CN112644541A - 一系悬挂装置、转向架及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种一系悬挂装置、转向架及轨道车辆，其中，一系悬挂装置用于设置在转向架中的构架与轴箱之间，该一系悬挂装置包括：板簧组，其两端分别延伸至两个轴箱的上方，中部位于构架的下方；第一连接组件，用于与轴箱相连；所述第一连接组件设有用于容纳所述板簧组端部的板簧容纳腔；第二连接组件，用于与构架相连；所述第二连接组件设有供板簧组穿过的板簧通道。本申请实施例提供的一系悬挂装置、转向架及轨道车辆能够解决传统转向架的构架高度较高的问题。

Description

一系悬挂装置、转向架及轨道车辆

技术领域

本申请涉及轨道车辆走行技术，尤其涉及一种一系悬挂装置、转向架及轨道车辆。

背景技术

轨道车辆是连结各城市的重要交通纽带，也逐渐成为城市内的主要交通工具，轨道车辆还是实现货物运输的主要载体。轨道车辆主要包括：车体及设置在车体下方的转向架，转向架用于对车体进行承载并实现走行和转向功能。

传统的转向架主要包括：构架、轮对、牵引装置、制动装置及缓冲装置。轮对包括：车轴及设置在车轴上的车轮和轴箱。传统的构架大多为“H”形结构，构架的端部与轴箱之间设置一系悬挂装置，一系悬挂装置起到对构架进行支撑，并实现纵向、横向和垂向的定位和缓冲的作用。一系悬挂装置通常采用钢弹簧，为了保证其垂向定位和缓冲效果，钢弹簧的垂向高度较高，使得构架较高，进而抬高了车体，车体重心升高导致运行稳定性变差，不但会影响乘坐舒适性，还会存在较大的安全隐患。

发明内容

本申请实施例中提供一种一系悬挂装置、转向架及轨道车辆，能够解决传统转向架的构架高度较高的问题。

本申请第一方面实施例提供一种一系悬挂装置，用于设置在转向架中的构架与轴箱之间，所述一系悬挂装置包括：

板簧组，其两端分别延伸至两个轴箱的上方，中部位于构架的下方；

第一连接组件，用于与轴箱相连；所述第一连接组件设有用于容纳所述板簧组端部的板簧容纳腔；

第二连接组件，用于与构架相连；所述第二连接组件设有供板簧组穿过的板簧通道。

本申请第二方面实施例提供一种转向架，包括：如上所述的一系悬挂装置。

本申请第三方面实施例提供一种轨道车辆，包括：如上所述的转向架。

本申请实施例提供的技术方案，通过采用板簧组的两端分别延伸至两个轴箱的上方，板簧组的中部位于构架的下方，且采用第一连接组件用于连接构架与板簧组，第二连接组件用于连接板簧组与轴箱，通过板簧组的弹性弯曲变形对轴箱和构架之间的垂向力进行缓冲。而且与传统的采用钢弹簧沿垂向连接在构架与轴箱之间的方案相比，本实施例采用板簧组进行缓冲，能够降低构架的高度，进而降低车厢的重心，提高轨道车辆的行驶稳定性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的转向架的结构示意图；

图2为图1中A区域的放大视图；

图3为本申请实施例提供的转向架中构架的俯视立体图；

图4为本申请实施例提供的转向架中构架的仰视立体图；

图5为本申请实施例提供的转向架中板簧组分别与第一连接组件和第二连接组件配合的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的转向架中板簧组与第二连接组件配合的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的转向架中板簧组与第一连接组件配合的结构示意图。

附图标记：

100-构架；121-构架横梁；122-构架纵梁；1221-板簧连接件；

210-板簧组；211-第一簧板；212-第二簧板；213-第一连接组件；2131-第一下连接件；2131a-板簧端部容纳槽；2131b-连接座；2132-第一上连接件；214-第二连接组件；2141-第二上连接件；2141a-板簧容纳槽；2142-第二下连接件；

220-一系垂向减振器；

230-一系横梁；

300-轮对；311-车轴；312-车轮；

410-轴箱。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例提供一种一系悬挂装置，能够应用于轨道车辆的转向架中，该轨道车辆可以为内燃机车或电力机车，可以为动车组、地铁、轻轨或有轨电车等。

