CN201021148Y - 直线电机径向转向架 - Google Patents

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龚明
宋晓文
蔡昌俊
庞绍煌
潘丽莎
朱日华
樊嘉峰
员华
李言义
马利军
周平宇
周业明
张雄飞
乔青峰
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Abstract

本实用新型所述的直线电机径向转向架，采用直线电机作为牵引电机，改进原有转向架空间设计和结构特点，将转向架的构架和轴箱均设计为内置式，并采用外置式的基础制动装置。改进转向架构架为内置式，即位于车轮内侧，从而有效减小转向架尺寸和重量，构架内置以后的转向架外部空间加大，可采用外置式基础制动装置，从而易于更换闸片，而且制动盘和闸片散热性能较好。所述的轴箱分别设置在两组轮对的内侧，所述的构架连接固定在轮对轴箱上；所述的直线电机定子，安装在构架直线电机的下方、两组轮对的内侧。

Description

直线电机径向转向架
技术领域
本实用新型涉及用于轨道车辆的径向转向架，具体地该转向架采用直线电机作为牵引电机的，属于机械制造领域。
背景技术
随着我国现有干线铁路的提速和城市轨道交通的大力发展，为满足轨道车辆的高速运行而针对转向架结构和使用性能提出了更高的要求。
轨道车辆的转向架是一固定前后轮对的刚性构架，传统的轨道车辆转向架采用的是普通圆形电机作为牵引动力。由于受到轮轨间粘着力的限制，转向架不能够产生较高的加、减速度，容易出现车轮打滑的现象。而且受到轨道坡度和天气等诸多因素的限制，导致轨道车辆工程造价较高。另外，现有转向架具有传统的机械减速传动机构，其正常运行状态下的噪音和振动都很高，对于车辆途径的城市环境造成了一定的影响。
实用新型内容
本实用新型所述的直线电机径向转向架，设计目的在于解决上述问题和不足而采用直线电机作为牵引电机，改进原有转向架空间设计和结构特点，将转向架的构架和轴箱均设计为内置式，并采用外置式的基础制动装置。
本实用新型的设计目的在于，改进转向架构架为内置式，即位于车轮内侧，从而有效减小转向架尺寸和重量，构架内置以后的转向架外部空间加大，可采用外置式基础制动装置，从而易于更换闸片，而且制动盘和闸片散热性能较好。
本实用新型的设计目的还在于，取消了传统的圆形电机设计，车轮仅起到导向和支撑作用，从而有效地减小车轮直径大小，既提高了轮对的导向能力，又能够降低车辆的地板高度，实现小型化设计。
为实现上述设计目的，所述直线电机径向转向架主要具有：
两组轮对，以及设置在轮对上的轴箱体；
一构架，在该构架的外侧安装固定有基础制动装置；
一直线电机，该直线电机的定子安装在所述构架的下方；
一系悬挂装置，一系悬挂装置的垂向油压减振器和抗蛇行减振器连接在构架与轮对轴箱之间；一系弹簧连接在轴箱与构架之间进行定位；
二系悬挂装置，二系悬挂装置的摇枕横向连接在构架上；空气弹簧上端连接所述的摇枕，下端连接构架；所述的摇枕套接有中心销式径向机构的中心销，径向机构的中心扭盘连于中心销上，中心扭盘通过径向杆、关节与各个轴箱分别连接；
本实用新型的改进之处在于，所述的轴箱分别设置在两组轮对的内侧，所述的构架连接固定在轮对轴箱上；
所述的直线电机定子，安装在构架直线电机的下方、两组轮对的内侧。
如上述方案内容的直线电机径向转向架，采用直线电机作为牵引电机，直线电机是线性异步感应电动机的简称，其工作原理与传统的旋转式感应电机类似，可看成是将旋转电机沿半径方向剖开展平。直线电机定子沿纵向安装于在转向架构架的下方，而转子部分展平为一条感应板被铺设在两走行轨之间。
同时由于取消了传统的圆形电机，所述转向架无需设置旋转动力源，因此免除了在传统转向架上悬挂的牵引电机和机械传动装置。
上述采用的现有中心销式径向机构，是使转向架在通过曲线时使车轮处于径向状态，从而减小冲角、车辆经过小半径曲线的能力大大提高。
进一步的改进方案是，直线电机悬挂安装在所述构架的下方、或安装在两组轮对的轴箱上。
所述的直线电机定子，通过数根垂向吊杆连接到所述构架的横梁上的安装座上。
所述的直线电机定子，通过数根垂向吊杆连接到横跨所述轴箱之间的支撑梁上。在直线电机定子的连接处部位设置有高度调整装置，当车轮因为磨损变小时，直线电机定子的高度发生变化，如果超出规定的范围就按需要进行高度调整，使电机与轨道感应板间保持要求的间隙。
为了适于转向架在曲线上通过，所述的二系悬挂装置，在摇枕的下方连接有抗侧滚扭杆，抗侧滚扭杆向下连接所述的构架。
为了提高动力学性能，在所述的二系悬挂装置和构架之间连接有横向减振器和垂向油压减振器。
在所述的二系悬挂装置和构架之间连接有传递牵引和制动力的牵引拉杆。
综上内容，所述的直线电机径向转向架具有以下优点：
1、采用直线电机作为牵引电机，实现非粘着驱动、爬坡能力强，有利于线路纵断面和过渡段设计，更有利于降低曲线轮缘磨耗，降低噪音和振动。
2、车轮仅需起到导向和支撑作用，可将车轮设计得较小，从而降低车辆地板高度，实现车辆小型化。
3、将构架设计为内置式，明显减轻了转向架重量。构架内置后的转向架外部具有较大的空间，外置式基础制动装置易于更换闸片，制动盘和闸片散热性能较好。
4、取消了在转向架上悬挂牵引电机和机械传动装置，车辆过小半径曲线的能力大大提高，降低了过曲线时的尖啸声和轮轨磨耗。
附图说明
现结合以下附图对本实用新型做进一步地说明
图1是所述直线电机径向转向架的三维轴侧示意图；
图2是图1的侧向结构示意图；
图3是所述二系悬挂装置的三维轴侧示意图；
图4是所述轮对与一系悬挂装置的三维轴侧示意图；
图5是所述直线电机定子直接悬挂在构架上的结构示意图。
如图1至图5所示，构架1，直线电机定子2，一系垂向油压减振器3，一系抗蛇行减振器4，空气弹簧5，外置式基础制动装置6，抗侧滚扭杆7，摇枕8，支撑梁9，中心销10，中心销式径向机构11，横向减振器12，轴箱13，轮对14，ATC传感器的雷达天线15，集电靴16，融断器箱17，垂向油压减振器18，垂向提吊19，牵引拉杆20，一系弹簧21，转子感应板22，吊杆安装座23和垂向吊杆24。
具体实施方式
实施例1，如图1至图5所示，所述的直线电机径向转向架具有两组轮对14，以及设置在轮对14上的轴箱13。在构架1的外侧安装固定有基础制动装置6。
如图2所示，直线电机的定子2安装在构架1的下方，而转子感应板22铺设在两走行轨之间，定子直线电机2与转子感应板22之间保持规定的间隙。
一系悬挂装置的垂向油压减振器3和抗蛇行减振器4连接在构架1与轴箱13之间，一系弹簧21连接在轴箱13与构架1之间进行定位；
二系悬挂装置的摇枕8横向连接在构架1上，空气弹簧5上端连接所述的摇枕8，下端连接构架1；所述的摇枕8套接有中心销式径向机构11的中心销10，径向机构11的中心扭盘连于中心销10上，中心扭盘通过径向杆、关节与各个轴箱13分别连接。
所述的轴箱13分别设置在两组轮对14的内侧，构架1连接固定在轴箱13上。
如图5所示，直线电机定子2通过数根垂向吊杆24连接到所述构架1的横梁9的安装座23上。
如图1所述，直线电机定子2通过数根垂向吊杆连接到横跨所述轴箱13之间的支撑梁9上。
在直线电机定子2的连接处部位设置有高度调整装置。
所述二系悬挂装置的摇枕8的下方连接有抗侧滚扭杆7，抗侧滚扭杆7向下连接所述的构架1。
所述二系悬挂装置和构架1之间连接有横向减振器12和垂向油压减振器18。
在二系悬挂装置和构架1之间连接有传递牵引和制动力的牵引拉杆20。
在实施例中采用直线电机作为牵引电机，取消了传统的圆形电机，并且轮对只起到导向和支撑作用，因此轮对设计直径可为730mm，小于普通城轨车辆转向架840的车轮直径，更是低于普通轨道车辆915的车轮直径。
本领域的技术人员可以领会，直线电机相对于转向架的悬挂可以有多种方式。
实施例中的转向架上没有旋转动力源，免除了在转向架上悬挂牵引电机和机械传动装置，所采用的径向机构11是使转向架在通过曲线时使轮对处于径向状态，从而减小冲角。
为了保证在整体吊运时二系悬挂装置的各零部件不被损坏，还在摇枕8和构架1之间设有垂向提吊19。
在本实施例中，转向架上还安装了部分电气部件，包括ATC传感器的雷达天线15，用以受电的集电靴16和起电流保护作用的融断器箱17。

