CN104057970A - 一种低地板有轨电车转向架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低地板有轨电车转向架，属于轨道车辆转向架技术领域，特别涉及低地板独立旋转车轮转向架。它能有效地解决左右车轮同步旋转和恢复重力复原力、纵向蠕滑力等问题。构架为H型焊接结构，结构对称。设有侧梁和横梁，轮组耦合单元为轴箱/齿轮箱一体化结构，下箱体和耦合轴套为整体结构，上箱体一端设有与一系悬挂装置的锥形橡胶弹簧组成单拉杆轴箱定位结构的轴箱/齿轮箱拉杆座；轮组耦合单元内侧的半轴上设有的圆柱齿轮，耦合齿轮轴两端设有与其匹配的轴齿轮，耦合齿轮轴的一侧还设有锥齿轮，驱动电机通过万向轴与动力输入轴连接；耦合轴套设有呈简支梁结构的轴承支承，动力输入轴通过轴承与其相连。主要用于有轨电车。

Description

一种低地板有轨电车转向架

技术领域

本发明属于轨道车辆转向架技术领域，特别涉及低地板独立旋转车轮转向架。

背景技术

采用100％低地板列车是国内外众多城市中、低运量地面轨道交通的选择，要实现100％低地板，可以使用独立旋转车轮技术或者小轮径贯通轴技术。由于小轮径车轮磨耗严重，大部分低地板有轨电车转向架采用独立旋转车轮转向架技术，从而保证客室低地板的实现，我国也在逐渐引进消化并推广这种低地板列车技术。

目前世界上主型低地板车辆编组型式基本上采用Mc+F+Tp+F+Mc(单浮车)或者Mc+Tp+Mc(单车)结构型式。Mc为车辆两端带控制室的动力车；Tp车为带受电弓的拖车，置于车辆中间；F为铰接于Mc和Tp车上的浮动车辆。若需要增加载客量，可同时增加一组F和T车(不带受电弓的拖车)或仅增加T车。从目前国内外运用情况来看，由于轮组两侧车轮转速不同步，存在轮组在直线上不能对中、轮缘偏磨以及曲线运行时噪音偏大等问题。

中国专利申请号为201410057678.3公开日为2014年06月04日的专利文献中公开了一种低地板列车转向架，包括构架，在构架的两端通过一系悬挂分别悬挂有驱动组件。该驱动装置集成电机安装于一侧齿轮箱上，该结构簧下质量较大，振动能量大，将一定程度的影响该车动力学性能，且电机为悬臂结构，对齿轮箱强度条件要求很高。

中国专利申请号为201410057575.7公开日为2014年06月04日的专利文献中公开了一种低地板列车转向架驱动系统，该驱动系统先驱动一侧车轮再通过耦合轴驱动另侧车轮，在齿轮间隙的影响下，两侧车轮启动不同步，将影响车辆动力学性能，单侧布置的制动器，将使耦合轴承担巨大的制动扭矩。

发明内容

本发明的目的是提供一种低地板转向架，它能有效地解决左右车轮同步旋转和恢复重力复原力、纵向蠕滑力等问题，实现直线自动对中功能，并且方便实现动力转向架和非动力转向架的互换。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：为解决实际问题，提供一种城市轨道交通车辆用100％低地板有轨电车车辆、70％低地板有轨电车中间车辆用拖车转向架。

一种低地板有轨电车转向架，包括构架、轮组、一系、二系悬挂，构架采用简洁柔性H型焊接结构，结构对称。设有侧梁和横梁，以及设置在侧梁端部的整体起吊装置和下方的一系锥形橡胶弹簧安装座，二系横向减振器座、轴端附件安装轴箱拉杆座、二系钢圆弹簧安装座、基础制动安装座、二系垂向减振器座及磁轨制动安装座构成构架主体，轮组耦合单元为轴箱/齿轮箱一体化结构，下箱体和耦合轴套为整体结构，上箱体一端设有与一系悬挂装置的锥形橡胶弹簧组成单拉杆轴箱定位结构的轴箱/齿轮箱拉杆座；轮组耦合单元内侧的半轴上设有的圆柱齿轮，耦合齿轮轴两端设有与其匹配的轴齿轮，耦合齿轮轴的一侧还设有锥齿轮，与动力输入轴一端的锥齿轮匹配，驱动电机通过万向轴与动力输入轴连接；耦合轴套设有呈简支梁结构的轴承支承，动力输入轴通过轴承与其相连；构架的横梁中部设有牵引安装座及两侧的轴箱/齿轮箱拉杆座；二系悬挂钢圆弹簧为四点悬挂，设置于侧梁外侧面的横梁上，中心设置垂向止挡，二系悬挂垂向减振器布置于钢圆弹簧外侧。

