WO2019061895A1 - 一种转向架 - Google Patents

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Abstract

一种转向架,包括构架(1)、齿轮箱(2)、牵引电机(3)、轮对(4)及车轴(5)、六连杆空心轴(6, 7)、悬挂横梁(8),悬挂横梁(8)包括梁体(81)、在梁体(81)上横向设置的通槽(82)、在通槽(82)一端的槽口处横向悬挑设置且与梁体(81)固定连接的轴承座(83);沿纵向方向,梁体(81)带有通槽(82)的一端与牵引电机(3)固定连接,连接后形成的封闭空腔套接于空心轴(6)外表面;牵引电机(3)另一端悬挂于构架(1)的中间横梁(11)上;梁体(81)不带通槽(82)的一端与构架端梁(12)挂接;齿轮箱(2)的从动齿轮(21)通过轴承(22)与轴承座(83)套接。该转向架采用驱动装置弹性架悬方式,以解决重载货运电力机车在高速运行过程中的横向失稳问题;齿轮箱(2)采用非承载式结构,以解决齿轮箱(2)结构复杂和受载较大的问题。

Description

一种转向架 技术领域
本发明属于轨道交通领域,具体涉及一种转向架。
背景技术
目前,重载货运电力机车运行速度一般为120km/h以下,其驱动装置(包括牵引电机、齿轮箱等)普遍采用轴悬式安装。如图1所示,将牵引电机3一端通过六角螺栓与抱轴箱300刚性固定在一起,抱轴箱300通过两套抱轴承悬挂在车轴5上;牵引电机3另一端通过一套吊杆弹性悬挂在构架中间横梁上。从动齿轮21通过螺栓与齿轮毂400组装在一起,齿轮毂400过盈安装在车轴5上,运动时带动轮对一起转动,从而带动整车前行。这种方式导致车轴所承受的重量大,对于低速载货运电力机车尚可,而对于快速重载货运电力机车,运行速度达到120km/h以上时,其横向力将大大增加,若驱动装置仍采用轴悬式布置,机车运行时其横向稳定性将无法得到有效控制。
目前的快速客运电力机车采用了牵引电机弹性架悬式结构,如图2所示。六连杆空心轴的空心轴套装在车轴5上,六连杆空心轴的六连杆与轮对固定连接,空心轴外表面套装有悬挂横梁。在纵向方向上,悬挂横梁8一端连接牵引电机3,牵引电机3通过吊杆9悬挂于构架1的中间横梁11上。悬挂横梁和牵引电机的同侧设有齿轮箱2,牵引电机3的输出轴与齿轮箱2内的主动齿轮连接,齿轮箱体一侧与悬挂横梁8的侧面通过螺栓固定连接。在悬挂横梁8的另一端设有一个吊挂点,在齿轮箱体上远离牵引电机3的一端设有另一个吊挂点,这两个吊挂点通过吊杆弹性悬挂在构架端梁12上。
齿轮箱2通过轴承安装在齿轮毂400上,与牵引电机3形成一个整体单元。
由上述结构描述可以看出,齿轮箱承受了部分力。对于快速重载电力机车,若齿轮箱采用上述承载式结构,重载将增加齿轮箱结构受力的复杂性,导致齿轮箱更容易损坏。
另外,由于机车运行速度提高,齿轮箱内部气压分布变化更加不确定,采用油润滑方式,齿轮箱漏油风险将大大增加。
对本案中所提到的方向词汇进行定义,在轨道车辆领域中,技术人员通常认 定的方向有三种:
垂向:竖直垂直于轨面的方向。
纵向:沿着轨道的方向。
横向:水平垂直于轨道的方向。
发明内容
针对上述问题,本发明旨在提供一种可保证横向稳定性,避免齿轮箱受力,防止齿轮箱破坏,结构受力合理的转向架,适用于运行速度达到120km/h以上的快速重载货运电力机车。
本发明解决问题的技术方案是:一种转向架,包括构架、齿轮箱、牵引电机、设置于构架底部的轮对及车轴、六连杆空心轴、以及悬挂横梁,所述六连杆空心轴的空心轴套装在车轴上,所述悬挂横梁包括梁体、在梁体上横向设置的通槽、在通槽一端的槽口处横向悬挑设置且与梁体固定连接的轴承座;
沿纵向方向,梁体带有通槽的一端与牵引电机固定连接,连接后形成的封闭空腔套接于空心轴外表面;牵引电机另一端悬挂于构架的中间横梁上;梁体不带通槽的一端与构架端梁挂接;
齿轮箱的从动齿轮通过轴承与轴承座套接,齿轮箱的主动齿轮与牵引电机输出轴连接。
上述措施使得重载货运电力机车高速运行成为可能,采用六连杆空心轴架悬式结构代替传统的轴悬式结构安装驱动装置,避免了车轴承受过大的重量,从而使得重载货运电力机车在高速运行时横向力减小,保证了运行时的横向稳定性。同时采用新的悬挂横梁结构,悬挂位置改变,使得齿轮箱成为非承载的结构,大大降低齿轮箱失效概率。
进一步的,在横向方向上,所述六连杆空心轴上靠近齿轮箱那一端的六连杆与从动齿轮的端面通过传动销连接,另一端的六连杆与轮对通过传动销连接。
传统的传动方式如图2所示,六连杆一端与从动齿轮的齿轮毂螺栓连接,另一端与轮对连接,通过齿轮毂传递力。而本方案中采用传动销直接将从动齿轮与六连杆连接,使得传递力更直接,减少了中间件,受力更好,故障率更低。
进一步的,所述梁体不带通槽的一端设有对称的一对横向止挡安装座,每个横向止挡安装座上安装有一个横向止挡,所述横向止挡的顶部与构架端梁固定连 接。
由于悬挂横梁的结构改变,从结构布局及受力角度出发,相应的转向架上的结构件布局也要作出相应的调整。
优选的,所述齿轮箱采用脂润滑,避免驱动装置的漏油问题,并且可以简化齿轮箱密封结构。
优选的,所述轴承座与梁体一体成型。
本发明的显著效果是:
1.采用驱动装置弹性架悬方式,以解决重载货运电力机车在高速运行过程中的横向失稳的问题。
2.齿轮箱采用非承载式结构,以解决齿轮箱结构复杂和齿轮箱受载较大的问题。
3.齿轮箱采用脂润滑可以解决齿轮箱漏油的问题,确保机车安全运行。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为现有技术重载货运电力机车驱动装置轴悬式安装示意图。
图2为现有技术客运机车驱动装置弹性架悬式安装示意图。
图3为本发明转向架局部结构仰视图。
图4为图3中的A向视图。
图5为本发明去掉构架后的局部俯视图。
图6为悬挂横梁结构图。
图中:1-构架,2-齿轮箱,3-牵引电机,4-轮对,5-车轴,6-空心轴,7-六连杆,8-悬挂横梁,9-吊杆,10-传动销,11-中间横梁,12-构架端梁,21-从动齿轮,22-轴承,81-梁体,82-通槽,83-轴承座,100-横向止挡安装座,200-横向止挡,300-抱轴箱,400-齿轮毂。
具体实施方式
如图3~6所示,一种转向架,包括构架1、齿轮箱2、牵引电机3、设置于构架1底部的轮对4及车轴5、六连杆空心轴、悬挂横梁8。所述六连杆空心轴的空心轴6套装在车轴5上。
所述悬挂横梁8包括梁体81、在梁体81上横向设置的通槽82、在通槽82 一端的槽口处横向悬挑设置且与梁体81固定连接的轴承座83。所述轴承座83与梁体81一体成型。
沿纵向方向,梁体81带有通槽82的一端与牵引电机3固定连接,连接后形成的封闭空腔套接于空心轴6外表面;牵引电机3另一端通过电机悬挂座悬挂于构架1的中间横梁11上。梁体81不带通槽的一端通过两根吊杆9与构架端梁12挂接。吊杆9中设有橡胶关节。
采用吊杆悬挂的方式可以确保证驱动装置横向力的得以合理释放,以提高机车运行过程中的横向稳定性。
齿轮箱2的从动齿轮21通过轴承22与轴承座83套接,齿轮箱2的主动齿轮与牵引电机3输出轴连接。
在横向方向上,所述六连杆空心轴上靠近齿轮箱2那一端的六连杆7与从动齿轮21的端面通过传动销10连接,另一端的六连杆7与轮对4通过传动销10连接。牵引电机3的输出轴带动主动齿轮转动,主动齿轮带动从动齿轮21,进而通过传动销10带动靠齿轮箱2一侧的六连杆7转动,从而驱动整个六连杆空心轴运动,与轮对固定的的六连杆7驱动轮对运动。
所述梁体81不带通槽82的一端设有对称的一对横向止挡安装座100,每个横向止挡安装座100上安装有一个横向止挡200,所述横向止挡200的顶部与构架端梁12固定连接。
所述齿轮箱2采用脂润滑。

