專利名稱：高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用于時速達(dá)到300公里以上的軌道車輛轉(zhuǎn)向架，具體地 采用無搖枕機構(gòu)的輕型構(gòu)架和輪對配置，屬于機械制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
應(yīng)用于軌道車輛的轉(zhuǎn)向架，基本構(gòu)造性能是承受其上部車體結(jié)構(gòu)的重量、以及 向車體傳遞驅(qū)動和轉(zhuǎn)向作用力。為使得軸重得以均勻分配、實現(xiàn)對輪軌的粘著作用 以保證軌道車輛具有良好的運行平穩(wěn)性能，現(xiàn)有傳統(tǒng)的軌道車輛轉(zhuǎn)向架均采用配置 搖枕結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向架。
由于此類結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向架，其自重較大、特別是轉(zhuǎn)向架簧下重量較大，而且基礎(chǔ) 制動采用空氣制動系統(tǒng)，因此既不利于有效地提高車輛運行速度，也不利于在高速 運行過程中、在規(guī)定的距離內(nèi)進(jìn)行減速或停車的使用要求，因此給車輛運行帶來了 安全隱患。
另外，軌道車輛的車體之間存在一定的橫向和搖頭振動，特別是在高速運行過 程中經(jīng)過彎角較大的曲線軌道時。對于此類低頻率振動抑制，目前尚無有效的解決 方式，車輛整體的運行穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所述的高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架，其設(shè)計目的在于解決上述問題而 采用一種無搖枕結(jié)構(gòu)的構(gòu)架組成、并在輪對和軸梁式軸箱定位方式上進(jìn)行輕量化結(jié) 構(gòu)改進(jìn)，在保證機械強度的前提下，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架主要部件結(jié)構(gòu)的簡化、減小重量， 以滿足時速200公里以上軌道車輛的提速要求。
設(shè)計目的還在于，抑制車體之間、車體與構(gòu)架組成之間的相對橫向和搖頭振動， 以適應(yīng)高速運行至彎角較大的曲線時保持車輛平穩(wěn)性能的要求。
另一設(shè)計目的在于，采用輪盤基礎(chǔ)制動和軸盤基礎(chǔ)制動共同作用的氣液轉(zhuǎn)化制 動系統(tǒng)，有效地提高制動性能，保證軌道車輛高速運行時的安全要求。
為實現(xiàn)上述設(shè)計目的，所述的高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架主要具有
承載并連接各部件的構(gòu)架組成，連接構(gòu)架組成與輪對的輪對定位裝置，連接車 體與構(gòu)架組成的二系懸掛及牽引裝置，與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別點是，
連接在輪對上的軸箱體具有相互連接的、鋁合金材質(zhì)的前蓋.和后蓋?！?輪對包括設(shè)在空心車軸兩端的車輪，空心車軸與軸箱體采用密封式圓錐滾珠軸 承進(jìn)行連接。
在構(gòu)架組成的端部下方設(shè)置一安裝座，安裝座通過螺栓縱向地連接一車端減振器。
如上述基本方案，由于省去了構(gòu)架組成與車體之間的搖枕結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向架整體重 量得以降低，而且輪對采用高頻淬火空心車軸，既可降低車軸疲勞強度和重量，又 利于減小轉(zhuǎn)向架簧下質(zhì)量。
采用在車體之間設(shè)置的車端減振器裝置，有助于抑制車體相互之間的橫向和搖
頭振動，直接起到類似抗蛇行減振的作用。
為進(jìn)一步提高車體與構(gòu)架組成之間的減振作用，在車體下方橫向地設(shè)置有至少1 個半主動減振器，連接半主動減振器的控制裝置安裝在車體上。
在半主動減振器兩端分別連接有車體側(cè)安裝座、構(gòu)架側(cè)安裝座，車體側(cè)安裝座 套裝在中心銷上，構(gòu)架側(cè)安裝座安裝在構(gòu)架輔助梁上。
半主動減振裝置設(shè)在車體與構(gòu)架組成之間，有助于抑制低頻率狀態(tài)下的車體發(fā) 生橫向和搖頭振動，可以通過不同加速度信號的調(diào)整來實現(xiàn)多種阻尼力，以實現(xiàn)低 頻振動下的衰減作用。