所述一系锥形橡胶弹簧座后设有转向架整体起吊装置。

所述轴端附件安装轴箱设置在半轴的轴端，轴箱体内设置深沟球轴承，反力拉杆的一端固定在轴箱顶，另一端与构架的轴端附件安装轴箱拉杆座相连。

轮组耦合单元采用轴箱-齿轮箱一体化设计布置于车轮内侧，车轴上设置耦合齿轮，与横向耦合齿轮啮合。车轮外侧车轴上布置制动盘及轴端附件安装接口。横向耦合齿轮连接左右两侧车轮轴，从而实现横向耦合功能，使得同轮组两车轮的转速一致，恢复重力复原力和保证导向能力

驱动电机及万向轴作为驱动装置用于为转向架提供动力。电机设置于车体上，通过可伸缩十字万向轴联轴器传递电机转矩，万向轴末端匹配一对锥齿轮将转矩传递至耦合齿轮轴，同时向左右两车轮传递转矩。可伸缩十字万向轴联轴器可以适应车体与转向架间各个方向间的位移。本装置可根据车辆动力配置决定是否配置。

纵向牵引装置采用单拉杆结构，设在两横梁中间，实现构架与车体间的纵向力的传递，该装置也是转向架的回转中心，可适应车体与转向架之间的较大的相对运动。

一系悬挂装置采用非线性的圆锥橡胶弹簧，合理的三向刚度和阻力实现良好的动力学性能。

二系悬挂装置采用钢圆弹簧，辅以横向和垂向减振器，可保证良好的平稳性。垂向减振器集成有防脱开装置，可以方便车辆整体起吊作业。

基础制动装置采用沙漏型橡胶弹簧系统，辅以横向和垂向减振器，可保证良好的平稳性。

轴端附件安装轴箱采用假轴箱形式，不承担车体载荷，利用深沟球轴承安装于车轴末端，再用连接于构架的拉杆以抑止该轴箱随车轴转动。利用该轴箱可安装测速传感器及接地回流装置。

磁轨制动装置安装于构架中部，为车辆提供紧急制动力。

与现有技术相比的优点和效果在于：

1、本发明左、右独立旋转车轮采用耦合齿轮的方式实现机械横向连接，使得它们实际上具有相同的转速，因此也具备传统轮对的对中和导向能力，有利于提高车辆乘坐舒适性。

2、驱动电机通过万向轴传动耦合轴，再同时传动两侧车轮的结构，有利于保证两侧车轮的启动一致性。

3、一体化的轴箱/齿轮箱结构，巧妙的将转向架的两大重要部分结合成一体，使整体结构更为紧凑，容易保证低地板结构的实现。

4、采用体悬式电机，通过万向轴的驱动系统可以方便拆除，轮组耦合单元在动力转向架和非动力转向架时结构基本保持一致，可以方便实现动力转向架和非动力转向架的通用。

附图说明

图1是本发明转向架的总体图

图2是本发明构架结构图

图3是本发明轮组耦合单元结构图

图4是本发明一体化轴箱/齿轮箱结构图

图5是本发明轮组耦合单元传动轮系结构图

图6是本发明基础制动及轴端附件安装轴箱结构图

图7是本发明磁轨制动装置结构图

具体实施方式

本发明整体由构架1、轮组耦合单元2、电机及万向轴3、牵引装置4、一系悬挂装置5、二系悬挂装置钢圆弹簧6、基础制动装置7、轴端附件安装轴箱8、磁轨制动装置9及轴箱/齿轮箱拉杆10组成。

构架1由侧梁101、横梁107以及设置在侧梁101端部的整体起吊装置106、下方的一系锥形橡胶弹簧安装座102。设置在两横梁107中部的牵引装置4的安装座108及两侧的轴箱/齿轮箱拉杆座103、二系横向减振器座104、轴端附件安装轴箱拉杆座105、二系钢圆弹簧安装座109、基础制动安装座110、二系垂向减振器座111及磁轨制动安装座112均为组焊而成。侧梁101与横梁107采用薄钢板焊接成箱型结构，各安装座采用铸造件，整个构架1组焊完成后进行整体加工。

轮组耦合单元2由设置在半轴201上的制动盘202和弹性车轮203，下箱体和耦合轴套205为整体结构，上箱体204一端设有与一系悬挂装置5的锥形橡胶弹簧组成单拉杆轴箱定位结构的轴箱/齿轮箱拉杆座206一系锥形橡胶弹簧座207、耦合轴套205设有呈简支梁结构的轴承支承214，动力输入轴208通过轴承与其相连及整体起吊装置209组成。

