CN114212117A - 6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统及车辆，包括转向架本体、两个轮对、四个驱动齿轮、两个轮对驱动装置和四个齿轮驱动电机；两个轮对驱动装置分别与其中一个轮对连接，每个驱动齿轮分别连接其中一个齿轮驱动电机；轮轨刹车装置与转向架本体固连，4个刹车盘分别与两个轮对的其中一个车轮固接，4个轮轨刹车装置分别与其中一个刹车盘非接触式配合安装。本申请的每个驱动齿轮可独立旋转，独立控制，彼此间可差速旋转，因而即可适用于直线坡道的场景，又可适用于曲线坡道的场景，应用范围广。

Description

6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统及车辆

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统及车辆。

背景技术

转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一，其主要作用如下：

1）车辆上采用转向架是为增加车辆的载重、长度与容积、提高列车运行速度，以满足铁路运输发展的需要；

2）保证在正常运行条件下，车体都能可靠地坐落在转向架上，通过轴承装置使车轮沿钢轨的滚动转化为车体沿线路运行的平动；

3）支撑车体，承受并传递从车体至车轮之间或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力，并使轴重均匀分配。

4）保证车辆安全运行，能灵活地沿直线线路运行及顺利地通过曲线。

5）转向架的结构要便于弹簧减振装置的安装，使之具有良好的减振特性，以缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击，减小动应力，提高车辆运行平稳性和安全性。

6）充分利用轮轨之间的粘着，传递牵引力和制动力，放大制动缸所产生的制动力，使车辆具有良好的制动效果，以保证在规定的距离之内停车。

7）转向架是车辆的一个独立部件，在转向架于车体之间尽可能减少联接件。

中国专利文献CN112874558A公开了一种六轴四驱转向架总成，其转向架的两两驱动齿轮采用同一个驱动装置驱动，两个驱动齿轮无法差速旋转，因而只能适用于直线坡道的场景。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题提供6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统及车辆。

本申请通过下述技术方案实现：

本申请提供的6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统，包括转向架本体、两个轮对、四个驱动齿轮、两个轮对驱动装置和四个齿轮驱动电机；两个轮对驱动装置分别与其中一个轮对连接，每个驱动齿轮分别连接其中一个齿轮驱动电机。每个驱动齿轮可独立旋转，独立控制，彼此间可差速旋转，因而即可适用于直线坡道的场景，又可适用于曲线坡道的场景，应用范围广。

可选的，驱动齿轮的轴线与所述轮对的轴线垂直。

特别的，6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统还包括4个轮轨刹车装置和4个刹车盘，轮轨刹车装置与转向架本体固连，4个刹车盘分别与两个轮对的其中一个车轮固接，4个轮轨刹车装置分别与其中一个刹车盘非接触式配合安装。

特别的，其中两个齿轨驱动电机分别与一个齿轮箱A连接，其中两个驱动齿轮分别与其中一个齿轮箱A的输出轴连接；另外两个齿轨驱动电机分别与一个齿轮箱B连接，另外两个驱动齿轮分别与其中一个齿轮箱B的输出轴连接。

特别的，齿轮箱A和齿轮箱B均连接有齿轨制动器，齿轨制动器与齿轮箱输出轴键连，并与齿轮箱的箱体固连。

进一步的，两个齿轮箱A与安装支架A固连，安装支架A与其中一个轮对的轮轴通过轴承空套连接；

两个齿轮箱B与安装支架B固连，安装支架B与另一个轮对的轮轴通过轴承空套连接，安装支架B和安装支架A分别通过软轴与转向架本体连接。

本申请提供的轨道车辆，包括车体、控制系统和所述的6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统，所述车体通过二系悬挂和牵引装置与转向架本体连接；

所述轮对驱动装置和齿轮驱动电机均与控制系统连接。

其中，其中，两个轮对通过一系悬挂与转向架本体连接，齿轮箱A和齿轮箱B通过辅助悬挂与车体连接。

本申请提供的轨道系统，包括钢轨、线路齿轨、基础和所述的轨道车辆，钢轨与基础固连，线路齿轨和防脱盖板与基础固连，线路齿轨位于防脱盖板与基础之间；所述轮对放置在钢轨上，所述驱动齿轮与线路齿轨啮合。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

本申请的每个驱动齿轮可独立旋转，独立控制，彼此间可差速旋转，因而即可适用于直线坡道的场景，又可适用于曲线坡道的场景，应用范围广。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请实施方式的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施方式的限定。

