CN201136508Y - 机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，包括与机车转向架驱动系统一侧相连接的单点悬挂件、与机车转向架驱动系统另一侧相连接的两组吊挂组件，所述单点悬挂件、两组吊挂组件的另一端分别由第一弹性元件而构成三点弹性架悬，在所述两组吊挂组件之间连接有横向连接装置。优选的，所述横向连接装置连接于所述两组吊挂组件的两个吊杆座之间。本实用新型的机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，能使整个架悬装置处于最合理的受力状态，保证两组吊挂组件的两个弹性吊挂点均衡承载。

Description

机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置

技术领域

本实用新型有关于机车转向架驱动系统架悬装置，特别是有关于一种机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置。

背景技术

铁路机车、城市轨道列车等主要包括车体(或车底架)、走行部分、车钩缓冲装置、制动装置及车上设备等部分。其中走行部分介于车体与轨道之间，作用是承受车体及其上设备重量和传递牵引、制动力，并引导机车沿轨道运行，走行部分普遍采用转向架的形式，并由悬挂于车体底部(或转向架构架)的电机齿轮箱驱动系统为转向架提供行进的动力。

目前，国内较先进的准高速、高速铁道机车的转向架，其电机齿轮箱驱动系统的悬挂方式为转向架全悬挂的三点刚性架悬方式，这种悬挂方式适用于140km/h～180km/h范围的运行速度。经试验及计算资料表明，在机车运行速度超过140km/h以后，轮轨横向力会迅速增加，尽管驱动系统为一系簧上质量，但仍为二系簧下质量，随着机车速度的提高，因线路不平顺和冲击引起的轮对垂向和横向动载加大，转向架的回转惯性矩增大，这对转向架高速运行时的蛇行稳定性极为不利，直接影响机车的动力学性能。因此，此种驱动系统三点刚性架悬装置仅适用于准高速机车上。

为了解决转向架由于三点全刚性架悬所导致的前述不足，使得机车在高速运行时，能进一步减轻轮轨横向动作用力，提高机车对线路及参数变化的适应性，并改善机车的横向动力学性能，保证机车优良的动力学性能及蛇行稳定性，人们研制出了驱动系统三点全弹性悬挂的架悬装置。例如于2006年8月16日公开的中国CN1817706A公开号专利案，就揭示了一种驱动系统三点全弹性悬挂的架悬技术。参见图1、2，该三点全弹性架悬装置包括：在牵引电机10靠空心轴侧的悬挂臂18由一悬挂臂橡胶关节19连接到转向架构架横梁28的连接座26上；牵引电机10的另一侧为吊挂结构，吊挂结构包括两组吊挂组件，每组吊挂组件包括一根吊杆15，吊杆15的一端由弹性元件27与转向架构架横梁29上的连接座25弹性连接，而吊杆15的另一端通过吊杆橡胶关节16与吊座17弹性连接，吊座17与牵引电机10的壳体通过紧固件连接，也可以将牵引电机10的壳体直接做成带有吊座形式的。这样牵引电机10就由悬挂臂18、两组吊挂组件实现了在转向架上的三点全弹性架悬，能够适应并有效的降低转向架在横向、纵向、扭转等多方向的振动加速度，大大改善了驱动系统的工作环境，同时具有较小的轮轨横向力，保证了机车具有良好的运行品质，保证了机车在高速运行下的抗蛇行稳定性、走行平稳性及优良的动力学性能。但在实际的生产制造过程中、机车运行过程中，发现目前现有的三点全弹性架悬装置仍存在如下不足：

一、在两根吊杆15所在的吊挂结构的一侧，驱动系统的重量将分别由两个弹性元件27施加于转向架构架29上，基于两组吊悬组件弹性连接的活动自由度高的特性，再加上驱动系统本身的质量分布也不是平均的，因此，这种三点全弹性架悬形式很容易导致两组吊挂组件的受力承载不均衡，特别是机车在上、下坡发生车体倾斜时，两组吊挂组件的受力将有明显不均的现象，位于高位的吊挂组件将承受驱动系统大部分的重量，而位于低位的吊挂组件承载受力较小，使整个架悬装置的受力状态不是十分合理，影响了驱动系统架悬装置的寿命。

二、在将驱动系统的三点全弹性架悬装置连接于机车的组装过程中，经常会发生悬挂臂18、吊挂组件倾斜和产生组装应力的情况。而现有的三点全弹性悬挂装置没有能够调节和矫正这些倾斜和组装应力的调节机构，如重新拆卸再次组装，势必会影响机车的生产制造速度；但如果不对这些倾斜和组装应力进行调校，也会严重影响机车的性能，造成了很大的困扰。

