專利名稱：軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，屬于軌道車輛轉(zhuǎn)向架技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向架一般采用H型構(gòu)架、剛性橫梁、依靠一系垂向柔性懸掛克服線路的扭曲不平順，剛性構(gòu)架在輪對(duì)行駛到緩和曲線時(shí)，由于曲線軌道的超高，局部承受較大扭矩作用，而且車速較高時(shí)，構(gòu)架與一系垂向柔性懸掛之間的連接處也會(huì)受到較大沖擊力；在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，電機(jī)安裝在構(gòu)架上，為了容許電機(jī)與輪對(duì)間的動(dòng)態(tài)擾動(dòng)及轉(zhuǎn)遞力矩需要設(shè)置復(fù)雜的連軸節(jié)和齒輪箱等機(jī)構(gòu)，這種轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)效率低下，并且該轉(zhuǎn)向架的輪對(duì)軸距較大、重量大，使轉(zhuǎn)向架的小曲線通過(guò)性能、節(jié)能性、對(duì)線路不平順的順?lè)?性等性能指標(biāo)難以顯著提升。經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)發(fā)明專利CN101565049 B，其公開(kāi)了一種鉸接構(gòu)架直線電機(jī)轉(zhuǎn)向架，兩個(gè)T型框架分別通過(guò)橡膠節(jié)點(diǎn)與中心橫梁鉸接；中心橫梁側(cè)部通過(guò)縱向拉桿與上部的牽引橫梁相連，牽引橫梁通過(guò)油壓減振器分別連接第一側(cè)梁、第二側(cè)梁，中心橫梁通過(guò)牽弓I拉桿與直線電機(jī)相連，該設(shè)計(jì)可以改善轉(zhuǎn)向架傳遞牽引力、以及提高直線電機(jī)的牽引作用。當(dāng)輪對(duì)行駛到緩和曲線時(shí)，兩個(gè)鉸接點(diǎn)可以承受較大的扭矩而適量地扭曲，從而對(duì)構(gòu)架起到保護(hù)作用?？梢?jiàn)對(duì)比文件通過(guò)鉸接處的橡膠節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的柔性化，根據(jù)不同車型的轉(zhuǎn)向架需要設(shè)計(jì)不同的橡膠節(jié)點(diǎn)，該結(jié)構(gòu)使用橡膠節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，橡膠節(jié)點(diǎn)的性能參數(shù)離散性較大，隨著環(huán)境溫度變化，橡膠節(jié)點(diǎn)的性能參數(shù)往往與設(shè)計(jì)值相差較大，同時(shí)橡膠容易老化開(kāi)裂，可靠性較差，使用壽命相對(duì)較短。并且電機(jī)仍然安裝于轉(zhuǎn)向架上，輪對(duì)軸距大，未能顯著提高轉(zhuǎn)向架各項(xiàng)性能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架。為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，組成包括轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、分別位于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架前側(cè)和后側(cè)兩個(gè)永磁電機(jī)、設(shè)置于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上方的空氣彈簧、設(shè)置于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架下方的前后輪對(duì)，所述轉(zhuǎn)向架構(gòu)架具有左側(cè)架、右側(cè)架，其特征在于所述左右側(cè)架的中部通過(guò)由四片鋼板組成的柔性橫梁固定連接為一體，所述四片鋼板之間留有間隙，所述左側(cè)架、右側(cè)架分別安裝有一系彈性墊座，所述一系彈性墊座與軸箱之間設(shè)置有作為一系懸掛的橡膠墊。本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于(I)、從柔性橫梁的端面看，所述四片鋼板呈輻射狀分布，且其在橫向方向上、豎向方向上對(duì)稱。(2)、所述橡膠墊為單層橡膠墊，厚度范圍為30 100mm。[0010](3)、所述空氣彈簧上方橫跨的設(shè)置有一塊用于與車體固定連接的過(guò)渡板。(4)、本實(shí)用新型軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架還具有用于限制過(guò)渡板橫向移動(dòng)幅度的限位機(jī)構(gòu)，所述限位機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱的固定在過(guò)渡板下端面的彈性緩沖橡膠止擋安裝座、對(duì)稱的固定在左、右側(cè)架中部的橫向止檔座，所述彈性緩沖橡膠止擋安裝座上安裝有彈性緩沖橡膠止擋，當(dāng)過(guò)渡板橫向移動(dòng)到極限位置時(shí)，過(guò)渡板偏移方向一側(cè)的彈性緩沖橡膠止擋頂住相應(yīng)側(cè)的橫向止檔座，使過(guò)渡板得到限位。