TWI646002B - 具有用於線性感應馬達的馬達座之轉向架 - Google Patents

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Abstract

一種用於一軌道車輛的轉向架總成包括一轉向架外框、用以支撐該轉向架外框的兩輪軸、一線性感應馬達的主構件與兩馬達座。該等兩馬達座位於靠近該主構件的不同末端，並在該轉向架外框下方支撐該線性感應馬達。該等兩馬達座的每一者具有一轉向架介面、一馬達介面、一第一彈簧、一錐形彈簧、一芯桿與一螺母。該第一彈簧在該轉向架側上連接到該轉向架介面，而該錐形彈簧在該馬達側上連接到相同的轉向架介面。該芯桿從馬達介面順序延伸通過該錐形彈簧、該轉向架介面及該第一彈簧，其中其是藉由在該第一彈簧的另一側上面的該螺母保持定位。

Description

具有用於線性感應馬達的馬達座之轉向架
本發明通常有關用於導軌大眾運輸車輛的推進領域。更具體地，本發明有關一種具有用於在車輛下方安裝線性感應馬達之可調安裝座系統的軌道車輛之轉向架。
線性感應馬達(LIM，Linear Induction Motor)已數十年用於大眾運輸領域。不過，由於軌道車輛使用壽命長，使得沒有許多開發週期允許實質發展LIM技術。因此，仍然需要多技術層面。
一此實例是有關於高度調整。LIM性能需要其在主構件與其反應軌(或從屬構件)間距離的密切控制。由於LIM目前安裝配置在軌道車輛轉向架下方，使得高度調整需要花更多時間。如果此調整可一勞永逸，這將會是好事情，不過由於車輪磨損，使得需要定期重新調整此距離。此週期性維護會由於組件有時會實際卡住而加劇，導致需更多時間來釋放卡住的組件，因而可能損壞或需高成本更換組件。
另一需要改善的領域是有關於現有LIM安裝座系統的複雜性，這些系統是複雜與高成本。不管這些系統是使用凸輪、多重聯結配置或繁瑣的墊片設計，其優點是可降低成本。
因此，明確需要用於轉向架的改善型LIM安裝座系統。
本發明之一目的是要提供一種供使用線性感應馬達技術的軌道車輛用之轉向架總成，用以克服或減輕已知轉向架總成的一或多個缺點，或者，至少提供有用的替代方案。
根據本發明之一具體實施例，提供一種用於軌道車輛的轉向架總成。該轉向架總成包括：一轉向架外框、用以支撐該轉向架外框的兩輪軸、一線性感應馬達的主構件及兩馬達座。兩馬達座位於靠近該主構件的不同末端，並在該轉向架外框下方支撐該線性感應馬達。該等兩馬達座的每一者具有一轉向架介面、一馬達介面、一第一彈簧、一錐形彈簧、一芯桿與一螺母。該轉向架介面(其具有一轉向架側與一相對的馬達側)連接到該轉向架外框，而該馬達介面連接到該主構件。該第一彈簧在該轉向架側上連接到該轉向架介面，而該錐形彈簧連接到相同的轉向架介面，但是在該馬達側上。該芯桿亦連接到該馬達介面。該芯桿從該馬達介面順序延伸通過該錐形彈簧，然後通過該轉向架介面，最後通過該第一彈簧，其中其是藉由在該第一彈簧的另一側上面的該螺母保持定位。該錐形彈簧連接到該芯桿。因為該螺母係串接在該芯桿上面，使得栓緊該螺母在該芯桿上面可將在相反方向的該第一彈簧與該錐形彈簧兩者緊壓在該轉向架介面的不同側上面。
或者，該轉向架外框可利用彼此樞轉連接的兩半轉向架構成，使得兩輪軸可不平行。該等兩馬達座的每一者連接在該等兩半轉向架的不同一者下方。在具有彈性的情況下，該等兩馬達座的該第一彈簧與該錐形彈簧可調適於由一半轉向架隨著另一者的樞轉所引起該等兩馬達支撐件間距離的變化。當該等兩輪軸不再彼此平行時，此情況會發生彎曲。
較佳地，該錐形彈簧可移除式附接到該轉向架介面。
更佳地，該錐形彈簧與該第一彈簧兩者使用一彈性體。該錐形彈簧更包括一金屬組件，其係接合到該彈性體。
為了有助於高度調整，該轉向架總成可更包括一墊片，其安置介於該錐形彈簧與該轉向架介面間。此允許調整該馬達介面與該轉向架介面間的高度。
10‧‧‧轉向架總成
12‧‧‧轉向架外框
14‧‧‧輪軸
16‧‧‧主構件
18‧‧‧馬達座
20‧‧‧半轉向架外框
22‧‧‧轉向架介面
24‧‧‧馬達介面
26‧‧‧第一彈簧
