CN112572502B - 轨道车辆的转向架总成以及轨道车辆 - Google Patents

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    • B61F5/50Other details
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Abstract

本公开涉及一种轨道车辆的转向架总成以及轨道车辆,所述转向架总成包括:门框式转向构架(1),该门框式转向构架(1)的下端与轨道车辆的车桥(21)连接;摇枕(3),设置于门框式转向构架(1)的上方,摇枕(3)在Y向上的两端分别铰接于轨道车辆的车体;二系悬挂装置,包括减振器,门框式转向构架(1)的上端通过减振器连接所述摇枕(3);以及,扭转回正装置,该扭转回正装置连接门框式转向构架(1)和摇枕(3),并且扭转回正装置设置为在摇枕(3)绕Z向中心轴线转动时发生形变,以提供与转动方向相反的弹性回复力。通过上述技术方案,转向架总成能够有效保证车体扭转回正,提高轨道车辆运行的稳定性和乘坐的舒适性。

Description

轨道车辆的转向架总成以及轨道车辆
技术领域
本公开涉及车辆装备技术领域,具体地,涉及一种轨道车辆的转向架总成以及轨道车辆。
背景技术
轨道车辆是指在轨道上运行的交通工具,例如地铁、轻轨、单轨铁路、短途磁悬浮等轨道交通工具。轨道交通工具可以在地下运行,例如地铁,也可以在地面上运行,例如轨道修建在地面上或高架上的火车、轻轨等等。对于轨道车辆而言,转向架总成是轨道车辆最为重要的部件之一,其主要起到支撑车体、传递牵引力和制动力以及保证车辆安全运行的作用。因此,转向架总成与车体之间连接的稳定性影响着乘客的乘坐体验。相关技术中,转向架总成中的转向构架通过二系悬挂装置与车体连接,在轨道车辆通过弯道期间,车体会相对于转向架总成绕Z向中心轴线转动,进而影响车辆运行的稳定性,降低乘客乘坐的舒适性。
发明内容
本公开的目的是提供一种轨道车辆的转向架总成,该转向架总成能够有效保证车体扭转回正,提高轨道车辆运行的稳定性和乘坐的舒适性。
为了实现上述目的,本公开提供一种轨道车辆的转向架总成,所述转向架总成包括:门框式转向构架,该门框式转向构架的下端与所述轨道车辆的车桥连接;摇枕,设置于所述门框式转向构架的上方,所述摇枕在Y向上的两端分别铰接于所述轨道车辆的车体;二系悬挂装置,包括减振器,所述门框式转向构架的上端通过所述减振器连接所述摇枕;以及,扭转回正装置,该扭转回正装置连接所述门框式转向构架和所述摇枕,并且所述扭转回正装置设置为在所述摇枕绕Z向中心轴线转动时发生形变,以提供与转动方向相反的弹性回复力。
可选地,所述扭转回正装置包括成对设置的第一弹性件和第二弹性件,所述第一弹性件的中心轴线绕Z向中心轴线旋转180°能够与所述第二弹性件的中心轴线重合,且所述第一弹性件和所述第二弹性件以前后错位且左右错位的方式布置。
可选地,所述第一弹性件和所述第二弹性件均构造为弹簧,所述第一弹性件布置在所述Z向中心轴线的左侧,所述第二弹性件布置在所述Z向中心轴线的右侧,且所述第一弹性件的中心轴线和第二弹性件的中心轴线均位于YZ平面内,且所述第一弹性件和所述第二弹性件在由内向外的方向上均向下倾斜地延伸。
可选地,所述减振器包括横向减振器,该横向减振器包括成对设置的左侧横向减振器和右侧横向减振器,所述左侧横向减振器的中心轴线绕Z向中心轴线旋转180°能够与所述右侧横向减振器的中心轴线重合,且所述左侧横向减振器与右侧横向减振器以前后错位且左右错位的方式布置。
可选择地,所述左侧横向减振器的中心轴线和右侧横向减振器的中心轴线均位于YZ平面内,且所述左侧横向减振器及右侧横向减振器在由内向外的方向上均向下倾斜地延伸,
所述左侧横向减振器与所述第二弹性件左右对称布置,
所述右侧横向减振器与所述第一弹性件左右对称布置。
可选地,所述摇枕的中间位置在下表面设置有安装支架,所述第一弹性件的内端、所述第二弹性件的内端、所述左侧横向减振器的内端和所述右侧横向减振器的内端均铰接于所述安装支架。
可选地,所述门框式转向构架包括位于所述车桥前侧的前构架、位于所述车桥后侧的后构架以及将所述前构架和后构架连接在一起的多个纵梁。
可选地,所述多个纵梁包括左上纵梁和右上纵梁,
所述第一弹性件的外端、左侧横向减振器的外端均铰接于所述左上纵梁,
所述第二弹性件的外端、右侧横向减振器的外端均铰接于所述右上纵梁。
可选地,所述左上纵梁与所述前框架和所述后框架之间均设置有左加强支架,和/或,所述右上纵梁与所述前框架和所述后框架之间均设置有右加强支架。