轴端附件安装轴箱8由轴端附件安装轴箱体801和反力拉杆802组成。轴箱体内安装有深沟球轴承以支撑轴箱体及附件装置，轴承并且为轴箱体提供了轴向定位；轴端附件安装轴箱8内可安装速度传感器或接地回流装置。基础制动装置7由液压制动夹钳701和安装在车轴上的制动盘202组成。

磁轨制动装置9可选用法维莱公司生产的成套装置，由磁轨制动吊杆901悬挂于构架下方，磁轨制动吊杆安装于构架磁轨制动安装座112上，当要需实施紧急制动的情况下，磁轨制动装置在电磁力的作用下吸附于钢轨上，从而实施非黏着制动，紧急制动缓解时在吊杆中弹簧力的作用下复位。

轮组耦合单元2内，电机及万向轴3驱动装置将转矩从动力输入轴208输入到齿轮箱内，驱动耦合齿轮轴210上的锥齿轮组213，再通过耦合齿轮轴210两侧的圆柱齿轮212传递到左右车轴齿轮211，可保证两侧车轮驱动同步性。

一系悬挂装置5采用非线性的圆锥橡胶弹簧，置于一系锥形橡胶弹簧座207之内，其上与构架一系锥形橡胶弹簧安装座102连接，从而实现轴箱的定位作用，为轮组提供垂向和横向刚度；一系悬挂装置设置有纵向轴箱/齿轮箱拉杆10，其两端通过橡胶球铰连接轮组耦合单元2的轴箱/齿轮箱拉杆座206和构架1的轴箱/齿轮箱拉杆座103，并且提供纵向刚度，传递纵向力。

二系悬挂装置由四个钢圆弹簧6、四个垂向减振器及一个横向减振器组成。钢圆弹簧置6于构架1的二系弹簧安装座109之内，支撑车辆重量。四个垂向减振器采用螺栓方式与二系垂向减振器座111相连，有效衰减转向架与车体之间的垂向振动，保证良好的垂向平稳性。构架横梁设置一个横向减振器，采用螺栓连接方式安装在二系横向减振器座104上，抑制转向架与车辆间的横向运动。

液压制动夹钳7通过螺栓及销安装于构架1的基础制动安装座110，直接将制动力传递至构架1的横梁107上。轴端附件安装轴箱8由轴端附件安装轴箱体801和反力拉杆802组成。反力拉杆802通过两端的橡胶球铰安装于构架1的轴端附件安装轴箱/齿轮箱拉杆座105上，在不影响轴箱/齿轮箱拉杆作用的情况下，遏止轴端附件安装轴箱绕轴旋转。

Claims (3)

1.一种低地板有轨电车转向架，包括构架、轮组、一系、二系悬挂，构架(1)设有侧梁(101)和横梁(107)，以及设置在侧梁(101)端部的整体起吊装置(106)和下方的一系锥形橡胶弹簧安装座(102)、二系横向减振器座(104)、轴端附件安装轴箱拉杆座(105)、二系钢圆弹簧安装座(109)、基础制动安装座(110)、二系垂向减振器座(111)及磁轨制动安装座(112)，其特征在于：轮组耦合单元(2)为轴箱/齿轮箱一体化结构，下箱体和耦合轴套(205)为整体结构，上箱体(204)一端设有与一系悬挂装置(5)的锥形橡胶弹簧组成单拉杆轴箱定位结构的轴箱/齿轮箱拉杆座(206)；轮组耦合单元(2)内侧的半轴(201)上设有的圆柱齿轮(211)，耦合齿轮轴(210)两端设有与其匹配的轴齿轮(212)，耦合齿轮轴(210)的一侧还设有锥齿轮，与动力输入轴(208)一端的锥齿轮匹配，驱动电机通过万向轴(3)与动力输入轴(208)连接；耦合轴套(205)设有呈简支梁结构的轴承支承(214)，动力输入轴(208)通过轴承与其相连；构架(1)的横梁(107)中部设有牵引安装座(108)及两侧的轴箱/齿轮箱拉杆座(103)；二系悬挂钢圆弹簧(6)为四点悬挂，设置于侧梁(101)外侧面的横梁上，中心设置垂向止挡，二系悬挂垂向减振器布置于钢圆弹簧(6)外侧。

2.根据权利要求1所述的一种低地板有轨电车转向架，其特征在于：所述一系锥形橡胶弹簧座(207)后设有转向架整体起吊装置(209)。

3.根据权利要求1所述的一种低地板有轨电车转向架，其特征在于：所述轴端附件安装轴箱(8)设置在半轴(201)的轴端，轴箱体(801)内设置深沟球轴承，反力拉杆(802)的一端固定在轴箱顶，另一端与构架(1)的轴端附件安装轴箱拉杆座(105)相连。