CN210822274U - 一种轨道车辆及其转向架 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及轨道车辆技术领域，具体地，涉及一种轨道车辆及其转向架。该转向架包括用于承载车体的十字形构架和用于提供驱动力的直线电机；所述十字形构架包括十字交叉设置的构架横梁和构架纵梁；所述构架纵梁的长度方向与所述车体的长度方向重合；所述直线电机吊装于所述十字形构架的底部。该转向架采用十字形构架和直线电机，具有能够简化装配过程、减少零部件数量、缩短动力传递路径且机械效率高的特点。

Description

一种轨道车辆及其转向架

技术领域

本申请涉及轨道车辆技术领域，具体地，涉及一种轨道车辆及其转向架。

背景技术

转向架作为轨道车辆的重要部件，主要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驱动装置、车轴、轮对、轴箱、一系悬挂和构架；转向架包括动力转向架和非动力转向架；动力转向架还包括用于驱动车轮转动的驱动装置。现有驱动装置多采用旋转电动机进行驱动，旋转电动机与车轴之间设置有丝杠、齿轮或链条等中间传动装置，导致动力传递路径长而机械效率低的问题。

现有转向架的构架一般采用H形结构，构架包括固定连接的横梁和两个侧梁，侧梁的两端分别通过一系悬挂安装于轴箱上，导致现有构架的装配过程比较繁琐且所采用的零部件数量较多。

综上所述，采用H形构架和旋转电动机的现有转向架具有机械效率低、装配过程繁琐和零部件数量多的问题。

实用新型内容

本申请实施例中提供了一种轨道车辆及其转向架，该转向架采用十字形构架和直线电机，具有能够简化装配过程、减少零部件数量、缩短动力传递路径且机械效率高的特点。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种转向架，包括用于承载车体的十字形构架和用于提供驱动力的直线电机；

所述十字形构架包括十字交叉设置的构架横梁和构架纵梁；所述构架纵梁的长度方向与所述车体的长度方向重合；

所述直线电机吊装于所述十字形构架的底部。

优选地，沿所述车体的长度方向，所述构架纵梁为两端高、中部低的板状结构，所述构架纵梁的两端与一系悬挂系统连接。

优选地，沿所述车体的长度方向，所述构架纵梁的厚度和宽度均自两端向中部逐渐增大。

优选地，所述构架横梁和所述构架纵梁为一体成型结构。

优选地，所述十字形构架的中心位置固定安装有用于牵引所述车体的牵引装置，所述牵引装置的顶部突出于所述十字形构架的顶面。

优选地，在所述构架横梁的顶部安装有用于支撑所述车体的空气弹簧。

优选地，还包括轮对，所述轮对包括并行排列的两个车轴、以及安装于每个车轴两端的车轮。

优选地，还包括用于对所述车轮进行制动的制动装置，所述制动装置固定安装于所述十字形构架上。

优选地，所述车轮采用分体结构，包括轮箍、轮芯以及轮环；所述轮箍和所述轮芯之间过盈配合；其中：

所述轮箍的外周面设置有踏面和轮缘；沿所述轮箍的轴向，所述轮箍在设置有所述轮缘的一端的内周面设置有轮环装配槽、且在与所述轮缘相对的另一端的内周面设置有限位凸缘；

所述轮芯的一端设置有与所述限位凸缘形状配合的台阶面；

所述轮环嵌装于所述轮环装配槽内，并与所述轮芯的另一端面相抵接，用于将所述轮芯固定安装于所述轮箍。

根据本申请实施例的第二个方面，还提供了一种轨道车辆，该轨道车辆包括上述技术方案提供的任意一种转向架。

采用本申请实施例中提供的轨道车辆及其转向架，具有以下有益效果：

上述转向架采用十字形结构的构架，包括十字交叉设置的构架横梁和构架纵梁，本申请实施例中采用构架纵梁代替现有H形构架的两个侧梁，在安装过程中，现有技术中的H形构架需要对两个侧梁的四个端部分别进行安装，而在安装本申请实施例中的十字形构架时，由于构架纵梁仅具有两个端部，只需安装构架纵梁的两个端部即可，因此，能够明显地简化装配过程且减少安装过程中所采用的零部件；