28‧‧‧錐形彈簧
30‧‧‧芯桿
32‧‧‧螺母
34‧‧‧轉向架側
36‧‧‧馬達側
38‧‧‧安裝座介面
40‧‧‧套環
42‧‧‧外部安裝座介面
44‧‧‧螺栓
46‧‧‧墊片
本發明的這些及其他特徵將可從下列連同附圖的詳細描述而變得更明白，其中：圖1為根據本發明之一具體實施例之轉向架總成的上視圖；圖2為圖1所示轉向架總成的子總成的等距視圖，其顯示線性感應馬達的主構件及其馬達座；圖3為圖1所示轉向架總成的馬達座之一的等距橫截面側視圖。
本發明有關一種用於一軌道車輛的轉向架總成，其係調適成經由一具有改善馬達座總成的線性感應馬達所推進。
請即參考圖1。用於軌道車輛的轉向架總成10包括：一轉向架外框12、用以支撐該轉向架外框12的兩輪軸14、一線性感應馬達的主構件16及兩馬達座18。
轉向架外框12可為一剛性習知類型或可為鉸接型，如圖1所示。鉸接型轉向架能較佳地調適於具有非常高度彎曲的軌道。其亦非常完善調適於LIM推進，因為其可使主構件16更佳對齊固定在導軌上面的反應軌。鉸接式轉向架總成10的轉向架外框12是由彼此樞轉連接的兩半轉向架外框20構成，允許兩輪軸14不平行。兩馬達座18的每一者連接在兩半轉向架外框20的不同一者下方。
請即參考圖2和圖3。兩相同的馬達座18位於靠近主構件16的不同末端，以在轉向架外框12下方支撐主構件16。兩馬達座18的每一者具有一轉向架介面22、一馬達介面24、一第一彈簧26、一錐形彈簧28、一芯桿30與一螺母32。轉向架介面22(其具有一轉向架側34與一相對的馬達側36)允許連接到轉向架外框12，而馬達介面24允許連接到主構件16。轉向架介面22與馬達介面24兩者較佳為一可卸除式，如果損壞以能夠容易安裝及卸除馬達座18。
第一彈簧26在轉向架側34上連接到轉向架介面22，而錐形彈簧28連接到相同的轉向架介面22，但是在馬達側36上。芯桿30(其牢固連接到馬達介面24)從馬達介面24順序延伸通過錐形彈簧28，然後通過轉向架介面22，最後通過第一彈簧26，其中其是藉由在第一彈簧26的另一側上面的螺母32保持定位。因為其係串接在芯桿30上，使得栓緊螺母32在芯桿30上面的套環40可將第一彈簧26與錐形彈簧28兩者彼此緊壓在轉向架介面22的不同側上面。
錐形彈簧28通過其中心安裝座介面38置中在芯桿30上面。在其外部安裝座介面42，錐形彈簧28安裝到轉向架介面22。如圖2所示，四個螺栓44用來固定錐形彈簧28在此配置中。
第一彈簧26與錐形彈簧28兩者可將彈性體當作其彈性元件使用。第一彈簧26通常是接合在兩鋼板間的一板片彈簧或一片彈性體。錐形彈簧28可包括藉由彈性體層接合的同心鋼管柱或截錐體。諸如Trelleborg®公司生產這類彈簧。
在彈性下，兩馬達座18的第一彈簧26與錐形彈簧28可調適於由一半轉向架外框20隨著另一半轉向架外框20的樞轉所引起其間距離的變化。當兩輪軸14不再彼此平行時，此情況會發生彎曲。
為了有助高度調整，一墊片46可安置在錐形彈簧28與轉向架介面22間。此允許粗調在馬達介面24與轉向架介面22間的距離。此距離(稱為LIM間隙)是重要的，因為其決定在主構件16的底部與反應軌的頂部(未顯示)間的距離，直接影響LIM性能。由於其設計，錐形彈簧28具有相對低的垂直剛度，允許高垂直剪切撓度而不致導致過度力；同時具有相對較高的徑向剛度，允許高牽引力傳遞。此相對低的垂直剛度允許藉由轉動在芯桿30上面的螺母32、預加載第一彈簧26與錐形彈簧28兩者及使馬達介面24更靠近轉向架介面22以精確調整LIM間隙。藉由比較，第一彈簧26在垂直方向相對較硬於錐形彈簧28。因此，大部分LIM間隙調整是藉由錐形彈簧28提供。預加載彈簧26、28限制LIM間隙的偏差，同時仍然可改善衝擊與振動衰減。此將可改善主構件16及其兩馬達座18的耐久性。
本發明已描述較佳具體實施例。圖式的描述是要幫助對本發明的瞭解，而不是限制其範疇。熟諳此技者應明白，可對本發明進行各種修改而不致悖璃如本說明書所述本發明的範疇，且這些修改涵蓋在本發明內。本發明定義於文後的申請專利範圍。

