CN210822272U - 转向架及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种转向架及轨道车辆，其中，转向架包括：采用复合材料制成的构架；所述构架包括：沿横向方向延伸的构架横梁、以及从所述构架横梁的中部分别沿纵向方向向两侧延伸的构架纵梁；所述构架横梁的中心设有构架中心孔；牵引销，其顶端用于与车体相连，其底端插设在所述构架中心孔内；纵向缓冲块，设置在所述牵引销中朝向纵向方向的表面与所述构架中心孔的侧壁之间；横向缓冲块，设置在所述牵引销中朝向横向方向的表面与所述构架中心孔的侧壁之间，与所述构架中心孔的侧壁之间留有间隙。本申请实施例提供的转向架及轨道车辆能够解决传统的转向架振动较大的问题。

Description

转向架及轨道车辆

技术领域

本申请涉及轨道车辆走行技术，尤其涉及一种转向架及轨道车辆。

背景技术

轨道车辆是连结各城市的重要交通纽带，也逐渐成为城市内的主要交通工具，轨道车辆还是实现货物运输的主要载体。轨道车辆主要包括：车体及设置在车体下方的转向架，转向架用于对车体进行承载并实现走行和转向功能。

传统的转向架主要包括：构架、轮对、牵引装置、制动装置及缓冲装置，动力转向架还包括驱动装置。其中，构架是转向架的主体骨架，转向架的很多部件通过金属的转向架安装座与构架固定。传统的构架是不锈钢材料焊接形成的H形的构架。传统的构架不仅重量大，而且转向架的部件和构架之间的刚性连接导致转向架的振动较大，进而导致轨道列车的舒适性较低。

因此，构架和转向架的部件之间的振动大，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供一种转向架及轨道车辆，能够解决传统的转向架振动较大的问题。

