CN215944535U - 一种轨道车辆驱动机构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种轨道车辆驱动机构，包括非动力转向架(1)和直线电机，所述非动力转向架(1)设置在轨道车辆的车体(4)上，所述直线电机包括直线电机定子(2)和直线电机动子(3)，所述直线电机定子(2)沿着轨道(5)敷设，所述直线电机动子(3)设置在车体(4)上，所述直线电机动子(3)与所述直线电机定子(2)接触配合以驱动车体(4)沿轨道(5)行进。该轨道车辆驱动机构采用非动力转向架与直线电机相配合的驱动方式，能够有效减轻簧下质量，提高整车动力学性能，并且易于对现有的轨道线路进行改造，改造成本低，有效提升轨道车辆的运行速度。

Description

一种轨道车辆驱动机构

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，特别是涉及一种轨道车辆驱动机构。

背景技术

近年来轨道交通快速发展，呈现出越来越多的类型，不仅遍布于长距离的陆地运输，也广泛运用于中短距离的城市公共交通中，目前已实现 400km/h等级动车组工程化运用，但400km/h向600km/h及以上速度等级发展困难，现有技术中的轨道车辆通常是采用动力转向架牵引电机和齿轮传动装置，车体重量由转向架承载，驱动行驶的动力机构、制动机构也都设置在转向架上，转向架-系簧下的结构难以实现轻量化，簧下重量难以有效减轻，影响了转向架运行性能，车轴力学性能要求和制造工艺要求随速度提升不断提高，转向架制造成本越来越高，并且随着轨道车辆运行速度提高，轮轨黏着系数降低，列车牵引力和制动力受轮轨黏着限制，列车速度提升困难，难以提高整车动力学性能。

综上所述，如何有效地解决现有技术中轨道车辆通常采用动力转向架牵引电机和齿轮传动装置，难以实现轻量化，簧下质量难减轻，难以提高整车动力学性能等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种轨道车辆驱动机构，该轨道车辆驱动机构有效地解决现有技术中轨道车辆通常采用动力转向架牵引电机和齿轮传动装置，难以实现轻量化，簧下质量难减轻，难以提高整车动力学性能等问题。

为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种轨道车辆驱动机构，包括非动力转向架和直线电机，所述非动力转向架设置在轨道车辆的车体上，所述直线电机包括直线电机定子和直线电机动子，所述直线电机定子沿着轨道敷设，所述直线电机动子设置在车体上，所述直线电机动子与所述直线电机定子接触配合以驱动车体沿轨道行进。

优选地，所述直线电机动子通过柔性可调的悬吊机构连接在车体上。

优选地，所述悬吊机构采用气动机构控制。

优选地，所述直线电机动子在每节车体上沿着轨道方向间隔设置有若干组。

优选地，所述轨道车辆的所有节车体均设置有所述非动力转向架，所述轨道车辆的所有节车体上均设置有所述直线电机动子。

优选地，所述直线电机通过再生制动或者/和非动力转向架上设置的制动装置制动。

本申请所提供的轨道车辆驱动机构，取消传统的转向架牵引电机和齿轮传动装置，采用直线电机的动机机构使得轨道车辆运行的动力由转动的黏着驱动变为电机直线驱动，提高了轨道车辆的爬坡能力，使得轨道车辆对地形的适应能力得到巨大提高，在车体上直接采用非动力转向架，驱动轨道车辆行进的动力机构独立在非动力转向架之外，非动力转向架的结构简单，实施方便、成本低，非动力转向架上没有动力机构，能够实现转向架-系簧下结构的轻量化，有效减轻簧下重量，从而提高转向架运行性能，提高整车动力学性能，为进一步提速奠定了基础，能够简化转向架轮对装置结构和受力环境，降低车轴的力学性能要求和制造工艺要求，本申请中的非动力转向架仅用于承载车体的重量并使车体沿着轨道导向行进，不起到动力驱动的作用，驱动轨道车辆行进的直线电机的直线电机动子设置在车体上，易于实施的同时也便于维护，易于对现有的轨道线路进行改造，无需对传统轨道车辆的转向架进行复杂的升级改造，无需将动机机构增设在转向架上，只需在既有的轨道上敷设直线电机定子，然后在轨道车辆的车体上设置直线电机动子即可，易于实施改造，并且改造成本低。

