CN202389397U - 轨道车辆 - Google Patents

Abstract

公开了一种轨道车辆，其包括：电液制动器；以及控制所述电液制动器的制动动作的液压动力单元，所述液压动力单元固定安装在轨道车辆的车体上，从而液压动力单元经受的振动被大大降低。

Description

轨道车辆

技术领域

本实用新型涉及一种轨道车辆。

背景技术

轨道交通具有诸多优点，例如运量大，速度快，安全，准时，舒适，保护环境，节约能源和用地，有利于刺激经济和技术进步等等。世界各国普遍认识到，解决城市的交通问题的根本出路在于优先发展轨道交通系统。

轨道交通系统主要包括轨道和在轨道上行驶的轨道车辆。轨道车辆通常包括沿行驶方向串联的一连串车体。车体通常被构造为模块，以便于轨道车辆的组装和拆卸。车体通过转向架支撑在轨道上，以引导车体沿轨道行驶。

转向架(Bogie)，又称台车，是轨道车辆上最重要的部件之一，它直接承载车体自重和载重，引导车辆沿铁路轨道运行，保证车辆顺利通过曲线，并具有减缓来自车辆运行时带来震动和冲击的作用。每个转向架包括构架，安装在构架上的两根车轴，每根车轴上装有在轨道上滚动的车轮。

为了使得运行着的轨道车辆能够减速或停车，以及使得停驶的轨道车辆不会溜车，需要在车辆上安装制动系统。

一种现有的用于轨道车辆的制动系统包括安装在转向架上的钳盘式制动器和液压动力单元。钳盘式制动器主要包括制动盘，其安装在车轴的从构架侧面伸出的轴部上；制动钳，其安装在转向架的构架上，用于对制动盘实施制动。制动钳总是被加压弹簧朝向制动盘的方向推压。在非制动状态下，制动钳被液压动力单元施加的液压力抵抗着加压弹簧的作用而撑开。在制动状态下，来自液压动力单元的液压力解除，制动钳被加压弹簧朝向制动盘的方向推压而压靠在制动盘上，由此实现轨道车辆的制动。

在这种传统的轨道车辆的制动系统中，钳盘式制动器和液压动力单元都安装在转向架上，而转向架在车辆行驶以及制动操作中的振动很大。在这种情况下，钳盘式制动器和液压动力单元都不可避免地承受很大的振动。这对于本身非常结实的钳盘式制动器来说，并非严重问题，但对于包含泵、电路、阀等精密元器件的液压动力单元来说，长期经受这种振动有可能导致液压动力单元过早出现元器件故障或操作失效。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有轨道车辆的制动系统的液压动力单元收转向架振动影响大的缺陷。

为此，本实用新型提供了一种轨道车辆，包括：

电液制动器；以及

控制所述电液制动器的制动动作的液压动力单元；

其中，所述液压动力单元固定安装在轨道车辆的车体上。

根据本实用新型的优选实施方式，所述液压动力单元固定安装在轨道车辆的车体框架上。优选地，所述液压动力单元固定安装在轨道车辆的车体底盘上。

根据本实用新型的优选实施方式，所述液压动力单元包括：用于泵送液压流体的液压流体泵送组件；以及连接于电液制动器与液压流体泵送组件之间的液压管线，所述管线通过固定件固定在车体上。

根据本实用新型的优选实施方式，所述液压管线包括与液压流体泵送组件相连的主管线以及从所述主管线分支出来并且分别连接到相应电液制动器的分支管线。

根据本实用新型的优选实施方式，所述液压动力单元还包括与液压流体泵送组件相连的液压蓄能器。

根据本实用新型的优选实施方式，固定安装在轨道车辆的转向架上并且由所述液压动力单元提供的液压力作动的制动钳；以及由所述制动钳承载的制动衬片。

根据本实用新型的优选实施方式，所述电液制动器包括弹簧装置，其在所述电液制动器的非制动状态下将所述制动钳推向非制动位置；在所述电液制动器的制动状态下，所述液压动力单元向所述制动钳提供克服所述弹簧装置的作用力而将制动钳带到制动位置的液压力。

根据本实用新型的优选实施方式，所述液压动力单元在所述电液制动器的制动状态下向制动钳提供不同级别的制动力。

根据本实用新型的优选实施方式，所述轨道车辆是有轨电车。

根据本实用新型，车辆制动系统的液压动力单元被安装在车体上，尤其是车体底盘上。由于车体本身通过减震系统支撑在转向架上，因此转向架的振动只有很小部分传递到车体上。这样，安装在车体上的液压动力单元经受的来自转向架的振动被大大降低，从而可以极大地提高液压动力单元乃至整个制动系统的使用寿命和操作可靠性。

