本發(fā)明涉及一種轉向架構架、轉向架及軌道車輛，尤其涉及一種用于高速重載的轉向架構架、轉向架及軌道車輛。

背景技術：

1、轉向架構架是轉向架的基礎，它把轉向架各零部件組成一個整體，構架主要起到承受、傳遞各種作用力及載荷作用，其結構形式、尺寸等要滿足轉向架其他各零部件的結構、形狀和組裝要求，其結構強度對轉向架的整體強度具有重大影響，構架上制動安裝座對制動器連接及制動器作用息息相關，其連接強度直接影響車輛制動性能。轉向架是軌道車輛中重要的組成部分，對車輛的運行品質和乘客及貨物的運輸安全起著至關重要的作用。隨著鐵路綠色環(huán)保低成本運輸?shù)膬?yōu)勢，越來越多的高附加值貨物選擇通過軌道車輛進行輸送，則需要滿足高載重的需求。

2、通常，提高軌道車輛載重的途徑包括提高軸重和采用多軸轉向架。由于多軸轉向架受曲線通過性能限制，不能高速運行。速度在160km/h的高速軌道車輛均采用一種兩軸轉向架，其構架結構為“h”型結構，適應軸重在18t以下，一般的高速客車轉向架其軸重基本在14t左右，是適用的。高速貨車轉向架軸重一般不超過21t，其動力學性能要遠差于高速客車轉向架。

3、目前為止，沒有一款適合于運行速度160km/h及以上、軸重21t以上、動力學性能與高速客車相當?shù)霓D向架構架及轉向架。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種轉向架構架，該轉向架構架能夠滿足運行速度160km/h、軸重21t以上強度要求，同時滿足制動器安裝強度及車輛制動作用，保證車輛安全運行。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種轉向架，該轉向架包括上述轉向架構架，能夠滿足大軸重、高載重車輛高速運行速度要求。本發(fā)明的再一個目的在于提供一種軌道車輛。

2、本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn)上述目的。

3、一方面，本發(fā)明提供一種轉向架構架，包括主構架體、副構架體和制動安裝座；所述主構架體、副構架體和制動安裝座形成“亜”字形構架結構；

4、所述主構架體包括兩根側梁、第一橫梁和第二橫梁；每根側梁上均設置有第一安裝孔和第二安裝孔；兩個第一安裝孔相對設置，兩個第二安裝孔相對設置；所述第一橫梁的兩端分別穿設于兩個第一安裝孔，從而與兩根側梁相固接；所述第二橫梁的兩端分別穿設于兩個第二安裝孔，從而與兩根側梁相固接；

5、所述副構架體位于兩根側梁之間；所述副構架體包括兩根縱向梁和兩根加強梁；兩根加強梁沿垂直于縱向梁的方向設置于縱向梁的端部；兩根縱向梁和兩根加強梁形成了類似“口”字形結構；第一橫梁和第二橫梁貫穿兩根縱向梁設置；

6、所述制動安裝座設置為雙夾板結構，并與所述加強梁固接；夾板的長度方向與側梁的長度方向一致。

7、這樣形成的轉向架構架能夠滿足運行速度為160km/h、軸重為21t以上的強度要求。

8、在本發(fā)明中，主構架體主要包括兩根側梁、第一橫梁和第二橫梁。兩根側梁結構相同，對稱布置，其可以設置為焊接箱體魚腹型結構，左、右兩個端部的截面積小，中間部分的截面積較大，且中間部分有一定的弧度，形成了類似于魚腹形的結構，這樣具有足夠的剛度和強度，滿足壽命期內使用軸重要求。第一橫梁和第二橫梁可以設置為圓筒結構，兩者的長度根據(jù)需要設置，可以相同，也可以不同。兩根側梁可以相對平行設置；第一橫梁和第二橫梁可以相對平行設置。

9、根據(jù)本發(fā)明的轉向架構架，優(yōu)選地，還包括一系懸掛安裝座、二系懸掛安裝座、抗蛇行減振器安裝座和垂向減振器安裝座；所述一系懸掛安裝座固接于所述側梁的下方，用于安裝一系懸掛裝置；所述二系懸掛安裝座設置于所述側梁腹部上方，用于安裝二系懸掛裝置；所述抗蛇行減振器安裝座設置于所述側梁的外側；所述垂向減振器安裝座設置于所述側梁上表面。

