CN115056814B - 轨道车辆转向架横梁、转向架构架、转向架及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道车辆领域，提供一种轨道车辆转向架横梁、转向架构架、转向架及轨道车辆。轨道车辆转向架横梁包括：横梁座板，所述横梁座板的中部为中空结构，所述中空结构将所述横梁座板分隔为两两相对的一对横板和一对纵板，所述横梁座板的四个拐角处均设有沿横梁的横向延伸的横梁支板；横梁底板，所述横梁底板垂直焊接于一对所述横板的下表面并沿所述横板的长度方向延伸。采用此种轨道车辆转向架横梁，简化了转向架构架结构，降低了转向架重量，保证了关键焊缝的焊接质量。

Description

轨道车辆转向架横梁、转向架构架、转向架及轨道车辆

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种轨道车辆转向架横梁、转向架构架、转向架及轨道车辆。

背景技术

转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一，起到支撑车体，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的作用，并使轴重均匀分配，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。

目前转向架的横梁通常为钢管横梁，重量大，焊缝多，焊接困难，而且环焊缝处理复杂，焊接质量难以保证。

发明内容

本发明提供一种轨道车辆转向架横梁，简化了转向架构架结构，降低了转向架重量，保证了关键焊缝的焊接质量。

本发明还提供一种转向架构架。

本发明还提供一种转向架。

本发明还提供一种轨道车辆。

本发明实施例的一种轨道车辆转向架横梁，包括：

横梁座板，所述横梁座板的中部为中空结构，所述中空结构将所述横梁座板分隔为两两相对的一对横板和一对纵板，所述横梁座板的四个拐角处均设有沿横梁的横向延伸的横梁支板；

横梁底板，所述横梁底板垂直焊接于一对所述横板的下表面并沿所述横板的长度方向延伸。

根据本发明的一个实施例，所述横梁底板包括第一底板、位于所述第一底板两侧的第二底板以及位于所述第二底板一侧的第三底板，所述第一底板、所述第二底板和所述第三底板依次焊接，所述第一底板、所述第二底板和所述第三底板的厚度依次减小。

根据本发明的一个实施例，所述第一底板上设有至少一个过线孔，一对所述第一底板上的所述过线孔一一对应。

根据本发明的一个实施例，所述横板的上表面斜对称设有一对齿轮箱安装座，所述横板的下表面对应于所述齿轮箱安装座处设有齿轮箱防脱吊挂座，所述齿轮箱防脱吊挂座的顶面与所述横板的下表面焊接，所述齿轮箱防脱吊挂座的侧面与所述第一底板焊接，所述齿轮箱防脱吊挂座避让所述过线孔。

根据本发明的一个实施例，一对所述纵板的中心分别设有空气弹簧安装孔，所述纵板位于所述中空结构中的侧边设有朝向彼此延伸的安装板，所述安装板的端部连接有竖向筋板，所述竖向筋板的两端分别与一对所述第一底板焊接，所述安装板的上表面设有支筋，所述支筋与所述竖向筋板焊接。

根据本发明的一个实施例，所述安装板的中心线经过所述空气弹簧安装孔的中心，所述安装板与所述纵板的连接处设置为过渡弧面。

根据本发明的一个实施例，所述横梁座板位于所述横梁支板的外侧设有沿所述横梁的纵向延伸的凸耳，所述凸耳与所述横梁座板的连接处均设置为过渡弧面。

本发明还提供一种转向架构架，包括：

侧梁，包括L型工字梁；

上述横梁，所述L型工字梁一一对应焊接于所述横梁支板的上表面，一对所述纵板的下表面均焊接有用于连接一对所述L型工字梁的侧梁连接结构。

本发明还提供一种转向架，包括上述转向架构架。

本发明还提供一种轨道车辆，包括上述转向架。

本发明实施例提供的轨道车辆转向架横梁，包括横梁座板和横梁底板，两者均为板状结构，一对横梁底板垂直焊接于横梁座板的下表面的相对两侧并沿横梁的横向延伸，整体形成T型焊接结构，简化横梁结构，减轻构架自重，也便于一些部件的安装。