附图说明

图1是根据本实用新型的轨道车辆的制动器的正视图。

图2是图1中的制动器的俯视图。

图3是根据本实用新型的一种五模块式轨道车辆的示意性平面图。

图4是图3中的五模块式轨道车辆的一种改型的示意性平面图。

图5是根据本实用新型的一种七模块式轨道车辆的示意性平面图。

图6是图5中的七模块式轨道车辆的一种改型的示意性平面图。

图7是根据本实用新型的轨道车辆的液压动力单元的透视图。

图8是图7中的液压动力单元布置在车体底盘上时的俯视图。

图9是液压动力单元沿图8中的箭头A所示方向所作视图。

图10是液压动力单元沿图8中的箭头B所示方向所作视图。

具体实施方式

下面参照附图描述本实用新型的轨道车辆的具体例子。

根据本实用新型的基本原理，为了降低轨道车辆制动系统的液压动力单元经受的振动，将液压动力单元布置在轨道车辆的车体上。

因此，根据本实用新型的轨道车辆的电液制动系统包括安装在转向架上的钳盘式制动器和安装在车体上的液压动力单元。

首先，图1、2中显示了一种根据本实用新型的用于轨道车辆的钳盘式电液制动器。在图示的例子中，本实用新型的电液制动器设置在车轮内侧，即位于车轮与转向器的构架之间。当然，本实用新型不排除电液制动器设置在车轮外侧的情况。

本实用新型的电液制动器主要包括：制动盘1，其安装在车轴的从构架侧面伸出的轴部上；制动钳组件2，其安装在转向架的构架上，用于对制动盘实施制动。

制动钳组件2包括壳体，该壳体通过上部的枢轴3和下部的支撑杆4安装到转向架的构架上，其中枢轴3在构架上的位置是固定的，以使得壳体能够绕枢轴3相对于构架枢转。支撑杆4的两端分别枢转连接着壳体和构架，并且支撑杆4的长度可调，从而通过调节支撑杆4的长度，可以使得壳体能绕枢轴3枢转，从而调节制动钳组件相对于制动盘1的位置。

制动钳组件2还包括一对彼此相对的制动钳6和支撑在这一对制动钳的外端的相对内表面上的制动衬片7。每个制动钳6的内端(支撑端)可枢转地支撑在壳体上，以使得制动钳6可绕平行于制动盘表面的轴线相对于壳体枢转，从而调节两个制动钳6的外端之间的距离。

每个制动衬片7分别在其上下部分由安装在壳体上的导杆形式的导向件导引，以使得制动衬片7能够沿垂直于制动盘表面的方向精确移动。

制动钳组件2还包括一对液压接口8，用于与液压动力单元连通，从而被液压动力单元提供液压流体，以便分别提供用于致动一对制动钳6的液压力。

制动钳组件2还可包括一对气压接口9，用于向制动衬片供应压缩空气，用于诸如冷却、清洁制动衬片等作用。

制动盘1位于所述一对制动衬片7之间。制动钳6总是被机械加压装置例如弹簧朝向制动盘1的方向推压。在非制动状态下，一对制动钳6被液压动力单元通过所述液压接口提供的液压流体的液压力抵抗着加压装置的作用而撑开。在制动状态下，液压动力单元的液压力解除，一对制动钳6被加压装置朝向制动盘1的方向推压而压靠在制动盘1上，由此实现转向架、乃至轨道车辆的制动。

利用液压力对制动钳进行致动可通过未示出的内部作动元件例如液压缸实现。

利用机械加压装置由制动钳6向制动盘1提供的夹持力是可调的，例如每个制动钳可以提供最大45kN的夹持力。

根据本实用新型的优选实施方式，每个电液制动器设有自动调节机构，以便对制动衬片7的磨损作出补偿，从而总是维持制动衬片7与制动盘1之间的适宜间隙。

制动衬片7的材料应排出对环境有害的材料，例如石棉、铅、锌等。

尽管上面描述了电液制动器的制动钳组件包括一对制动钳和一对制动衬片的情况，但本实用新型还包含电液制动器的制动钳组件仅包括一个制动钳和一个制动衬片的情况。

制动钳组件2还可包括强制释放件5，例如强制释放螺栓。在液压动力单元出现故障时，可能导致液压力无法解除，从而制动钳会一直抱紧在制动盘上而无法分离。此外，在某些状态下，也可能导致制动钳会抱紧制动盘而无法分离。一旦出现这种情况，可以人工操作强制释放件5，例如旋拧强制释放螺栓，以将制动钳(制动衬片)从制动盘上分离。

由于液压动力单元提供的液压力用于解除制动钳的制动状态，而非驱动制动钳进行制动，因此本实用新型的制动钳可称作被动式制动钳。

除了上面描述的电液制动器以外，本实用新型的轨道车辆的制动系统还优选包括其它制动器，以提高轨道车辆的制动可靠性并且提供各种不同的制动功能。下面介绍本实用新型的轨道车辆及其各制动器。