本申请第一方面实施例提供一种转向架，设置在轨道车辆车体的下方，所述转向架包括：

采用复合材料制成的构架；所述构架包括：沿横向方向延伸的构架横梁、以及从所述构架横梁的中部分别沿纵向方向向两侧延伸的构架纵梁；所述构架横梁的中心设有构架中心孔；

牵引销，其顶端用于与车体相连，其底端插设在所述构架中心孔内；

纵向缓冲块，设置在所述牵引销中朝向纵向方向的表面与所述构架中心孔的侧壁之间；

横向缓冲块，设置在所述牵引销中朝向横向方向的表面与所述构架中心孔的侧壁之间，与所述构架中心孔的侧壁之间留有间隙。

如上所述的转向架，所述构架为一体结构，包括：金属材料制成的构架主体及包覆在所述构架主体外部的复合材料层。

如上所述的转向架，所述构架横梁和构架纵梁形成“十”字形结构；

所述构架纵梁端部的高度高于构架横梁，构架纵梁端部与构架横梁之间通过倾斜部过渡，所述倾斜部的上表面与构架横梁呈预设角度。

如上所述的转向架，所述构架纵梁端部的厚度小于构架横梁；

沿着从构架纵梁端部朝向构架横梁的方向，所述倾斜部的厚度逐渐增大。

如上所述的转向架，所述牵引销的顶端通过螺栓与车体相连；

沿着垂向下的方向，所述牵引销的水平截面积逐渐减小；所述牵引销底端的水平截面为矩形；所述构架中心孔为矩形孔。

如上所述的转向架，所述纵向缓冲块的一端与所述构架中心孔的侧壁相连，另一端抵顶在所述牵引销的表面。

如上所述的转向架，所述纵向缓冲块包括：

缓冲块安装座，通过螺栓与构架中心孔的侧壁相连；所述缓冲块安装座具有容纳槽；

橡胶件，嵌设于所述容纳槽内；

刚性挡片，位于所述橡胶件背离缓冲块安装座的一侧，与所述橡胶件、缓冲块安装座通过硫化工艺形成为一体结构；

耐磨件，连接在所述刚性挡片的外侧表面，且抵顶在所述牵引销的表面。

如上所述的转向架，所述横向缓冲块的一端与所述牵引销相连，另一端与构架中心孔的侧壁之间留有间隙。

如上所述的转向架，所述横向缓冲块包括：

横向安装座，通过螺栓与牵引销相连；

横向橡胶件，设置在所述横向安装座背离牵引销的一侧表面，与所述横向安装座通过硫化工艺形成为一体结构。

本申请第二方面实施例提供一种轨道车辆，包括：如上所述的转向架。

本申请实施例提供的技术方案，通过采用复合材料制成构架，构架包括沿横向方向延伸的构架横梁、以及从构架横梁的中部分别沿纵向方向向两侧延伸的构架纵梁，还采用牵引销插设在构架横梁的构架中心孔内，且牵引销与构架中心孔的侧壁之间沿纵向方向设置有纵向缓冲块，用于传递牵引力和制动力，还用于对牵引销与构架之间的纵向力进行缓冲；牵引销与构架中心孔的侧壁之间沿横向方向设置有横向缓冲块，用于对牵引销与构架之间的横向位移进行止档和对横向力进行缓冲。与传统的采用钢板焊接成的“H”形构架相比，本实施例中的构架采用复合材料制成，而且构架纵梁是从构架横梁的中部向两侧延伸，其数量减小一半儿，能够大幅度降低重量，有利于降低转向架的重量，能够提高轨道车辆的牵引效率。而且采用复合材料制成的构架本身具有一定的挠性，通过弯曲变形能吸收一部分振动能量，以减少向车体传递的振动量，提高乘坐舒适性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的转向架的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的转向架中牵引装置的爆炸视图；

图3为本申请实施例提供的转向架中构架的俯视立体图；

图4为本申请实施例提供的转向架中构架的仰视立体图；

图5为本申请实施例提供的转向架中构架与牵引装置的俯视平面图；

图6为图5中A-A截面的剖视图；

图7为图5中B-B截面的剖视图；

图8为本申请实施例提供的转向架中纵向缓冲块的爆炸视图。

附图标记：

100-构架；121-构架横梁；122-构架纵梁；123-构架中心孔；

210-板簧组；

300-轮对；

410-轴箱；

600-牵引装置；601-牵引销；602-纵向缓冲块；6021-纵向安装座；6022- 纵向橡胶件；6023-刚性挡片；6024-耐磨件；603-横向缓冲块；6031-横向安装座；6032-横向橡胶件。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例提供一种转向架，能够应用于轨道车辆中，该轨道车辆可以为内燃机车或电力机车，可以为动车组、地铁、轻轨或有轨电车等。本实施例提供的转向架设置在轨道车辆车体的下方，用于对车体进行支撑，并向车体传递牵引力和制动力。

本实施例中所提到的纵向方向为与铁路线平行的方向，横向方向为与铁路线垂直的方向，垂向方向为竖直方向。

图1为本申请实施例提供的转向架的结构示意图，图2为本申请实施例提供的转向架中牵引装置的爆炸视图。如图1和图2所示，本实施例提供的转向架包括：构架100、轮对300、牵引装置600。

其中，构架100包括：构架横梁121和构架纵梁122，其中，构架横梁121 沿横向方向延伸，构架纵梁121沿纵向方向延伸。构架纵梁121是从构架横梁 121的中部起分别向两侧延伸，一直延伸至轮对300的上方。构架100采用复合材料制成，复合材料可以为：碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、或碳纤维与玻璃纤维复合材料等。复合材料的重量较轻，而且制成的构架具有一定的挠性，通过弯曲变形量来吸收振动，提高缓冲效果。

轮对300的数量为两组，分别设置在构架100的纵向两侧。轮对300包括：车轴311和车轮312，车轴311沿横向方向延伸。车轮312的数量为两个，对称设置在车轴311上。车轴311上还设置有轴箱410，轴箱410内设有轴承，以通过该轴承实现与车轴311之间相对转动。轴箱410与构架100之间可设置有一系悬挂装置，用于对构架100进行支撑，并能对构架100与轴箱410之间的垂向力进行缓冲。

牵引装置600用于向车体传递牵引力或制动力。牵引装置600包括：牵引销601、纵向缓冲块602和横向缓冲块603。其中，牵引销601的顶端与车体相连，底端插设在设置在构架横梁121上的构架中心孔123内。

纵向缓冲块602设置在牵引销601中朝向纵向方向的表面与构架中心孔 123的侧壁之间，与牵引销601和构架中心孔123的侧壁均保持接触，一方面能够传递牵引力和制动力，另一方面还能够对牵引销601与构架横梁121之间的纵向力进行缓冲。

横向缓冲块603设置在牵引销601中朝向横向方向的表面与构架中心孔 123的侧壁之间。横向缓冲块603与牵引销601之间接触，与构架中心孔123 的侧壁之间留有间隙。当牵引销601或构架100沿横向方向移动时，牵引销601 与一侧的横向缓冲块603接触，横向缓冲块603起到横向止档的作用，以阻止牵引销601或构架100的横向位移过大，还能够起到横向缓冲的作用，避免牵引销601与构架横梁121之间的横向作用力过大。