可选地,所述多个纵梁包括位于上端的中心纵梁,该中心纵梁与所述摇枕之间通过销轴连接,所述中心纵梁设置有销孔,该销孔中设置有弹性垫圈,所述销轴穿过所述弹性垫圈,所述弹性垫圈设置为约束所述摇枕相对于所述Y向最大位移以及约束所述摇枕和所述车体的最大侧倾角度。
可选地,所述二系悬挂装置包括上端铰接于所述摇枕、下端铰接于所述门框式转向构架的垂向减振器以及上端连接于所述摇枕、下端连接于所述门框式转向构架的空气弹簧,所述垂向减振器包括关于所述Z向中心轴线左右对称布置的左侧垂向减振器和右侧垂向减振器,所述空气弹簧包括关于所述Z向中心轴线左右对称布置的左侧空气弹簧和右侧空气弹簧。
可选地,所述摇枕包括沿Y向延伸的中间部分、位于该中间部分的左侧且沿Z向向下延伸的左侧部分以及位于所述中间部分的右侧且沿Z向向下延伸的右侧部分,所述左侧部分的下端用于通过左连接叉与所述车体铰接,所述右侧部分的下端用于通过右连接叉与所述车体铰接。
可选地,所述转向架总成包括沿X向延伸的平衡杆,所述平衡杆的后端连接于所述门框式转向构架的上端在所述Y向上的中心位置,所述平衡杆的前端铰接于所述车体。
可选地,所述转向架总成包括牵引杆,该牵引杆的一端枢转地连接于所述车桥,另一端用于与所述车体枢转地连接。
可选地,所述牵引杆构造为V型推力杆,该V型推力杆的顶端枢转地连接于所述车桥,所述V型推力杆的分叉端用于枢转地连接于所述车体。
可选地,所述车桥的两端连接有走行轮,所述车桥布置在所述走行轮的旋转轴线的下方。
根据本公开的第二个方面,提供一种轨道车辆,该轨道车辆配置有如上所述的轨道车辆的转向架总成。
通过上述技术方案,本公开提供的轨道车辆的转向架总成中,车桥能够带动门框式转向构架移动,摇枕在Y向的两端与轨道车辆的车体铰接,二系悬挂装置的减振器连接门框式转向构架与摇枕,车体以悬吊的方式通过摇枕与二系悬挂装置的减振器连接并压在门框式转向构架上,从而避免了车体直接与二系悬挂装置的减振器连接,优化了车体与二系悬挂装置的减振器的受力关系,进而简化了结构,这里,二系悬挂装置能够实现车体与门框式转向构架的软连接,在轨道车辆运行时,例如轨道车辆通过弯道时,摇枕和车体会发生绕Z向中心轴线的转动,扭转回正装置能够在摇枕绕Z向中心轴线转动时发生形变,以提供与转动方向相反的弹性回复力。这样,该扭转回正装置能够保证摇枕发生绕Z向中心轴线的转动后能够回正,即能够回到转动开始前的位置,进而在轨道车辆转弯过程中平衡车体,避免车体产生较大的绕Z向中心轴线的转动,从而有效保证车体扭转回正,提高轨道车辆运行的稳定性和乘坐的舒适性。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是根据本公开实施例提供的转向架总成与轨道的装配结构示意图;
图2是根据本公开实施例提供的转向架总成的立体结构示意图;
图3是根据本公开实施例提供的转向架总成的部分结构的仰视图;
图4是根据本公开实施例提供的转向架总成的部分结构示意图,其中,移除了扭转回正装置和二系悬挂装置;
图5是根据本公开实施例提供的转向架总成的部分结构示意图,其中,示出了扭转回正装置和二系悬挂装置与摇枕在装配状态下的具体结构。
附图标记说明
1-门框式转向构架,11-前构架,12-后构架,13-左上纵梁,14-右上纵梁,15-左加强支架,16-右加强支架,17-中心纵梁,171-销孔,181-第一弹性件安装座,182-左侧横向减振器安装座,183-第二弹性件安装座,184-右侧横向减振器安装座,185-左侧垂向减振器安装座,186-左侧空气弹簧安装座,187-右侧垂向减振器安装座,188-右侧空气弹簧安装座,19-平衡杆安装座,21-车桥,22-走行轮,23-导向轮,24-轮边电动总成,25-轮边电动总成安装座,26-盘式制动器,3-摇枕,31-安装支架,32-销轴,33-左连接叉,34-右连接叉,41-第一弹性件,42-左侧横向减振器,43-第二弹性件,44-右侧横向减振器,5-弹性垫圈,61-左侧垂向减振器,62-右侧垂向减震器,63-左侧空气弹簧,64-右侧空气弹簧,7-平衡杆,8-牵引杆,9-牵引杆安装座,100-轨道,101-凹槽。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