(5)、本實(shí)用新型軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架還具有兩端分別連接側(cè)架與過(guò)渡板的L型抗側(cè)滾扭桿、二系垂向減振器、二系橫向減振器。本實(shí)用新型中，連接左右側(cè)架的柔性橫梁由四片鋼板組成，其具有一定的柔性，使左右側(cè)架容易相對(duì)點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)，以適應(yīng)軌道較大的三角坑；針對(duì)不同項(xiàng)目的轉(zhuǎn)向架，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)整這四片鋼板的尺寸、夾角，以及選擇不同性能的鋼材，使轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的柔度得以改變，以適應(yīng)不同項(xiàng)目；由于構(gòu)架實(shí)現(xiàn)了柔性化，從而使本實(shí)用新型的一系懸掛簡(jiǎn)化為很薄 的一層橡膠墊，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)對(duì)線路不平順的有良好順?lè)浴?br>
圖I為本實(shí)用新型軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的右視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實(shí)用新型軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實(shí)用新型軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架剖視示意圖。圖8為本實(shí)用新型軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架的永磁電機(jī)和彈性傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本實(shí)用新型軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架中彈性傳動(dòng)裝置的法蘭盤結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本實(shí)用新型軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架(除去過(guò)渡板)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為本實(shí)用新型軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架柔性橫梁端面圖。圖中標(biāo)號(hào)示意如下1_左側(cè)架，2-車輪，3-彈性傳動(dòng)裝置，4-永磁電機(jī)，4 '-永磁電機(jī)，5-牽弓丨拉桿，5 ^ -牽引拉桿，6-縱向連桿，7-過(guò)渡板，8-右側(cè)架，9-空氣彈簧，10-橡膠墊，11-軸箱，12-抗側(cè)滾扭桿，13-柔性橫梁，14-法蘭盤，15-橡膠關(guān)節(jié)，16-連接件，17-軸套，18-牽引拉桿座，19-牽引體，20- 二系橫向減振器，21- 二系垂向減振器，22-橫向止檔座，23-彈性緩沖橡膠止擋，24-第一安裝座，25-第二安裝座，26-軸箱轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)安裝座，27-抗側(cè)滾扭桿安裝座，28- 二系橫向減振器安裝座，29-彈性緩沖橡膠止擋安裝座。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖I至圖10所示，本實(shí)施例軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，組成包括轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、分別位于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架前側(cè)和后側(cè)兩個(gè)永磁電機(jī)4 (4')、設(shè)置于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上方的空氣彈簧9、設(shè)置于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架下方的前后輪對(duì)，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架具有左側(cè)架I、右側(cè)架8，左側(cè)架I中部與右側(cè)架8的中部通過(guò)由四片鋼板組成的柔性橫梁13固定連接為一體，四片鋼板之間留有間隙。