与现有技术相比，本申请优点在于：

本申请的轨道车辆驱动机构取消传统的转向架牵引电机和齿轮传动装置，实现转向架-系簧下结构的轻量化，有效减轻簧下重量，从而提高转向架运行性能，提高整车动力学性能；直线电机牵引避免了轮轨作用的牵引黏着限制，提高了列车牵引能力，为进一步提速奠定了基础；采用多种制动方式相结合，避免列车高速状态下的制动黏着限制，提高列车制动能力；易于对现有的轨道线路进行改造，改造成本低，在既有的轨道上敷设直线电机定子，然后在轨道车辆的车体上设置直线电机动子即可，成本大大低于新建磁浮线路，为发展更高速度等级的轨道交通运输系统提供可能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请中一种具体实施方式所提供的轨道车辆驱动机构的结构示意图。

附图中标记如下：

非动力转向架1、直线电机定子2、直线电机动子3、车体4、轨道5、悬吊机构6。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种轨道车辆驱动机构，该轨道车辆驱动机构采用非动力转向架与直线电机相配合的驱动方式，能够有效减轻簧下质量，提高整车动力学性能，并且易于对现有的轨道线路进行改造，改造成本低，有效提升轨道车辆的运行速度。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请中一种具体实施方式所提供的轨道车辆驱动机构的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本申请所提供的轨道车辆驱动机构，包括非动力转向架1和直线电机，非动力转向架1设置在轨道车辆的车体4上，直线电机包括直线电机定子2和直线电机动子3，直线电机定子2沿着轨道 5敷设，直线电机动子3设置在车体4上，直线电机动子3与直线电机定子 2接触配合以驱动车体4沿轨道5行进。

上述结构中，轨道车辆驱动机构包括非动力转向架1和直线电机，非动力转向架1设置在轨道车辆的车体4上，具体的，整列轨道车辆的所有节车体4上均设置非动力转向架1，在靠近车体4沿着轨道方向的两端处分别设置一个非动力转向架1，非动力转向架1与轨道5相配合，对轨道车辆的行驶进行导向，使得轨道车辆稳定的沿着轨道5行进。

同时，直线电机包括直线电机定子2和直线电机动子3，直线电机定子 2沿着轨道5敷设，直线电机动子3设置在车体4上，直线电机动子3与直线电机定子2接触配合以驱动车体4沿轨道5行进，易于对现有的轨道线路进行改造，沿着现有轨道5敷设直线电机定子2即可，对现有的轨道车辆改造也方便简单，只需将直线电机动子3连接在车体4上即可，无需将动力机构再增加到本已复杂的转向架上，现有的轨道车辆可以直接沿用其现有的转向架。由于直线电机动子3是连接在车体4上，直线电机工作时产生的驱动力直接作用在车体4上，然后车体4推动着非动力转向架1沿着轨道5行进，而传统技术中是在转向架上设置动机机构，动机机构产生的驱动力先驱动转向架沿着轨道5行进，然后再是转向架带动车体4一同行进。

相比于传统技术而言，取消传统的转向架牵引电机和齿轮传动装置，有效简化转向架的结构，实现转向架-系簧下结构的轻量化，有效减轻簧下重量，简化了转向架轮对装置结构和受力环境，提高转向架运行性能，提升整车动力学性能；直线电机牵引避免了轮轨作用的牵引黏着限制，提高了列车牵引能力，为进一步提速奠定了基础；易于对现有的轨道线路进行改造，改造成本低，在既有的轨道5上敷设直线电机定子2，然后在轨道车辆的车体4上设置直线电机动子3即可，成本大大低于新建磁浮线路，为发展更高速度等级的轨道交通运输系统提供可能。

为了保障驱动力稳定持续，直线电机动子3通过柔性可调的悬吊机构6 连接在车体4上，也就是直线电机动子3软连接在车体4上，悬吊机构6 实时调节直线电机动子3的高度状况，使得直线电机动子3与轨道5上的直线电机定子2之间保持气隙均匀，从而保障直线电机动子3与直线电机定子2之间的作用力稳定性和持续性，进而保障对轨道车辆的驱动力稳定。