通常轨道车辆具有相互垂直的x向、y向和z向,其中,x向对应于纵向并限定前、后方位,y向对应于横向并限定左、右方位,z向对应于垂向并限定上、下方位,车头在前,车尾在后,用户面向前方时,左手所在的方位为左方位,头在上,脚在下。在本公开中,为了便于描述,在下文中定义轨道车辆的转向架总成也具有相互垂直的X向、Y向和Z向,其分别对应于轨道车辆的x向、y向和z向,“前、后、左、右、上、下”方位也与轨道车辆中的各方位相对应,具体地,参考图1和图4中的坐标系,X向箭头所指的一侧为前,反方向为后,Y向箭头所指的一侧为左,反方向为右,Z向箭头所指的一侧为上,反方向为下。在未作相反说明的情况下,“内、外”是以转向架总成的外轮廓为基准进行定义的,从外界环境指向转向架总成外轮廓的方向为朝内的方向,反之则为朝外的方向。此外,本公开中使用的序词“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素,不具有顺序性和重要性。此外,下面的描述在参考附图时,不同附图中的同一标记表示相同的要素。
根据本公开的具体实施方式,提供一种轨道车辆的转向架总成,图1至图5示出了其一种实施例。参考图1中所示,转向架总成包括门框式转向构架1、摇枕3、二系悬挂装置以及扭转回正装置。其中门框式转向构架1的下端与轨道车辆的车桥21连接;摇枕3设置于门框式转向构架1的上方,该摇枕3在Y向上的两端分别铰接于轨道车辆的车体,以避免车体与摇枕3刚性连接;二系悬挂装置包括减振器,门框式转向构架1的上端通过减振器连接摇枕3;扭转回正装置连接门框式转向构架1和摇枕3,并且该扭转回正装置设置为在摇枕3绕Z向中心轴线转动时发生形变,以提供与转动方向相反的弹性回复力。
通过上述技术方案,本公开提供的轨道车辆的转向架总成中,车桥21能够带动门框式转向构架1移动,摇枕3在Y向的两端与轨道车辆的车体铰接,二系悬挂装置的减振器连接门框式转向构架1与摇枕3,车体以悬吊的方式通过摇枕3与二系悬挂装置的减振器连接并压在门框式转向构架1上,从而避免了车体直接与二系悬挂装置的减振器连接,优化了车体与二系悬挂装置的减振器的受力关系,进而简化了结构,这里,二系悬挂装置能够实现车体与门框式转向构架1的软连接,在轨道车辆运行时,例如轨道车辆通过弯道时,摇枕3和车体会发生绕Z向中心轴线的转动,扭转回正装置能够在摇枕3绕Z向中心轴线转动时发生形变,以提供与转动方向相反的弹性回复力。这样,该扭转回正装置能够保证摇枕3发生绕Z向中心轴线的转动后能够回正,即摇枕3能够回到转动开始前的位置,进而在轨道车辆转弯过程中平衡车体,避免车体产生较大的绕Z向中心轴线的转动,从而有效保证车体扭转回正,提高轨道车辆运行的稳定性和乘坐的舒适性。
需要说明的是,本公开的车桥21与轨道车辆的走行轮22传动连接,从而能够驱动走行轮22沿轨道运动,进而带动门框式转向构架1以及车体沿轨道延伸方向移动。此外,本公开对扭转回正装置的具体结构不作限制,本公开将在下面的实施方式中详细介绍。另外,在未做相反说明的情况下,本公开中所述的Z向中心轴线指的是本公开转向架总成的Z向中心轴线。
在本公开的一种具体实施方式中,参考图1至图3中所示,扭转回正装置可以包括成对设置的第一弹性件41和第二弹性件43,第一弹性件41的中心轴线绕Z向中心轴线旋转180°能够与第二弹性件43的中心轴线重合,且第一弹性件41和第二弹性件43以前后错位且左右错位的方式布置。在此,“第一弹性件41的中心轴线绕Z向中心轴线旋转180°能够与第二弹性件43的中心轴线重合”这样设置的目的在于,在摇枕3绕Z向中心轴线转动时,第一弹性件41和第二弹性件43所产生的弹力是大小相等且方向相反的,这是为了避免由于两者的弹力不同而带来不平衡的力。在这种设置下,在轨道车辆通过弯道时,摇枕3绕Z向中心轴线的转动使得第一弹性件41和第二弹性件43被同等程度地拉伸或压缩,避免摇枕3绕Z向中心轴线的过度转动。在转过弯道之后,第一弹性件41和第二弹性件43在同一时刻大小相等方向相反的弹性回复力能够助力摇枕3回正,并且保证摇枕3的平稳回正。
其中,本公开对第一弹性件41和第二弹性件43前后错开的距离、左右错开的距离不作具体限制,可以根据需要选择合适的距离值进行设置。另外,第一弹性件41的延伸方向和第二弹性件41的延伸方向也可以根据需要进行设置。例如,第一弹性件41和第二弹性件43各自的延伸方向可以与X向具有一定的夹角。可选择地,参考图1至图3中所示,第一弹性件41布置在Z向中心轴线的左侧,第二弹性件43布置在Z向中心轴线的右侧,且第一弹性件41的中心轴线和第二弹性件43的中心轴线均位于YZ平面内。这样,第一弹性件41的中心轴线和第二弹性件43的中心轴线均位于YZ平面内,能够使得其各自形变所产生的弹力在Y向和Z向上均有分量,那么,其中Y向的分量能够彼此配合地吸收横向晃动,有益于使得车体横向保持平衡,而Z向的分量则能够彼此配合地吸收垂向(即高度方向)上的晃动,有益于使得车体垂向保持平稳,由此,两个方向上的结合能够有效地提高轨道车辆运行的平稳性。
