CN115817554A - 一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构，包括转向架构架、连接装置和车体，所述转向架构架与连接装置的下端连接，所述连接装置的上端与车体的下端连接。本发明连接装置与转向架构架自由度设计，限制的x向（纵）及绕z轴回转自由度，z向（垂）、y向（横）、绕x轴回转绕y轴回转自由度释放，其运动位移由空簧和横向止挡决定，连接装置与车体自由度设计，约束x、y、z平动及绕x和y的转动自由度，释放绕z轴的回转自由度，连接部件不发生回转，没有回转位移要求，解决了通过极小半径曲线的零部件变位问题，并且在不降低筋板刚度的基础上，将最大应力从焊缝转移至筋板母材位置。

Description

一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，具体为一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构。

背景技术

小曲线通过性能是轨道车辆的重要指标，也是线路建设中重要的指标，车辆的小曲线通过能力直接影响着线路建设中的最小半径，良好的小曲线通过能力能大大减少土建拆迁量，减少建设成本。

现有技术的不足：

车辆在过曲线时车体和转向架之间的摇头运动均要通过车体与转向架间的连接装置变位，车辆在通过小曲线时，由于转向架构架相对于车体(序号1)会发生回转，曲线半径越小，回转角度越大，对于极小半径曲线（曲线半径50m）传统的摇枕转向架和无摇枕转向架在通过小曲线的工况时，转向架和车体的连接部件（包括空簧、二系垂向减震器、二系横向减震器等）约为8度，空簧、二系垂向减震器、二系横向减震器等部件位移过大，已经无法适应，对于更小的曲线半径（曲线半径20m），空簧、二系垂向减震器、二系横向减震器等部件位移要求会进一步增大，因此传统地铁车辆的构架与车体的连接方式已经无法适应通过极小半径曲线，传统的车辆转向架的空簧、减振器、抗侧滚装置、牵引装置等结构与车体直接相连，这些结构的变位能力有限，无法适应通过极小半径曲线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构，包括转向架构架、连接装置和车体，所述转向架构架与连接装置的下端连接，所述连接装置的上端与车体的下端连接，所述转向架构架与连接装置之间设置有用于车体与转向架构架连接的连接部件；

所述连接装置包括有：

连接架，所述连接架用于安装连接部件、转向架构架和车体的连接件；

回转轴承，所述回转轴承设置在连接架的上端面上，所述车体的下端通过回转轴承与连接装置连接；

连接座，所述连接座设置在连接架的下端面上，所述连接装置的下端通过连接座与转向架构架上的安装位连接。

作为本发明的进一步改进，所述连接装置还包括有：

安装槽位，所述安装槽位设置在连接架的上端面上且以回转轴承为中心对称分布；

卸荷筋板，所述卸荷筋板纵向设置在安装槽位的内部，所述卸荷筋板上端面的两侧均设置有卸荷槽。

作为本发明的进一步改进，所述连接部件包括有：

空气弹簧，所述空气弹簧设置在连接架下端面的两侧；

减震装置，所述减震装置设置在连接架的下端面；

抗侧滚连杆，所述抗侧滚连杆设置在连接架下端面的两侧，所述抗侧滚连杆用于连接抗侧滚装置。

作为本发明的进一步改进，所述连接架的上端面上在卸荷筋板的上端面上设置有盖板。

作为本发明的进一步改进，所述减震装置包括有：

垂向减震器，所述垂向减震器设置在连接架的下端面上，所述垂向减震器与空气弹簧连接；

横向减震器，所述横向减震器设置在连接座一侧的下端。

作为本发明的进一步改进，所述连接架的下端面上设置有用于连接连接部件的连接接口。

作为本发明的进一步改进，所述转向架构架的与连接座的两侧之间均设置有横向止挡。

作为本发明的进一步改进，所述连接架的中间部位采取凹陷设计，所述回转轴承位于连接架的凹陷部并且上端面与连接架上端面水平。

作为本发明的进一步改进，所述连接接口包括有：

安装座，所述安装座对称设置在连接架的下端面上，所述安装座用于安装减震装置、抗侧滚连杆和牵引拉杆；

安装孔位，所述安装孔位设置对称设置在连接架上，所述安装孔位用于安装空气弹簧。

作为本发明的进一步改进，所述安装槽位内部在卸荷筋板之间设置有纵向筋板，所述纵向筋板贯穿安装槽位。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中通过设置有连接装置，连接装置包括有连接架、回转轴承和连接座，转向架构架与连接装置的下端连接，连接装置的上端与车体的下端连接，在通过极小半径曲线时，连接装置相对于车体回转，连接装置（序号2）与转向架构架之间部发生回转，因此空簧、减震装置等连接部件不发生回转，没有回转位移要求，解决了通过极小半径曲线的零部件变位问题；