Claims (5)

  1. 一种转向架,包括构架(1)、齿轮箱(2)、牵引电机(3)、设置于构架(1)底部的轮对(4)及车轴(5)、六连杆空心轴、以及悬挂横梁(8),所述六连杆空心轴的空心轴(6)套装在车轴(5)上,其特征在于:所述悬挂横梁(8)包括梁体(81)、在梁体(81)上横向设置的通槽(82)、在通槽(82)一端的槽口处横向悬挑设置且与梁体(81)固定连接的轴承座(83);
    沿纵向方向,梁体(81)带有通槽(82)的一端与牵引电机(3)固定连接,连接后形成的封闭空腔套接于空心轴(6)外表面;牵引电机(3)另一端悬挂于构架(1)的中间横梁(11)上;梁体(81)不带通槽的一端与构架端梁(12)挂接;
    齿轮箱(2)的从动齿轮(21)通过轴承(22)与轴承座(83)套接,齿轮箱(2)的主动齿轮与牵引电机(3)输出轴连接。
  2. 根据权利要求1所述的转向架,其特征在于:在横向方向上,所述六连杆空心轴上靠近齿轮箱(2)那一端的六连杆(7)与从动齿轮(21)的端面通过传动销(10)连接,另一端的六连杆(7)与轮对(4)通过传动销(10)连接。
  3. 根据权利要求1或2所述的转向架,其特征在于:所述梁体(81)不带通槽(82)的一端设有对称的一对横向止挡安装座(100),每个横向止挡安装座(100)上安装有一个横向止挡(200),所述横向止挡(200)的顶部与构架端梁(12)固定连接。
  4. 根据权利要求1所述的转向架,其特征在于:所述齿轮箱(2)采用脂润滑。
  5. 根据权利要求1所述的转向架,其特征在于:所述轴承座(83)与梁体(81)一体成型。
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