其中,第一弹性件41及第二弹性件43可以以所需的方式进行空间上的布置。可选择地,参考图1所示,在一种实施方式中,第一弹性件41及第二弹性件43在由内向外的方向上均向下倾斜地延伸。确切来说应是,在轨道车辆空载时,第一弹性件41和第二弹性件43在由内向外的方向上均向下倾斜地延伸;而在轨道车辆满载时,会使得第一弹性件41和第二弹性件43承载一部分的重量而被压缩变形,这样的设计有益于提供从摇枕3到门框式转向构架1的作用力更多的传递路径,使得车体加载到门框式转向构架1上的载荷分散,也有益于保持车辆的平稳性。
在本公开的具体实施方式中,第一弹性件41和第二弹性件43可以均构造有弹簧,以通过弹簧提供其弹性。
在本公开的另一种具体实施方式中,扭转回正装置可以包括扭转弹簧,该扭转弹簧的轴线大致沿Z向延伸,并且该扭转弹簧的上端连接摇枕3,下端连接门框式转向构架1,并且,扭转弹簧的扭转中心轴线与Z向中心轴线重合,这样,摇枕3绕Z向中心轴线转动时,扭转回正装置能够提供与转动方向相反的弹性回复力,从而使得车体回正。
需要说明的是,在本公开中所使用的“大致”一词意在表示非严格意义上的限制,例如,“扭转弹簧的扭转中心轴线大致沿Z向延伸”可以理解为:由于制造误差以及安装误差等的客观因素的存在,会导致扭转弹簧的扭转中心轴线可以与Z向存在一定的较小的夹角,例如,0°~5°,在这个范围内,仍然认为扭转弹簧的扭转中心轴线沿Z向延伸。即“大致”一词的使用意在允许一定范围内的偏移量,来包容制造误差以及安装误差等客观因素。下面的描述在涉及“大致”一词时,均表示非严格意义上的限制,本公开将不再赘述。
在本公开的再一种实施方式中,扭转回正装置可以同时包括上述的第一弹性件和第二弹性件以及扭转弹簧。
可选择地,参考图1至图3中所示,上述的减振器包括横向减振器,该横向减振器包括成对设置的左侧横向减振器42和右侧横向减振器44,左侧横向减振器42的中心中线绕Z向中心轴线旋转180°能够与右侧横向减振器44的中线轴线重合,且左侧横向减振器42与右侧横向减振器44以前后错位且左右错位的方式布置。其中,类似于上文中类似设置的第一弹性件41和第二弹性件43,“左侧横向减振器42的中心中线绕Z向中心轴线旋转180°能够与右侧横向减振器44的中线轴线重合”这样设置的目的在于,在摇枕3绕Z向中心轴线转动时,左侧横向减振器42和右侧横向减振器44所产生的弹力是大小相等且方向相反的,这是为了避免由于两者的弹力不同而带来不平衡的力以及由此带来的晃动和振动。在这种设置下,除了起到吸收振动的减振作用之外,在轨道车辆通过弯道时,左侧横向减振器42和右侧横向减振器44还能抑制第一弹性件41和第二弹性件43过度变形,减缓回弹速度。
其中,本公开对左侧横向减振器42和右侧横向减振器44前后错开的距离、左右错开的距离不作具体限制,可以根据需要选择合适的距离值进行设置。可选择地,参考图1和图3所示,所述左侧横向减振器42的中心轴线和右侧横向减振器44的中心轴线均位于YZ平面内,且所述左侧横向减振器42及右侧横向减振器44在由内向外的方向上均向下倾斜地延伸,且左侧横向减振器42与所述第二弹性件43左右对称布置,右侧横向减振器44与所述第一弹性件41左右对称布置。这样,左侧横向减振器42能够约束第一弹性件41的形变量,抑制第一弹性件41的过分伸缩,减缓第一弹性件41的回弹速度,右侧横向减振器44能够约束第二弹性件43的形变量,抑制第二弹性件43的过分伸缩,减缓第二弹性件43的回弹速度,提升轨道车辆乘坐的舒适性。并且,左侧横向减振器42与右侧横向减振器44以前后错位且左右错位的方式布置以及第一弹性件41和第二弹性件43以前后错位且左右错位的方式布置能够提高零部件布置的合理性,同时第一弹性件41和第二弹性件43以前后错位且左右错位的方式布置也能够使得二者的伸缩方向错开,保证轨道车辆在弯道的弯度较大的情况下也能够使得车体有效回正。根据一个实施例,第一弹性件41和左侧横向减振器42能够在X向上彼此靠近设置,第二弹性件43和右侧横向减振器44也能够在X向上彼此靠近设置,从而能够实现零部件的紧凑布置,提高空间利用率。
需要说明的是,本公开对上述第一弹性件41、第二弹性件43、左侧横向减振器42和右侧横向减振器44的具体安装结构不作限制,本公开将在下面的实施方式中详细介绍。