本实施例中所提到的纵向方向为与铁路线平行的方向，横向方向为与铁路线垂直的方向，垂向方向为竖直方向。

本实施例提供一种一系悬挂装置，可设置在转向架中的构架与轴箱之间，能够对构架与轴箱之间的垂向力进行缓冲。该转向架除了包括构架与轴箱之外，还包括：车轴和车轮，车轴沿横向方向延伸。车轮的数量为两个，对称设置在车轴上。轴箱的数量也为两个，对称设置在车轴上，可以位于车轮的外侧，也可以位于车轮的内侧。本实施例仅以轴箱位于车轮的内侧为例进行说明。

本实施例提供的一系悬挂装置包括：板簧组、第一连接组件和第二连接组件。其中，板簧组的两端分别延伸至两个轴箱的上方，中部位于构架的下方。第一连接组件设有板簧容纳腔，板簧组的端部可插设在板簧容纳腔内，第一连接组件还与轴箱相连。第二连接组件设有供板簧组穿过的板簧通道，第二连接组件还与构架相连。

在车厢加载后，板簧组的中部受到车厢通过构架施加的垂向下的压力，板簧组的两端受到轴箱施加的垂向上的支撑力，促使板簧组发生弹性弯曲变形。在车厢运行的过程中，轮轨之间的振动通过车轴传递给轴箱，再转换为板簧组的弹性变形，通过弹性变形的方式吸收振动能量，实现对轴箱与构架之间进行缓冲，能够减小传递给构架的振动，进而减小车厢的振动，提高乘坐舒适度。

本实施例提供的技术方案，通过采用板簧组的两端分别延伸至两个轴箱的上方，板簧组的中部位于构架的下方，且采用第一连接组件用于连接构架与板簧组，第二连接组件用于连接板簧组与轴箱，通过板簧组的弹性弯曲变形对轴箱和构架之间的垂向力进行缓冲。而且与传统的采用钢弹簧沿垂向连接在构架与轴箱之间的方案相比，本实施例采用板簧组进行缓冲，能够降低构架的高度，进而降低车厢的重心，提高轨道车辆的行驶稳定性。

在上述技术方案的基础上，本实施例提供一种一系悬挂装置的具体实现方式，并对其应用在转向架上的方式进行详细说明：

图1为本申请实施例提供的转向架的结构示意图，图2为图1中A区域的放大视图，图3为本申请实施例提供的转向架中构架的俯视立体图，图4为本申请实施例提供的转向架中构架的仰视立体图。如图1至图4所示，本实施例提供的转向架包括：构架100、板簧组210和轮对300。构架100包括：构架横梁121和构架纵梁122，其中，构架横梁121沿横向方向延伸，构架纵梁122沿纵向方向延伸。构架纵梁122是从构架横梁121的中部起分别向两侧延伸，一直延伸至轮对300的上方。

轮对300的数量为两组，分别设置在构架100的纵向两侧。轮对300包括：车轴311和车轮312，车轴311沿横向方向延伸。车轮312的数量为两个，对称设置在车轴311上。车轴311上还设置有轴箱410，轴箱410内设有轴承，以通过该轴承实现与车轴311之间相对转动。轴箱410的数量为两个，对称设置在车轴311上，且位于两个车轮312的内侧。

板簧组210沿横向方向延伸，两端分别与对应端的轴箱410相连。板簧组210的中部与构架纵梁122相连。在车厢加载后，板簧组210的中部受到车厢通过构架100施加的垂向下的压力，板簧组210的两端受到轴箱410施加的垂向上的支撑力，促使板簧组210发生弹性弯曲变形。在车厢运行的过程中，轮轨之间的振动通过车轴311传递给轴箱410，再转换为板簧组210的弹性变形，通过弹性变形的方式吸收振动能量，实现对轴箱410与构架100之间进行缓冲，能够减小传递给构架100的振动，进而减小车厢的振动，提高乘坐舒适度。

在上述方案的基础上，构架100可以为一体结构，即：构架121与构架纵梁122为一体成型，可以采用刚性材料或复合材料制成。若采用复合材料制成，尤其是碳纤维材料制成，则能够大幅度减小构架100的重量，进而减小转向架的重量，有利于提高轨道车辆的牵引效率。

从俯视的角度来看，上述构架100呈“十”字形，构架纵梁122延伸至同轴的两个车轮的中间位置，与板簧组210的中部相连。

板簧组210为长条形的板状结构，可以采用具有一定形变能力的材料制成，例如可以采用具有一定弯曲变形能力的金属板制成，也可以采用复合材料制成。本实施例中，板簧组210采用碳纤维复合材料制成，其重量较轻，且具有一定的挠性，能够发生弹性弯曲变形。

