CN112268716A - 一种齿轨试验转向架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种齿轨试验转向架，包括构架和两个轮对，每个轮对通过轴箱与构架连接，还包括齿轮、齿轮调高装置、齿轮牵引电机和轮对牵引电机，两个轮对为第一轮对和第二轮对，第一轮对上设有齿轮，齿轮用于与齿轨啮合，齿轮通过齿轮牵引电机驱动；第二轮对通过轮对牵引电机驱动；齿轮调高装置与齿轮固定，齿轮调高装置用于调整齿轮的啮合高度。本发明转向架的结构合理、功能全面，可有效满足齿轨及其附属轨道结构系统的试验需求，为实际工程应用提供参考依据。

Description

一种齿轨试验转向架

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，特别是一种齿轨试验转向架。

背景技术

齿轨铁路凭借其自身系统特点，在欧洲的山地轨道交通中有着广泛的应用，并极大地促进了当地的旅游产业。目前，国内尚无该制式轨道交通的工程应用，但为了加快该制式轨道交通工程设计及产业发展，相关技术人员正针对齿轨系统及其附属轨道结构，如齿轨道岔及入齿过渡装置，积极地开展关键技术研究。在实际工程应用前，需开展大量的齿轨及其附属轨道结构系统试验研究，因此需要具有满足相关功能条件的转向架进行配合试验，为工程应用积累试验数据。

因此，如何设计一种结构合理、功能齐全的适用于齿轨及其附属轨道结构系统的试验用转向架是该领域技术人员亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术缺乏用于开展齿轨及其附属轨道结构系统试验研究的转向架，提供一种齿轨试验转向架。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种齿轨试验转向架，包括构架和两个轮对，两个轮对通过轴箱与构架连接，还包括齿轮、齿轮调高装置、齿轮牵引电机和轮对牵引电机，两个轮对为第一轮对和第二轮对，第一轮对上设有齿轮，齿轮用于与齿轨啮合，齿轮通过齿轮牵引电机驱动；第二轮对通过轮对牵引电机驱动；齿轮调高装置与齿轮固定，齿轮调高装置用于调整齿轮的高度。

本发明提供一种用于齿轨试验的转向架，通过齿轮牵引电机和轮对牵引电机分别驱动齿轮和第二轮对，当在由钢轨向齿轨过渡地段进行齿轮啮合试验时，在传统钢轨地段采用轮对牵引电机驱动转向架，在进入齿轨地段时采用齿轮牵引电机驱动转向架；并根据实际工况采用齿轮调高装置调整齿轮与齿轨之间的啮合关系，使转向架能够稳定运行，满足齿轨及其附属轨道结构系统的试验需求，以便进行下一步试验的数据收集；齿轮的高度可调有利于有效开展不同齿轮啮合高度下的动态试验，为实际工程应用提供参考依据。

优选地，齿轮包括固定轴，齿轮牵引电机通过减速箱连接固定轴；轮对包括车轴，固定轴空套于第一轮对的车轴上。齿轮与第一轮对之间能够相对转动，将齿轮空套于第一轮对上时，齿轮与第一轮对之间存在间隙，为齿轨啮合提供一定的余量可调(余量即为间隙配合时所存在的直径差)，以供适应不同工况。

优选地，轮对牵引电机通过减速箱连接第二轮对的车轴。

优选地，齿轮调高装置包括滑块、调高框架和调节螺钉，固定轴的两侧分别固定连接滑块，调高框架设有两个相对设置的滑槽，调高框架供两侧滑块移动，滑槽与滑块形状适配，两侧滑块分别通过调节螺钉与调高框架连接。通过调节螺钉调整齿轮高度，调节螺钉带动与齿轮固定的滑块，使滑块沿调高框架上的滑槽移动，以适应不同工况下齿轨与齿轮之间的不同啮合状态，并用来试验和判断某啮合状态下齿轮的啮合性能。