图1是实施例中6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统的俯视图；

图2是实施例中6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统的仰视图；

图3是实施例中轨道车辆的结构示意图；

图4是实施例中轨道系统的结构示意图；

图5是轮齿轨功率分配曲线图；

图中：1-轮轨刹车装置A、2-齿轨制动器、3-齿轮箱A、4-齿轨驱动电机A、5-齿轨驱动电机B、6-安装支架、7-轮对驱动单元A 、8-刹车盘A、9-转向架本体、10-齿轨驱动电机C、11-齿轨驱动电机D、12-齿轮箱B、13-轮对驱动单元B、14-牵引装置、15-二系悬挂、16-一系悬挂、17-车体、18-辅助悬挂A、19-辅助悬挂B、20-驱动齿轮A、21-驱动齿轮B、22-驱动齿轮C、23-驱动齿轮D、24-钢轨、25-线路齿轨、26-防脱盖板、27-基础、28-轮对A、29-轮对B、30-轮轨刹车装置B 、31-刹车盘B、32-软轴A、33-软轴B。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、 “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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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”、“A”、“B”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1-图4所示，本实施例公开的6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统，包括转向架本体9、轮轨动力系统和齿轨动力系统。

轮轨动力系统包括2个轮对、2个轮对驱动装置和4个轮轨刹车装置。齿轨动力系统包括4个驱动齿轮、4个齿轮驱动电机和4个制动器。

1、轮轨动力系统的部件连接关系

轮对驱动单元A7与轮对A28连接，构成第一组轮轨传动系统；同样的，轮对驱动单元B13与轮对B29连接，构成第二组轮轨传动系统。

两个轮轨刹车装置A1与转向架本体9固连，两个刹车盘A8分与轮对A28的其中一个车轮固连，同时两个轮轨刹车装置A1分别与其中一刹车盘A8非接触式配合安装，行进过程中通过轮轨刹车装置A1与刹车盘A8的紧固接触实现行车制动功能。

同样的，两个轮轨刹车装置B30与转向架本体9固连，两个刹车盘B31分别与轮对B29的其中一个车轮固连，同时两个轮轨刹车装置B30分别与其中一个刹车盘B31非接触式配合安装，行进过程中通过轮轨刹车装置B30与刹车盘B31的紧固接触实现行车制动功能。

轮对A28和轮对B29均通过一系悬挂16与转向架本体9连接。

2、齿轨动力系统的部件连接关系

齿轨驱动电机A4和齿轨驱动电机B5分别与一个齿轮箱A3连接。驱动齿轮A20和驱动齿轮B21分别与其中一个齿轮箱A3的输出轴连接，构成第一组齿轨传动系统。

同样的，齿轨驱动电机C10和齿轨驱动电机D11分别连接一个齿轮箱B12连接，驱动齿轮C22和驱动齿轮D23分别与其中一个齿轮箱B12的输出轴连接，构成第二组齿轨传动系统。

值得说明的是，齿轮箱A3和齿轮箱B12均连接有齿轨制动器2。具体的，齿轨制动器2与齿轮箱A3输出轴键连，并与齿轮箱A3的箱体固连，在行进过程中实现第一组齿轨传动系统的制动功能。

同样的，齿轨制动器2与齿轮箱B12输出轴键连，并与其本体固连，在行进过程中实现第二组齿轨传动系统的制动功能。

齿轮箱A3与安装支架6固连，安装支架6与轮对A28的轮轴通过轴承空套连接在一起；同时，安装支架6再通过软轴A32与转向架本体9连接在一起，从而保证其安全运行。

同样的，齿轮箱B12与安装支架6固连，安装支架6与轮对B29的轮轴通过轴承空套连接在一起，同时安装支架6再通过软轴B33与转向架本体9连接在一起，从而保证其安全运行。

可选的，轮对驱动单元A7、轮对驱动单元B13均包括电机。

本申请将两个同样功能的对称齿轮箱，集成设计在一起，两个输出轴各自独立对应一套驱动电机和制动器，能够独立旋转并制动。两个输出轴所驱动的齿轮同时与同一个线路齿轨两侧啮合，实现转向架在线路上的动力传递。因机车在转弯时，同一齿条内侧和外侧齿所处的圆心半径不同，需要两个齿轮具有不通的转速才能够保证机车安全顺利的转弯，通过此种方式，当机车在线路上拐弯时，就可以通过控制对应齿轮驱动电机的转速，来实现差速转弯。从而实现控制动力源的角度来解决转向问题。此外，当其中一个驱动电机故障时，仍可以保证机车正常的运行。