对于板簧组210的实现方式，本实施例提供一种具体的方式：

图5为本申请实施例提供的转向架中板簧组分别与第一连接组件和第二连接组件配合的结构示意图，图6为本申请实施例提供的转向架中板簧组与第二连接组件配合的结构示意图，图7为本申请实施例提供的转向架中板簧组与第一连接组件配合的结构示意图。

如图1至图7所示，板簧组210包括：第一簧板211和第二簧板212，二者均为长条形的板状结构，沿横向方向延伸。第一簧板211的两端分别延伸至两个轴箱410的上方，第一簧板211的中部位于构架100的下方。第二簧板212与第一簧板211平行，层叠设置在第一簧板211的上方，第二簧板212的长度小于第一簧板211。对于长条形的簧板而言，其厚度越小，发生弹性变形所需要的力越小，强度也越小，因此，本实施例采用两块簧板叠加在一起，不但能满足板簧组210的强度，而且还能降低板簧组210发生形变所需要的力，以确保板簧组210的形变满足缓冲要求。

第一簧板211和第二簧板212上下层叠设置，二者的中部与构架纵梁122相连，第一板簧211的两端与轴箱410相连。

采用第一连接组件213连接在板簧组210的端部和轴箱410之间。第一连接组件213的底部设有轴箱连接结构，用于与轴箱410相连。第一连接组件213内设有板簧容纳腔，板簧组210的端部可插设在该板簧容纳腔内。

板簧组210的两端均通过上述第一连接组件213与轴箱410连接。两端的第一连接组件213中的板簧容纳腔的开口方向相对设置，则板簧组210的两端对应插设在板簧容纳腔内，在装配好之后不能从板簧容纳腔内脱出，以对板簧组210进行定位。

本实施例还提供一种第一连接组件213的具体实现方式：如图7所示，第一连接组件213包括：第一下连接件2131和第一上连接件2132。其中，第一下连接件2131的顶部设有开口向上的板簧端部容纳槽2131a，该板簧端部容纳槽2131a的尺寸与第一簧板211的端部尺寸相匹配，以使第一簧板211的端部容纳于该板簧端部容纳槽2131a内，第一下连接件2131用于限制第一簧板211的纵向移动。第一上连接件2132通过螺栓与第一下连接件2131的顶部相连，盖设在板簧端部容纳槽2131a的上方以形成板簧容纳腔，第一上连接件2132用于限制第一簧板211的垂向移动。

第一下连接件2131的底部通过螺栓与轴箱410相连，具体可以在第一下连接件2131的底部设置两个连接座2131b，在两个连接座2131b上分别设置有轴线重合的螺栓孔，对应在轴箱410上也开设螺栓孔，通过螺栓分别穿过两个连接座上的螺栓孔及轴箱410上的螺栓孔实现将第一下连接件2131固定在轴箱410上。

第一簧板211的两端插设在对应的第一连接组件213内，其两端可以在第一连接组件213内沿横向移动一定的距离，以使两端之间的横向距离减小，满足弯曲变形的需要。

除了上述方案之外，板簧组210的两端也可以采用其他方式与轴箱410相连，例如：在板簧组210的两端设置长度与横向方向平行的长圆孔，通过可穿过该长圆孔的螺栓固定在轴箱上。则板簧组210发生弯曲变形时其两端之间的横向距离可通过长圆孔进行调节，满足弯曲变形的需要。

进一步的，第一簧板211的两端呈燕尾形。板簧端部容纳槽2131a对应延伸形成与第一簧板燕尾形端部相配合的燕尾槽，第一簧板燕尾形端部可容纳于燕尾槽内，燕尾槽用于限制第一簧板211沿横向移动的位移量。

另外，采用第二连接组件214实现板簧组210中部与构架纵梁122之间的连接。第二连接组件214的顶部设有纵梁连接结构，用于与构架纵梁122相连。第二连接组件214内设有沿横向方向贯通的板簧通道，板簧组210可从该板簧通道内穿过，板簧通道能够限制板簧组210的纵向和垂向移动。

本实施例还提供一种第二连接组件214的具体实现方式，如图6所示，第二连接组件214包括：第二上连接件2141和第二下连接件2142。其中，第二上连接件2141设有开口朝下的板簧容纳槽2141a，沿横向方向贯通整个第二上连接件2141。第二下连接件2142通过螺栓与第二上连接件2141相连，盖设在板簧容纳槽2141a的开口以形成板簧通道。在构架纵梁122端部的底面设有板簧连接件1221，板簧连接件1221上设有螺纹孔。螺栓从下向上依次穿过第二下连接件2142上的螺栓孔、第二上连接件2141上的螺栓孔后再固定至构架纵梁122上的螺纹孔内。