本实施例所提供的技术方案，通过采用复合材料制成构架，构架包括沿横向方向延伸的构架横梁、以及从构架横梁的中部分别沿纵向方向向两侧延伸的构架纵梁，还采用牵引销插设在构架横梁的构架中心孔内，且牵引销与构架中心孔的侧壁之间沿纵向方向设置有纵向缓冲块，用于传递牵引力和制动力，还用于对牵引销与构架之间的纵向力进行缓冲；牵引销与构架中心孔的侧壁之间沿横向方向设置有横向缓冲块，用于对牵引销与构架之间的横向位移进行止档和对横向力进行缓冲。与传统的采用钢板焊接成的“H”形构架相比，本实施例中的构架采用复合材料制成，而且构架纵梁是从构架横梁的中部向两侧延伸，其数量减小一半儿，能够大幅度降低重量，有利于降低转向架的重量，能够提高轨道车辆的牵引效率。而且采用复合材料制成的构架本身具有一定的挠性，通过弯曲变形能吸收一部分振动能量，以减少向车体传递的振动量，提高乘坐舒适性。

在上述技术方案的基础上，本实施例提供一种构架的具体实现方式：

图3为本申请实施例提供的转向架中构架的俯视立体图，图4为本申请实施例提供的转向架中构架的仰视立体图。如图1、3、4所示，构架100为一体结构，包括：金属材料制成的构架主体及包覆在构架主体外部的复合材料层。构架主体可以采用蜂窝铝材料制成，复合材料层采用碳纤维材料制成，则构架 100为内部是蜂窝铝刚性结构、外部包覆碳纤维材料的夹心结构。在构架100 的某一处施加拉扯或挤压的力的作用时，会被传递到整个碳纤维材料层，使得力的作用更加分散，构架更加牢固。

从转向架的俯视角度来看，构架横梁121和构架纵梁122形成“十”字形结构，构架横梁121沿横向方向延伸。构架纵梁122沿纵向方向延伸，延伸至轮对的上方。构架整体呈轴对称结构，以使其横向两侧、纵梁两侧的重量均匀，有利于重心稳定。

构架纵梁122端部的高度高于构架横梁121，构架纵梁122端部与构架横梁121之间通过倾斜部过渡，倾斜部的上表面与构架横梁121呈预设角度。抬高构架纵梁122端部高度，用于在构架纵梁122的端部与轴箱410之间安装一系悬挂装置。而构架横梁121的高度较低，有利于降低车体的重心高度。

构架纵梁122端部的厚度小于构架横梁121。沿着从构架纵梁122端部朝向构架横梁121的方向，倾斜部的厚度逐渐增大，即：倾斜部的厚度呈中间厚两端薄，使得构架100中心的强度较大，能够对车体进行支撑。

对于一系悬挂装置，可以采用沿横向方向延伸的板簧组210，其两端分别延伸至同轴的两个轴箱的上方，中部位于构架纵梁122端部的下方。板簧组210 的中部受到构架纵梁122施加的向下的压力，两端受到轴箱施加的向上的支撑力，板簧组210通过自身的弯曲变形来吸收振动能量，用于对构架及轴箱之间的垂向力进行缓冲。

对于牵引装置600，本实施例也提供一种具体的实现方式：

图5为本申请实施例提供的转向架中构架与牵引装置的俯视平面图，图6 为图5中A-A截面的剖视图，图7为图5中B-B截面的剖视图。如图2、5、6 所示，牵引装置600包括：牵引销601、纵向缓冲块60和横向缓冲块603。

对于牵引销601，其顶端设有沿水平方向延伸的矩形的车体安装平面，其上设有中心线沿垂向方向延伸的多个螺栓孔，通过螺栓与车体相连。沿着垂向下的方向，牵引销601的水平截面积逐渐减小。牵引销601底端的水平截面为矩形，插设在矩形的构架中心孔123内。

纵向缓冲块602的一端与构架中心孔123的侧壁固定连接，另一端抵顶在牵引销601的表面。纵向缓冲块602的实现方式可以由很多种，本实施例提供一种具体的方式：

图8为本申请实施例提供的转向架中纵向缓冲块的爆炸视图。如图8所示，纵向缓冲块602包括：缓冲块安装座6021、橡胶件6022、刚性挡片6023和耐磨件6024。其中，缓冲块安装座6021的四个顶角处设置有螺栓孔，通过螺栓与构架中心孔123的侧壁相连。对于采用碳纤维材料制成的构架，可以采用金属嵌件嵌设于碳纤维层，金属嵌件的端部露出碳纤维层的表面，用于与缓冲块安装座6021相连。缓冲块安装座6021还设置有用于容纳橡胶件6022的容纳槽。橡胶件6022背离缓冲块安装座6021的外侧设置刚性挡片6023。缓冲块安装座6021与刚性挡片6023采用金属制成，与橡胶件6022通过硫化工艺形成为一体结构。

耐磨件6024通过螺栓连接在刚性挡片6023的外侧表面，且抵顶在牵引销 601的表面。耐磨件6024采用耐磨性能较好的材料制成，能够在长时间与牵引销601之间产生撞击摩擦的情况下保持原有形状。

