CN219927698U - 一种转向架及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转向架及轨道车辆，转向架包括构架，包括一对箱型侧梁和一对横梁，一对箱型侧梁的中部之间设有一对横梁，箱型侧梁为鱼腹结构，横梁为空心钢管，一对箱型侧梁的外侧中部均设有空簧支撑梁；轮对轴箱定位装置，设于构架的两端，一对车轮通过空心车轴连接，轴箱体设于车轮外侧；一系悬挂装置，包括设于箱型侧梁与轴箱体之间的轴箱弹簧和一系垂向减振器；二系悬挂装置，包括一对空气弹簧，空气弹簧设于空簧支撑梁上，空簧支撑梁的内部空腔与横梁的空心管道形成附加气室，附加气室与空气弹簧连通。构架轻量化，簧下质量轻量化，以实现转向架轻量化设计，且一系悬挂装置和二系悬挂装置降低转向架振动，保证车辆运行的平稳性。

Description

一种转向架及轨道车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆转向技术领域，更具体地说，涉及一种转向架。此外，本实用新型还涉及一种包括上述转向架的轨道车辆。

背景技术

转向架作为轨道车辆的走行部，是车辆的最关键部件之一，直接决定了车辆运行的安全性和舒适性。传统的转向架包括构架、轮对轴箱定位装置、一系悬挂装置、二系悬挂装置、驱动装置和制动装置等，其中，构架是转向架的主体骨架，构架采用侧梁和横梁焊接构成，用于连接各功能装置，起着承载和传递载荷的作用。目前，常采用复合材料制作构架，以减轻构架的重量，提高构架的灵活度，但是，构架的体积较大、结构不紧凑，导致转向架仍存在重量大的问题，且构架和转向架的各装置刚性连接，转向架振动较大，影响车辆平稳运行。

综上所述，如何提供一种轻量化的转向架，能够保证车辆运行的平稳性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种轻量化的转向架，能够保证车辆运行的平稳性。

本实用新型的另一目的是提供一种包括上述转向架的轨道车辆。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种转向架，包括：

构架，包括一对箱型侧梁和一对横梁，一对所述箱型侧梁的中部之间设有一对所述横梁，所述箱型侧梁为鱼腹结构，所述横梁为空心钢管，一对所述箱型侧梁的外侧中部均设有空簧支撑梁；

轮对轴箱定位装置，设于所述构架的两端，包括空心车轴、一对车轮、一对轴箱体，一对所述车轮通过所述空心车轴连接，所述轴箱体设于所述车轮外侧；

一系悬挂装置，包括设于所述箱型侧梁与所述轴箱体之间的轴箱弹簧和一系垂向减振器；

二系悬挂装置，包括一对空气弹簧，所述空气弹簧设于所述空簧支撑梁上，所述空簧支撑梁的内部空腔与所述横梁的空心管道形成附加气室，所述附加气室与所述空气弹簧连通。

优选的，所述构架还包括一对辅助纵梁，一对所述辅助纵梁均设于一对所述横梁之间。

优选的，所述轴箱体为分体式轴箱，所述轴箱体包括上轴箱体和下轴箱体，所述上轴箱体和所述下轴箱体通过螺栓连接。

优选的，所述轴箱体的材料为铝合金。

优选的，所述二系悬挂装置还包括设于所述箱型侧梁外侧的抗蛇行减振器和二系垂向减振器。

优选的，所述二系悬挂装置还包括设于所述横梁上的横向减振器。

优选的，所述二系悬挂装置还包括抗侧滚扭杆，所述抗侧滚扭杆通过关节轴承设于所述横梁上。

优选的，还包括制动装置，所述制动装置包括制动吊座和制动夹钳，所述制动吊座设于所述横梁上，所述制动夹钳与所述制动吊座连接。

优选的，所述制动装置还包括用于对踏面廓形进行修复的主动踏面修型机构和传感器，所述主动踏面修型机构设于所述车轮上，所述传感器设于所述构架上，且所述主动踏面修型机构和所述传感器均信号连接于控制器。