图3中显示了根据本实用新型的一种五模块式轨道车辆。根据本实用新型，可以只在一部分车体下面安装转向架，另一些车体不带转向架。不带转向架的车体在其纵向(前后)两端由相邻的带转向架的车体支撑。这样，可以节省转向架的数量。在图3中所示的包含五个车体模块的轨道车辆中，可以只有三个带转向架的车体，其中包括两个能够提供驱动力的动力转向架10-1以及位于这两个动力转向架之间的无动力的牵引转向架10-2。

每个转向架包括构架和安装在构架上的两根车轴，每根车轴上装有一对在轨道上滚动的车轮。

对于每个动力转向架10-1，其每侧分别包括一个电动力制动器20、一个电液制动器30、一个轨道制动器40。如图3所示，每根车轴上分别具有一个电动力制动器20和一个电液制动器30。两个电动力制动器20呈对角布置，两个电液制动器30也呈对角布置。

电动力制动器20在轨道车辆的常规驾驶中使用，其借助于渐进式可调的电动力实现所需的阻滞力或制动力。

电液制动器30是车体的主制动器。在轨道车辆的常规驾驶中，在电动力制动器20不能获得所需的阻滞力或制动力的情况下，电液制动器30被使用。

此外，在紧急状况下，电液制动器30也被使用。

此外，当轨道车辆在爬坡启动时，也需要使用电液制动器30，以避免轨道车辆起步阶段发生倒退。当轨道车辆正常起步后，电液制动器30才释放(解除制动)。

轨道制动器40是利用电磁力作用于轨道，从而对紧急制动提供补充。

根据液压动力单元提供的液压力方案，电液制动器30可以提供渐变即连续逐渐变化的制动力(适用于牵引转向架)或阶变即阶梯式变化的制动力(适用于动力转向架)。当提供阶变的制动力时，电液制动器具有下述几种操作阶段：

制动器释放阶段，无制动力；

中间阶段1，提供的制动力为其最大制动力的一小部分，例如大约20％，该值可根据具体需要而设定；

中间阶段2，提供的制动力为其最大制动力的一较大部分，例如大约60％，该值可根据具体需要而设定；

最大制动力阶段，提供最大制动力。

此外，对于牵引转向架10-2，可以不设置电动力制动器20。如图3所示，电动力制动器20包括两侧的轨道制动器40，以及呈对角布置在两根车轴上的电液制动器30。

然而，根据本实用新型，如有必要，每根车轴的两端可以都装有电液制动器30。例如，在图4所示的五模块式轨道车辆的改型中，在牵引转向架10-2的每根车轴的两端分别设有一个电液制动器30。

可以理解，尽管没有示出，对于每个动力转向架10-1，同样可以在每根车轴的两端分别设有一个电液制动器30。

根据本实用新型的轨道车辆的各车体模块都是具有一体式的构造，因此容易以模块的形式添加到轨道车辆中或从轨道车辆中去除，由此改变轨道车辆中车体模块的数量，并且因此而改变轨道车辆的长度和运载能力。

例如，在图5所示的例子中，轨道车辆增加了一对车体模块，即一个带转向架的车体和一个不带转向架的车体。这样，就构成了图5所示的七模块式轨道车辆，其具有七个动力转向架10-1以及一个牵引转向架10-2。各转向架上的制动器的配置与图3中的五模块式轨道车辆中的类似，不再重复描述。图6中显示了七模块式轨道车辆的一种改型，在牵引转向架10-2的每根车轴的两端分别设有一个电液制动器30。可以理解，对于七模块式轨道车辆的每个动力转向架10-1，同样可以在每根车轴的两端分别设有一个电液制动器30。

动力转向架和牵引转向架的电液制动系统的组成有所不同。

例如，动力转向架的电液制动系统可以包括：

安装在转向架上的电液制动器(制动钳、制动衬片)；

安装在车体上的液压动力单元，用于为电液制动器提供上述三阶段式制动力；

安装在车体上的泵控制模块，用于控制液压泵电机的电流；

安装在车体上的阀控制电路板，用于控制液压动力单元的操作，例如提供上述三阶段式制动力；

可选的安装在转向架上的辅助电液释放单元，其独立于电液制动器、也独立于前述电动力制动器而由驾驶员或操作人员单独控制，以便解除某个转向架的制动状态或同时解除全部转向架的制动状态。在紧急制动或车辆停驶状态，该辅助电液释放单元被禁用。