根据一些实施例,参考图1至图3中所示,摇枕3的中间位置在下表面设置有安装支架31,第一弹性件41的内端、第二弹性件43的内端、左侧横向减振器42的内端和右侧横向减振器44的内端均铰接于安装支架31。例如,参考图5中所示,该安装支架31上形成有第一弹性件安装座181、左侧横向减振器安装座182、第二弹性件安装座183和右侧横向减振器安装座184,第一弹性件41的内端能够铰接于第一弹性件安装座181,左侧横向减振器42的内端能够铰接于左侧横向减振器安装座182,第二弹性件43的内端铰接于第二弹性件安装座183,右侧横向减振器44的内端能够铰接于右侧横向减振器安装座184,从而实现第一弹性件41、第二弹性件43、左侧横向减振器42和右侧横向减振器44与摇枕3分别铰接。这里,第一弹性件41、第二弹性件43、左侧横向减振器42和右侧横向减振器44与摇枕3的铰接轴线能够分别沿水平延伸,在摇枕3绕Z向转动过程中,第一弹性件41、第二弹性件43、左侧横向减振器42和右侧横向减振器44与摇枕3的铰接处能够允许第一弹性件41、第二弹性件43、左侧横向减振器42和右侧横向减振器44随摇枕3绕Z向中心轴线转动一定的较小的角度,保证摇枕3与第一弹性件41、第二弹性件43、左侧横向减振器42和右侧横向减振器44不会发生干涉,本公开对此不作限制。
可选择地,参考图5中所示,摇枕3可以包括摇枕本体和设置于摇枕本体下表面的安装板,该安装板上形成有安装支架31,该安装板的纵向尺寸(即前后方向)大于摇枕本体的纵向尺寸,从而便于上述第一弹性件41、第二弹性件43、左侧横向减振器42和右侧横向减振器44的安装。
根据本公开的具体实施方式,参考图1至图4中所示,门框式转向构架1可以包括位于车桥21前侧的前构架11、位于车桥21后侧的后构架12以及将前构架11和后构架12连接在一起的多个纵梁。这里,纵梁可以用于安装第一弹性件41、第二弹性件43、左侧横向减振器42和右侧横向减振器44,本公开将在下面的实施方式中详细介绍。
根据一些实施例,参考图1至图4中所示,多个纵梁可以包括左上纵梁13和右上纵梁14,上述第一弹性件41的外端、左侧横向减振器42的外端均铰接于该左上纵梁13,上述第二弹性件43的外端、右侧横向减振器44的外端均铰接于右上纵梁14。例如,参考图4和图5中所示,左上纵梁13的内壁面上设置有第一弹性件安装座181和左侧横向减振器安装座182,第一弹性件41的外端能够铰接于第一弹性件安装座181,左侧横向减振器42的外端能够铰接于左侧横向减振器安装座182;右上纵梁14的内壁面上设置有第二弹性件安装座183和右侧横向减振器安装座184,第二弹性件43的外端铰接于第二弹性件安装座183,右侧横向减振器44的外端能够铰接于右侧横向减振器安装座184,从而实现第一弹性件41、第二弹性件43、左侧横向减振器42和右侧横向减振器44与门框式转向构架1的分别铰接。这里,第一弹性件41、第二弹性件43、左侧横向减振器42和右侧横向减振器44与相应安装座的铰接处能够允许第一弹性件41、第二弹性件43、左侧横向减振器42和右侧横向减振器44随摇枕3绕Z向中心轴线转动一定的较小的角度,保证摇枕3与第一弹性件41、第二弹性件43、左侧横向减振器42和右侧横向减振器44不会发生干涉,本公开对此不作限制。
可选择地,参考图1和图4中所示,上述的左上纵梁13与前框架11和后框架12之间均设置有左加强支架15,或者,右上纵梁14与前框架11和后框架12之间均设置有右加强支架16,当然,上述的左加强支架15和右加强支架16本公开的转向架总成可以同时具有。这样,能够提高门框式转向构架1整体的结构强度。这里,前构架11和后构架12在Z向的中间位置还可以连接有加强纵梁,从而能够进一步提高门框式转向构架1整体的结构强度。
根据本公开的具体实施方式,参考图1至图4中所示,上述的多个纵梁还可以包括位于上端的中心纵梁17,该中心纵梁17位于左上纵梁13和右上纵梁14之间,该中心纵梁17与摇枕3之间通过销轴32连接,中心纵梁17设置有销孔171,该销孔171中设置有弹性垫圈5,销轴32穿过弹性垫圈5,弹性垫圈5设置为约束摇枕3相对于Y向最大位移以及约束摇枕3和车体的最大侧倾角度,进一步起到安全防护的作用。这样,在车体发生横移或侧滚时,销轴32与销孔171之间设置有弹性垫圈5,该弹性垫圈的外圈与内圈的半径差则是摇枕3在Y向上的最大位移,本公开可以根据车辆通过弯道的实际需要,设计弹性垫圈的外圈与内圈的半径差,摇枕3和车体的最大侧倾角度指的是销轴32的轴线与Z向中心轴线的夹角。这里,在轨道车辆的初始状态,销轴32的轴线可以与Z向中心轴线重合,本公开对此不作限制。根据一个实施例,上述的弹性垫圈5可以橡胶圈。