三、此种三点全弹性架悬装置，虽然能够大幅度的减少横向振动，但机车仍然还是存在着一定程度上的横向振动，不能从根本上有效降低横向振动。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，能使整个架悬装置处于最合理的受力状态，保证两组吊挂组件的两个弹性吊挂点均衡承载。

本实用新型的第二个目的是提供一种机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，能够消除和调校整个架悬装置由于组装引起的倾斜和组装应力。

本实用新型的第三个目的是提供一种机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，能进一步降低机车运行过程当中的横向振动。

本实用新型提供的一种机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，包括与机车转向架驱动系统一侧相连接的单点悬挂件、与机车转向架驱动系统另一侧相连接的两组吊挂组件，所述单点悬挂件、两组吊挂组件的另一端分别由第一弹性元件而构成三点弹性架悬，在所述两组吊挂组件之间连接有横向连接装置。

在优选的实施方式中，将所述横向连接装置连接于所述两组吊挂组件的两个吊杆座之间；当然，如果两个吊杆与两个吊杆座之间分别为非弹性连接，也可以考虑将该横向连接装置连接在两个吊杆之间。

在优选的实施方式中，所述横向连接装置为一刚性杆件，可便于增加整个架悬装置的刚度。优选的，所述刚性杆件由锁固元件可拆卸的连接于所述两个吊杆座之间，例如通过螺栓和螺母、螺钉等类似的锁固元件进行可拆卸连接。在预先精确测量两个吊挂座之间的距离后，也可以使刚性杆件与所述两个吊挂座之间为不可拆连接，例如通过焊接实现不可拆连接，也能够增强整个架悬装置的刚度，优选的，可以将该刚性杆件分为两段杆件，在两段杆件的连接段设有反向螺纹，而由螺纹套管将两段杆件连接在一起，可以通过旋动中间的螺纹套管对刚性杆件的长度进行微调。

在优选的实施方式中，所述刚性杆件至少一端设有调节机构，可用于调节组装引起的倾斜和组装应力。优选的，所述刚性杆件两端为反向螺纹杆，在两端的反向螺纹杆上分别螺设有标准杆端关节轴承，在所述标准杆端关节轴承上设置所述连接孔，由所述两端的反向螺纹杆和所述两个标准杆端关节轴承构成分别设在刚性杆件两端的所述调节机构。

在优选的实施方式中，在所述至少一个吊杆座上异于连接所述刚性杆件的位置与所述机车转向架的构架之间连接有横向减振器，所述横向减振器为横向油压减振器、耦合减振器、摩擦型减振器或者空气减振器等任何能够消减横向振动的减振元件，不作限制，不局限于所例举出的类型，能进一步消减横向振动。

根据上述方案，本实用新型相对于现有技术的效果是显著的，具有如下有益的技术效果：

一、本实用新型在两组吊挂组件之间设置了横向连接装置，该横向连接装置是一种刚性联接体，补偿了两组吊挂组件全方位活动的自由度，增加了整个驱动系统架悬装置的刚度，能使驱动系统的整个架悬装置处于最合理的受力状态，保证左右两个吊挂点均衡承载。

二、本实用新型还包括有调节机构，能方便地调节和校正在组装过程中所产生的倾斜和产生组装应力，提高了三点全弹性架悬装置的安全性、可靠性，保证了驱动系统的正常工作。

三、本实用新型设置了横向减振器，能专门针对横向振动进行消减，可大幅度地降低横向振动。

附图说明

图1为现有驱动系统三点全弹性悬挂的架悬装置的侧视图。

图2为图1的俯视图。

图3为本实用新型的驱动系统三点全弹性架悬装置的侧视图。

图4为图3的俯视图。

图5为图3的左侧视图。

图6为本实用新型中横向连接装置的一个实施例的放大示意图。

图7为图6的俯视图。

图8为本实用新型优选的横向连接装置的放大示意图。

图9为图8的俯视图。

具体实施方式

如图3、4、5所示，本实用新型提供了一种机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，现是以机车转向架1的驱动系统2包括齿轮箱21、牵引电机22为例来进行说明。本实用新型的三点全弹性架悬装置3包括与驱动系统2的牵引电机22一侧相连接的单点悬挂件31、与驱动系统2的牵引电机22、齿轮箱21另一侧相连接的两组吊挂组件32。

