一种轨道车辆构架及转向架制造技术

本发明专利技术公开了一种轨道车辆构架及转向架。所述轨道车辆构架为分层式箱型构架；所述构架具有悬臂式的电机吊挂梁，该电机吊挂梁的上盖板高度高于构架的横梁上盖板的高度；该电机吊挂梁的上盖板和构架的横梁上盖板之间通过构架侧梁的上盖板固定相连；所述构架上设有磁轨制动器的安装空间，该磁轨制动器的安装空间位于电机吊挂梁下方；所述构架侧梁的中部位置设有二系悬挂安装座。本发明专利技术可以实现100%低地板目标，乘坐面积大，分层式构架的强度大，且符合轻量化的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轨道车辆构架及转向架，主要用于采用轮边永磁电机直接驱动独立车轮轮对的100%低地板转向架，涉及铁道机车车辆结构设计领域。
技术介绍
近年来随着永磁材料成本的降低和性能的提高，永磁同步电机凭借其高效率和高功率密度的特点，越来越受到轨道牵引系统开发者的关注。同时永磁电机直接驱动的方式由于其不需要额外齿轮传动装置的特点，便于实现转向架的轻量化，有良好的应用前景。传统轨道牵引技术需要在牵引电机及轮对之间安装齿轮传动装置，这就增加了驱动系统的传递损耗，而且齿轮传动装置的传动噪声及维护成本也较高。目前技术中有三种永磁电机直驱形式，一种是永磁电机安装在传统轮对的车轴上，通过定子和转子的电磁作用直接驱动车轴旋转，第二种是永磁电机代替车轮的轮毂，直接驱动车轮旋转，第三种是永磁电机安装在车轮的外侧，通过柔性联轴节直接驱动车轮旋转。采用第一种直驱形式的转向架，使得车厢地板面高度不可能做得很低，并不符合轻轨车辆的低地板化要求。而后两种形式可以应用在独立车轮轮对，转向架区域可以实现很高的低地板化。中国专利申请CN201310214128.3公开了一种转向架，其采用轮边永磁同步电机直接驱动独立车轮轮对的100%低地板转向架，但该专利技术二系弹簧安装位置高，转向架区域占用空间大，受二系弹簧高度的限制仅能在二系弹簧上方安装两个座椅，有效乘坐面积较小。此外，由于车轮外侧安装有永磁电机，构架和轴桥上均没有足够空间安装单元制动器，因此未涉及制动单元的集成安装。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种轨道车辆构架及转向架，该转向架可以实现100%低地板目标，乘坐面积大，分层式构架的强度大，且符合轻量化的要求。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是: 一种轨道车辆构架，其特征在于，所述构架为分层式箱型构架;所述构架具有悬臂式的电机吊挂梁，该电机吊挂梁的上盖板高度高于构架的横梁上盖板的高度;该电机吊挂梁的上盖板和构架的横梁上盖板之间通过构架侧梁的上盖板固定相连;所述构架上设有磁轨制动器的安装空间，该磁轨制动器的安装空间位于电机吊挂梁下方;所述构架侧梁的中部位置设有二系悬挂安装座。由此，本专利技术取消了现有构架的Z字型结构，采用分层式箱型结构，将二系弹簧布置在转向架中间位置，降低了承载面高度，使得在转向架在竖直方向上占用空间明显减小，可以在原二系弹簧位置对称布置共计四个座椅，增加有效乘坐面积，美化客室内部空间。同时，磁轨制动器可以安装在前后车轮中间，并需要保证其垂向运动空间，然而该空间与二系弹簧布置位置相冲突，为解决此问题，本专利技术采用了分层式构架，即构架牵引梁高度保持不变的前提下，满足100%低地板通过区域的要求，通过将二系弹簧装置的安装面向上抬高，给磁轨制动器留出足够空间。本专利技术的构架横梁上盖板高度低于电机吊挂梁上盖板，盖板间通过过渡板连接，可以极大地减小构架所受应力集中，改善构架受力工况。通过分层式的结构，可以满足磁轨制动器的空间需求，又可以让电机吊挂梁悬臂结构的立板结构具体足够的厚度，加强其强度，使构架获得良好的结构性能。根据本专利技术的实施例，还可以对本专利技术作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案: 所述构架侧梁或电机吊挂梁上设有垂向减振器安装座。优选地，所述构架的端梁上设有抗折弯装置或横向减震器安装座。所述电机吊挂梁的两侧设有裙板安装座。所述电机吊挂梁的上表面与二系弹簧装置的安装面共面。轮边电机吊挂在车轮外侦U，并通过悬臂结构安装在构架上，本专利技术采用电机吊挂梁上平面与二系弹簧装置安装面共面的方式，在满足磁轨制动器运动空间的前提下同步增加了悬臂梁的厚度，保证构架具有足够的强度，满足低地板车辆运行的要求。为了增强构架的结构强度，同时满足轻量化的要求，所述构架的箱型空间内设有筋板。基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种转向架，其包括构架、电机、二系悬挂装置、牵引装置、独立车轮、轴桥和磁轨制动器;其特征在于，所述构架为上述的轨道车辆构架，装在电机吊挂梁上的所述电机通过联轴节直接驱动所述独立车轮，且该电机位于独立车轮外侧;所述磁轨制动器位于独立车轮的前后轮对之间。所述电机的电机壳上通过制动夹钳装有液压单元制动器，该液压单元制动器通过安装在独立轮对上的制动法兰盘使车轮减速。本专利技术充分利用轮边空间，将制动单元的制动夹钳布置在电机上，通过夹紧安装在车轮上的法兰制动盘实现制动功能。由于采用制动盘，车轮的制动热负荷低，改善车轮尤其是弹性车轮的橡胶件的运用情况。所述电机吊挂梁与牵引装置的牵引梁之间通过过渡板固定相连。由此，牵引梁与电机吊挂梁之间的垂向落差采用过渡板连接，避免应力集中的情况。为保证足够的抗侧滚能力，优选增加了抗侧滚装置。所述独立车轮通过相应的轴承安装在轴桥的两个端部，曲线通过性能好。藉有上述结构，本专利技术既可以满足现代有轨电车对100%低地板的要求，又可以有效降低车辆转向架区域的整体及局部高度，增加车辆内装空间，提高乘坐舒适度。此外，永磁同步电机直驱的方式，简化了转向架结构，降低了转向架的质量，尤其是降低了簧下质量，减小了轮轨的冲击力。采用法兰制动盘轮盘制动的方式，降低车轮制动热负荷，提高可靠性。本专利技术的构架还可以通过采用部分铸造达到相同的结构特点。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:本专利技术所述的采用轮边永磁同步电机直接驱动独立车轮轮对的100%低地板转向架既可以满足现代有轨电车对100%低地板的要求，又可以有效降低车辆转向架区域的整体及局部高度，增加车辆内装空间，提高乘坐舒适度。此外，永磁同步电机直驱的方当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道车辆构架，其特征在于，所述构架（1）为分层式箱型构架；所述构架（1）具有悬臂式的电机吊挂梁（102），该电机吊挂梁（102）的上盖板高度高于构架（1）的横梁上盖板的高度；该电机吊挂梁（102）的上盖板和构架（1）的横梁上盖板之间通过构架（1）侧梁（101）的上盖板固定相连；所述构架（1）上设有磁轨制动器（9）的安装空间，该磁轨制动器（9）的安装空间位于电机吊挂梁（102）下方；所述构架（1）侧梁（101）的中部位置设有二系悬挂安装座。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖梯，高祥，陈国胜，陈喜红，谢加辉，陶功安，易兴利，
申请(专利权)人：南车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43