本发明实施例提供的转向架构架，每对侧梁焊接于横梁座板两端的一对横梁支板上，形成开放式侧梁，侧梁不是通长结构而是为分开的两段，为侧梁与横梁座板的焊接提供更好的操作空间，保证了关键焊缝的焊接质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的轨道车辆转向架横梁的结构示意图；

图2是本发明提供的转向架构架的一个角度的结构示意图；

图3是本发明提供的转向架构架的另一个角度的结构示意图。

附图标记：

10、横梁；11、横梁座板；111、横板；112、纵板；113、横梁支板；114、凸耳；115、安装板；116、竖向筋板；117、支筋；118、空气弹簧安装孔；12、横梁底板；121、第一底板；122、第二底板；123、第三底板；124、过线孔；13、齿轮箱安装座；14、齿轮箱防脱吊挂座；20、侧梁；21、L型支板；211、横向支板；212、纵向支板；22、纵向座板；23、横向竖板；24、纵向竖板；25、斜向支板；26、电机垂向吊座；27、电机防脱吊挂座；28、轮对提吊座；29、侧梁连接结构；291、平面底板；292、第一弧面底板；293、第二弧面底板；294、加强筋。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

现有的转向架横梁重量大，焊接复杂，焊缝质量难以保证。

为了解决上述技术问题，如图1至图3所示，本发明实施例提供一种轨道车辆转向架横梁，横梁10和侧梁20共同组成转向架构架。

本实施例中，如图1所示，横梁10包括横梁座板11，横梁座板11为板状结构，横梁座板11的中部为中空结构，中空结构将横梁座板11分成两两相对且围成类似“口”字型的一对横板111和一对纵板112，横梁座板11的四个拐角处均设有沿横梁10的横向延伸的横梁支板113。

需要解释的是，本实施例中所说的“横向”和“纵向”均是以转向架安装于轨道车辆的方位为参照的，沿轨道车辆的运行方向为“纵向”，沿轨道车辆的宽度方向为“横向”。

本实施例中，横梁座板11为一整块板状结构，可以通过加工形成带有横梁支板113的一体结构。由于横梁10主要为板状结构，相比于以往采用钢管的横梁10结构，重量有了明显的降低。

为了保证横梁10的结构强度，根据本发明的一个实施例，横梁10还包括一对横梁底板12，沿横梁10的纵向，一对横梁底板12竖直焊接于横梁座板11的下表面的相对两侧并沿横梁10的横向延伸，横梁10整体形成T型焊接结构，简化横梁10结构，减轻构架自重；也即，一对横梁底板12焊接在横梁座板11的一对横板111下方，并且横梁底板12的长度方向与横板111的长度方向一致。通过增加横梁底板12，能够增强横梁10的结构强度，也便于一些部件的安装。

具体地，横梁底板12包括第一底板121、位于第一底板121两侧的第二底板122以及位于每个第二底板122外侧的第三底板123，也就是说，横梁底板12包括一个第一底板121、两个第二底板122和两个第三底板123。第一底板121、第二底板122和第三底板123依次焊接，第一底板121、第二底板122和第三底板123的厚度依次减小，也就是说，第一底板121的厚度最大，第一底板121位于横梁底板12的中心处，需要安装下文的齿轮箱防脱吊挂座14，而且需要与横梁座板11共同承受齿轮箱安装在齿轮箱安装座13上之后的重量，由此第一底板121需要保证足够的强度，因此第一底板121的厚度需要大于其他部位的底板的厚度，由于第二底板122和第三底板123不需要承受较大的重量，且第二底板122起到过渡作用，承受的重量大于第三底板123，从而将第一底板121、第二底板122和第三底板123的厚度依次减小。如此设置，也实现了在保证横梁底板12结构强度的同时，实现了减重。横梁底板12与横梁座板11之间为板与板焊接，焊接方便，焊缝质量容易控制。