轉(zhuǎn)向架一般分為動車轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架，上述結(jié)構(gòu)是針對拖車轉(zhuǎn)向架的輕量 化改進(jìn)。對于動車轉(zhuǎn)向架的輕量化改進(jìn)方案可以是，
在構(gòu)架組成與輪對之間設(shè)置一牽引驅(qū)動裝置，牽引驅(qū)動裝置包括有牽引電機、 由鋁合金材質(zhì)制成的齒輪箱，齒輪箱套設(shè)在空心車軸上。
齒輪箱與牽引電機通過齒輪形撓性連接器進(jìn)行連接，齒輪箱的齒輪組壓裝于空 心車軸。
為進(jìn)一步提高牽引驅(qū)動力和降低二系懸掛系統(tǒng)的質(zhì)量，二系懸掛系統(tǒng)采用空氣 彈簧來支承車體、牽引方式采用單拉桿結(jié)構(gòu)，具體地細(xì)化方案是，
所述的二系懸掛及牽引裝置具有與車體的底架相連接的、至少2個空氣彈簧。 其中心銷的一端與車體連接，另一端與牽引拉桿連接。
牽引拉桿的一端連接中心銷，其另一端安裝于構(gòu)架組成的牽引拉桿座。 為改善轉(zhuǎn)向架的動力學(xué)性能、降低車輛在軌道上高速行進(jìn)過程中的振動，在車 體和構(gòu)架組成之間，設(shè)置有高度控制阓和抗蛇形減振器。 在構(gòu)架組成上設(shè)有垂向止擋和橫向止擋。
上述采用的減振器，可有效地降低車輛在各個方向上的振動。垂向止擋和橫向 止擋還可避免構(gòu)架組成在橫向和垂向上的較大位移。
在本實用新型中，輪對定位裝置采用軸梁式結(jié)構(gòu)，軸箱設(shè)置在輪對的兩端外側(cè)。 以將輪對外側(cè)的空間充分地加以利用，同時將其他懸掛和支撐裝置設(shè)置在輪對的內(nèi) 側(cè)，進(jìn)而有效地減小轉(zhuǎn)向架所占的空間體積，具體的改進(jìn)方案是，
所述的輪對定位裝置，其一端通過軸箱彈簧與構(gòu)架組成的彈簧筒連接，另一端 通過定位節(jié)點與構(gòu)架組成的定位臂連接。
另外，在軸箱體與其上方的構(gòu)架組成之間設(shè)有垂向油壓減振器。
為改善動車轉(zhuǎn)向架高速運行過程中的制動性能，在鄰近前、后車輪處分別設(shè)有 輪盤卡鉗制動器和車輪踏面清掃裝置。
輪盤卡鉗制動器安裝在構(gòu)架橫梁的制動座上，車輪踏面清掃裝置安裝在構(gòu)架橫 梁上。
在動車轉(zhuǎn)向架的車輪上設(shè)置輪盤制動器，制動盤的摩擦片呈圓環(huán)狀設(shè)置，可有 效地提高空間利用率，避免單獨在動車轉(zhuǎn)向架的車軸上安裝制動盤。
為改善拖車轉(zhuǎn)向架高速運行過程中的制動性能，在拖車轉(zhuǎn)向架的車輪上設(shè)有軸 盤的制動器結(jié)構(gòu)，具體地，
在鄰近前、后車輪處，設(shè)有軸盤卡鉗制動器，軸盤卡鉗制動器安裝在構(gòu)架橫梁 的制動座上。
綜上內(nèi)容，所述高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架具有以下優(yōu)點和有益效果
1、 實現(xiàn)了一種無搖枕輕型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)，部件結(jié)構(gòu)的簡化和減小重量，特別地能夠滿 足時速200公里以上動車組車輛；
2、 有效地降低轉(zhuǎn)向架自重，同時提高了轉(zhuǎn)向架的可靠性和動力學(xué)性能，能夠有效地 提高制動性能以保證高速運行時的安全要求。


現(xiàn)結(jié)合以下附圖對本實用新型進(jìn)一步進(jìn)行說明，
圖l是動車轉(zhuǎn)向架的示意圖2是拖車轉(zhuǎn)向架的示意圖3是輪對定位裝置的示意圖4是二系懸掛及牽引裝置的示意圖5是輪對與牽引電機的安裝示意圖6是動車轉(zhuǎn)向架的制動裝置示意圖7是拖車轉(zhuǎn)向架的制動裝置示意圖8是車端減振器的連接示意如圖1至圖8所示，構(gòu)架組成l，動車構(gòu)架M，拖車構(gòu)架T，輪對定位裝置2， 二系懸掛及牽引裝置3，牽引驅(qū)動裝置4，定位節(jié)點5，輪對6，車體7，排障裝置8， 軸箱體9，垂向減振器IO，軸箱彈簧ll，構(gòu)架橫梁12，車輪13，牽引電機14，空 心車軸15,齒輪箱16，圓錐滾珠軸承17，高度控制閥18，空氣彈簧19，中心銷21， 牽引拉桿22，橫向止擋23，抗蛇形減振器24，輪盤卡鉗制動器25,車輪踏面清掃 裝置26，軸盤卡鉗制動器27，彈簧筒28，定位臂29,制動座30，安裝座31，螺栓 32，車端減振器33,半主動減振器34，車體側(cè)安裝座35，構(gòu)架側(cè)安裝座36，構(gòu)架 輔助梁37。