一种轨道车辆，包括转向架，所述转向架为上述任一项所述的转向架。

相较于上述背景技术，本实用新型提供一种转向架，包括构架，包括一对箱型侧梁和一对横梁，一对箱型侧梁的中部之间设有一对横梁，箱型侧梁为鱼腹结构，横梁为空心钢管，一对箱型侧梁的外侧中部均设有空簧支撑梁；轮对轴箱定位装置，设于构架的两端，包括空心车轴、一对车轮、一对轴箱体，一对车轮通过空心车轴连接，轴箱体设于车轮外侧；一系悬挂装置，包括设于箱型侧梁与轴箱体之间的轴箱弹簧和一系垂向减振器；二系悬挂装置，包括一对空气弹簧，空气弹簧设于空簧支撑梁上，空簧支撑梁的内部空腔与横梁的空心管道形成附加气室，附加气室与空气弹簧连通。

上述结构中，两个箱型侧梁的中部通过两个横梁连接，以形成稳固的H型结构，且箱型侧梁为鱼腹型结构，由于鱼腹型侧梁的中间截面大，且逐渐向两端减小，故具有截面抗扭能力强和节约材料的特点，另外，箱型侧梁为薄壁结构，也具有截面抗扭能力强和节约材料的特点，从而轻量化构架，并提高构架的抗扭承载力。

两个车轮位于构架的两端，两个车轮通过空心车轴连接，车轮的外侧安装有轴箱体，箱型侧梁与轴箱体之间设有轴箱弹簧，以缓冲构架与轮对轴箱定位装置之间的作用力，同时能够承载构架上的垂向载荷，且箱型侧梁与轴箱体之间还设有一系垂向减振器，以减小垂向振动，另外，两个箱型侧梁的中部均安装有空簧支撑梁，空簧支撑梁上设有空气弹簧，空簧支撑梁具有内部空腔，横梁具有空心管道，内部空腔与空心管道形成与空气弹簧连通的附加气室，空气弹簧具有足够的空气容积，以使空气弹簧对转向架与车体之间的作用力进行缓冲，减小转向架振动。

因此，本申请构架由鱼腹型的箱型侧梁和空心的横梁形成H型构架，以轻量化构架，并提高构架的承载力，且两个车轮通过空心车轴连接，以使簧下质量轻量化，从而实现转向架轻量化设计，并通过一系悬挂装置和二系悬挂装置降低转向架振动，以在转向架轻量化的情况下，保证车辆运行的平稳性，以满足车辆的动力学需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的转向架的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的转向架的构架的结构示意图；

图3为本实用新型所提供的转向架的轮对轴箱定位装置和一系悬挂装置的结构示意图；

图4为本实用新型所提供的转向架的二系悬挂装置的结构示意图；

图5为本实用新型所提供的转向架的制动装置的结构示意图；

图6为本实用新型所提供的转向架的制动装置与构架的位置关系图。

图1-图6中，附图标记包括：

1为构架、11为箱型侧梁、12为横梁、13为辅助纵梁、14为空簧支撑梁；

2为轮对轴箱定位装置、21为空心车轴、22为车轮、23为轴箱体、24为制动盘；

3为一系悬挂装置、31为轴箱弹簧、32为一系垂向减振器；

4为二系悬挂装置、41为空气弹簧、42为抗蛇行减振器、43为二系垂向减振器、44为抗侧滚扭杆、45为横向减振器；

5为制动装置、51为制动吊座、52为制动夹钳、53为闸片、54为主动踏面修型机构；

6为驱动装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种轻量化的转向架，能够保证车辆运行的平稳性。

本实用新型的另一核心是提供一种包括上述转向架的轨道车辆。

请参考图1至图6，本实用新型提供一种转向架，包括构架1，包括一对箱型侧梁11和一对横梁12，一对箱型侧梁11的中部之间设有一对横梁12，箱型侧梁11为鱼腹结构，横梁12为空心钢管，一对箱型侧梁11的外侧中部均设有空簧支撑梁14；轮对轴箱定位装置2，设于构架1的两端，包括空心车轴21、一对车轮22、一对轴箱体23，一对车轮22通过空心车轴21连接，轴箱体23设于车轮22外侧；一系悬挂装置3，包括设于箱型侧梁11与轴箱体23之间的轴箱弹簧31和一系垂向减振器32；二系悬挂装置4，包括一对空气弹簧41，空气弹簧41设于空簧支撑梁14上，空簧支撑梁14的内部空腔与横梁12的空心管道形成附加气室，附加气室与空气弹簧41连通。