可见，将横梁底板12拆分成厚度不一的三块板，在保证结构强度可靠的基础上减轻了构架的重量。

在一个具体的实施例中，第一底板121上设有至少一个过线孔124，优选地，第一底板121上设有两个间隔设置的过线孔124，一对第一底板121上的过线孔124一一对应，便于管卡线卡的安装，省去了在横梁10上焊接管卡座、线卡座。选择在第一底板121上开孔，不影响横梁10的结构强度。

在一个具体的实施例中，横梁座板11的上表面，具体为上述横板111的上表面斜对称设有一对齿轮箱安装座13，便于安装齿轮箱，采用斜对称设置，能够保持齿轮箱安装后，构架的中心两侧受力平衡。

进一步地，横梁座板11的下表面对应齿轮箱安装座13处设有齿轮箱防脱吊挂座14，齿轮箱防脱吊挂座14的顶面与横梁座板11的下表面焊接，齿轮箱防脱吊挂座14的侧面与第一底板121焊接，设置齿轮箱防脱吊挂座14能够确保齿轮箱安装座13失效时，齿轮箱防脱吊挂座14可以支撑齿轮箱，保证列车的安全运行。

具体地，齿轮箱防脱吊挂座14可以包括一对安装凸耳114和固定在这对安装凸耳114之间的防脱轴，在意外情况下，齿轮箱安装座13失效时，齿轮箱脱落的一端能够掉落在防脱轴上，由防脱轴托住齿轮箱下落的一端，能够避免齿轮箱脱落的一端直接落在轨道上而影响列车的运行安全。

根据本发明的一个实施例，一对纵板112的中心分别设有空气弹簧安装孔118，用于安装空气弹簧。

此外，横梁座板11位于中空结构中设有朝向彼此延伸的安装板115，换句话说，横梁座板11设有一对安装板115，该对安装板115位于中空结构中，安装板115的端部连接有竖向筋板116，竖向筋板116的两端分别与一对第一底板121焊接即焊接在一对第一底板121之间，从而加强了一对横梁底板12间的连接强度，也提高了整个横梁10的结构强度。

此外，安装板115的上表面设有支筋117，支筋117与竖向筋板116焊接，支筋117与安装板115可组焊成安装座，便于安装构架上的横向减振器等部件。

进一步地，安装板115的中心线经过空气弹簧安装孔118的中心，以保持构架的受力平衡。

本实施例提供的转向架构架，如图2和图3所示，包括横梁10和侧梁20，侧梁为L型工字梁，侧梁20与横梁支板113一一对应，也就是说，包括四个侧梁20，每个侧梁20焊接在横梁支板113的上方，从而形成横梁座板11的四个拐角处焊接四个侧梁20的构架形式。具体地，每个侧梁20包括L型支板21和纵向座板22，L型支板21包括横向支板211和与横向支板211连接的纵向支板212，横向支板211与纵向支板212一体成型，横向支板211与横梁支板113的延伸方向一致，纵向支板212朝向垂直于横梁支板113的方向延伸。

本实施例中，横向支板211与横梁支板113相对设置并通过横向竖板23焊接连接，形成一段工字梁；纵向支板212与纵向座板22相对设置并通过纵向竖板24焊接连接，形成另一段垂直设置的工字梁，两者共同形成类似L型工字梁的结构，整体结构简单，重量轻，而且焊接时，均是板与板之间的焊接，焊缝为平焊缝，焊接简单，焊缝质量容易保证，而且焊接时不需要变换工位，容易操作，提高了焊接效率。

本实施例中，每对侧梁20焊接于横梁座板11两端的一对横梁支板113上，形成开放式侧梁，即侧梁不是通长结构，而是为分开的两段，为侧梁20与横梁座板11的焊接提供更好的操作空间，保证了关键焊缝的焊接质量。