10、在本發(fā)明中，在所述側梁上設置有一系列的安裝座，用于安裝各所需的設備。一系懸掛安裝座固接于所述側梁的下方，用于安裝一系懸掛裝置。優(yōu)選地，一系懸掛安裝座固接于所述側梁的下方靠近端部的位置。二系懸掛安裝座設置于所述側梁腹部上方，用于安裝二系懸掛裝置，其設置至少一個。在某些實施方式中，設置一個二系懸掛安裝座，其設置在側梁腹部上方中間位置。在另一些實施方式中，設置兩個以上，按側梁中心位置對稱分布。所述抗蛇行減振器安裝座設置于所述側梁的外側，用于安裝抗蛇行減振器，其位置可以根據(jù)需要進行布置，例如設置在側梁外側中部；還可以設置在側梁第一安裝孔的外側(即第一橫梁的端部位置)。垂向減振器安裝座設置于所述側梁上表面，其用于安裝垂向減振器，以克服軌道車輛在運行過程中的垂向振動。垂向減振器安裝座可以設置在側梁上表面靠近兩端的位置、中部位置或偏中心側位置；優(yōu)選設置在側梁上表面靠近兩端的位置。

11、根據(jù)本發(fā)明的轉向架構架，優(yōu)選地，還包括端部擴展接口，其設置于所述側梁的兩端部，用于安裝車輛所需的外接設備。

12、在本發(fā)明中，每根縱向梁可以設置為焊接箱型結構，中間部分的縱剖面面積大于兩端部的縱剖面面積，形成了往兩端部方向傾斜向上漸變縮小的結構。兩根加強梁設置為圓筒形結構，且垂直設置于縱向梁的端部。兩根縱向梁和兩根加強梁形成了“口”字形結構。這樣具有足夠的剛度和強度，滿足大軸重、高載重要求和模塊化要求。

13、根據(jù)本發(fā)明的轉向架構架，優(yōu)選地，每根所述縱向梁均包括依次相連的第一端部、中間部和第二端部；所述第一端部和第二端部通過所述中間部平滑過渡連接；所述第一端部和第二端部的縱剖面分別沿著遠離所述中間部的方向傾斜向上漸變縮小。

14、在本發(fā)明中，第一端部的上表面和下表面可以不平行設置，第二端部的上表面和下表面可以不平行設置，中間部的上表面和下表面可以平行設置。第一端部和第二端部的上表面和下表面分別通過中間部的上表面和下表面平滑過渡連接。第一端部、中間部和第二端部的前側面共平面。第一端部、中間部和第二端部的后側面共平面。第一端部的上表面、中間部的上表面和第二端部的上表面之間形成類似弧形凹陷結構。這樣第一端部、中間部和第二端部三者一體成型，形成縱向梁，這樣結構的縱向梁具有足夠的剛度和強度，滿足大軸重和高載重要求。

15、根據(jù)本發(fā)明的轉向架構架，優(yōu)選地，所述第一橫梁貫穿兩個所述第一端部設置；所述第二橫梁貫穿兩個所述第二端部設置；

16、其中一根所述加強梁沿垂直于所述第一端部的方向設置于第一端部遠離所述中間部的一端，另一根所述加強梁沿垂直于所述第二端部的方向設置于所述第二端部遠離所述中間部的一端；

17、所述橫向減振器安裝座設置在所述中間部的下方，用于連接橫向減振器。

18、在本發(fā)明中，加強梁可以設置為圓筒形結構，設置兩根。每個第一端部上可以均設置有第一橫梁孔、第一連接座。兩個第一橫梁孔相對設置。第一橫梁孔可以設置在第一端部的腹部。可以在第一橫梁孔的內壁上緊貼設置第二連接座。第一橫梁分別貫穿兩個第一橫梁孔，并在第二連接座處與縱向梁固接。第一連接座可以設置在第一端部遠離中間部的一端。兩個第一連接座相對設置。第一連接座可以設置為弧面結構，其形狀弧度與加強梁的表面弧度相匹配，用于將加強梁與縱向梁連接。每個第二端部上可以設置有第二橫梁孔、第四連接座。第二橫梁孔可以設置在第二端部的腹部，兩個第二橫梁孔相對設置?？梢栽诘诙M梁孔的內壁緊貼設置第三連接座。第二橫梁分別貫穿兩個第二橫梁孔，并在第三連接座處與縱向梁固接。第四連接座可以設置在第二端部遠離中間部的一端。兩個第四連接座相對設置。第四連接座可以設置為弧面結構，其形狀弧度與另一根加強梁的表面弧度相匹配，用于將另一根加強梁與縱向梁連接。從而使得兩根加強梁分別沿垂直于縱向梁的方向設置于兩根縱向梁的端部。每個中間部的下方可以均設置有橫向減振器安裝座。兩個橫向減振器安裝座可以呈對角設置，用于連接橫向減振器。