进一步优化上述技术方案，悬吊机构6采用气动机构控制，结构简单、易于实现，并且调节精度高，从而确保驱动力稳定并且持续。

在上述各个具体实施例的基础上，直线电机动子3在每节车体4上沿着轨道5方向间隔设置有若干组，比如直线电机动子3在车体4上沿着轨道5方向间隔设置有两组，便于提升驱动力性能，同时在其中某组直线电机动子3出现故障失效时，其它组直线电机动子3还能维持提供正常的驱动力，确保轨道车辆能持续行进。

另一种较为可靠的实施例中，在上述任意一个实施例的基础之上，轨道车辆的所有节车体4均设置有非动力转向架1，轨道车辆的所有节车体4 上均设置有直线电机动子3，有效减轻整列轨道车辆的簧下重量，使得每节车体4都具有优良的转向架运行性能，提高整车动力学性能。

具体地说，直线电机动子3可根据需要进行灵活的分配布置，根据动力分散式牵引模型来采用合理的布置方式，直线电机动子3可以设置在轨道车辆的所有节车体4上，整列轨道车辆的所有节车体4都分别具有驱动动力；也可以是设置其中的部分节车体4上，整列轨道车辆的部分节车体4 具有驱动动力。在保障驱动力性能稳定满足需求的同时合理分配直线电机动子3，例如，轨道车辆至少设置有三节车体，三节车体分别都采用非动力转向架1，并且三节车体上分别都设置有直线电机动子3；还可以是，三节车体分别都采用非动力转向架1，其中两端的车体4上分别都设置有直线电机动子3或者只有中间的车体4上设置有直线电机动子3，可以根据实际情况进行具体布置。

需要说明的是，直线电机制动方式可以采用多种制动方式相配合的复合制动方式，可以是电制动与摩擦制动相结合，电制动包括再生制动和电阻制动，采用不同制动方式相结合的复合型制动方式，避免列车高速状态下的制动黏着限制，提高制动能力，通过直线电机进行再生制动能够回收电能再利用，节约能源，又减少制动时对环境的污染，基本上无磨耗。

本实施例采用直线电机进行再生制动与非动力转向架1上设置的制动装置相配合的复合制动方式，非动力转向架1上设置的制动装置具体采用闸瓦制动、盘形制动等，通过摩擦方式将动能转变为热量散发到空气中，直线电机进行再生制动则是将动能转化为电能，可以供轨道车辆的其他负载使用或者是回收用于驱动进行，降低能耗，减少对环境污染，避免列车高速状态下的制动黏着限制，提高列车制动能力。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的轨道车辆驱动机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种轨道车辆驱动机构，其特征在于，包括非动力转向架(1)和直线电机，所述非动力转向架(1)设置在轨道车辆的车体(4)上，所述直线电机包括直线电机定子(2)和直线电机动子(3)，所述直线电机定子(2)沿着轨道(5)敷设，所述直线电机动子(3)设置在车体(4)上，所述直线电机动子(3)与所述直线电机定子(2)接触配合以驱动车体(4)沿轨道(5)行进。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆驱动机构，其特征在于，所述直线电机动子(3)通过柔性可调的悬吊机构(6)连接在车体(4)上。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆驱动机构，其特征在于，所述悬吊机构(6)采用气动机构控制。

4.根据权利要求1所述的轨道车辆驱动机构，其特征在于，所述直线电机动子(3)在每节车体(4)上沿着轨道(5)方向间隔设置有若干组。

5.根据权利要求1至4任一项所述的轨道车辆驱动机构，其特征在于，所述轨道车辆的所有节车体(4)均设置有所述非动力转向架(1)，所述轨道车辆的所有节车体(4)上均设置有所述直线电机动子(3)。

6.根据权利要求1至4任一项所述的轨道车辆驱动机构，其特征在于，所述直线电机通过再生制动或者/和非动力转向架(1)上设置的制动装置制动。

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