同时，上述转向架采用直线电机作为驱动装置，直线电机产生的驱动力的直接作用在十字形构架上，无需通过中间传动装置进行动力传递，不仅减少了零部件、缩短了动力传递路径，而且能够减少能量损耗，提高机械效率。

综上所述，本申请实施例的转向架能够简化装配过程、减少零部件数量、缩短动力传递路径且机械效率高。

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一种转向架的结构示意图；

图2为图1中提供的转向架的十字形构架的结构示意图；

图3为图1中提供的转向架的车轮的立体结构示意图；

图4为图3中提供的车轮的爆炸结构示意图；

图5为图1中提供的转向架的轴箱与一系悬挂系统的装配结构示意图；

图6为图5中轴箱与一系悬挂系统的爆炸结构示意图。

附图标记：

1-转向架；11-十字形构架；12-直线电机；13-一系悬挂系统；14-牵引装置；15-空气弹簧；16-车轴；17-车轮；18-制动装置；19-轴箱；

111-构架横梁；112-构架纵梁；

131-板簧组；132-一系横梁；133-一系垂向减振器；

171-轮箍；172-轮芯；173-轮环。

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。

在以下各实施例中，轨道车辆可以为内燃机车或电力机车，还可以为动车组、地铁、轻轨或有轨电车等；将轨道车辆的车宽方向和车轴的轴向方向称为横向，将轨道车辆的行驶方向、轨道车辆的长度方向和车轴的排列方向称为纵向，将竖直方向和轨道车辆的高度方向称为垂向。

实施例一

本申请实施例提供了一种转向架1，该转向架1包括用于承载车体的十字形构架11和用于提供驱动力的直线电机12；如图1和图2结构所示，本申请实施例的转向架1采用十字形构架11代替了现有技术中的H形构架，并且采用直线电机12代替现有技术中的旋转电机；

十字形构架11包括十字交叉设置的构架横梁111和构架纵梁112；构架纵梁112的长度方向与车体的长度方向重合；如图1和图2结构所示，十字形构架11包括水平设置的构架横梁111以及呈翅膀形状设置于构架横梁111两侧的构架纵梁112，构架横梁111沿横向延伸，构架纵梁112沿纵向延伸，构架横梁111和构架纵梁112可以为一体成型结构；构架纵梁112的两端部安装于一系悬挂系统13；构架横梁111的顶部用于安装并承载车体；

直线电机12吊装于十字形构架11的底部，直线电机12作为驱动装置，为转向架1提供驱动力，通过十字形构架11驱动车体沿轨道进行运动；如图1结构所示，直线电机12与十字形构架11的底部、一系悬挂系统13和轴箱19连接，以实现直线电机12在转向架1中的安装固定。

上述转向架1的构架为十字形结构，包括十字交叉设置的构架横梁111和构架纵梁112，通过沿纵向设置的构架纵梁112代替现有H形构架的两个侧梁，在安装过程中，现有技术中的H形构架需要对两个侧梁的四个端部分别进行安装，而在安装本申请的十字形构架11时，构架纵梁112仅具有两个端部，只需对构架纵梁112的两个端部进行安装即可，因此，与现有H形构架相比，本申请的十字形构架11减少了构架纵梁112的端部安装数量，使安装工作量明显减少，能够明显地简化装配过程且减少安装过程中所采用的零部件；

同时，上述转向架1采用直线电机12作为驱动装置，直线电机12安装在十字形构架11和一系悬挂系统13上，直线电机12产生的驱动力直接作用在十字形构架11上，无需通过中间传动装置进行动力传递，不仅减少了用于动力传递的零部件、缩短了动力传递路径，而且能够减少能量损耗，提高机械效率。