另一方面，牵引转向架的电液制动系统可以包括：

安装在转向架上的电液制动器(制动钳、制动衬片)；

安装在车体上的液压动力单元，用于为电液制动器提供渐变的制动控制：

安装在车体上的泵控制模块，用于控制液压泵电机的电流；

安装在车体上的液压蓄能器，用于储存和液压动力单元中的液压能量，作为液压动力单元泵送动力的补充；例如，当液压动力单元的泵失效时，液压蓄能器本身可提供一次或多次实现制动钳制动所需的液压力；

安装在车体上的制动控制单元，其由车辆主控制单元控制，并且控制牵引转向架的液压动力单元；

可选的安装在转向架上的辅助电液释放单元，如上所述；

可选的安装在车体上的紧急制动阀用配重；

可选的安装在转向架上的速度传感器，用于调节制动控制单元中的车轮打滑保护功能。

下面结合图7-10描述本实用新型的一种液压动力单元。

这种液压动力单元50固定安装在轨道车辆的车体上，尤其是安装在车体的基本框架上，例如安装在底盘100上，如图8-10所示，并且由底盘的骨架支撑。图8-10中为了清楚地体现液压动力单元在底盘上的布置位置，没有显示底盘本身的细节。

所述液压动力单元50主要包括液压流体泵送组件52，用于将液压流体向转向架上的电液制动器供应。液压流体泵送组件本身可以集成有液压流体储存罐，也可以与单独的液压流体储存罐连通以便被供应液压流体。

主管线51与液压流体泵送组件52的相连，并被其供应液压流体。

分支管线从主管线51分支出来，并且分别通过各自的液压接头与相应的电液制动器的液压接口例如一对液压接口对接。分支管线的数量和排布对应于转向架上配备的电液制动器。例如，在转向架配备有两个对角分布的电液制动器的情况下，带有液压接头55的分支管线53通向图8中的左下方的电液制动器(未示出)，带有液压接头56的分支管线54通向图8中的右上方的电液制动器(未示出)。

液压流体泵送组件52本身设有固定部或带有单独的固定元件或装置，用于将其固定在车体底盘100上。主管线51通过安装架59固定在车体底盘100上。

可选的用于牵引转向架的液压蓄能器60通过管线51’连接着液压流体泵送组件52。管线51’可以通过前述安装架59或单独的安装架固定在车体底盘100上。液压蓄能器60本身设有固定部或带有单独的固定元件或装置，用于将其固定在车体底盘100上。

分支管线53、54通过设置在适宜位置的固定件57、58固定在车体底盘100上。

图7-10中各个管线的延伸方式是为了适合于车体底盘的具体形状。可以理解，根据车体底盘各部位的轮廓不同，各个管线可以以不同的方式排布。各个管线优选紧贴相应的底盘部位，以便将管线牢固地紧固在底盘上。

液压流体泵送组件52上设有通信端口，用于接收各种控制指令。

液压动力单元还可以包括其它电或液压元件，例如各种阀，以实现液压动力单元的正常功能和安全保障。

根据本实用新型，轨道车辆制动系统的液压动力单元被安装在车体上，尤其是车体底盘上并被结实的底盘骨架支承。由于车体本身通过减震系统支撑在转向架上，因此转向架的振动只有很小部分传递到车体上。这样，安装在车体上的液压动力单元经受的来自转向架的振动被大大降低。根据试验测试，同安装在转向架上的液压动力单元相比，安装在车体底盘上的液压动力单元经受的振动降低到十分之一以下。因此，根据本实用新型的方案，可以极大地提高液压动力单元乃至整个制动系统的使用寿命和操作可靠性。

本实用新型的制动系统适用于各种轨道车辆，尤其是有轨电车。

以上仅是对本实用新型的优选实施方式进行了描述，应当指出，对于本技术领域技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出各种改进和替代，这些改进和替代也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种轨道车辆，包括：

电液制动器；以及

控制所述电液制动器的制动动作的液压动力单元；

其特征在于，所述液压动力单元固定安装在轨道车辆的车体上。

2.如权利要求1所述的轨道车辆，其特征在于，所述液压动力单元固定安装在轨道车辆的车体框架上。

3.如权利要求1所述的轨道车辆，其特征在于，所述液压动力单元固定安装在轨道车辆的车体底盘上。

4.如权利要求1至3中任一项所述的轨道车辆，其特征在于，所述液压动力单元包括：用于泵送液压流体的液压流体泵送组件；以及连接于电液制动器与液压流体泵送组件之间的液压管线，所述管线通过固定件固定在车体上。

5.如权利要求4所述的轨道车辆，其特征在于，所述液压管线包括与液压流体泵送组件相连的主管线以及从所述主管线分支出来并且分别连接到相应电液制动器的分支管线。

6.如权利要求1至3中任一项所述的轨道车辆，其特征在于，所述液压动力单元还包括与液压流体泵送组件相连的液压蓄能器。

7.如权利要求1至3中任一项所述的轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆是有轨电车。 

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