据本公开的具体实施方式,参考图1、图2和图5中所示,二系悬挂装置包括上端铰接于摇枕3、下端铰接于门框式转向构架1的垂向减振器以及上端连接于摇枕3、下端连接于门框式转向构架1的空气弹簧,垂向减振器包括关于Z向中心轴线左右对称布置的左侧垂向减振器61和右侧垂向减振器62,空气弹簧包括关于Z向中心轴线左右对称布置的左侧空气弹簧63和右侧空气弹簧64。这样,该空气弹簧可以起到一定的减振作用,缓解垂向力的冲击,同时左侧空气弹簧61可以与左侧垂向减振器63成对使用,右侧空气弹簧62可以与右侧垂向减振器64成对使用,能够进一步提升减振效果,这里,左侧垂向减振器61和右侧垂向减振器62关于Z向中心轴线左右对称布置以及左侧空气弹簧63和右侧空气弹簧64关于Z向中心轴线左右对称布置也能够平衡车体,例如,避免车体产生左侧在Z向的位移大于或小于右侧在Z向的位移。
根据一个实施例,参考图4中所示,上述的左上纵梁13的内侧设置有左侧垂向减振器安装座185,左上纵梁13的上表面形成有左侧空气弹簧安装座186,左侧垂向减振器61和左侧空气弹簧63能够分别安装于左侧垂向减振器安装座185和左侧空气弹簧安装座186,上述的右上纵梁14的内侧设置有右侧垂向减振器安装座187,右上纵梁13的上表面形成有右侧空气弹簧安装座188,右侧垂向减振器62和右侧空气弹簧64能够分别安装于右侧垂向减振器安装座187和右侧空气弹簧安装座188。
根据本公开的具体实施方式,参考图2和图5中所示,摇枕3包括沿Y向延伸的中间部分、位于该中间部分的左侧且沿Z向向下延伸的左侧部分以及位于中间部分的右侧且沿Z向向下延伸的右侧部分,左侧部分的下端用于通过左连接叉33与车体铰接,右侧部分的下端用于通过右连接叉34与车体铰接。这里,车体可以通过左连接叉33和右连接叉34悬吊在转向架总成上,即,车体可以压在门框式转向构架1上,此时,左连接叉33和右连接叉34用于支撑车体,在二系悬挂装置包括上述垂向减振器和空气弹簧的情况下,车体能够通过摇枕3压在垂向减振器和空气弹簧上。根据一个实施方式,参考图1中所示,左连接叉33和右连接叉34与车体的铰接轴线均大致沿Y向延伸,保证在摇枕3绕Z向转动时,摇枕3与车体不会相对转动。当然,左连接叉33和右连接叉34与车体的铰接轴线也可以均大致沿X向延伸,本公开对此不作限制。
根据本公开的具体实施方式,参考图1和图3中所示,转向架总成可以包括沿X向延伸的平衡杆7,该平衡杆7的后端连接于门框式转向构架1的上端在Y向上的中心位置,平衡杆7的前端铰接于车体。这样,在轨道车辆的行驶过程中,在起步、减速或者加速时,车体与门框式转向构架1之间会产生让车体点头或摇头的翻转力矩,该平衡杆7能够产生抵抗力矩以平衡该翻转力矩,从而能够避免轨道车辆在起步、减速或者加速时发生点头或摇头现象,并提高轨道车辆行驶的稳定性。
根据一个实施例,参考图3和图4中所示,门框式转向构架1的上端设置有平衡杆安装座19,平衡杆7的后端铰接于该平衡杆安装座19,这里,平衡杆安装座19可以设置于门框式转向构架1的前侧,也可以设置于门框式转向构架1的后侧,本公开对此不作限制。
根据一个实施例,平衡杆7的前端通过球头铰接结构铰接于连接块,该连接块固定于车体,从而实现车体与平衡杆7的铰接,这里,车体通过该球头铰接结构能够实现相对于平衡杆7绕X向、Y向以及Z向360°地转动,从而保证平衡杆7与车体之间不会出现卡顿和干涉等现象。
根据本公开的具体实施方式,参考图1中所示,转向架总成包括牵引杆8,该牵引杆8的一端枢转地连接于车桥21,另一端用于与车体枢转地连接。这样,车体能够通过该牵引杆8传递的牵引力实现轨道车辆的运行。根据一个实施方式,参考图1中所示,车桥21的底部设置有牵引杆安装座9,牵引杆8的一端枢转地连接于牵引杆安装座9,另一端用于与车体枢转地连接。
根据一个实施方式,参考图1中所示,牵引杆8构造为V型推力杆,该V型推力杆的顶端枢转地连接于车桥21,V型推力杆的分叉端用于枢转地连接于所述车体。这样,能够简化牵引杆8自身的机构,同时V型推力杆的顶端枢转地连接于车桥21,即仅有一端与车桥21,从而降低了对车桥21强度的要求,同时节约了空间,并且使用该V型推力杆还能够防止车桥21在左右方向上移位,提高了轨道车辆在过弯时的稳定性。
根据一个实施方式,参考图1中所示,V型推力杆设置于门框式转向构架1的下方,平衡杆7设置于门框式转向构架1的上方,该平衡杆7的中心轴线与V形推力杆自身的对称轴线可以位于同一XZ平面内,这样,在车体与门框式转向构架1之间产生让车体点头或摇头的翻转力矩时,由于平衡杆7的中心轴线与V形推力杆自身的对称轴线可以位于同一XZ平面内,使得平衡杆7能够产生足够的抵抗力矩来平衡翻转力矩,进一步避免车体产生点头或摇头的现象。