在上述技术方案的基础上，转向架还包括：一系横梁230和一系垂向减振器220。一系横梁230沿横向方向延伸，连接在两个轴箱410之间。一系垂向减振器220沿垂向方向延伸，其顶端与构架纵梁122相连，底端与一系横梁230相连，用于对构架100与轴箱410之间的垂向力进行缓冲。

上述一系横梁230为刚性梁，其上设置有减振器连接部，通过螺栓与一系垂向减振器220的底端相连。一系横梁230的两端也分别通过螺栓与轴箱410相连。

本实施例所提供的转向架，采用上述一系悬挂装置，具有与一系悬挂装置相同的技术效果。该转向架可以采用上述内容所提供的构架，也可以采用其他形式的构架，本实施例不做限定。上述一系悬挂装置中的板簧组的中部可以位于构架的纵向梁的下方，也可以位于构架的横向梁的下方。

本实施例还提供一种轨道车辆，包括：如上述内容所提供的转向架。本实施例提供的轨道车辆，采用上述转向架，通过采用板簧组的两端分别延伸至两个轴箱的上方，板簧组的中部位于构架的下方，且采用第一连接组件用于连接构架与板簧组，第二连接组件用于连接板簧组与轴箱，通过板簧组的弹性弯曲变形对轴箱和构架之间的垂向力进行缓冲。而且与传统的采用钢弹簧沿垂向连接在构架与轴箱之间的方案相比，本实施例采用板簧组进行缓冲，能够降低构架的高度，进而降低车厢的重心，提高轨道车辆的行驶稳定性。

在本申请的描述中，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”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申请和简化描述，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申请的限制。

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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种一系悬挂装置，用于设置在转向架中的构架与轴箱之间，其特征在于，所述一系悬挂装置包括：

板簧组，其两端分别延伸至两个轴箱的上方，中部位于构架的下方；

第一连接组件，用于与轴箱相连；所述第一连接组件设有用于容纳所述板簧组端部的板簧容纳腔；

第二连接组件，用于与构架相连；所述第二连接组件设有供板簧组穿过的板簧通道。

2.根据权利要求1所述的一系悬挂装置，其特征在于，所述板簧组包括：

第一簧板，其两端延伸至两个轴箱的上方，中部位于构架的下方；

第二簧板，与第一簧板平行，层叠设置在所述第一簧板的上方；所述第二簧板的长度小于第一簧板。

3.根据权利要求2所述的一系悬挂装置，其特征在于，所述第一连接组件包括：

第一下连接件，其顶部设有开口朝上的板簧端部容纳槽；所述第一下连接件的底部与轴箱相连；

第一上连接件，与第一下连接件的顶部相连，盖设在所述板簧端部容纳槽上方以形成所述板簧容纳腔。

4.根据权利要求3所述的一系悬挂装置，其特征在于，所述第一下连接件的底部设有两个用于与轴箱相连的连接座，两个连接座分别设有轴线重合的螺栓孔。

5.根据权利要求4所述的一系悬挂装置，其特征在于，所述第一簧板的两端呈燕尾形；

所述板簧端部容纳槽对应延伸形成与所述第一簧板燕尾形端部相配合的燕尾槽；所述第一簧板燕尾形端部可容纳于燕尾槽内，所述燕尾槽用于限制第一簧板沿横向移动的位移量。

6.根据权利要求2所述的一系悬挂装置，其特征在于，所述第二连接组件包括：

第二上连接件；所述第二上连接件设有开口朝下的板簧容纳槽；所述第二上连接件与构架纵梁相连；

第二下连接件，与第二上连接件的底端相连；所述第二下连接件盖设在所述板簧容纳槽的开口以形成所述板簧通道。

7.根据权利要求1所述的一系悬挂装置，其特征在于，所述板簧组采用碳纤维复合材料制成。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一系悬挂装置，其特征在于，所述构架包括：沿横向方向延伸的构架横梁、以及从所述构架横梁的中部分别沿纵向方向向两侧延伸的构架纵梁；

所述板簧组沿横向方向延伸，其中部位于构架纵梁的端部下方。

9.一种转向架，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一项所述的一系悬挂装置。

10.一种轨道车辆，其特征在于，包括：如权利要求9所述的转向架。

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