一种轨道列车转向架制造技术

本实用新型专利技术涉及一种轨道列车转向架，包括构架、轮对组件和直接设置在轮对组件中的车轴上的永磁直流电机，所述永磁直流电机的转子构造为配置在所述车轴上的永磁体，所述永磁直流电机的定子设置成围绕所述转子，所述定子产生磁场直接作用于所述永磁体给所述车轴施加扭矩来驱动列车向前行进，所述定子还可以产生反向磁场用于制动运动中的所述车轴从而制动行进中的列车。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及轨道列车领域，特别涉及一种轨道列车转向架。
技术介绍
轨道列车转向架是一种连接并支撑车体且在列车行驶过程中将牵引力传递给车体以承载车体向前运动的结构。轨道列车转向架需要具有一定的减震性，以便能够促使列车平稳运行。在现有技术中，为了将动力传递给轮对组件，需要在电机和轮对组件之间安装机械传动装置。例如，在传统的液力传动的柴油机车和燃气轮机车中，在转向架上安装有车轴齿轮，其将由变扭器、万向轴和中间齿轮箱传递而来的机车发动机功率转变成施加在车轴上的扭矩，从而驱动轮对组件转动。在如今被广泛使用的电力传动机车和动车中，通常安装有传动齿轮箱，其将机车发动机传递来的功率变成扭矩，驱动轮对组件转动。另外，在一部分小功率轨道列车、例如小火车类游乐设施中，通常采用链条传递电机扭矩。由此可见，在现有的转向架中，都是通过机械结构，比如齿轮箱、万向轴、链条等向轮对组件的车轴来传递扭矩，从而驱动轮对组件。这些机械结构的能量传递效率低，构造复杂’组装要求高,维修困难。此外,在列车行驶过程中,这些机械结构之间的各个零件之间还会产生磨损、噪声和振动。另外，在以上几种传统的转向架中，如果需要制动行进中的列车，通常是使用制动闸瓦来抱住轮对，利用摩擦力来让列车减速。然而，这样会在轮对上产量大量的热量，且导致轮对的摩擦损耗。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提出了一种新型的轨道列车转向架。通过这种新型的轨道列车转向架，可以提高能量传递效率，减少噪声和振动，并且使得构造简单。另外，通过这种新型的轨道列车转向架，还能够直接制动轮对组件。根据本技术，提出了一种轨道列车转向架，包括:构架；轮对组件，轮对组件包括车轴和设置在车轴两端的轮对，轮对组件连接在构架的下方；和永磁直流电机，永磁直流电机设置在车轴上并构造成直接给车轴施加扭矩。根据本技术的轨道列车转向架，其中永磁直流电机的转子构造为配置在车轴上的永磁体，永磁直流电机的定子设置成围绕着转子。根据本技术的轨道列车转向架，其中永磁体的S极和N极依次间隔开地围绕着车轴的周向排列。根据本技术的轨道列车转向架，定子包括围绕着转子的外壳以及多个从外壳的内壁朝向转子延伸的磁芯，在多个磁芯上绕有线圈。在一个优选实施例中，定子铰接在构架上并由构架支撑。在一个优选实施例中，在转子和定子之间设有气隙。在一个实施例中，永磁直流电机还包括霍尔元件位置传感器，用于检测转子的极性。在一个实施例中，还包括控制系统，控制系统能够控制定子中的线圈按照一定的顺序工作产生磁场，从而驱动转子使列车向前行进；控制系统还能控制线圈产生反向磁场，从而制动转子的运动。与现有技术相比，此技术的优点是车轴和永磁体结合，从而可以通过永磁直流电机来将电能产生的扭矩直接作用于车轴，从而不需要其他机械动力传递装置。因此，在根据本技术的轨道列车转向架中，精简了构造，减轻了转向架的重量，同时还减少了磨损、噪声和振动。另外，通过永磁直流电机的控制系统，还能够产生反向扭矩，产生与车轴转动方向相反的扭矩，从而制动行进中的列车。【附图说明】在下文中将基于实施例并参考附图来对本技术进行更详细的描述。其中:图1示意性地显示了根据本技术的轨道列车转向架的结构的俯视图。图2示意性地显示了图1中的轨道列车转向架的结构的侧视图。图3示意性地显示了根据本技术的安装在车轴上的永磁直流电机的横向剖面图。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。【具体实施方式】下面将结合附图对本技术作进一步说明。