优选地，齿轮牵引电机的输出轴尾端设有转动惯量配块。转动惯量配块使齿轮具有不同等级的等效转动惯量，转动惯量配块可根据实际需要进行选配，用来模拟转向架在不同等效转动惯量下的齿轮与齿轨及其附属轨道结构间的冲击。

优选地，齿轮牵引电机和轮对牵引电机分别通过离合器与对应减速箱连接。

优选地，齿轮牵引电机和轮对牵引电机的输出轴上分别设有刹车装置，用于保证试验转向架能够有效制动。

优选地，构架中部设有横梁，齿轮牵引电机和轮对牵引电机固定于横梁上，使转向架结构合理，均衡受力。

优选地，齿轮牵引电机和轮对牵引电机的位置相对且反向设置，使转向架结构合理，均衡受力。

优选地，轴箱与构架之间设有减振装置，以减缓齿轮与齿轨间的冲击并衰减振动，保证试验所需的减隔振要求。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的转向架结构合理、功能全面，可有效满足齿轨及其附属轨道结构系统的试验需求，如可用于无齿轨的轮轨地段到与齿轨地段，试验齿轮的啮合性能，或者将该转向架用于齿轨道岔过渡装置，试验齿条和齿轮的啮合性能，观察能否顺利通过道岔过渡装置等，为实际工程应用提供参考依据。

2、本发明转向架中的齿轮结构高度及等效转动惯量均可调节，可有效满足不同工况下的试验要求，对环境的适应力高。

附图说明

图1是一种齿轮试验转向架的俯视图。

图2是图1中转向架的正视图。

图3是图1中转向架的左视图。

图4是齿轮试验转向架的立体结构示意图。

图5是图4中转向架的另一角度结构示意图。

图标：1-轮对；2-构架；21-横梁；3-齿轮；41-调高框架；42-滑槽；43-调节螺钉；44-滑块；5-转动惯量配块；61-轮对牵引电机；62-齿轮牵引电机；7-减速箱；8-离合器；9-刹车装置；10-轴箱；11-减振装置。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种齿轨试验转向架，如图1-图5，主要包括构架2、轮对1、齿轮3、齿轮调高装置、转动惯量配块5、牵引与制动系统、减速箱7、离合器8和减振装置11。

构架2包括横梁21、侧梁以及前后两个端梁，构架2整体呈“日”字型。

轮对1包括第一轮对和第二轮对，两个轮对1相对设置。轮对1外侧设有轴箱10，轴箱10装设在轮对1车轴的轴颈上，用来安设轴承，轴箱10将轮对1和构架2联系在一起，使轮对1沿钢轨的滚动转换为车体沿线路的平动。

第一轮对的中部设有齿轮3，齿轮3用于与齿轨啮合。齿轮3通过齿轮固定轴空套于第一轮对的车轴上，齿轮固定轴与第一轮对车轴的轴向一致。齿轮3通过齿轮调高装置调整相对高度，以使齿轮3与齿轨啮合性能良好，适应不同工况下的试验。具体地，齿轮调高装置包括调高框架41、滑块44和调节螺钉43，调高框架41的内侧设有两个位置相对的滑槽42，滑槽42与滑块44大小适配，供滑块44移动。齿轮3固定轴的两侧分别设有滑块44，滑块44的顶部通过调节螺钉43与调高框架41顶部连接，两侧滑块44均固定于调高框架41内侧的滑槽42中。通过调节螺钉43即可实现调节滑块44的高度，进而调整齿轮3的相对高度；齿轮3的高度可调有利于有效开展在不同齿轮啮合高度下的动态试验。

