CN201205917Y - 高速动车组 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述高速动车组实现一种无摇枕结构的构架组成，在保证机械强度的前提下实现转向架主要部件结构的简化、减小重量，以满足时速200公里以上运行的设计和使用要求。其主要具有至少一个机车、以及顺序连接的列车，每一列车具有垂向连接的转向架和车体。所述的车体具有薄壁铝合金挤压型材焊接结构的车顶、侧墙、端墙和底架，在底架的下方设置有多个用于承载其重量的横梁。连接在轮对上的轴箱体具有相互连接的、铝合金材质的前盖和后盖，轮对包括设在空心车轴两端的车轮，空心车轴与轴箱体采用密封式圆锥滚珠轴承进行连接。在横梁上均匀地分布有多个用于通过各种车辆管线的开孔、以及用于固定车辆设备的安装结构。

Description

高速动车组

技术领域

本实用新型涉及一种时速达到200公里以上的动车组，属于机械制造领域。

背景技术

目前现有高速运行的轨道车辆，其转向架采用配置摇枕结构的转向架，为使得轴重得以均匀分配以实现对轮轨的良好粘着作用，此类转向架的自重均较大、特别是转向架簧下重量较大，而且基础制动采用空气制动系统，因此既不利于有效地提高车辆运行速度，也不利于在高速运行过程中、在规定的距离内进行减速或停车的使用要求，因此给车辆运行带来了安全隐患。

而且，现有轨道车辆的车体一般为碳钢、不锈钢和铝合金材质，其是由板材和骨架结构焊接而成的，无法满足对于车体轻量化的使用要求。部分车辆设备置于车顶，车体的高度相对较高，相应的也就增加了车体本身的重量。

另外，现有轨道车辆的车轮是曲面辐板车轮。由于需要经常使用踏面制动，会直接导致车轮踏面的严重磨耗，从而缩短车轮的使用寿命。当高速运行的轨道车辆进行制动时，要求制动距离较短，而且这一距离参数要求得较为严格，采用踏面制动的方式很难满足制动距离小的要求，这就带来车轴运行的事故隐患。

实用新型内容

本实用新型所述的高速动车组，在于解决上述问题而提供一种轻量化的整体设计思路。其设计目的在于，实现一种无摇枕结构的构架组成，在保证机械强度的前提下实现转向架主要部件结构的简化、减小重量，以满足时速200公里以上运行的设计和使用要求。

设计目的还在于，提供一种满足轻量化要求的车体结构，有效地降低车体重心高度，以适应高速运行时的车体平稳性能。

另一设计目的是，采用磨耗型踏面的直辐板车轮，实现在车轮上安装制动盘结构，有效地缩短制动距离，车轮匹配于轨道，以减少车轮的异常磨耗而提高使用寿命。

为实现上述设计目的，所述的高速动车组主要具有：

至少一个机车、以及顺序连接的列车，每一列车具有垂向连接的转向架和车体。

所述的转向架具有承载并连接各部件的构架组成、连接构架组成与轮对的轮对定位装置、以及连接车体与构架组成的二系悬挂及牵引装置。

所述的车体具有薄壁铝合金挤压型材焊接结构的车顶、侧墙、端墙和底架，在底架的下方设置有多个用于承载其重量的横梁。

与现有技术的区别之处在于，连接在轮对上的轴箱体具有相互连接的、铝合金材质的前盖和后盖，轮对包括设在空心车轴两端的车轮，空心车轴与轴箱体采用密封式圆锥滚珠轴承进行连接。

在横梁上均匀地分布有多个用于通过各种车辆管线的开孔、以及用于固定车辆设备的安装结构。

如上述基本方案，由于省去了构架组成与车体之间的摇枕结构，转向架整体重量得以降低，而且轮对采用高频淬火空心车轴，既可降低车轴疲劳强度和重量，又利于减小转向架簧下质量。

