CN201214427Y - 高速轨道车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型所述的高速轨道车辆，实现一种无摇枕结构的构架组成，在保证机械强度的前提下实现转向架主要部件结构的简化、减小重量，以满足时速300公里以上运行的设计和使用要求。其主要具有至少一个机车、以及顺序连接的列车，每一列车分别具有垂向连接的转向架和车体。所述的转向架，其连接在轮对上的轴箱体具有相互连接的、铝合金材质的前盖和后盖；轮对包括设在空心车轴两端的车轮，空心车轴与轴箱体采用密封式圆锥滚珠轴承进行连接；在构架组成的端部下方设置一安装座，安装座通过螺栓纵向地连接一车端减振器。所述的车头部分的底架上部设置一气密隔墙，气密隔墙的周圈与司机室车体之间的对接部分以满焊工艺焊接连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用于时速达到300公里以上的轨道车辆，属于机械制造领域。
背景技术
目前现有高速运行的轨道车辆，其转向架采用配置摇枕结构的转向架，为使得轴重得以均匀分配以实现对轮轨的良好粘着作用，此类转向架的自重均较大、特别是转向架簧下重量较大，而且基础制动采用空气制动系统，因此既不利于有效地提高车辆运行速度，也不利于在高速运行过程中、在规定的距离内进行减速或停车的使用要求，因此给车辆运行带来了安全隐患。
而且，轨道车辆的车体之间存在一定的横向和摇头振动，特别是在高速运行过程中经过弯角较大的曲线轨道时。对于此类低频率振动抑制，目前尚无有效的解决方式，车辆整体的运行稳定性有待进一步提高。
另外，现有轨道车辆的车体一般为碳钢、不锈钢和铝合金材质，其是由板材和骨架结构焊接而成的，无法满足对于车体轻量化的使用要求。部分车辆设备置于车顶，车体的高度相对较高，相应的也就增加了车体本身的重量。
实用新型内容
本实用新型所述的高速轨道车辆，在于解决上述问题而提供一种轻量化的整体设计思路。
其设计目的在于，实现一种无摇枕结构的构架组成，在保证机械强度的前提下实现转向架主要部件结构的简化、减小重量，以满足时速300公里以上运行的设计和使用要求。
设计目的还在于，提供一种满足轻量化要求的车体结构，有效地降低车体重心高度，以适应高速运行时的车体平稳性能。
另一设计目的是，采用轮盘基础制动和轴盘基础制动共同作用的气液转化制动系统，有效地提高制动性能，保证轨道车辆高速运行时的安全要求。
为实现上述设计目的，所述的高速轨道车辆主要具有：
至少一个机车、以及顺序连接的列车，每一列车分别具有垂向连接的转向架和车体。所述的转向架具有承载并连接各部件的构架组成、连接构架组成与轮对的轮对定位装置、以及连接车体与构架组成的二系悬挂及牵引装置。
所述的机车具有1个司机室车体，司机室车体分为车头部分和车厢部分。
与现有技术的区别之处在于，所述的转向架，其连接在轮对上的轴箱体具有相互连接的、铝合金材质的前盖和后盖；
轮对包括设在空心车轴两端的车轮，空心车轴与轴箱体采用密封式圆锥滚珠轴承进行连接；在构架组成的端部下方设置一安装座，安装座通过螺栓纵向地连接一车端减振器。
所述的车头部分的底架上部设置一气密隔墙，气密隔墙的周圈与司机室车体之间的对接部分以满焊工艺焊接连接，蒙皮、车顶、侧墙、端墙、底架各部件之间的对接部均以满焊工艺焊接连接。
如上述基本方案，由于省去了构架组成与车体之间的摇枕结构，转向架整体重量得以降低，而且轮对采用高频淬火空心车轴，既可降低车轴疲劳强度和重量，又利于减小转向架簧下质量。
采用在车体之间设置的车端减振器装置，有助于抑制车体相互之间的横向和摇头振动，直接起到类似抗蛇行减振的作用。
为进一步提高车体与构架组成之间的减振作用，在车体下方横向地设置有至少1个半主动减振器，连接半主动减振器的控制装置安装在车体上。
在半主动减振器两端分别连接有车体侧安装座、构架侧安装座，车体侧安装座套装在中心销上，构架侧安装座安装在构架辅助梁上。