轴箱10和构架2之间设有减振装置11，用以减缓齿轮3与齿轨之间的冲击并衰减振动，减振装置11主要为减振弹簧，保证试验所需的减隔振要求。

牵引与制动系统包括轮对牵引电机61和齿轮牵引电机62，轮对牵引电机61和齿轮牵引电机62的位置相对且反向设置，相互独立；轮对牵引电机61和齿轮牵引电机62分别固定在构架2的横梁21上。轮对牵引电机61通过轮对减速箱7驱动第二轮对，轮对牵引电机61通过离合器8与轮对减速箱7输入端连接，轮对减速箱7的输出端与第二轮对的车轴固定；齿轮牵引电机62通过齿轮减速箱7驱动齿轮3，齿轮牵引电机62通过另一离合器8与齿轮减速箱7输入端连接，齿轮减速箱7输出端与齿轮固定轴固定。当将该试验转向架用于由钢轨向齿轨过渡地段来试验齿轮3的啮合性能时，在钢轨无齿轨地段通过传统轮对1进行驱动(轮对牵引电机61工作)，在有齿轨地段通过齿轮3进行驱动(齿轮牵引电机62工作)。其中，相关电机功率可根据所需试验速度要求进行特别选配。

进一步地，齿轮牵引电机62的输出轴尾端可连接至少一个转动惯量配块5，以使齿轮3具有不同等级的等效转动惯量，转动惯量配块5可根据实际需要进行选配。该转动惯量配块5可使转向架能够模拟在不同等效转动惯量下的齿轮与齿轨及其附属轨道结构间的冲击，有效支撑齿轨系列结构的不同载荷冲击下的试验。此外，为保证试验转向架能够进行有效制动，在轮对牵引电机61和齿轮牵引电机62的输出轴上还设有刹车装置9。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种齿轨试验转向架，包括构架(2)和两个轮对(1)，每个所述轮对(1)通过轴箱(10)与所述构架(2)连接，其特征在于，还包括齿轮(3)、齿轮调高装置、齿轮牵引电机(62)和轮对牵引电机(61)，两个所述轮对(1)为第一轮对和第二轮对，所述第一轮对上设有所述齿轮(3)，所述齿轮(3)用于与齿轨啮合，所述齿轮(3)通过所述齿轮牵引电机(62)驱动；所述第二轮对通过所述轮对牵引电机(61)驱动；所述齿轮调高装置与所述齿轮(3)固定，所述齿轮调高装置用于调整所述齿轮(3)的高度。

2.根据权利要求1所述的一种齿轨试验转向架，其特征在于，所述齿轮(3)包括固定轴，所述齿轮牵引电机(62)通过减速箱(7)连接所述固定轴；所述轮对(1)包括车轴，所述固定轴空套于所述第一轮对的车轴上。

3.根据权利要求2所述的一种齿轨试验转向架，其特征在于，所述轮对牵引电机(61)通过减速箱(7)连接所述第二轮对的车轴。

4.根据权利要求2所述的一种齿轨试验转向架，其特征在于，所述齿轮调高装置包括滑块(44)、调高框架(41)和调节螺钉(43)，所述固定轴的两侧分别固定连接所述滑块(44)，所述调高框架(41)设有两个相对设置的滑槽(42)，所述调高框架(41)供两侧所述滑块(44)移动，所述滑槽(42)与所述滑块(44)形状适配，两侧所述滑块(44)分别通过调节螺钉(43)与所述调高框架(41)连接。

5.根据权利要求2所述的一种齿轨试验转向架，其特征在于，所述齿轮牵引电机(62)的输出轴尾端设有转动惯量配块(5)。

6.根据权利要求2所述的一种齿轨试验转向架，其特征在于，所述齿轮牵引电机(62)和所述轮对牵引电机(61)分别通过离合器(8)与对应所述减速箱(7)连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种齿轨试验转向架，其特征在于，所述齿轮牵引电机(62)和所述轮对牵引电机(61)的输出轴上分别设有刹车装置(9)。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种齿轨试验转向架，其特征在于，构架(2)中部设有横梁(21)，所述齿轮牵引电机(62)和所述轮对牵引电机(61)固定于所述横梁(21)上。

9.根据权利要求1-6任一项所述的一种齿轨试验转向架，其特征在于，所述齿轮牵引电机(62)和所述轮对牵引电机(61)的位置相对且反向设置。

10.根据权利要求1-6任一项所述的一种齿轨试验转向架，其特征在于，所述轴箱(10)与所述构架(2)之间设有减振装置(11)。

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