综上，本申请实施例的转向架1能够简化装配过程、减少零部件数量、缩短动力传递路径且机械效率高。

一种具体的实施方式中，如图1和图2结构所示，沿车体的长度方向，构架纵梁112为两端高、中部低的板状结构，构架纵梁112的两端与一系悬挂系统13连接。沿车体的长度方向，构架纵梁112的厚度和宽度均自两端向中部逐渐增大。构架纵梁112的两端部用于与一系悬挂系统13连接固定，即，通过构架纵梁112将十字形构架11安装于车轴16上，使十字形构架11随车轮17一起运动。

上述构架纵梁112采用板状结构，具有结构简单、制造容易的特点；同时，构架纵梁112的厚度和宽度从两端朝向中间逐渐增大，使得构架纵梁112与构架横梁111之间的连接强度提高，从而增加十字形构架11的承载能力，进而提高转向架1的稳定性和可靠性。

如图1结构所示，十字形构架11的中心位置固定安装有用于牵引车体的牵引装置14，牵引装置14的顶部突出于十字形构架11的顶面。牵引装置14用于固定安装车体，通过牵引装置14带动车体进行移动。在构架横梁111的顶部安装有用于支撑车体的空气弹簧15，空气弹簧15为二系悬挂系统的一部分，用于对车体进行支撑和减振，通过空气弹簧15还能对车体的姿态进行调节，以使车体始终处于平衡状态，防止发生侧翻风险。

如图1结构所示，上述转向架1还包括轮对，轮对包括并行排列的两个车轴16、以及安装于每个车轴16两端的车轮17。如图3和图4结构所示，车轮17采用分体结构，包括轮箍171、轮芯172以及轮环173；轮箍171和轮芯172之间过盈配合；其中：

轮箍171的外周面设置有踏面和轮缘；沿轮箍171的轴向，轮箍171在设置有轮缘的一端的内周面设置有轮环173装配槽、且在与轮缘相对的另一端的内周面设置有限位凸缘；如图3和图4结构所示，轮箍171的外周面设置有在钢轨表面滚动的踏面和与钢轨侧面相抵接的轮缘，车轮17通过轮缘定位在钢轨上；沿轮箍171的轴向，轮箍171的一端内表面设置有用于嵌装轮环173的轮环173装配槽，并在另一端的内周面设置有限位凸缘；沿轮箍171的径向，限位凸缘从轮箍171的外周向内周延伸，限位凸缘用于对轮芯172进行定位和限位，将轮芯172定位在轮箍171内；

限位凸缘114的横截面形状为矩形；如图4结构所示，限位凸缘114的横截面形状为矩形，在实际生产过程中，还可以为梯形、半圆形、正方形等形状；

轮芯172的一端设置有与限位凸缘形状配合的台阶面；如图3和图4结构所示，轮芯172的中心设置有用于穿设车轴16的轴孔，并且一端部设置有与限位凸缘形状配合的台阶面；轮箍171套设在轮芯172的外周面，轮芯172的一端通过台阶面与轮箍171的限位凸缘进行形状配合，从而实现轮芯172在轮箍171一端的定位配合，将轮芯172限位在轮箍171的内部；

轮环173嵌装于轮环173装配槽内，并与轮芯172的另一端面相抵接，用于将轮芯172固定安装于轮箍171。如图3和图4结构所示，轮环173被嵌装在轮箍171的轮环173装配槽内，轮环173的一端面与轮芯172的另一端面相抵接，通过轮环173和限位凸缘将轮芯172定位在轮箍171内。为了方便轮环173的安装，轮环173可以设置有轮环173缺口、且轮环173的横截面形状可以为矩形、圆形等任意形状。

上述车轮17采用分体结构，由过盈配合的轮箍171和轮芯172、以及将轮芯172限位并安装于轮箍171的轮环173构成，因此，在轮箍171的踏面磨损到限且在轮芯172可以继续使用的情况下，可以将轮箍171从轮芯172上拆卸下来，只更换轮箍171即可，轮芯172还可以重复利用，从而减少了材料的浪费，降低了轨道车辆的运行成本和使用成本；轮箍171上设置有用于对轮芯172一端的台阶面进行定位的限位凸缘，轮芯172的另一端面与轮环173相抵接，通过限位凸缘与台阶面的定位配合、以及轮环173的限位将轮芯172固定安装在轮箍171内，采用限位凸缘和轮环173不仅便于轮芯172和轮箍171的安装，而且还有利于提高轮芯172和轮箍171之间连接的可靠性，进而提高车轮17的工作稳定性；同时，限位凸缘的横截面形状为矩形，具有加工制造容易的特点。