具體實施方式

實施例l，如圖1至圖8所示，所述的高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架，分為動車構(gòu)架 M和拖車構(gòu)架T。其中，
拖車構(gòu)架T包括有，承載并連接各部件的構(gòu)架組成1、連接構(gòu)架組成1與輪對6 的輪對定位裝置2，連接車體7與構(gòu)架組成1的二系懸掛及牽引裝置3。
連接在輪對6上的軸箱體9具有相互連接的、鋁合金材質(zhì)的前蓋和后蓋(圖中 未單獨地示出)。輪對6包括設(shè)在空心車軸15兩端的車輪13，空心車軸15與軸箱體 9采用密封式圓錐滾珠軸承17進(jìn)行連接。
.動車構(gòu)架M在上述拖車構(gòu)架T的基礎(chǔ)上，還具有下述牽引驅(qū)動機構(gòu)-
在構(gòu)架組成1與輪對6之間設(shè)置一牽引驅(qū)動裝置4，牽引驅(qū)動裝置4包括有牽引 電機14、由鋁合金材質(zhì)制成的齒輪箱16，齒輪箱16套設(shè)在空心車軸15上。
齒輪箱16與牽引電機14通過齒輪形撓性連接器進(jìn)行連接，齒輪箱16的齒輪組 壓裝于空心車軸15。
對于動車構(gòu)架M， 二系懸掛及牽引裝置3具有與車體7的底架相連接的2個空氣 彈簧19。
二系懸掛及牽引裝置3的中心銷21，其一端與車體7連接，另一端與牽引拉桿 22連接。牽引拉桿22的一端連接中心銷21，其另一端安裝于構(gòu)架組成1的牽引拉 桿座。
對于動車構(gòu)架M和拖車構(gòu)架T，在車體7和構(gòu)架組成1之間，設(shè)置有高度控制閥 18和抗蛇形減振器24。
在構(gòu)架組成1上設(shè)有垂向止擋和橫向止擋23。
所述的輪對定位裝置2，其一端通過軸箱彈簧11與構(gòu)架組成1的彈簧筒28連接，
另一端通過定位節(jié)點5與構(gòu)架組成1的定位臂29連接。
在軸箱體9與其上方的構(gòu)架組成1之間，設(shè)有垂向油壓減振器10。 對于動車構(gòu)架M，在鄰近前、后車輪13處分別設(shè)有輪盤卡鉗制動器25和車輪踏
面清掃裝置26。
輪盤卡鉗制動器25安裝在構(gòu)架橫梁12的制動座30上。車輪踏面清掃裝置26 安裝在構(gòu)架橫梁12上。
對于拖車構(gòu)架T，在鄰近前、后車輪13處，設(shè)有軸盤卡鉗制動器27。軸盤卡鉗 制動器27安裝在構(gòu)架橫梁12的制動座30上。
如本實施例所述，轉(zhuǎn)向架采用單牽引拉桿結(jié)構(gòu)、軸箱前后蓋及齒輪箱采用鋁合 金材料等，在優(yōu)化構(gòu)架組成1各部分連接結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用耐候鋼材料的構(gòu)架重 量得以進(jìn)一步降低，從而實現(xiàn)了整體轉(zhuǎn)向架的輕量化設(shè)計。
每一節(jié)車體7中，其構(gòu)架組成1的端部下方設(shè)置一安裝座31，安裝座31通過螺 栓32縱向地連接一車端減振器33。
在每一節(jié)車體7下方橫向地設(shè)置有2個半主動減振器34，連接半主動減振器34 的控制裝置安裝在車體7上。
在半主動減振器34兩端分別連接有車體側(cè)安裝座35和構(gòu)架側(cè)安裝座36，車體 側(cè)安裝座35套裝在中心銷21上，構(gòu)架側(cè)安裝座36安裝在構(gòu)架輔助梁37上。
如上內(nèi)容，結(jié)合附圖本實施例僅就本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述。對于 所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來說可以據(jù)此得到啟示，而直接推導(dǎo)出符合本設(shè)計構(gòu)思的其他替 代結(jié)構(gòu)，由此得到的其他結(jié)構(gòu)特征也應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架，包括有承載并連接各部件的構(gòu)架組成(1)、連接構(gòu)架組成(1)與輪對(6)的輪對定位裝置(2)，連接車體(7)與構(gòu)架組成(1)的二系懸掛及牽引裝置(3)，其特征在于連接在輪對(6)上的軸箱體(9)具有相互連接的、鋁合金材質(zhì)的前蓋和后蓋；輪對(6)包括設(shè)在空心車軸(15)兩端的車輪(13)，空心車軸(15)與軸箱體(9)采用密封式圓錐滾珠軸承(17)進(jìn)行連接；在構(gòu)架組成(1)的端部下方設(shè)置一安裝座(31)，安裝座(31)通過螺栓(32)縱向地連接一車端減振器(33)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架，其特征在于在車體(7) 