Claims (8)

1.一种直线电机径向转向架，具有两组轮对，以及设置在轮对上的轴箱体；
一构架，在该构架的外侧安装固定有基础制动装置；
一直线电机，该直线电机的定子安装在所述构架的下方；
一系悬挂装置，一系悬挂装置的垂向油压减振器和抗蛇行减振器连接在构架与轮对轴箱之间；一系弹簧连接在轴箱与构架之间进行定位；
二系悬挂装置，二系悬挂装置的摇枕横向连接在构架上；空气弹簧上端连接所述的摇枕，下端连接构架；所述的摇枕套接有中心销式径向机构的中心销，径向机构的中心扭盘连于中心销上，中心扭盘通过径向杆、关节与各个轴箱分别连接；
其特征在于：所述的轴箱分别设置在两组轮对的内侧，所述的构架连接固定在轮对轴箱上；
所述的直线电机定子，安装在构架直线电机的下方、两组轮对的内侧。
2.根据权利要求1所述的直线电机径向转向架，其特征在于：直线电机悬挂安装在所述构架的下方、或安装在两组轮对的轴箱上。
3.根据权利要求2所述的直线电机径向转向架，其特征在于：所述的直线电机定子，通过数根垂向吊杆连接到所述构架的横梁上的安装座上。
4.根据权利要求2所述的直线电机径向转向架，其特征在于：所述的直线电机定子，通过数根垂向吊杆连接到横跨所述轴箱之间的支撑梁上。
5.根据权利要求3所述的直线电机径向转向架，其特征在于：所述的二系悬挂装置，在摇枕的下方连接有抗侧滚扭杆，抗侧滚扭杆向下连接所述的构架。
6.根据权利要求4所述的直线电机径向转向架，其特征在于：所述的二系悬挂装置，在摇枕的下方连接有抗侧滚扭杆，抗侧滚扭杆向下连接所述的构架。
7.根据权利要求5或6所述的直线电机径向转向架，其特征在于：在所述的二系悬挂装置和构架之间连接有横向减振器和垂向油压减振器。
8.根据权利要求7所述的直线电机径向转向架，其特征在于：在所述的二系悬挂装置和构架之间连接有传递牵引和制动力的牵引拉杆。
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