在上述各种实施例的基础上，如图1结构所示，上述转向架1还包括用于对车轮17进行制动的制动装置18，制动装置18固定安装于十字形构架11上。

为了保证转向架1能够正常工作，在采用上述十字形构架11时，对转向架1的一系悬挂系统13进行了适应性改进，如图5和图6结构所示，在每个车轴16上设置有一个与车轴16平行的一系悬挂系统13以及设置于车轴16两端的相对的轴箱19，一系悬挂系统13包括板簧组131、一系横梁132和一系垂向减振器133；沿垂向，板簧组131位于一系横梁132的上部；板簧组131的两端部固定安装于相对的两个轴箱19的顶部，板簧组131的中间部与十字形构架11的一端部固定连接，即，板簧组131的中间部用于支撑连接构架纵梁112的一端部；一系横梁132的两端部均安装于相对的两个轴箱19上，中间连接有垂向吊杆，垂向吊杆的底端与直线电机12固定连接；一系垂向减振器133的顶端与构架纵梁112固定连接、底端固定连接于一系横梁132。

为了安装上述一系悬挂系统13，轴箱19上设置有用于安装一系横梁132的一系横梁安装部和用于安装板簧组131端部轴箱连接块的轴箱连接块安装部。

同理，为了安装直线电机12，上述转向架1还设置有横向吊杆、垂向吊杆和牵引拉杆，其中：横向吊杆水平连接于轴箱19和直线电机12之间；垂向吊杆吊装于一系横梁和直线电机12之间；牵引拉杆倾斜地连接于十字形构架11和直线电机12之间。

实施例二

本申请实施例还提供了一种轨道车辆，该轨道车辆包括上述实施例提供的任意一种转向架1。

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，其特征在于，包括用于承载车体的十字形构架和用于提供驱动力的直线电机；

所述十字形构架包括十字交叉设置的构架横梁和构架纵梁；所述构架纵梁的长度方向与所述车体的长度方向重合；

所述直线电机吊装于所述十字形构架的底部。

2.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，沿所述车体的长度方向，所述构架纵梁为两端高、中部低的板状结构，所述构架纵梁的两端与一系悬挂系统连接。

3.根据权利要求2所述的转向架，其特征在于，沿所述车体的长度方向，所述构架纵梁的厚度和宽度均自两端向中部逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的转向架，其特征在于，所述构架横梁和所述构架纵梁为一体成型结构。

5.根据权利要求4所述的转向架，其特征在于，所述十字形构架的中心位置固定安装有用于牵引所述车体的牵引装置，所述牵引装置的顶部突出于所述十字形构架的顶面。

6.根据权利要求5所述的转向架，其特征在于，在所述构架横梁的顶部安装有用于支撑所述车体的空气弹簧。

7.根据权利要求1-6任一项所述的转向架，其特征在于，还包括轮对，所述轮对包括并行排列的两个车轴、以及安装于每个车轴两端的车轮。

8.根据权利要求7所述的转向架，其特征在于，还包括用于对所述车轮进行制动的制动装置，所述制动装置固定安装于所述十字形构架上。

9.根据权利要求7所述的转向架，其特征在于，所述车轮采用分体结构，包括轮箍、轮芯以及轮环；所述轮箍和所述轮芯之间过盈配合；其中：

所述轮箍的外周面设置有踏面和轮缘；沿所述轮箍的轴向，所述轮箍在设置有所述轮缘的一端的内周面设置有轮环装配槽、且在与所述轮缘相对的另一端的内周面设置有限位凸缘；

所述轮芯的一端设置有与所述限位凸缘形状配合的台阶面；

所述轮环嵌装于所述轮环装配槽内，并与所述轮芯的另一端面相抵接，用于将所述轮芯固定安装于所述轮箍。

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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