根据一个实施方式,参考图1、图2和图4中所示,上述的车桥21的左右两侧分别形成有轮边电动总成安装座25,该轮边总成安装座25上安装有轮边电动总成24,该轮边电动总成24与走行轮22连接以驱动走行轮22沿轨道100的上表面行走。该轮边电动总成24上还设置有盘式制动器26,以制动轨道车辆。
可选择地,参考图1中所示,用于本公开的轨道车辆的轨道100上可以形成有内凹的凹槽101,车桥21的底部还设置有沿凹槽101的侧壁面上滚动的导向轮23,该导向轮23的数量为多个且分别布置于凹槽101左侧壁面上和右侧壁面上。
根据本公开的具体实施方式,参考图1中所示,上述车桥21的两端连接有走行轮22,该车桥21布置在走行轮22的旋转轴线的下方。这样,车体的地板高度能够有效降低,从而实现轨道车辆的低地板化,方便乘客上车。
根据本公开的第二个方面,提供一种轨道车辆,该轨道车辆配置有如上所述的轨道车辆的转向架总成,并具有转向架总成的全部有益效果,本公开对此不作赘述。通过上述的转向架总成,本公开的轨道车辆可以有效提高自身的稳定性,并且通过将二系悬挂装置布置在门框式转向构架1的上方,车桥21布置在走行轮22的旋转轴线的下方,从而能够实现低地板化。
根据一个实施方式,本公开的轨道车辆的车体可以包括一节车厢,也可以包括多节车厢,在车体包括多节车厢的情况下,本公开的转向架总成还可以作为铰接式转向架,即,该铰接式转向架可以用于铰接相邻的两节车厢。本公开的轨道车辆可以作为常规轨道列车,也可以作为铰接式轨道列车,在前一种情况下,本公开的转向架总成可以不用于铰接相邻的两节车厢,即转向架总成的左右两侧布置在车体的左右两侧。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (17)

1.一种轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述转向架总成包括:
门框式转向构架(1),该门框式转向构架(1)的下端与所述轨道车辆的车桥(21)连接;
摇枕(3),设置于所述门框式转向构架(1)的上方,所述摇枕(3)在Y向上的两端分别铰接于所述轨道车辆的车体;
二系悬挂装置,包括减振器,所述门框式转向构架(1)的上端通过所述减振器连接所述摇枕(3);以及,
扭转回正装置,该扭转回正装置连接所述门框式转向构架(1)和所述摇枕(3),并且所述扭转回正装置设置为在所述摇枕(3)绕Z向中心轴线转动时发生形变,以提供与转动方向相反的弹性回复力。
2.根据权利要求1所述轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述扭转回正装置包括成对设置的第一弹性件(41)和第二弹性件(43),所述第一弹性件(41)的中心轴线绕Z向中心轴线旋转180°能够与所述第二弹性件(43)的中心轴线重合,且所述第一弹性件(41)和所述第二弹性件(43)以前后错位且左右错位的方式布置。
3.根据权利要求2所述轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述第一弹性件(41)布置在所述Z向中心轴线的左侧,所述第二弹性件(43)布置在所述Z向中心轴线的右侧,且所述第一弹性件(41)的中心轴线和第二弹性件(43)的中心轴线均位于YZ平面内,且所述第一弹性件(41)及第二弹性件(43)在由内向外的方向上均向下倾斜延伸。
4.根据权利要求3所述轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述减振器包括横向减振器,该横向减振器包括成对设置的左侧横向减振器(42)和右侧横向减振器(44),所述左侧横向减振器(42)的中心轴线绕Z向中心轴线旋转180°能够与所述右侧横向减振器(44)的中心轴线重合,且所述左侧横向减振器(42)与右侧横向减振器(44)以前后错位且左右错位的方式布置。
5.根据权利要求4所述轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述左侧横向减振器(42)的中心轴线和右侧横向减振器(44)的中心轴线均位于YZ平面内,且所述左侧横向减振器(42)及右侧横向减振器(44)在由内向外的方向上均向下倾斜地延伸,
所述左侧横向减振器(42)与所述第二弹性件(43)左右对称布置,
所述右侧横向减振器(44)与所述第一弹性件(41)左右对称布置。