半主动减振装置设在车体与构架组成之间，有助于抑制低频率状态下的车体发生横向和摇头振动，可以通过不同加速度信号的调整来实现多种阻尼力，以实现低频振动下的衰减作用。
转向架一般分为动车转向架和拖车转向架，上述结构是针对拖车转向架的轻量化改进。对于动车转向架的轻量化改进方案可以是，
在构架组成与轮对之间设置一牵引驱动装置，牵引驱动装置包括有牵引电机、由铝合金材质制成的齿轮箱，齿轮箱套设在空心车轴上。
齿轮箱与牵引电机通过齿轮形挠性连接器进行连接，齿轮箱的齿轮组压装于空心车轴。
为进一步提高牵引驱动力和降低二系悬挂系统的质量，二系悬挂系统采用空气弹簧来支承车体、牵引方式采用单拉杆结构，具体地细化方案是，
所述的二系悬挂及牵引装置具有与车体的底架相连接的、至少2个空气弹簧。
其中心销的一端与车体连接，另一端与牵引拉杆连接。
牵引拉杆的一端连接中心销，其另一端安装于构架组成的牵引拉杆座。
为改善转向架的动力学性能、降低车辆在轨道上高速行进过程中的振动，在车体和构架组成之间，设置有高度控制阀和抗蛇形减振器。
在构架组成上设有垂向止挡和横向止挡。
上述采用的减振器，可有效地降低车辆在各个方向上的振动。垂向止挡和横向止挡还可避免构架组成在横向和垂向上的较大位移。
在本实用新型中，轮对定位装置采用轴梁式结构，轴箱设置在轮对的两端外侧。以将轮对外侧的空间充分地加以利用，同时将其他悬挂和支撑装置设置在轮对的内侧，进而有效地减小转向架所占的空间体积，具体的改进方案是，
所述的轮对定位装置，其一端通过轴箱弹簧与构架组成的弹簧筒连接，另一端通过定位节点与构架组成的定位臂连接。
另外，在轴箱体与其上方的构架组成之间设有垂向油压减振器。
为改善动车转向架高速运行过程中的制动性能，在邻近前、后车轮处分别设有轮盘卡钳制动器和车轮踏面清扫装置。
轮盘卡钳制动器安装在构架横梁的制动座上，车轮踏面清扫装置安装在构架横梁上。
在动车转向架的车轮上设置轮盘制动器，制动盘的摩擦片呈圆环状设置，可有效地提高空间利用率，避免单独在动车转向架的车轴上安装制动盘。
为改善拖车转向架高速运行过程中的制动性能，在拖车转向架的车轮上设有轴盘的制动器结构，具体地，
在邻近前、后车轮处，设有轴盘卡钳制动器，轴盘卡钳制动器安装在构架横梁的制动座上。
在上述司机室车体中还可采取如下进一步细化方案：
在气密隔墙上设置一密封固定的检修门，气密隔墙上设置有多条加强筋；在底架上的开口处设置一套管，在套管一侧的内侧设置一环形的堵板。
综上内容，所述高速轨道车辆具有以下优点和有益效果：
1、实现了一种无摇枕轻型转向架结构，部件结构的简化和减小重量，特别地能够满足时速200公里以上动车组车辆；
2、有效地降低转向架自重，同时提高了转向架的可靠性和动力学性能，能够有效地提高制动性能以保证高速运行时的安全要求。
3、车体采用了气密隔墙结构将司机室车体的车头部分及车厢部分有效隔离，分隔成完全密封的两部分，避免因车体头部在列车进行高速运行时所承载的空气压力过大，造成车体密封不严的现象。
4、车体各大部件之间的对接部均采用满焊工艺焊接，进一步保证了车体的高密封性能。
附图说明
现结合以下附图对本实用新型进一步进行说明，
图1是动车转向架的示意图；
图2是拖车转向架的示意图；
图3是轮对定位装置的示意图；
图4是二系悬挂及牵引装置的示意图；
图5是轮对与牵引电机的安装示意图；
图6是动车转向架的制动装置示意图；
图7是拖车转向架的制动装置示意图；
图8是车端减振器的连接示意图；
图9是所述车体断面结构示意图；
图10是司机室车体结构示意图；
图11是气密隔墙结构示意图；
图12是套管结构示意图；