转向架一般分为动车转向架和拖车转向架，上述结构是针对拖车转向架的轻量化改进。对于动车转向架的轻量化改进方案可以是，

在构架组成与轮对之间设置一牵引驱动装置，牵引驱动装置包括有牵引电机、由铝合金材质制成的齿轮箱，齿轮箱套设在空心车轴上。

齿轮箱与牵引电机通过齿轮形挠性连接器进行连接，齿轮箱的齿轮组压装于空心车轴。

车轮采用直辐板结构，直辐板的中心线是垂直于空心车轴的垂线，车轮的踏面采用LMA型踏面构造。

采用磨耗型踏面的直辐板车轮，可以实现在车轮上安装制动盘结构，从而有效地缩短制动距离，保证轨道车轴的高速安全运行。

为进一步提高牵引驱动力和降低二系悬挂系统的质量，二系悬挂系统采用空气弹簧来支承车体、牵引方式采用单拉杆结构，具体地细化方案是，

所述的二系悬挂及牵引装置具有与车体的底架相连接的、至少2个空气弹簧。

其中心销的一端与车体连接，另一端与牵引拉杆连接。

牵引拉杆的一端连接中心销，其另一端安装于构架组成的牵引拉杆座。

为改善转向架的动力学性能、降低车辆在轨道上高速行进过程中的振动，在车体和构架组成之间，设置有横向减振器、高度控制阀和抗蛇形减振器。

在构架组成上设有垂向止挡和横向止挡。

上述采用的减振器，可有效地降低车辆在各个方向上的振动。垂向止挡和横向止挡还可避免构架组成在横向和垂向上的较大位移。

所述设置在横梁上的安装结构，可以采用其底部的吊挂槽结构，其中吊挂螺栓的螺栓头置于吊挂槽中，其螺杆垂直向下伸出并通过紧固螺母进行定位，在吊挂槽上设置有用于吊挂螺栓放入的放置孔。

在本实用新型中，轮对定位装置采用轴梁式结构，轴箱设置在轮对的两端外侧。以将轮对外侧的空间充分地加以利用，同时将其他悬挂和支撑装置设置在轮对的内侧，进而有效地减小转向架所占的空间体积，具体的改进方案是，