由于采用柔性化構(gòu)架，本實(shí)施例的一系懸掛進(jìn)行了簡(jiǎn)化，具體結(jié)構(gòu)如下左側(cè)架I、右側(cè)架8分別安裝有一系彈性墊座，一系彈性墊座與軸箱11之間設(shè)置有作為一系懸掛的橡膠墊10，該橡膠墊10為單層橡膠墊，厚度在30 IOOmm之間，本例中橡膠墊10的厚度為40mm。此外，本實(shí)施例的軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架還具有兩端分別連接側(cè)架與過(guò)渡板7的L型抗側(cè)滾扭桿12、二系垂向減振器21、二系橫向減振器20。如圖3、圖6、圖7所示，本實(shí)用新型軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架還具有用于限制過(guò)渡板7橫向移動(dòng)幅度的限位機(jī)構(gòu)，該限位機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱的固定在過(guò)渡板7下端面的彈性緩沖橡膠止擋安裝座29、對(duì)稱的固定在左側(cè)架I、右側(cè)架8中部的橫向止檔座22，彈性緩沖橡膠止擋安裝座29上安裝有彈性緩沖橡膠止擋23，當(dāng)過(guò)渡板7橫向移動(dòng)到極限位置時(shí)，過(guò)渡板7偏移方向一側(cè)的彈性緩沖橡膠止擋23頂住相應(yīng)側(cè)的橫向止檔座22，使過(guò)渡板7得到限位。本例中，輪對(duì)的車軸穿過(guò)永磁電機(jī)4 (4 ')設(shè)有的中心通孔，永磁電機(jī)4 (4 ')兩端的輸出軸分別通過(guò)彈性傳動(dòng)裝置3與輪對(duì)的兩個(gè)車輪2固定，使永磁電機(jī)4 (4 / )懸掛 于輪對(duì)之間，兩個(gè)永磁電機(jī)4 (4 ’ )的外殼之間通過(guò)縱向連桿6連接，空氣彈簧9上方橫跨的設(shè)置有一塊用于與車體固定連接的過(guò)渡板7，過(guò)渡板7下端面的中央位置安裝有一個(gè)牽引拉桿座18，牽引拉桿座18安裝有牽引體19，牽引體19的左右兩端各安裝有一根牽引拉桿5 (5 7 ),其中一根牽引拉桿5與前側(cè)的永磁電機(jī)4外殼連接,另一根牽引拉桿5 '與后偵_永磁電機(jī)4'外殼連接。彈性傳動(dòng)裝置3包括兩端分別連接永磁電機(jī)4(4 ')輸出軸和車輪2的法蘭盤14,法蘭盤14的內(nèi)端具有與永磁電機(jī)4 (4 ’ )輸出軸配合的軸套17,法蘭盤14外端通過(guò)連接件16固定于車輪2的內(nèi)端面，連接件16與車輪2之間通過(guò)套有橡膠關(guān)節(jié)15的螺栓固定連接。連接件16的第一端和車輪2開(kāi)設(shè)有圓孔，車輪2上開(kāi)設(shè)的圓孔繞車軸外圍分布，套有橡膠關(guān)節(jié)15的螺柱穿過(guò)車輪2的圓孔和連接件16第一端的圓孔并通過(guò)螺母將車輪2與連接件16固定，連接件16的第二端設(shè)置銷柱，銷柱穿過(guò)法蘭盤14外端開(kāi)設(shè)的圓孔，使法蘭盤掛在所述銷柱上。本實(shí)施例中,永磁電機(jī)4 (4 ')外殼上設(shè)置有用于安裝縱向連桿6的第一安裝座24、用于安裝牽引拉桿5 (5')的第二安裝座25，縱向連桿6兩端分別與前、后側(cè)永磁電機(jī)4 (4 ')外殼的第一安裝座24鉸接,牽引拉桿5 (5 ')的一端與永磁電機(jī)4 (4 ')外殼的第二安裝座25鉸接，另一端與牽引體19鉸接,牽引體19與牽引拉桿座18鉸接,兩根牽引拉桿5 (5')與牽引體19構(gòu)成Z型牽引拉桿機(jī)構(gòu)，Z型牽引拉桿機(jī)構(gòu)位于柔性橫梁的上方，縱向拉桿位于柔性橫梁的下方。如圖11所示，從柔性橫梁的端面看，四片鋼板呈輻射狀分布，且其在橫向方向上、豎向方向上對(duì)稱。構(gòu)架抗剪切剛度與車輛的蛇形穩(wěn)定性有關(guān)，左右側(cè)架扭轉(zhuǎn)剛度與車輛通過(guò)線路的順?lè)攒壍琅で嚓P(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)不同車輛可根據(jù)對(duì)兩種性能的需要，改變?nèi)鐖D11所示的四項(xiàng)參數(shù)鋼板內(nèi)側(cè)邊至橫豎向?qū)ΨQ線交點(diǎn)的距離d，鋼板的厚度Z，鋼板的寬度L、鋼板間的夾角α，以及鋼板的長(zhǎng)度。來(lái)調(diào)整扭轉(zhuǎn)剛度和抗剪剛度滿足不同項(xiàng)目需要。調(diào)整后的柔性橫梁可在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行仿真模擬，看是否符合設(shè)計(jì)要求，如果不符合則繼續(xù)調(diào)整，具體調(diào)整方法本申請(qǐng)不再詳細(xì)描述。