如图1至图12所示，构架组成1，动车构架M，拖车构架T，轮对定位装置2，二系悬挂及牵引装置3，牵引驱动装置4，定位节点5，轮对6，车体7，排障装置8，轴箱体9，垂向减振器10，轴箱弹簧11，构架横梁12，车轮13，牵引电机14，空心车轴15，齿轮箱16，圆锥滚珠轴承17，高度控制阀18，空气弹簧19，中心销21，牵引拉杆22，横向止挡23，抗蛇形减振器24，轮盘卡钳制动器25，车轮踏面清扫装置26，轴盘卡钳制动器27，弹簧筒28，定位臂29，制动座30，安装座31，螺栓32，车端减振器33，半主动减振器34，车体侧安装座35，构架侧安装座36，构架辅助梁37，以及司机室车体71，气密隔墙72，车顶73，侧墙74，端墙75，底架76，检修门77，加强筋78，套管79，堵板80，蒙皮81，车头部分82，车厢部分83。
具体实施方式
实施例1，如图1至图12所示，所述的高速轨道车辆包括有2个首、尾机车、以及在其间顺序连接的列车，每一列车分别具有垂向连接的转向架和车体7。
所述的机车具有1个司机室车体71，司机室车体71分为车头部分82和车厢部分83。车头部分82的底架76上部设置一气密隔墙72，气密隔墙72的周圈与司机室车体71之间的对接部分以满焊工艺焊接连接，蒙皮81、车顶73、侧墙74、端墙75、底架76各部件之间的对接部均以满焊工艺焊接连接。
在气密隔墙72上设置一密封固定的检修门77，气密隔墙77上设置有多条加强筋78。在底架76上的开口处设置一套管79，在套管79一侧的内侧设置一环形的堵板80。
所述的转向架，分为动车构架M和拖车构架T。其中，
拖车构架T包括有，承载并连接各部件的构架组成1、连接构架组成1与轮对6的轮对定位装置2，连接车体7与构架组成1的二系悬挂及牵引装置3。
连接在轮对6上的轴箱体9具有相互连接的、铝合金材质的前盖和后盖(图中未单独地示出)。轮对6包括设在空心车轴15两端的车轮13，空心车轴15与轴箱体9采用密封式圆锥滚珠轴承17进行连接。
动车构架M在上述拖车构架T的基础上，还具有下述牵引驱动机构：
在构架组成1与轮对6之间设置一牵引驱动装置4，牵引驱动装置4包括有牵引电机14、由铝合金材质制成的齿轮箱16，齿轮箱16套设在空心车轴15上。
齿轮箱16与牵引电机14通过齿轮形挠性连接器进行连接，齿轮箱16的齿轮组压装于空心车轴15。
对于动车构架M，二系悬挂及牵引装置3具有与车体7的底架相连接的2个空气弹簧19。
二系悬挂及牵引装置3的中心销21，其一端与车体7连接，另一端与牵引拉杆22连接。牵引拉杆22的一端连接中心销21，其另一端安装于构架组成1的牵引拉杆座。
对于动车构架M和拖车构架T，在车体7和构架组成1之间，设置有高度控制阀18和抗蛇形减振器24。
在构架组成1上设有垂向止挡和横向止挡23。
所述的轮对定位装置2，其一端通过轴箱弹簧11与构架组成1的弹簧筒28连接，另一端通过定位节点5与构架组成1的定位臂29连接。
在轴箱体9与其上方的构架组成1之间，设有垂向油压减振器10。
对于动车构架M，在邻近前、后车轮13处分别设有轮盘卡钳制动器25和车轮踏面清扫装置26。
轮盘卡钳制动器25安装在构架横梁12的制动座30上。车轮踏面清扫装置26安装在构架横梁12上。
对于拖车构架T，在邻近前、后车轮13处，设有轴盘卡钳制动器27。轴盘卡钳制动器27安装在构架横梁12的制动座30上。
如本实施例所述，转向架采用单牵引拉杆结构、轴箱前后盖及齿轮箱采用铝合金材料等，在优化构架组成1各部分连接结构的基础上，采用耐候钢材料的构架重量得以进一步降低，从而实现了整体转向架的轻量化设计。
每一节车体7中，其构架组成1的端部下方设置一安装座31，安装座31通过螺栓32纵向地连接一车端减振器33。
在每一节车体7下方横向地设置有2个半主动减振器34，连接半主动减振器34的控制装置安装在车体7上。
在半主动减振器34两端分别连接有车体侧安装座35和构架侧安装座36，车体侧安装座35套装在中心销21上，构架侧安装座36安装在构架辅助梁37上。
如上内容，结合附图本实施例仅就本实用新型的优选实施例进行了描述。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本设计构思的其他替代结构，由此得到的其他结构特征也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1、一种高速轨道车辆，包括有至少一个机车、以及顺序连接的列车，每一列车分别具有垂向连接的转向架和车体(7)；