本实施例中，侧梁20和横梁10可以分别加工，在侧梁20组焊完成后，再与横梁10的横梁座板11焊接，焊接效率高，构架加工效率高。

为了保证侧梁20的结构强度，横向竖板23与纵向竖板24搭接并焊接。

可以理解的是，横向竖板23以及纵向竖板24的延伸方向均沿构架的垂向。

为了保证结构强度，纵向座板22与横梁座板11焊接连接。此外，纵向座板22的长度小于纵向竖板24以及纵向支板212的长度，使得纵向竖板24的一部分与纵向座板22焊接，另一部分与横梁座板11的表面焊接，由此可以增大侧梁20与横梁座板11的焊接面积，从而保证侧梁20与横梁10焊接后的稳固性。

本实施例中，四个L型的侧梁20与具有一对横板111和一对纵板112的横梁10组焊在一起，形成类似“井”字型的构架结构。

根据本发明的一个实施例，为了便于纵向座板22与横梁座板11焊接，横梁座板11位于横梁支板113的外侧设有沿横梁10的纵向延伸的凸耳114，凸耳114为与横梁支板113类似的板状结构，凸耳114的长度比横梁支板113的长度稍短。

从受力角度考虑，为了避免应力集中，纵向座板22包括纵向平板和与纵向平板过渡连接的纵向弧面板，纵向弧面板的端部与凸耳114的上表面焊接连接。

为了提高侧梁20的结构强度和焊接后的结构稳定性，根据本发明的一个实施例，每个侧梁20设有间隔设置的一对横向竖板23和一对纵向竖板24，位于侧梁20外侧的横向竖板23和纵向竖板24焊接，位于侧梁20内侧的横向竖板23和纵向竖板24焊接。

需要说明的是，本实施例中，“内侧”和“外侧”是相对于转向架安装于轨道车辆的方位而言的，指向车外的一侧为“外侧”，指向车内的一侧为“内侧”。

本实施例中，横向支板211与纵向支板212一体成型，形成L型支板21，横向支板211背离纵向支板212的一侧设有延伸部，延伸部呈弧形，起到过渡连接作用，延伸部可以与L型支板21焊接，斜向支板25一端与延伸部的端部焊接，另一端与横梁座板11焊接，斜向支板25与横向竖板23之间设有加强筋294，由此使得侧梁20整体与横梁座板11焊接更加可靠。

根据本发明的一个实施例，侧梁20内侧设有电机垂向吊座26，用于吊挂电机，侧梁20内侧还设有与电机垂向吊座26一体连接的电机防脱吊挂座27，用于电机防脱，可以在电机垂向吊座26失效时防止电机脱落，作用原理与齿轮箱防脱吊挂座14类似，在此不再赘述。以往转向架均是电机垂向吊座26安装于横梁10，即电机安装于横梁10，本实施例设置的侧梁20结构能够满足将电机垂向吊座26设置在侧梁20上，分担了转向架在运营工况和超常工况下电机的垂向载荷，减轻了横梁10的载荷负担。

根据本发明的一个实施例，侧梁20内侧还设有轮对提吊座28，轮对提吊座28包括吊座本体，吊座本体的上端与侧梁20的纵向支板212焊接，吊座本体的下端与纵向座板22焊接，利用侧梁20的上下盖板与吊座本体组成轮对提吊座28，结构简单，简化了构架焊接结构，减轻了构架重量。

本实施例的侧梁20为L形结构，为垂向减振器、横向减振器、电机、牵引拉杆提供安装座焊接位置，使结构更加紧凑，减轻了构架重量。

根据本发明的一个实施例，沿横梁10的纵向，横梁座板11的下方即上文提到的纵板112设有连接一对侧梁20的侧梁连接结构29，通过侧梁连接结构29将一对侧梁20连接成一个完整的侧梁20，换言之，本实施例的侧梁20整体由三段组成，分别为一对侧梁20和连接该对侧梁20的侧梁连接结构29。

具体地，侧梁连接结构29包括拱形底板和连接于拱形底板与横梁座板11之间的多个加强筋294，拱形底板的上表面朝向横梁座板11的下表面，多个加强筋294垂直焊接于拱形底板的上表面和横梁座板11的下表面，通过多个加强筋294将拱形底板与横梁座板11连接起来。