横向缓冲块603的一端与牵引销601相连，另一端与构架中心孔123的侧壁之间留有间隙。横向缓冲块603的实现方式可以有很多种，本实施例提供一种具体的实现方式：

如图2所示，横向缓冲块603包括：横向安装座6031和横向橡胶件6032。其中，横向安装座6031采用金属制成，其上有螺栓孔，通过螺栓连接在牵引销601的表面上。横向橡胶件6032设置在横向安装座6031背离牵引销的一侧表面上，与横向安装座6031通过硫化工艺形成为一体结构。横向橡胶件6032 呈圆台状，其直径较大的一端与横向安装座6031相连，直径较小的一端朝向构架中心孔123的侧壁。

本实施例提供的上述牵引装置仅为其中一种实现方式，本领域技术人员还可以在以上内容的基础上进行适应性修改，或者也可以采用其他的方式来实现，本实施不做限定。

本实施例还提供一种轨道车辆，包括：如上述任一内容所提供的转向架。本实施例提供的轨道车辆，采用上述转向架，通过采用复合材料制成构架，构架包括沿横向方向延伸的构架横梁、以及从构架横梁的中部分别沿纵向方向向两侧延伸的构架纵梁，还采用牵引销插设在构架横梁的构架中心孔内，且牵引销与构架中心孔的侧壁之间沿纵向方向设置有纵向缓冲块，用于传递牵引力和制动力，还用于对牵引销与构架之间的纵向力进行缓冲；牵引销与构架中心孔的侧壁之间沿横向方向设置有横向缓冲块，用于对牵引销与构架之间的横向位移进行止档和对横向力进行缓冲。与传统的采用钢板焊接成的“H”形构架相比，本实施例中的构架采用复合材料制成，而且构架纵梁是从构架横梁的中部向两侧延伸，其数量减小一半儿，能够大幅度降低重量，有利于降低转向架的重量，能够提高轨道车辆的牵引效率。而且采用复合材料制成的构架本身具有一定的挠性，通过弯曲变形能吸收一部分振动能量，以减少向车体传递的振动量，提高乘坐舒适性。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种转向架，设置在轨道车辆车体的下方，其特征在于，所述转向架包括：

采用复合材料制成的构架；所述构架包括：沿横向方向延伸的构架横梁、以及从所述构架横梁的中部分别沿纵向方向向两侧延伸的构架纵梁；所述构架横梁的中心设有构架中心孔；

牵引销，其顶端用于与车体相连，其底端插设在所述构架中心孔内；

纵向缓冲块，设置在所述牵引销中朝向纵向方向的表面与所述构架中心孔的侧壁之间；

横向缓冲块，设置在所述牵引销中朝向横向方向的表面与所述构架中心孔的侧壁之间，与所述构架中心孔的侧壁之间留有间隙。

2.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述构架为一体结构，包括：金属材料制成的构架主体及包覆在所述构架主体外部的复合材料层。

3.根据权利要求2所述的转向架，其特征在于，所述构架横梁和构架纵梁形成“十”字形结构；

所述构架纵梁端部的高度高于构架横梁，构架纵梁端部与构架横梁之间通过倾斜部过渡，所述倾斜部的上表面与构架横梁呈预设角度。

4.根据权利要求3所述的转向架，其特征在于，所述构架纵梁端部的厚度小于构架横梁；

沿着从构架纵梁端部朝向构架横梁的方向，所述倾斜部的厚度逐渐增大。

5.根据权利要求1-4任一项所述的转向架，其特征在于，所述牵引销的顶端通过螺栓与车体相连；

沿着垂向下的方向，所述牵引销的水平截面积逐渐减小；所述牵引销底端的水平截面为矩形；所述构架中心孔为矩形孔。

6.根据权利要求5所述的转向架，其特征在于，所述纵向缓冲块的一端与所述构架中心孔的侧壁相连，另一端抵顶在所述牵引销的表面。

7.根据权利要求6所述的转向架，其特征在于，所述纵向缓冲块包括：

缓冲块安装座，通过螺栓与构架中心孔的侧壁相连；所述缓冲块安装座具有容纳槽；

橡胶件，嵌设于所述容纳槽内；

刚性挡片，位于所述橡胶件背离缓冲块安装座的一侧，与所述橡胶件、缓冲块安装座通过硫化工艺形成为一体结构；

耐磨件，连接在所述刚性挡片的外侧表面，且抵顶在所述牵引销的表面。

8.根据权利要求5所述的转向架，其特征在于，所述横向缓冲块的一端与所述牵引销相连，另一端与构架中心孔的侧壁之间留有间隙。

9.根据权利要求8所述的转向架，其特征在于，所述横向缓冲块包括：

横向安装座，通过螺栓与牵引销相连；

横向橡胶件，设置在所述横向安装座背离牵引销的一侧表面，与所述横向安装座通过硫化工艺形成为一体结构。

10.一种轨道车辆，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的转向架。

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