高度方向Z-Z’在轮毂38的旋转轴下方延伸。对所有四个轮子14使用独立的轮毂38使得可以释放位于端部横档36上方的空间，并增加符合转向架10的自由体积。

如图1所示，每个鞍座26通过各自的铰接臂39A连接到底盘12。鞍座26还包括相应的第二悬架系统，其适于将鞍座26连接至转向架10所承载的轨道车辆车身。

每个第二悬架系统包括一个减震器39B和两组弹簧39C，每组弹簧都将车身连接到鞍座26。

由底盘12的拐角承载的每个发动机16是电动机，并且以已知的方式包括轴，该轴支承转子，该转子安装成在由定子胎体承载的定子中旋转，该轴的旋转发生在至少一个旋转轴承上。

因此，轴可绕着沿横向方向Y-Y’延伸的旋转轴相对于底盘12旋转。

轴经由联轴器49将发动机16的输出端连接至减速齿轮18的输入端，并且将发动机16产生的扭矩传递至减速齿轮18，最后传递至轮子14。

如图1和图2所示，轮子14限定了在它们之间的空间E，该空间E沿着横向方向Y-Y’在轮子14的平面之间延伸。

发动机16沿横向方向Y-Y’相对于轮子14布置在外部。就是说，每个发动机16位于半空间中，该半空间在与发动机16对应的轮子14的平面对应的底盘12相对的一侧上延伸。因此，发动机16沿着横向方向Y-Y’布置在由轮子14限定的空间的外。

减速齿轮18沿横向方向Y-Y’相对于轮子14向内放置。也就是说，每个减速齿轮18位于半空间中，该半空间在与减速齿轮18对应的轮子14的平面对应的底盘12相同的一侧上延伸。因此，减速齿轮18沿着横向方向Y-Y’布置在由轮子14限定的空间内。

每个减速齿轮18被布置成将旋转从一发动机16传递到承载有一轮子14的一轮毂38。减速齿轮18例如包括第一齿轮，该第一齿轮一方面与连接至联轴器49的第二齿轮协作，另一方面与连接至轮毂38的第三齿轮协作。

减速齿轮18除了调节发动机16与轮子14之间的传动比之外，还可以将扭矩从发动机16传递至轮子14而无需沿横向方向Y-Y′对准轮毂38的轴线和发动机的轴。因此，发动机16和轮子14沿着纵向方向X-X’偏移，这减小了转向架10的侧向体积。

转向架10有利地包括四个制动装置60，每个制动装置60适合于阻止相应的轮子14的旋转。

如图1所示，每个制动装置60包括制动钳62和由制动钳62的两个部件承载的两个制动片64。制动设备60能够通过制动钳62将制动片64紧贴在固定于轮子14上的制动盘66的相对侧上，以阻止轮子14的旋转。

每个制动装置60布置为完全位于与在该制动装置60处的轮子14所对应的发动机16的下方。就是说，制动钳62和制动片64位于半空间中，该半空间沿高度方向Z-Z’位于发动机16的下方。

在图3中示出了第二实施例。根据第二实施例的转向架10与第一实施例的不同之处在于以下所述。

根据该第二实施例，转向架10是枢转转向架。这意味着转向架10适于允许底盘12和轨道车辆车身之间的相对旋转运动，该相对旋转运动是绕基本平行于高度方向Z-Z'的垂直旋转轴进行，该相对旋转运动的最大幅度例如大于12°。轴箱34上的斜侧面的存在使得可以改善车身旋转的幅度。

转向架10包括通过第二悬挂系统连接至底盘12的承载横档80，该承载横档80承载滚珠轴承82，该滚珠轴承82适于绕沿高度方向Z-Z'延伸的旋转轴可旋转地固定至轨道车辆车身。

承载横档80沿着横向方向Y-Y’在底盘12上方延伸。

承重横档80包括承载滚珠轴承82的中央部84，沿横向方向Y-Y′向外延伸中央部84的两个侧向部88，以及相对于各自的中间的侧向部88沿横向方向Y-Y'向外延伸的两个端部90。

中央部84相对于轮子14和纵梁32沿着横向方向Y-Y’向内延伸，也就是说，在由轮子14限定的空间中。

端部90延伸到由轮子14限定的空间的外部。

承载横档80在端部90处支撑在第二悬架系统的弹簧39C上。中央部84沿高度方向Z-Z'低于端部90延伸，使得滚珠轴承82的高度通过降低中央部84来部分补偿。这使得可以减少与滚珠轴承82相关的体积。

如图3所示，承载横档80在中央部84处沿高度方向Z-Z'测得的厚度e₁大于侧向部88处的厚度e₂。这可以减小承载横档80在侧向部88和端部90处的体积，即，在体积至关重要的底盘12上方和在弹簧39C上方，同时在承载车体的滚轴轴承82处的中央部保持足够的厚度。