19、在本發(fā)明中，制動安裝座用于安裝車輛制動裝置。其可以根據(jù)實際設置多個。制動安裝座可以為鍛造、鑄造或焊接雙夾板結構，這樣可以滿足大軸重軌道車輛制動力要求。

20、根據(jù)本發(fā)明的轉向架構架，優(yōu)選地，所述制動安裝座包括兩個夾板本體和連接部；所述兩個夾板本體相對平行設置，分別與所述連接部垂直連接，且連接處平滑過渡。

21、根據(jù)本發(fā)明的轉向架構架，優(yōu)選地，還包括第一定位連接座，所述第一定位連接座設置于所述夾板本體的其中一個端部，用于與轉向架裝用的制動裝置相連；

22、每個夾板本體的另一個端部上均設置有第一定位部，用于與所述加強梁相固接。

23、在本發(fā)明中，每個夾板本體上可以設置有第一邊緣部、過渡部和第二邊緣部，三者一體成型。第一邊緣部的上邊緣為直線形，下邊緣呈向內凹的弧形。第一邊緣部遠離過渡部的一端設置有第一定位連接座，其設置為筋板鉆孔結構，用于與轉向架裝用的制動裝置相連。過渡部的上邊緣和下邊緣均為線性。第二邊緣部的上邊緣和下邊緣均呈弧形。第二邊緣部遠離過渡部的一端設置有第一定位部，其為弧面結構，與加強梁的外壁形狀和尺寸相匹配，用于與加強梁相固接。兩個第一定位部平行設置，可以增加制動吊座的強度。

24、根據(jù)本發(fā)明的轉向架構架，優(yōu)選地，所述連接部上設置有多個第二定位連接座，多個第二定位連接座之間相對平行設置，每個所述第二定位連接座設置為與轉向架裝用的制動裝置相連。

25、在本發(fā)明中，連接部可以包括連接本體，其設置為板狀結構，連接本體的兩端可以分別與過渡部的兩端垂直固接，連接處平滑過渡。連接本體的下方垂直設置有多個第二定位連接座，每個第二定位連接座可以設置為筋板鉆孔結構，用于與轉向架裝用的制動裝置相連。根據(jù)本發(fā)明的一個具體的實施方式，連接本體的下方設置有兩個定位連接座，兩者相對平行設置。

26、在本發(fā)明中，第一定位連接座和第二定位連接座均可以設置為筋板鉆孔結構，通過緊固件例如螺栓、銷軸與轉向架裝用的制動裝置相連，滿足制動裝置中制動器正常作用和運動。

27、另一方面，本發(fā)明還提供一種轉向架，優(yōu)選地，包括如上所述的轉向架構架。在所述轉向架構架上安裝車輛行車所需的裝置，如輪對、制動裝置、一系懸掛裝置、二系懸掛裝置、減振器等，進而組成轉向架。通過各裝置參數(shù)匹配，達到車輛滿足高速、高動力學性能要求。

28、再一方面，本發(fā)明還提供一種軌道車輛，優(yōu)選地，包括車體和如上所述的轉向架。所述車體設置于所述轉向架上，所述轉向架對整個車輛具有承載、導向和減振作用。當轉向架的強度、動力學性能滿足要求后，相應地，提高了軌道車輛的承載能力和運行品質。

29、本發(fā)明的轉向架構架能夠滿足高速、大軸重尤其是運行速度160km/h、24t軸重以上的轉向架的運行要求。同時滿足制動器安裝強度及車輛制動作用，保證車輛安全運行。此外，整體組裝簡單，還可實現(xiàn)轉向架結構模塊化。