6.根据权利要求4所述轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述摇枕(3)的中间位置在下表面设置有安装支架(31),所述第一弹性件(41)的内端、所述第二弹性件(43)的内端、所述左侧横向减振器(42)的内端和所述右侧横向减振器(44)的内端均铰接于所述安装支架(31)。
7.根据权利要求4所述轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述门框式转向构架(1)包括位于所述车桥(21)前侧的前构架(11)、位于所述车桥(21)后侧的后构架(12)以及将所述前构架(11)和后构架(12)连接在一起的多个纵梁。
8.根据权利要求7所述轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述多个纵梁包括左上纵梁(13)和右上纵梁(14),
所述第一弹性件(41)的外端、左侧横向减振器(42)的外端均铰接于所述左上纵梁(13),
所述第二弹性件(43)的外端、右侧横向减振器(44)的外端均铰接于所述右上纵梁(14)。
9.根据权利要求8所述轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述左上纵梁(13)与所述前构架(11)和所述后构架(12)之间均设置有左加强支架(15),和/或,所述右上纵梁(14)与所述前构架(11)和所述后构架(12)之间均设置有右加强支架(16)。
10.根据权利要求7所述轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述多个纵梁包括位于上端的中心纵梁(17),该中心纵梁(17)与所述摇枕(3)之间通过销轴(32)连接,所述中心纵梁(17)设置有销孔(171),该销孔(171)中设置有弹性垫圈(5),所述销轴(32)穿过所述弹性垫圈(5),所述弹性垫圈(5)设置为约束所述摇枕(3)相对于所述Y向最大位移以及约束所述摇枕(3)和所述车体的最大侧倾角度。
11.根据权利要求1所述轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述二系悬挂装置包括上端铰接于所述摇枕(3)、下端铰接于所述门框式转向构架(1)的垂向减振器以及上端连接于所述摇枕(3)、下端连接于所述门框式转向构架(1)的空气弹簧,所述垂向减振器包括关于所述Z向中心轴线左右对称布置的左侧垂向减振器(61)和右侧垂向减振器(62),所述空气弹簧包括关于所述Z向中心轴线左右对称布置的左侧空气弹簧(63)和右侧空气弹簧(64)。
12.根据权利要求1所述轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述摇枕(3)包括沿Y向延伸的中间部分、位于该中间部分的左侧且沿Z向向下延伸的左侧部分以及位于所述中间部分的右侧且沿Z向向下延伸的右侧部分,所述左侧部分的下端用于通过左连接叉(33)与所述车体铰接,所述右侧部分的下端用于通过右连接叉(34)与所述车体铰接。
13.根据权利要求1所述轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述转向架总成包括沿X向延伸的平衡杆(7),所述平衡杆(7)的后端连接于所述门框式转向构架(1)的上端在所述Y向上的中心位置,所述平衡杆(7)的前端铰接于所述车体。
14.根据权利要求1所述的轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述转向架总成包括牵引杆(8),该牵引杆(8)的一端枢转地连接于所述车桥(21),另一端用于与所述车体枢转地连接。
15.根据权利要求14所述的轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述牵引杆(8)构造为V型推力杆,该V型推力杆的顶端枢转地连接于所述车桥(21),所述V型推力杆的分叉端用于枢转地连接于所述车体。
16.根据权利要求1所述轨道车辆的转向架总成,其特征在于,所述车桥(21)的两端连接有走行轮(22),所述车桥(21)布置在所述走行轮(22)的旋转轴线的下方。
17.一种轨道车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-16中任一项所述的轨道车辆的转向架总成。
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