2、本发明中连接装置还包括有安装槽位和卸荷筋板，卸荷筋板上端面的两侧均一体成型有卸荷槽，在不降低筋板刚度的基础上，将最大应力从焊缝转移至筋板母材位置；

3、本发明中回转轴承水平设置在连接架上，回转轴承传递车体的横向、纵向、垂向、侧滚、点头载荷，由于轴承为水平布置，连接装置和车体的水平面内可以自由转动，由于轴承的摩擦系数低，地铁车辆在通过极小半径曲线时，不会对部件产生变形和磨耗，因此该连接装置对于极小半径曲线有很强的适应性。

附图说明

图1为本发明一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构的整体主视图；

图2为本发明一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构的转向架构架和连接装置连接爆炸图；

图3为本发明一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构的连接部件安装爆炸图；

图4为本发明一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构的转向架构架和连接装置连接侧视图；

图5为本发明一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构的连接部件安装主视图；

图6为本发明一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构的连接部件安装立体图；

图7为本发明一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构的连接装置立体图；

图8为本发明一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构的连接装置俯视图；

图9为本发明一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构的连接装置主视图。

图中：1、转向架构架；2、连接装置；21、连接架；211、连接接口；2111、安装座；2112、安装孔位；22、回转轴承；23、连接座；24、安装槽位；25、卸荷筋板；251、卸荷槽；3、车体；4、连接部件；41、空气弹簧；42、减震装置；421、垂向减震器；422、横向减震器；43、抗侧滚连杆；44、牵引拉杆；5、盖板；6、横向止挡；7、纵向筋板。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定”、“安装”、“连接”或“设置”有另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上的。需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有说明 书特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

作为本发明的进一步改进，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构，包括转向架构架1、连接装置2和车体3，转向架构架1与连接装置2的下端连接，连接装置2的上端与车体3的下端连接，转向架构架1与连接装置2之间安装有用于车体3与转向架构架1连接的连接部件4，连接装置2包括有连接架21、回转轴承22和连接座23，连接架21用于安装连接部件4、转向架构架1和车体3的连接件，回转轴承22安装在连接架21的上端面上，车体3的下端通过回转轴承22与连接装置2连接，连接座23安装在连接架21的下端面上，连接装置2的下端通过连接座23与转向架构架1上的安装位连接，将传统的车体3与转向架构架1的之间的连接部件4设置在连接装置2与转向架构架1之间，车体3与连接装置2之间通过连接装置2中部的回转轴承22连接，回转轴承22传递车体3的横向、纵向、垂向、侧滚、点头载荷，由于回转轴承22为水平布置，连接装置2和车体3的水平面内可以自由转动在通过极小半径曲线时，连接装置2相对于车体3回转，连接装置2与转向架构架1之间部发生回转，因此空簧、减震器等连接部件4不发生回转，没有回转位移要求，解决了通过极小半径曲线的零部件变位问题。

在本发明的一些实施例中，连接装置2还包括有安装槽位24和卸荷筋板25，安装槽位24形成在连接架21的上端面上且以回转轴承22为中心对称分布，卸荷筋板25纵向焊接在安装槽位24的内部，卸荷筋板25上端面的两侧均一体成型有卸荷槽251，在不降低筋板刚度的基础上，将最大应力从焊缝转移至筋板母材位置。

在本发明的一些实施例中，连接部件4包括有空气弹簧41、减震装置42、抗侧滚连杆43和牵引拉杆44，空气弹簧41安装在连接架21下端面的两侧，减震装置42安装在连接架21的下端面，抗侧滚连杆43安装在连接架21下端面的两侧，抗侧滚连杆43用于连接抗侧滚装置，牵引拉杆44安装在连接架21的下端面上，牵引拉杆44用于连接牵引装置，空气弹簧41、减震装置42、抗侧滚连杆43和牵引拉杆44设置在连接装置2与转向架构架1之间，通过极小半径曲线时空气弹簧41、减震装置42、抗侧滚连杆43和牵引拉杆44不发生回转，没有回转位移要求，解决了通过极小半径曲线的零部件变位问题。

在本发明的一些实施例中，连接架21的上端面上在卸荷筋板25的上端面上焊接有盖板5，可以增加连接架21整体的强度。

在本发明的一些实施例中，减震装置42包括有垂向减震器421和，垂向减震器421安装在连接架21的下端面上，垂向减震器421与空气弹簧41连接，横向减震器422安装在连接座23一侧的下端。

在本发明的一些实施例中，连接架21的下端面上安装有用于连接连接部件4的连接接口211，便于空气弹簧41、减震装置42、抗侧滚连杆43和牵引拉杆44的安装。

在本发明的一些实施例中，转向架构架1的与连接座23的两侧之间均安装有横向止挡6，增加连接架21和转向架构架1之间的稳定性。

在本发明的一些实施例中，连接架21的中间部位采取凹陷设计，回转轴承22位于连接架21的凹陷部并且上端面与连接架21上端面水平，使得连接架21的承重效果更好，同时可以增加车体3的稳定性。