本实施例公开的轨道车辆，包括车体17和上述6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统，车体17通过二系悬挂15和牵引装置14与转向架本体9连接。

辅助悬挂A18与齿轮箱A3固连，并与车体17底部承力点固连，以改善机械受力状态；同样的，辅助悬挂B19与齿轮箱B12固连，并与车体17底部承力点固连， 以改善机械受力状态。

将轮对驱动单元A7、轮对驱动单元B13、齿轨驱动电机A4和齿轨驱动电机B5齿轨驱动电机C10和齿轨驱动电机D11连接控制系统；根据坡度调控每个电机的参数，如图5所示。

值得说明的时，遇曲线坡道时，调节内外侧驱动齿轮的速度差，实现顺利转弯。

如图4所示，本实施例公开的轨道系统，包括钢轨24、线路齿轨25、基础27和上述轨道车辆，钢轨24与基础27固连，轮对A28和轮对B29放置在钢轨24上。

线路齿轨25和防脱盖板26与基础27固连，线路齿轨25位于防脱盖板26与基础27之间。

驱动齿轮A20、驱动齿轮B21、驱动齿轮C22和驱动齿轮D24均与线路齿轨25形成齿轮啮合，同时防脱盖板26位于驱动齿轮的上方，可防止驱动齿轮脱出线路齿轨25。

本申请的每个驱动齿轮可独立旋转，独立控制，彼此间可差速旋转，因而即可适用于直线坡道的场景，又可适用于曲线坡道的场景，应用范围广。

以上的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统，其特征在于：包括转向架本体、两个轮对、四个驱动齿轮、两个轮对驱动装置和四个齿轮驱动电机；

两个轮对驱动装置分别与其中一个轮对连接，每个驱动齿轮分别连接其中一个齿轮驱动电机。

2.根据权利要求1所述的6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统，其特征在于：驱动齿轮的轴线与所述轮对的轴线垂直。

3.根据权利要求1或2所述的6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统，其特征在于：还包括4个轮轨刹车装置和4个刹车盘，轮轨刹车装置与转向架本体固连，4个刹车盘分别与两个轮对的其中一个车轮固接，4个轮轨刹车装置分别与其中一个刹车盘非接触式配合安装。

4.根据权利要求1或2所述的6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统，其特征在于：其中两个齿轨驱动电机分别与一个齿轮箱A连接，其中两个驱动齿轮分别与其中一个齿轮箱A的输出轴连接；

另外两个齿轨驱动电机分别与一个齿轮箱B连接，另外两个驱动齿轮分别与其中一个齿轮箱B的输出轴连接。

5.根据权利要求4所述的6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统，其特征在于：齿轮箱A和齿轮箱B均连接有齿轨制动器，齿轨制动器与齿轮箱输出轴键连，并与齿轮箱的箱体固连。

6.根据权利要求4所述的6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统，其特征在于：齿轮箱A与安装支架A固连，安装支架A与其中一个轮对的轮轴通过轴承空套连接；

齿轮箱B与安装支架B固连，安装支架B与另一个轮对的轮轴通过轴承空套连接，安装支架B和安装支架A分别通过软轴与转向架本体连接。

7.根据权利要求1或2所述的6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统，其特征在于：两个轮对通过一系悬挂与转向架本体连接。

8.轨道车辆，包括车体和控制系统，其特征在于：还包括如权利要求1-7中任一项所述的6轴6驱独立旋转智能控制双动力驱动转向架系统，所述车体通过二系悬挂和牵引装置与转向架本体连接；

所述轮对驱动装置和齿轮驱动电机均与控制系统连接。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆，其特征在于：齿轮箱A和齿轮箱B通过辅助悬挂与车体连接。

10.轨道系统，包括钢轨、线路齿轨和基础，其特征在于：还包括如权利要求8或9所述的轨道车辆，钢轨与基础固连，线路齿轨和防脱盖板与基础固连，线路齿轨位于防脱盖板与基础之间；

所述轮对放置在钢轨上，所述驱动齿轮与线路齿轨啮合。

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