所述的轮对定位装置，其一端通过轴箱弹簧与构架组成的弹簧筒连接，另一端通过定位节点与构架组成的定位臂连接。

另外，在轴箱体与其上方的构架组成之间设有垂向油压减振器。

为改善动车转向架高速运行过程中的制动性能，在邻近前、后车轮处分别设有轮盘卡钳制动器和车轮踏面清扫装置。

轮盘卡钳制动器安装在构架横梁的制动座上，车轮踏面清扫装置安装在构架横梁上。

在动车转向架的车轮上设置轮盘制动器，制动盘的摩擦片呈圆环状设置，可有效地提高空间利用率，避免单独在动车转向架的车轴上安装制动盘。

为改善拖车转向架高速运行过程中的制动性能，在拖车转向架的车轮上设有轴盘的制动器结构，具体地，

在邻近前、后车轮处，设有轴盘卡钳制动器，轴盘卡钳制动器安装在构架横梁的制动座上。

综上内容，所述高速动车组具有以下优点和有益效果：

1、实现了一种无摇枕轻型转向架结构，部件结构的简化和减小重量，特别地能够满足时速200公里以上动车组车辆；

2、有效地降低转向架自重，同时提高了转向架的可靠性和动力学性能，能够有效地提高制动性能以保证高速运行时的安全要求。

3、动车组的车体大量地采用长大中空薄壁铝合金挤压型材，其型材强度大、重量轻，在很大程度上满足了车体的高强度轻量化的要求。

4、采用直辐板结构的车轮，可以在车轮上安装制动盘结构，从而有效地缩短制动距离，保证轨道车轴的高速安全运行。

附图说明

现结合以下附图对本实用新型进一步进行说明，

图1是动车转向架的示意图；

图2是拖车转向架的示意图；

图3是轮对定位装置的示意图；

图4是二系悬挂及牵引装置的示意图；

图5是轮对与牵引电机的安装示意图；

图6是动车转向架的制动装置示意图；

图7是拖车转向架的制动装置示意图；

图8是所述车体的结构示意图；

图9是横梁结构的示意图；

图10是横梁安装结构的示意图；

图11是所述车轮的剖面示意图。

如图1至图11所示，构架组成1，动车构架M，拖车构架T，轮对定位装置2，二系悬挂及牵引装置3，牵引驱动装置4，定位节点5，轮对6，车体7，排障装置8，轴箱体9，垂向减振器10，轴箱弹簧11，构架横梁12，车轮13，牵引电机14，空心车轴15，齿轮箱16，圆锥滚珠轴承17，高度控制阀18，空气弹簧19，横向减振器20，中心销21，牵引拉杆22，横向止挡23，抗蛇形减振器24，轮盘卡钳制动器25，车轮踏面清扫装置26，轴盘卡钳制动器27，弹簧筒28，定位臂29，制动座30，直辐板31，LMA型踏面32，制动装置33，螺栓34，车顶61，侧墙62，底架63，横梁64，开孔65，安装结构66，吊挂槽67，吊挂螺栓68，固螺母69，放置孔70。

具体实施方式

实施例1，如图1至图11所示，所述的高速动车组首、尾2个机车、以及2个机车中间顺序进行排列、连接的若干个列车。

每一列车具有垂向连接的转向架50和车体60。

所述的车体60具有薄壁铝合金挤压型材焊接结构的车顶61、侧墙62、端墙和底架63，在底架63的下方设置有多个用于承载其重量的横梁64。

在横梁64上均匀地分布有多个用于通过各种车辆管线的开孔65、以及用于固定车辆设备的安装结构66，安装结构66是设在横梁64底部的吊挂槽67。

吊挂螺栓68的螺栓头置于吊挂槽67中，其螺杆垂直向下伸出并通过紧固螺母69进行定位，在吊挂槽67上设置有用于吊挂螺栓68放入的放置孔70。

所述的转向架50，是一种轻量化无摇枕结构，分为动车构架M和拖车构架T。其中，拖车构架T包括有，承载并连接各部件的构架组成1、连接构架组成1与轮对6的轮对定位装置2，连接车体7与构架组成1的二系悬挂及牵引装置3。

连接在轮对6上的轴箱体9具有相互连接的、铝合金材质的前盖和后盖(图中未单独地示出)。轮对6包括设在空心车轴15两端的车轮13，空心车轴15与轴箱体9采用密封式圆锥滚珠轴承17进行连接。

车轮13采用直辐板31结构，直辐板31的中心线是垂直于空心车轴15的垂线，车轮13的踏面采用LMA型踏面32构造。

动车构架M在上述拖车构架T的基础上，还具有下述牵引驱动机构：

在构架组成1与轮对6之间设置一牵引驱动装置4，牵引驱动装置4包括有牵引电机14、由铝合金材质制成的齿轮箱16，齿轮箱16套设在空心车轴15上。

齿轮箱16与牵引电机14通过齿轮形挠性连接器进行连接，齿轮箱16的齿轮组压装于空心车轴15。

对于动车构架M，二系悬挂及牵引装置3具有与车体7的底架相连接的2个空气弹簧19。

二系悬挂及牵引装置3的中心销21，其一端与车体7连接，另一端与牵引拉杆22连接。牵引拉杆22的一端连接中心销21，其另一端安装于构架组成1的牵引拉杆座。

对于动车构架M和拖车构架T，在车体7和构架组成1之间，设置有横向减振器20、高度控制阀18和抗蛇形减振器24。

在构架组成1上设有垂向止挡和横向止挡23。

所述的轮对定位装置2，其一端通过轴箱弹簧11与构架组成1的弹簧筒28连接，另一端通过定位节点5与构架组成1的定位臂29连接。

在轴箱体9与其上方的构架组成1之间，设有垂向油压减振器10。

对于动车构架M，在邻近前、后车轮13处分别设有轮盘卡钳制动器25和车轮踏面清扫装置26。

轮盘卡钳制动器25安装在构架横梁12的制动座30上。车轮踏面清扫装置26安装在构架横梁12上。

对于拖车构架T，在邻近前、后车轮13处，设有轴盘卡钳制动器27。轴盘卡钳制动器27安装在构架横梁12的制动座30上。

如本实施例所述，转向架采用单牵引拉杆结构、轴箱前后盖及齿轮箱采用铝合金材料等，在优化构架组成1各部分连接结构的基础上，采用耐候钢材料的构架重量得以进一步降低，从而实现了整体转向架的轻量化设计