所述的转向架具有承载并连接各部件的构架组成(1)、连接构架组成(1)与轮对(6)的轮对定位装置(2)、以及连接车体(7)与构架组成(1)的二系悬挂及牵引装置(3)；
所述的机车具有1个司机室车体(71)，司机室车体(71)分为车头部分(82)和车厢部分(83)；
其特征在于：所述的转向架，其连接在轮对(6)上的轴箱体(9)具有相互连接的、铝合金材质的前盖和后盖；
轮对(6)包括设在空心车轴(15)两端的车轮(13)，空心车轴(15)与轴箱体(9)采用密封式圆锥滚珠轴承(17)进行连接；
在构架组成(1)的端部下方设置一安装座(31)，安装座(31)通过螺栓(32)纵向地连接一车端减振器(33)；
所述的车头部分(82)的底架(76)上部设置一气密隔墙(72)，气密隔墙(72)的周圈与司机室车体(71)之间的对接部分以满焊工艺焊接连接，蒙皮(81)、车顶(73)、侧墙(74)、端墙(75)、底架(76)各部件之间的对接部均以满焊工艺焊接连接。
2、根据权利要求1所述的高速轨道车辆，其特征在于：在车体(7)下方横向地设置有至少1个半主动减振器(34)，连接半主动减振器(34)的控制装置安装在车体(7)上；
在半主动减振器(34)两端分别连接有车体侧安装座(35)和构架侧安装座(36)，车体侧安装座(35)套装在中心销(21)上，构架侧安装座(36)安装在构架辅助梁(37)上。
3、根据权利要求2所述的高速轨道车辆，其特征在于：在构架组成(1)与轮对(6)之间，设置一牵引驱动装置(4)；
所述的牵引驱动装置(4)，包括有牵引电机(14)、由铝合金材质制成的齿轮箱(16)，齿轮箱(16)套设在空心车轴(15)上；
齿轮箱(16)与牵引电机(14)通过齿轮形挠性连接器进行连接，齿轮箱(16)的齿轮组压装于空心车轴(15)。
4、根据权利要求3所述的高速轨道车辆，其特征在于：所述的二系悬挂及牵引装置(3)，具有与车体(7)的底架相连接的、至少2个空气弹簧(19)；
其中心销(21)的一端与车体(7)连接，另一端与牵引拉杆(22)连接；
牵引拉杆(22)的一端连接中心销(21)，其另一端安装于构架组成(1)的牵引拉杆座。
5、根据权利要求2或4所述的高速轨道车辆，其特征在于：在车体(7)和构架组成(1)之间，设置有高度控制阀(18)和抗蛇形减振器(24)；
在构架组成(1)上设有垂向止挡和横向止挡(23)。
6、根据权利要求5所述的高速轨道车辆，其特征在于：所述的轮对定位装置(2)，其一端通过轴箱弹簧(11)与构架组成(1)的弹簧筒(28)连接，另一端通过定位节点(5)与构架组成(1)的定位臂(29)连接。
7、根据权利要求6所述的高速轨道车辆，其特征在于：在轴箱体(9)与其上方的构架组成(1)之间，设有垂向油压减振器(10)。
8、根据权利要求4所述的高速轨道车辆，其特征在于：在邻近前、后车轮(13)处分别设有轮盘卡钳制动器(25)和车轮踏面清扫装置(26)；
轮盘卡钳制动器(25)安装在构架横梁(12)的制动座(30)上；
车轮踏面清扫装置(26)安装在构架横梁(12)上。
9、根据权利要求2所述的高速轨道车辆，其特征在于：在邻近前、后车轮(13)处，设有轴盘卡钳制动器(27)，轴盘卡钳制动器(27)安装在构架横梁(12)的制动座(30)上。
10、根据权利要求1所述的高速轨道车辆，其特征在于：在气密隔墙(72)上设置一密封固定的检修门(77)，气密隔墙(77)上设置有多条加强筋(78)；
在底架(76)上的开口处设置一套管(79)，在套管(79)一侧的内侧设置一环形的堵板(80)。
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