需说明的是，本申请的侧梁11可采用等强度裕量设计，并确定各承载截面抗弯模量，根据载荷开展有限元仿真分析，优化后得出轻量化和承载力高的鱼腹型的箱型侧梁11。

上述结构中，两个箱型侧梁11的中部通过两个横梁12连接，以形成稳固的H型结构，且箱型侧梁11为鱼腹型结构，由于鱼腹型侧梁11的中间截面大，且逐渐向两端减小，故具有截面抗扭能力强和节约材料的特点，另外，箱型侧梁11为薄壁结构，也具有截面抗扭能力强和节约材料的特点，从而由鱼腹型的箱型侧梁11和空心的横梁12形成轻量化的构架1，并提高构架1的抗扭承载力；两个车轮22位于构架1的两端，两个车轮22通过空心车轴21连接，车轮22的外侧安装有轴箱体23，箱型侧梁11与轴箱体23之间设有轴箱弹簧31，以缓冲构架1与轮对轴箱定位装置2之间的作用力，同时能够承载构架1上的垂向载荷，且箱型侧梁11与轴箱体23之间还设有一系垂向减振器32，以减小垂向振动，另外，两个箱型侧梁11的中部均安装有空簧支撑梁14，空簧支撑梁14上设有空气弹簧41，空簧支撑梁14具有内部空腔，横梁12具有空心管道，内部空腔与空心管道形成与空气弹簧41连通的附加气室，空气弹簧41具有足够的空气容积，以使空气弹簧41对转向架与车体之间的作用力进行缓冲，减小转向架振动。

因此，本申请构架1由鱼腹型的箱型侧梁11和空心的横梁12形成H型构架1，以轻量化构架1，并提高构架1的承载力，且两个车轮22通过空心车轴21连接，以使簧下质量轻量化，从而实现转向架轻量化设计，并通过一系悬挂装置3和二系悬挂装置4降低转向架振动，以在转向架轻量化的情况下，保证车辆运行的平稳性，以满足车辆的动力学需求。

在上述实施例的基础上，构架1还包括一对辅助纵梁13，一对辅助纵梁13均设于一对横梁12之间。具体的，两个横梁12之间通过两个辅助纵梁13连接，且两个辅助纵梁13沿转向架的纵梁对称设置，以提高H型构架1的整体结构强度。

在上述实施例的基础上，轴箱体23为分体式轴箱，轴箱体23包括上轴箱体23和下轴箱体23，上轴箱体23和下轴箱体23通过螺栓连接，以便于快速更换单个车轮22。

在上述实施例的基础上，为进一步降低转向架的重量，轴箱体23的材料为铝合金。

在上述实施例的基础上，二系悬挂装置4还包括设于箱型侧梁11外侧的抗蛇行减振器42和二系垂向减振器43。

具体的，抗蛇行减振器42沿转向架的纵向设置，且抗蛇行减振器42设于侧梁11外侧与车体之间，用于提高车辆蛇形运动的稳定性；二系垂向减振器43沿转向架的竖向设置，且二系垂向减振器43设于侧梁11外侧与车体之间，用于减小垂向振动，从而保证车辆具有良好的动力学性。

在上述实施例的基础上，二系悬挂装置4还包括设于横梁12上的横向减振器45，具体的，横向减振器45沿转向架的横向设置，横向减振器45的一端与横梁12连接、另一端与车体连接，用于减小横向振动。

在上述实施例的基础上，二系悬挂装置4还包括抗侧滚扭杆44，抗侧滚扭杆44通过关节轴承设于横梁12上，以提高车辆的抗侧滚性能。

在上述实施例的基础上，转向架还包括制动装置5，制动装置5包括制动吊座51和制动夹钳52，制动吊座51设于横梁12上，制动夹钳52与制动吊座51连接。

具体的，每个车轮22上设有制动盘24，横梁12在靠近车轮22处设有制动吊座51，制动吊座51连接有制动夹钳52，制动夹钳52通过闸片53与制动盘24连接，当需制动车轮22使，制动夹钳52可夹紧车轮22的制动盘24进行制动。