下方橫向地設(shè)置有至少1個半主動減振器(34)，連接半主動減振器(34)的控制 裝置安裝在車體(7)上；在半主動減振器(34)兩端分別連接有車體側(cè)安裝座(35)和構(gòu)架側(cè)安裝座(36)， 車體側(cè)安裝座(35)套裝在中心銷(21)上，構(gòu)架側(cè)安裝座(36)安裝在構(gòu)架輔助 梁(37)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架，其特征在于在構(gòu)架組成 (1)與輪對(6)之間，設(shè)置一牽引驅(qū)動裝S(4);所述的牽引驅(qū)動裝置(4)，包括有牽引電機(14)、由鋁合金材質(zhì)制成的齒輪箱(16)， 齒輪箱(16)套設(shè)在空心車軸(15)上；齒輪箱(16)與牽引電機(14)通過齒輪形撓性連接器進(jìn)行連接，齒輪箱(16) 的齒輪組壓裝于空心車軸(15)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述的二系 懸掛及牽引裝置(3)，具有與車體(7)的底架相連接的、至少2個空氣彈簧(19);其中心銷(21)的一端與車體(7)連接，另一端與牽引拉桿(22)連接； 牽引拉桿(22)的一端連接中心銷(21)，其另一端安裝于構(gòu)架組成(1)的牽 引拉桿座。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架，其特征在于在車體 (7)和構(gòu)架組成(1)之間，設(shè)置有高度控制閥(18)和抗蛇形減振器(24);在構(gòu)架組成(1)上設(shè)有垂向止擋和橫向止擋(23)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述的輪對 定位裝置(2)，其一端通過軸箱彈簧(11)與構(gòu)架組成(1)的彈簧筒(28)連接， 另一端通過定位節(jié)點(5)與構(gòu)架組成(1)的定位臂(29)連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架，其特征在于在軸箱體(9) 與其上方的構(gòu)架組成(1)之間，設(shè)有垂向油壓減振器(10)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架，其特征在于在鄰近前、 后車輪(13)處分別設(shè)有輪盤卡鉗制動器(25)和車輪踏面清掃裝置(26);輪盤卡鉗制動器(25)安裝在構(gòu)架橫梁(12)的制動座(30)上； 車輪踏面清掃裝置(26)安裝在構(gòu)架橫梁(12)上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架，其特征在于在鄰近前、 后車輪(13)處，設(shè)有軸盤卡鉗制動器(27)，軸盤卡鉗制動器(27)安裝在構(gòu)架橫 梁(12)的制動座(30)上。
專利摘要本實用新型所述高速輕量化無搖枕轉(zhuǎn)向架，采用一種無搖枕結(jié)構(gòu)的構(gòu)架組成、并在輪對和軸梁式軸箱定位方式上進(jìn)行輕量化結(jié)構(gòu)改進(jìn)，在保證機械強度的前提下，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架主要部件結(jié)構(gòu)的簡化、減小重量，以滿足時速200公里以上軌道車輛的提速要求。其主要具有承載并連接各部件的構(gòu)架組成，連接構(gòu)架組成與輪對的輪對定位裝置，連接車體與構(gòu)架組成的二系懸掛及牽引裝置。連接在輪對上的軸箱體具有相互連接的、鋁合金材質(zhì)的前蓋和后蓋。輪對包括設(shè)在空心車軸兩端的車輪，空心車軸與軸箱體采用密封式圓錐滾珠軸承進(jìn)行連接。在構(gòu)架組成的端部下方設(shè)置一安裝座，安裝座通過螺栓縱向地連接一車端減振器。
文檔編號B61F5/24GK201198319SQ200820124999
公開日2009年2月25日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者張曙光, 李言義, 俊 林, 軍 王 申請人:鐵道部運輸局;南車四方機車車輛股份有限公司