在本发明的一些实施例中，连接接口211包括有安装座2111和安装孔位2112，安装座2111对称安装在连接架21的下端面上，安装座2111用于安装减震装置42、抗侧滚连杆43和牵引拉杆44，安装孔位2112分布对称设置在连接架21上，安装孔位2112用于安装空气弹簧41。

在本发明的一些实施例中，安装槽位24内部在卸荷筋板25之间焊接有纵向筋板7，纵向筋板7贯穿安装槽位24，进一步增加连接架21的强度。

本发明将传统的车体3与转向架构架1的之间的连接部件4设置在连接装置2与转向架构架1之间，车体3与连接装置2之间通过连接装置2中部的回转轴承22连接，回转轴承22传递车体3的横向、纵向、垂向、侧滚、点头载荷，由于回转轴承22为水平布置，连接装置2和车体3的水平面内可以自由转动在通过极小半径曲线时，连接装置2相对于车体3回转，连接装置2与转向架构架1之间部发生回转，连接部件4不发生回转，没有回转位移要求，解决了通过极小半径曲线的零部件变位问题，连接装置2与转向架构架1自由度设计，限制的x向（纵）及绕z轴回转自由度，z向（垂）、y向（横）、绕x轴回转绕y轴回转自由度释放，其运动位移由空气弹簧41和横向止挡6决定，连接装置2与车体3自由度设计，约束x、y、z平动及绕x和y的转动自由度，释放绕z轴的回转自由度，同时在不降低筋板刚度的基础上，将最大应力从焊缝转移至筋板母材位置。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构，包括转向架构架（1）、连接装置（2）和车体（3），其特征在于：所述转向架构架（1）与连接装置（2）的下端连接，所述连接装置（2）的上端与车体（3）的下端连接，所述转向架构架（1）与连接装置（2）之间设置有用于车体（3）与转向架构架（1）连接的连接部件（4）；

所述连接装置（2）包括有：

连接架（21），所述连接架（21）用于安装连接部件（4）、转向架构架（1）和车体（3）的连接件；

回转轴承（22），所述回转轴承（22）设置在连接架（21）的上端面上，所述车体（3）的下端通过回转轴承（22）与连接装置（2）连接；

连接座（23），所述连接座（23）设置在连接架（21）的下端面上，所述连接装置（2）的下端通过连接座（23）与转向架构架（1）上的安装位连接。

2.根据权利要求1所述的适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构，其特征在于：所述连接装置（2）还包括有：

安装槽位（24），所述安装槽位（24）设置在连接架（21）的上端面上且以回转轴承（22）为中心对称分布；

卸荷筋板（25），所述卸荷筋板（25）纵向设置在安装槽位（24）的内部，所述卸荷筋板（25）上端面的两侧均设置有卸荷槽（251）。

3.根据权利要求1所述的适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构，其特征在于：所述连接部件（4）包括有：

空气弹簧（41），所述空气弹簧（41）设置在连接架（21）下端面的两侧；

减震装置（42），所述减震装置（42）设置在连接架（21）的下端面；

抗侧滚连杆（43），所述抗侧滚连杆（43）设置在连接架（21）下端面的两侧，所述抗侧滚连杆（43）用于连接抗侧滚装置；

牵引拉杆（44），所述牵引拉杆（44）设置在连接架（21）的下端面上，所述牵引拉杆（44）用于连接牵引装置。

4.根据权利要求2所述的适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构，其特征在于：所述连接架（21）的上端面上在卸荷筋板（25）的上端面上设置有盖板（5）。

5.根据权利要求3所述的适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构，其特征在于：所述减震装置（42）包括有：

垂向减震器（421），所述垂向减震器（421）设置在连接架（21）的下端面上，所述垂向减震器（421）与空气弹簧（41）连接；

横向减震器（422），所述横向减震器（422）设置在连接座（23）一侧的下端。

6.根据权利要求1所述的适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构，其特征在于：所述连接架（21）的下端面上设置有用于连接连接部件（4）的连接接口（211）。

7.根据权利要求2所述的适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构，其特征在于：所述转向架构架（1）的与连接座（23）的两侧之间均设置有横向止挡（6）。

8.根据权利要求1所述的适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构，其特征在于：所述连接架（21）的中间部位采取凹陷设计，所述回转轴承（22）位于连接架（21）的凹陷部并且上端面与连接架（21）上端面水平。

9.根据权利要求6所述的适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构，其特征在于：所述连接接口（211）包括有：

安装座（2111），所述安装座（2111）对称设置在连接架（21）的下端面上，所述安装座（2111）用于安装减震装置（42）、抗侧滚连杆（43）和牵引拉杆（44）；

安装孔位（2112），所述安装孔位（2112）设置对称设置在连接架（21）上，所述安装孔位（2112）用于安装空气弹簧（41）。

10.根据权利要求2所述的适用于通过极小半径曲线的车体与转向架连接装置结构，其特征在于：所述安装槽位（24）内部在卸荷筋板（25）之间设置有纵向筋板（7），所述纵向筋板（7）贯穿安装槽位（24）。

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