Claims (5)

  1. 一種用於一軌道車輛的轉向架總成，該轉向架總成包括：一轉向架外框；兩輪軸，該等兩輪軸支撐該轉向架外框；一線性感應馬達的主構件；兩馬達座，該等兩馬達座位於靠近該線性感應馬達的不同末端並在該轉向架外框下方支撐該主構件，該等兩馬達座的每一者具有：一轉向架介面，該轉向架介面連接到該轉向架外框，該轉向架介面具有一轉向架側與一相對的馬達側；一馬達介面，該馬達介面連接到該主構件；一第一彈簧，該第一彈簧在該轉向架側上連接到該轉向架介面；一錐形彈簧，該錐形彈簧在該馬達側上連接到該轉向架介面；一芯桿，該芯桿連接到該馬達介面，該芯桿從該馬達介面順序延伸通過該錐形彈簧、通過該轉向架介面並通過該第一彈簧，該錐形彈簧連接到到該芯桿；及一螺母，該螺母接觸該第一彈簧，該螺母係串接在該芯桿上面，其中在該芯桿上面栓緊該螺母將在相反方向的該第一彈簧與該錐形彈簧兩者緊壓在該轉向架介面的不同側上面，其中該轉向架外框是由兩半轉向架外框構成，該等兩半轉向架外框彼此樞轉連接，使得該等兩輪軸可不平行，該等兩馬達座的每一者連接在該等兩半轉向架外框的不同一者下方，該等兩馬達座的該第一彈簧與該錐形彈簧是彈性的，以調適於該等兩馬達座間距離的變化，不管該等兩輪軸是平行或該等兩輪軸是不平行。
  2. 如請求項1所述之轉向架總成，其中該錐形彈簧與該第一彈簧包括一彈性體。
  3. 如請求項2所述之轉向架總成，其中該錐形彈簧更包括一金屬組件，其係接合到該彈性體。
  4. 如請求項1所述之轉向架總成，其中該錐形彈簧是可卸除地附接到該轉向架介面。
  5. 如請求項1所述之轉向架總成，更包括一墊片，該墊片安置在該錐形彈簧與該轉向架介面間，以調整該馬達介面與該轉向架介面間的高度。
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