所述单点悬挂件31采用例如为图3、4、5中所示的电机安装座311，该电机安装座311可以连接在牵引电机22的机壳上，当然也可以在牵引电机22的机壳上一体设有电机安装座311；该电机座311具有相对较短的悬臂梁3110，当然单点悬挂件31也可以采用图1、2现有技术中相对较长的悬臂梁，该电机安装座311的悬臂梁3110的自由端通过第一弹性元件41与机车转向架1的构架横梁11实现弹性连接而成为一个悬挂点，来适应牵引电机22在横向、纵向及扭转三个方向的运动，在所述单点悬挂件31的两侧还可分别设置一个辅助悬挂件8来分担该悬挂点的受力；所述两组吊挂组件32分别包括与驱动系统2固定连接的吊杆座321、由第二弹性元件42与所述吊杆座321弹性连接的吊杆322、连接于所述吊杆322顶端的所述第一弹性元件41，其中位于牵引电机22一侧的吊挂组件32的吊杆座321是设在一个悬挂臂323的自由端上的，所述悬挂臂323跨过空心轴且为全焊接箱形结构，而另一组吊挂组件32的吊杆座321是在组装或者是一体成型在齿轮箱21的壳体上的，所述两组吊挂组件32分别通过其吊杆32顶端的第一弹性元件41弹性连接在转向架1的另一构架横梁12上而构成为两个吊挂点，以适应整个驱动系统2的各向运动；这样由一个弹性悬挂点、两个弹性吊挂点构成三点全弹性架悬；在本实用新型中，所述第一、第二弹性元件41、42优选的为弹性橡胶关节，当然其它能够实现弹性连接的元件也可采用，不作限制。

本实用新型的改进之处是：在所述两组吊挂组件32之间连接有横向连接装置5，优选的，所述横向连接装置5连接于所述两组吊挂组件32的两个吊杆座321之间，以保证整个架悬装置处于最合理的受力状态，保证左右两组吊挂组件32的两个吊挂点均衡承载。如图4、6、7所示，所述横向连接装置5实施为一刚性杆件50，由于该横向连接装置5为一刚性联接体，增加了整个驱动系统悬挂装置的刚度，能保证两组吊挂组件32的均衡承载，保证驱动系统2的整个架悬装置处于合理的受力状态。

优选的，所述刚性杆件由锁固元件51可拆卸的连接于所述两个吊杆座321之间。所述两个吊杆座321的内侧对应位置设有连接耳3211，所述连接耳3211上设有通孔，所述刚性杆件50的两端设有连接孔52，所述连接耳3211上的通孔和连接孔52的轴心与所述刚性杆件50的轴线垂直，由锁固元件51(包括螺栓和螺母)穿过所述刚性杆件50的两端的连接孔52以及各连接耳3211的通孔而构成所述可拆卸连接。其它能实现刚性杆件50的可拆卸连接形式都可采用，例如，可以将该刚性杆件50的两端设有螺纹孔，而在两个吊杆座321上的对应位置设有螺纹杆而实现可拆卸连接；或者，将该刚性杆件的两端设为螺纹杆，而在吊杆座321上设置螺纹孔，也能够实现可拆卸连接，不再提供附图。

进一步改进，如图4、5所示，所述刚性杆件50的至少一端设有调节机构6，能够调节、矫正并消除由于组装引起的倾斜及组装应力。在一个实施例中，所述刚性杆件50为简单的梁件或轴件，在所述梁件或轴件的两端设置所述连接孔52，而此时，所述调节机构6可以实施为一片以上的调节垫61，所述调节垫61可设有通孔，并由锁固元件51固定在所述刚性杆件50的至少一端。如图7所示，在需要调节刚性杆件50轴线方向时，可在刚性杆件50连接孔52的一侧依所需调节尺寸垫设相应片数的调节垫61，能够调节倾斜和组装应力。同理，在需要调节刚性杆件50的轴向长度时，可使刚性杆件52的连接孔设置的相对较大，而将调节垫固定于连接孔52内的一侧来改变两端连接孔52的中心间距，以调节刚性杆件50的轴向长度。

在前述实施例中，调节机构6是独立于刚性杆件50之外的。在优选的实施例中，如图8、9所示，调节机构6与刚性杆件50是一体的，所述刚性杆件50两端为反向螺纹杆53，其中一端的螺纹杆53是左旋的，而另一端的螺纹杆53是右旋的，在两端的反向螺纹杆53上分别设有标准杆端关节轴承54，在所述标准杆端关节轴承上54设置所述连接孔52，由所述两端的反向螺纹杆53和所述两个标准杆端关节轴承54构成分别设在所述刚性杆件50两端的所述调节机构6，这样通过旋向相反的螺纹杆53与配合的标准杆端关节轴承54，可更加方便的消除倾斜和组装应力，增加了整个驱动系统悬挂装置的刚度，提高了三点全弹性架悬装置的安全性、可靠性，保证了机车最关键部件驱动系统2的正常工作。