如上内容，结合附图本实施例仅就本实用新型的优选实施例进行了描述。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本设计构思的其他替代结构，由此得到的其他结构特征也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1、一种高速动车组，包括有至少一个机车、以及顺序连接的列车，每一列车具有垂向连接的转向架和车体(7)；

所述的转向架具有承载并连接各部件的构架组成(1)、连接构架组成(1)与轮对(6)的轮对定位装置(2)、以及连接车体(7)与构架组成(1)的二系悬挂及牵引装置(3)；

所述的车体(7)具有薄壁铝合金挤压型材焊接结构的车顶(61)、侧墙(62)、端墙和底架(63)，在底架(63)的下方设置有多个用于承载其重量的横梁(64)；

其特征在于：连接在轮对(6)上的轴箱体(9)具有相互连接的、铝合金材质的前盖和后盖，轮对(6)包括设在空心车轴(15)两端的车轮(13)，空心车轴(15)与轴箱体(9)采用密封式圆锥滚珠轴承(17)进行连接；

在横梁(64)上均匀地分布有多个用于通过各种车辆管线的开孔(65)、以及用于固定车辆设备的安装结构(66)。

2、根据权利要求1所述的高速动车组，其特征在于：在构架组成(1)与轮对(6)之间，设置一牵引驱动装置(4)；

所述的牵引驱动装置(4)，包括有牵引电机(14)、由铝合金材质制成的齿轮箱(16)，齿轮箱(16)套设在空心车轴(15)上；

齿轮箱(16)与牵引电机(14)通过齿轮形挠性连接器进行连接，齿轮箱(16)的齿轮组压装于空心车轴(15)；

车轮(13)采用直辐板(31)结构，直辐板(31)的中心线是垂直于空心车轴(15)的垂线，车轮(13)的踏面采用LMA型踏面(32)构造。

3、根据权利要求2所述的高速动车组，其特征在于：所述的二系悬挂及牵引装置3，具有与车体(7)的底架相连接的、至少2个空气弹簧(19)；

其中心销(21)的一端与车体(7)连接，另一端与牵引拉杆(22)连接；

牵引拉杆(22)的一端连接中心销(21)，其另一端安装于构架组成(1)的牵引拉杆座。

4、根据权利要求3所述的高速动车组，其特征在于：所述的安装结构(66)是设在横梁(64)底部的吊挂槽(67)，其中，

吊挂螺栓(68)的螺栓头置于吊挂槽(67)中，其螺杆垂直向下伸出并通过紧固螺母(69)进行定位，在吊挂槽(67)上设置有用于吊挂螺栓(68)放入的放置孔(70)。

5、根据权利要求1或3所述的高速动车组，其特征在于：在车体(7)和构架组成(1)之间，设置有横向减振器(20)、高度控制阀(18)和抗蛇形减振器(24)；

在构架组成(1)上设有垂向止挡和横向止挡(23)。

6、根据权利要求5所述的高速动车组，其特征在于：所述的轮对定位装置(2)，其一端通过轴箱弹簧(11)与构架组成(1)的弹簧筒(28)连接，另一端通过定位节点(5)与构架组成(1)的定位臂(29)连接。

7、根据权利要求6所述的高速动车组，其特征在于：在轴箱体(9)与其上方的构架组成(1)之间，设有垂向油压减振器(10)。

8、根据权利要求7所述的高速动车组，其特征在于：在邻近前、后车轮(13)处分别设有轮盘卡钳制动器(25)和车轮踏面清扫装置(26)；

轮盘卡钳制动器(25)安装在构架横梁(12)的制动座(30)上；

车轮踏面清扫装置(26)安装在构架横梁(12)上。

9、根据权利要求1所述的高速动车组，其特征在于：在邻近前、后车轮(13)处，设有轴盘卡钳制动器(27)，轴盘卡钳制动器(27)安装在构架横梁(12)的制动座(30)上。

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