转向架10使得有可能具有包括整体降低的地板的轨道车辆，同时保持轨道上足够小的体积，特别是关于侧向或横向体积。实际上，发动机16和轴箱34布置在外部，从而留给转向架一个最大自由体积，以允许整体降低地板。然而，沿着纵向方向X-X’偏移的发动机16，轮子14和轴箱34的布置使得例如相对于直接传动系统在车身下方的侧向体积最小化。

转向架10的大量自由空间还使得可以将转向架10的相同结构用于枢转和非枢转应用，该自由体积允许车体在轴箱34之间的转向架10上方具有足够的旋转幅度。

Claims

1.一种转向架(10)，用于具有降低的地板的轨道车辆(10)，包括：

底盘(12)；和

安装在所述底盘(12)上的四个轮子(14)，每个所述轮子(14)可绕着相应的旋转轴线相对于所述底盘(12)旋转，各所述旋转轴线均沿横向方向(Y-Y')延伸，各所述轮子(14)定义出位于所述轮子(14)之间的一空间(E)，该空间(E)在所述轮子(14)的延伸平面之间沿所述横向方向(Y-Y')延伸，

其特征在于，所述转向架(10)还包括：

组装在所述底盘(12)上的四个发动机(16)，所述四个电机(16)在所述横向方向(Y-Y’)上位于所述空间(E)外；和

四个减速齿轮(18)，所述四个减速齿轮(18)在所述横向方向(Y-Y’)上位于所述空间(E)内，

每个所述发动机(16)被布置为通过与一个所述轮子(14)对应的一个所述减速齿轮(18)来驱动该轮子(14)，每个所述轮子(14)在机械上独立于其他所述轮子(14)。

2.根据权利要求1所述的转向架(10)，其特征在于，每个所述发动机(16)在正交于所述横向方向(Y-Y')的纵向方向(X-X')上相对于对应的所述轮子(14)偏移。

3.根据权利要求1所述的转向架(10)，其特征在于，每个所述轮子(14)安装在包含于轴箱(34)中的相应的轮毂(38)上，与该轮子(14)对应的所述减速齿轮(18)也包含于所述轴箱(34)中。

4.根据权利要求3所述的转向架(10)，其特征在于，所述轴箱(34)通过基本上沿所述横向方向(Y-Y’)延伸的端部横档(36)成对地彼此固定。

5.根据权利要求3所述的转向架(10)，其特征在于，所述轴箱(34)通过第一悬挂装置(31)连接到所述底盘(12)，每个所述第一悬挂装置(31)布置成允许所述轴箱(34)相对于所述底盘(12)仅沿基本垂直于所述横向方向(Y-Y')的高度方向(Z-Z')移动。

6.根据权利要求1所述的转向架(10)，其特征在于，每个所述发动机(16)包括轴，所述轴可绕平行于所述横向方向(Y-Y')的相应旋转轴线相对于所述底盘(12)旋转，所述轴将所述发动机(16)的输出端连接到相应的减速齿轮(18)的输入端。

7.根据权利要求1所述的转向架(10)，其特征在于，所述转向架(10)是枢转转向架，其包括承载横档(80)，所述承载横档包括滚珠轴承(82)，所述滚珠轴承构造为允许绕沿与所述横向方向(Y-Y')基本垂直的高度方向(Z-Z')延伸的旋转轴线旋转，所述滚珠轴承(82)用于支撑轨道车辆车身。

8.根据权利要求7所述的转向架(10)，其特征在于，所述承载横档(80)包括：

中央部(84)，在所述空间(E)中沿所述横向方向(Y-Y')延伸；和

两个侧向部(86)，沿所述横向方向(Y-Y')将所述中央部(84)延伸至所述空间(E)外；

其中，沿高度方向(Z-Z')测得的所述中央部(84)的厚度(e₁)，大于沿该高度方向(Z-Z')测得的所述侧向部(86)的厚度(e₂)，该高度方向(Z-Z')基本垂直于所述横向方向(Y-Y')。

9.根据权利要求1所述的转向架(10)，其特征在于，包括与所述轮子(14)相应的四个制动装置(60)，每个所述制动装置(60)包括制动钳(62)，所述制动钳用于减慢相应的所述轮子(14)的旋转，其中，在基本垂直于所述横向方向(Y-Y')的高度方向(Z-Z')上，所述制动钳(62)完全位于驱动该轮子(14)的发动机(16)的下方。

10.一种轨道车辆，其特征在于，包括：至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的转向架(10)；以及至少一个由所述转向架承载的车身，所述车身包括对应于所述转向架(10)布置在同一层上的至少十二个座椅，所述车身还包括一个降低的地板，该地板在整个所述层中基本上在同一高度上延伸。