进一步，两端的反向螺纹杆53上分别配有防松螺母55，以在调节后使两个防松螺母55分别顶抵在所述两个标准杆端关节轴承54的内端面541进行锁紧，以保证调节后的锁固状态，避免在机车运行过程当中由于振动等原因导致松脱；在两个反向螺纹杆53的过渡段设有旋动螺母56，便于旋动刚性杆件50以使两端标准杆端关节轴承54同时反向动作，以实现快速调节。

再进一步的改进，如图3、4、5所示，为了抑制驱动系统2的横向振动，在一个吊杆座321例如在连接于齿轮箱21上的吊杆座321与转向架1的构架之间安装一组横向减振器7，该横向减振器7的位置应异于吊杆座321连接所述刚性杆件50的位置，所述横向减振器优选的为横向油压减振器，当然，如果设计允许，可以考虑采用橡胶减振器、摩擦型减振器或者空气减振器等减振元件。

在本实用新型中例举了将驱动系统的三个弹性吊挂点全部架悬在转向架构架上的技术方案，当然所述驱动系统的三个弹性吊挂点，也可以有一个、两个或者是三个弹性连接在车底架上，如果可能，甚至可以连接于车体底部，这样能使驱动系统部分或者是全部转化为二系簧上质量，进一步减轻振动，不再详述。

需要声明的是，本实用新型在两组吊挂组件之间设置横向连接装置来使整个三点全弹性架悬装置的受力状态处于最合理的状态，以保证两个吊挂点均衡承载，但可以预见的，在实现三点全弹性架悬的不断研发改进的过程中，如果研发出了类似于两组吊挂组件的其它架悬臂件，也可以在这两个弹性的架悬臂件之间采用本实用新型的横向连接装置，来达到均衡承载的目的，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，包括与机车转向架驱动系统一侧相连接的单点悬挂件、与机车转向架驱动系统另一侧相连接的两组吊挂组件，所述单点悬挂件、两组吊挂组件的另一端分别由第一弹性元件而构成三点弹性架悬，其特征是：在所述两组吊挂组件之间连接有横向连接装置。

2.如权利要求1所述的机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，其特征是：所述两组吊挂组件分别包括与驱动系统固定连接的吊杆座、由第二弹性元件与所述吊杆座弹性连接的吊杆、连接于所述吊杆顶端的所述第一弹性元件；所述横向连接装置连接于所述两组吊挂组件的两个吊杆座之间。

3.如权利要求2所述的机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，其特征是：所述横向连接装置为一刚性杆件。

4.如权利要求3所述的机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，其特征是：所述刚性杆件由锁固元件可拆卸的连接于所述两个吊杆座之间。

5.如权利要求4所述的机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，其特征是：所述两个吊杆座的内侧对应位置设有连接耳，所述连接耳上设有通孔，所述刚性杆件的两端设有连接孔，所述通孔和连接孔的轴心与所述刚性杆件的轴线垂直，由锁固元件穿过所述刚性杆件两端的连接孔以及各连接耳的通孔而构成所述可拆卸连接。

6.如权利要求5所述的机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，其特征是：所述刚性杆件至少一端设有调节机构。

7.如权利要求6所述的机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，其特征是：所述刚性杆件为梁件或轴件，在所述梁件或轴件的两端设有所述连接孔，所述调节机构包括一片以上的调节垫，所述调节垫设有通孔，所述调节垫由锁固元件固定在所述刚性杆件的至少一端。

8.如权利要求6所述的机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，其特征是：所述刚性杆件两端为反向螺纹杆，在两端的反向螺纹杆上分别设有标准杆端关节轴承，在所述标准杆端关节轴承上设置所述连接孔，由所述两端的反向螺纹杆和所述两个标准杆端关节轴承构成分别设在刚性杆件两端的所述调节机构。

9.如权利要求8所述的机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，其特征是：在两端的反向螺纹杆上分别配有防松螺母，所述两个防松螺母分别安装在所述两个标准杆端关节轴承的内端面；而在两个反向螺纹杆的连接段设有旋动螺母。

10.如权利要求2～9中任意一项所述的机车转向架驱动系统三点全弹性架悬装置，其特征是：所述至少一个吊杆座在异于连接所述刚性杆件的位置与所述机车转向架的构架之间连接有横向减振器，所述横向减振器为横向油压减振器、耦合减振器或者空气减振器；所述第一、第二弹性元件为弹性橡胶关节；在所述单点悬挂件的两侧分别设置一个辅助悬挂件。

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