本例中，d=30mm,L=135mm ;Z=30mm,鋼板長(zhǎng)度為1845mm,鋼板間的夾角α=40度，轉(zhuǎn)向架軸距1800mm，鋼板材質(zhì)P275，解析得到構(gòu)架扭轉(zhuǎn)剛度O. 226 MN. m/rad,剪切剛度62. 9MN. m/rad，較小的扭轉(zhuǎn)剛度能適應(yīng)更差的線路，較大的剪切剛度可以保證車輛蛇形穩(wěn)定性。實(shí)施例二本實(shí)施例二結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同，區(qū)別在于柔性橫梁參數(shù)不同，本例中，d=38mm，L=120mm ;Z=25mm，鋼板長(zhǎng)度為1100mm，鋼板間的夾角α =66度，轉(zhuǎn)向架軸距為1800mm，鋼板材質(zhì)P275，解析得到構(gòu)架扭轉(zhuǎn)剛度O. 315 MN. m/rad，剪切剛度102. 98 MN. m/rad，較小的扭轉(zhuǎn)剛度能適應(yīng)更差的線路，較大剪切剛度可以保證車輛更高的蛇形穩(wěn)定性。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用 等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，組成包括轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、分別位于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架前側(cè)和后側(cè)兩個(gè)永磁電機(jī)、設(shè)置于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上方的空氣彈簧、設(shè)置于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架下方的前后輪對(duì)，所述轉(zhuǎn)向架構(gòu)架具有左側(cè)架、右側(cè)架，其特征在于所述左右側(cè)架的中部通過(guò)由四片鋼板組成的柔性橫梁固定連接為一體，所述四片鋼板之間留有間隙，所述左側(cè)架、右側(cè)架分別安裝有一系彈性墊座，所述一系彈性墊座與軸箱之間設(shè)置有作為一系懸掛的橡膠墊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，其特征在于從柔性橫梁的端面看，所述四片鋼板呈輻射狀分布，且其在橫向方向上、豎向方向上對(duì)稱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述橡膠墊為單層橡膠墊,厚度范圍為30 100_。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述空氣彈簧上方橫跨的設(shè)置有一塊用于與車體固定連接的過(guò)渡板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，其特征在于具有用于限制過(guò)渡板橫向移動(dòng)幅度的限位機(jī)構(gòu)，所述限位機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱的固定在過(guò)渡板下端面的彈性緩沖橡膠止擋安裝座、對(duì)稱的固定在左、右側(cè)架中部的橫向止檔座，所述彈性緩沖橡膠止擋安裝座上安裝有彈性緩沖橡膠止擋，當(dāng)過(guò)渡板橫向移動(dòng)到極限位置時(shí)，過(guò)渡板偏移方向一側(cè)的彈性緩沖橡膠止擋頂住相應(yīng)側(cè)的橫向止檔座，使過(guò)渡板得到限位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，其特征在于還具有兩端分別連接側(cè)架與過(guò)渡板的L型抗側(cè)滾扭桿、二系垂向減振器、二系橫向減振器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種軌道車輛柔性轉(zhuǎn)向架，所述左右側(cè)架的中部通過(guò)由四片鋼板組成的柔性橫梁固定連接為一體，所述四片鋼板之間留有間隙，所述左側(cè)架、右側(cè)架分別安裝有一系彈性墊座，所述一系彈性墊座與軸箱之間設(shè)置有作為一系懸掛的橡膠墊。采用柔性橫梁是構(gòu)架實(shí)現(xiàn)柔性化，左右側(cè)架容易相對(duì)點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)，以適應(yīng)軌道較大的三角坑?？梢?jiàn)構(gòu)架實(shí)現(xiàn)了柔性化，從而使本實(shí)用新型的一系懸掛簡(jiǎn)化為很薄的一層橡膠墊，降低了生產(chǎn)成本，對(duì)線路不平順的有良好順?lè)浴?br> 文檔編號(hào)B61F5/04GK202765003SQ20122033340
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者楚永萍, 唐永明, 馮遵委, 胡定祥, 周睿 申請(qǐng)人:南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司