进一步地，拱形底板包括平面底板291和位于平面底板291相对两侧的第一弧面底板292以及位于第一弧面底板292一侧的第二弧面底板293，平面底板291与第一弧面底板292和第二弧面底板293依次焊接，且平面底板291、第一弧面底板292和第二弧面底板293的厚度依次减小，从而在保证结构强度可靠的基础上减轻了构架的重量。

进一步地，第二弧面底板293与横梁座板11的下表面焊接的位置和纵向座板22与横梁座板11的上表面焊接的位置对应，从而形成较好的过渡连接，形成外形协调、一致性好的构架整体结构。

本实施例的侧梁20采用开放式结构，在侧梁20安装时，可以先分别将四个L型侧梁20两两相对焊接在横梁座板11的横梁支板113上，再将侧梁连接结构29焊接在相邻L型侧梁20下方的横梁座板11下，通过侧梁连接结构29将两个L型侧梁20连接在一起，形成一个完整的侧梁20。由此改变了以往横梁10与侧梁20的焊接方式，采用本实施例的横梁10和侧梁20结构，焊接成构架更为简便，效率更高，而且焊缝均为板与板之间的平焊缝，焊接方便，焊接质量容易保证。

本发明还提供一种转向架，包括上述转向架构架，构架的侧梁20安装有电机，横梁10安装有齿轮箱，从而将电机和齿轮箱分设于横梁10和侧梁20，减轻了横梁10负担，使得构架受力更均衡，此外具有上述构架的全部优点，在此不再赘述。

本发明还提供一种轨道车辆，包括上述转向架，具有上述转向架的全部优点，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种轨道车辆转向架横梁，其特征在于，包括：

横梁座板，所述横梁座板的中部为中空结构，所述中空结构将所述横梁座板分隔为两两相对的一对横板和一对纵板，所述横梁座板的四个拐角处均设有沿横梁的横向延伸的横梁支板；

横梁底板，所述横梁底板垂直焊接于一对所述横板的下表面并沿所述横板的长度方向延伸；

所述横梁底板包括第一底板、位于所述第一底板两侧的第二底板以及位于所述第二底板一侧的第三底板，所述第一底板、所述第二底板和所述第三底板依次焊接，所述第一底板、所述第二底板和所述第三底板的厚度依次减小；

所述第一底板上设有至少一个过线孔，一对所述第一底板上的所述过线孔一一对应。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆转向架横梁，其特征在于，所述横板的上表面斜对称设有一对齿轮箱安装座，所述横板的下表面对应于所述齿轮箱安装座处设有齿轮箱防脱吊挂座，所述齿轮箱防脱吊挂座的顶面与所述横板的下表面焊接，所述齿轮箱防脱吊挂座的侧面与所述第一底板焊接，所述齿轮箱防脱吊挂座避让所述过线孔。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆转向架横梁，其特征在于，一对所述纵板的中心分别设有空气弹簧安装孔，所述纵板位于所述中空结构中的侧边设有朝向彼此延伸的安装板，所述安装板的端部连接有竖向筋板，所述竖向筋板的两端分别与一对所述第一底板焊接，所述安装板的上表面设有支筋，所述支筋与所述竖向筋板焊接。

4.根据权利要求3所述的轨道车辆转向架横梁，其特征在于，所述安装板的中心线经过所述空气弹簧安装孔的中心，所述安装板与所述纵板的连接处设置为过渡弧面。

5.根据权利要求1-4任一项所述的轨道车辆转向架横梁，其特征在于，所述横梁座板位于所述横梁支板的外侧设有沿所述横梁的纵向延伸的凸耳，所述凸耳与所述横梁座板的连接处均设置为过渡弧面。

6.一种转向架构架，其特征在于，包括：

侧梁，包括L型工字梁；

横梁，采用如权利要求1-5任一项所述的轨道车辆转向架横梁；

所述L型工字梁一一对应焊接于所述横梁支板的上表面，一对所述纵板的下表面均焊接有用于连接一对所述L型工字梁的侧梁连接结构。

7.一种转向架，其特征在于，包括如权利要求6所述的转向架构架。

8.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求7所述的转向架。