图1示意性地显示了根据本技术的一个实施例中的轨道列车转向架100的结构的俯视图，图2示意性地显示了图1中的轨道列车转向架的结构的侧视图。如图1和图2所示，该轨道列车转向架100包括构架1，以及安装于构架I的下方的轮对组件2。轮对组件2包括车轴2a和在车轴2a两端的两个轮对2b。此外，该轨道列车转向架还包括有基础制动装置4、牵引装置5、一系悬挂装置6a，以及二系悬挂装置6b。容易理解，轨道列车转向架的上述部件的结构及其相对布置是本领域的技术人员所熟知的，在此略去关于这一方面的详细介绍。根据本技术，在车轴2a上设置有永磁直流电机3。永磁直流电机3包围住车轴2a，并且用于直接给车轴2a施加扭矩。图3显示了安装在车轴2a上的永磁直流电机3。如图所示，永磁直流电机3的转子包括若干个直接设置在车轴2a的表面上的永磁体34。这些永磁体34按照S极和N极依次间隔开的方式围绕着车轴2a的周向排列。永磁直流电机3的定子包括外壳35，以及多个从外壳35的内表面朝向转子延伸的磁芯32。这些磁芯32沿外壳35的周向彼此间隔开,优选地在周向上均匀地相互间隔开。在图示实施例中，设置了 6个磁芯32。在每个磁芯32上绕有线圈31，其可通电以产生磁场。优选地，在磁芯32和永磁体34之间设有一定的气隙。因此，根据本技术，车轴2a和永磁直流电机3的转子(即永磁体34)结合在一起。因此，永磁直流电机3可以将电能产生的扭矩直接作用于车轴2a，从而省去了本来需要有的机械动力传递装置。因此，根据本技术的轨道列车转向架的结构得到了简化，重量得以减轻，同时还减少了磨损和噪音。在一个优选实施例中，如图1和图2所不，永磁直流电机3的定子的外壳35铰接在构架I上，从而可以由构架I而不是由车轴2a来承担永磁直流电机3的定子重量。通过这种方式，可以减小簧下质量，减小列车行进中的振动，有利于列车平稳行进。在一个优选实施例中，在外壳35上安装有若干个霍尔兀件位置传感器33。这些霍尔元件位置传感器33沿外壳35的周向均匀地间隔开。优选地，可以设置3个霍尔元件位置传感器33。霍尔兀件位置传感器33可以检测永磁体34相对于定子的磁芯32的相对位置，并将检测信号传递给控制系统(未示出)。控制系统将检测信号进行逻辑变换后产生脉宽调制信号，从而控制电机定子的各个线圈按照一定的顺序工作，从而在气隙之间产生跳跃式旋转磁场驱动转子转动，也就是驱使车轴2a转动。由此，可以带动轮对组件2运动，牵引列车行进。当需要制动列车时，通过控制系统调节各个线圈31的工作顺序，从而在气隙之间产生反向跳跃式磁场，从而可对转动的车轴2a进行制动。因此，在根据本技术的轨道列车转向架中，能够通过永磁直流电机3的控制系统来产生反向扭矩，即产生与车轴2a转动方向相反的扭矩，从而方便地制动行进中的列车。虽然已经参考优选实施例对本技术进行了描述，但在不脱离本技术的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。【主权项】1.一种轨道列车转向架，其特征在于，包括: 构架； 轮对组件，所述轮对组件包括车轴和设置在所述车轴两端的轮对，所述轮对组件连接在所述构架的下方；和 永磁直流电机，所述永磁直流电机设置在所述车轴上并构造成直接给所述车轴施加扭矩。2.根据权利要求1所述的轨道列车转向架，其特征在于，所述永磁直流电机的转子构造为配置在所述车轴上的永磁体，所述永磁直流电机的定子设置成围绕着所述转子。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道列车转向架，其特征在于，包括：构架；轮对组件，所述轮对组件包括车轴和设置在所述车轴两端的轮对，所述轮对组件连接在所述构架的下方；和永磁直流电机，所述永磁直流电机设置在所述车轴上并构造成直接给所述车轴施加扭矩。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：左永博，颜永风，潘华，余小波，
申请(专利权)人：株洲南车特种装备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43