在上述实施例的基础上，制动装置5还包括用于对踏面廓形进行修复的主动踏面修型机构54和传感器，主动踏面修型机构54设于车轮22上，传感器设于构架1上，且主动踏面修型机构54和传感器均信号连接于控制器。

具体的，主动踏面修行机构安装在车轮22上，传感器安装在构架1上，主动踏面修行机构和传感器均信号连接控制器，传感器采集构架1的加速度信号后，传输至控制器，控制器根据加速度信号，按相应的控制策略输出贴合踏面的作用力，即控制器控制主动踏面修行机构执行动作，以对踏面廓形进行修复，降低车辆长期高速运行条件下的车轮22等效锥度增长速率，进一步保证长期运行的车辆动力学稳定性。

需要说明的是，转向架还包括驱动装置6，驱动装置6包括电机和齿轮箱，电机和齿轮箱安装在横梁12上，其中，齿轮箱内部的啮合齿轮副采用人字型齿轮或圆弧型齿轮。

除了上述转向架，本实用新型还提供一种包括上述实施例公开的转向架的，该的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

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。

以上对本实用新型所提供的转向架及轨道车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型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，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种转向架，其特征在于，包括：

构架(1)，包括一对箱型侧梁(11)和一对横梁(12)，一对所述箱型侧梁(11)的中部之间设有一对所述横梁(12)，所述箱型侧梁(11)为鱼腹结构，所述横梁(12)为空心钢管，一对所述箱型侧梁(11)的外侧中部均设有空簧支撑梁(14)；

轮对轴箱定位装置(2)，设于所述构架(1)的两端，包括空心车轴(21)、一对车轮(22)、一对轴箱体(23)，一对所述车轮(22)通过所述空心车轴(21)连接，所述轴箱体(23)设于所述车轮(22)外侧；

一系悬挂装置(3)，包括设于所述箱型侧梁(11)与所述轴箱体(23)之间的轴箱弹簧(31)和一系垂向减振器(32)；

二系悬挂装置(4)，包括一对空气弹簧(41)，所述空气弹簧(41)设于所述空簧支撑梁(14)上，所述空簧支撑梁(14)的内部空腔与所述横梁(12)的空心管道形成附加气室，所述附加气室与所述空气弹簧(41)连通。

2.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述构架(1)还包括一对辅助纵梁(13)，一对所述辅助纵梁(13)均设于一对所述横梁(12)之间。

3.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述轴箱体(23)为分体式轴箱，所述轴箱体(23)包括上轴箱体(23)和下轴箱体(23)，所述上轴箱体(23)和所述下轴箱体(23)通过螺栓连接。

4.根据权利要求3所述的转向架，其特征在于，所述轴箱体(23)的材料为铝合金。

5.根据权利要求1至4任一项所述的转向架，其特征在于，所述二系悬挂装置(4)还包括设于所述箱型侧梁(11)外侧的抗蛇行减振器(42)和二系垂向减振器(43)。

6.根据权利要求1至4任一项所述的转向架，其特征在于，所述二系悬挂装置(4)还包括设于所述横梁(12)上的横向减振器(45)。

7.根据权利要求1至4任一项所述的转向架，其特征在于，所述二系悬挂装置(4)还包括抗侧滚扭杆(44)，所述抗侧滚扭杆(44)通过关节轴承设于所述横梁(12)上。

8.根据权利要求1至4任一项所述的转向架，其特征在于，还包括制动装置(5)，所述制动装置(5)包括制动吊座(51)和制动夹钳(52)，所述制动吊座(51)设于所述横梁(12)上，所述制动夹钳(52)与所述制动吊座(51)连接。

9.根据权利要求8所述的转向架，其特征在于，所述制动装置(5)还包括用于对踏面廓形进行修复的主动踏面修型机构(54)和传感器，所述主动踏面修型机构(54)设于所述车轮(22)上，所述传感器设于所述构架(1)上，且所述主动踏面修型机构(54)和所述传感器均信号连接于控制器。

10.一种轨道车辆，包括转向架，其特征在于，所述转向架为权利要求1至9任一项所述的转向架。