一种新型转向架制造技术

本发明专利技术公开了一种新型转向架，包括轮轴系统、驱动装置、构架、一系悬挂系统、二系悬挂系统、基础制动装置和中央牵引装置；驱动装置采用永磁直驱电机驱动，连接轮轴系统，轮轴系统通过一系悬挂系统连接构架，一系悬挂系统位于轮轴系统内端，二系悬挂系统安装在构架上，基础制动装置安装在构架上且其制动端朝向轮轴系统，中央牵引装置安装在二系悬挂系统的空气弹簧内。本发明专利技术提供的转向架，采用永磁直驱电机驱动系统，采用轴箱体内置设计，使得构架横梁缩短，有利于增加构架的刚度及减轻自重，采用中央单空气弹簧二系悬挂系统，改善了动力学性能，降低车辆运行时的噪声；在一定程度上能够改善曲线轮轨磨耗。

A new type of bogie

【技术实现步骤摘要】
一种新型转向架
本专利技术涉及转向架领域，尤其涉及一种新型铁路车辆转向架。
技术介绍
在铁路行业中，转向架也称走行部，“走行部”是指火车上负责引导和承载车体沿线路运行的部分，是轨道交通车辆最为重要的关键部件之一，好比是我们人类的双腿，对于轨道交通车辆的运行有着不可替代的意义。转向架的安全可靠性确保了车辆行车安全，转向架的各种参数直接决定了车辆的稳定性和车辆的乘坐舒适性，为了更好地理解基于轮轨系统的车辆“走行部”的概念，必须理解走行部所具有的功能：首先，承载任务是走行部最基本的任务，铁路车辆作为交通运输工具，主要功能是将货物或乘客安全舒适地送到目的地。走行部的作用是保证车辆灵活、安全平顺地沿钢轨运行和通过曲线；可靠地承受作用于车辆各种力量并传给钢轨；其次，为了实现车辆加速和减速，走行部必须能够充分利用轮轨之间的粘着，可靠地传递车体和轨道之间的牵引力和制动力；再者，走行部还承担着缓和车辆与钢轨的相互冲击，减少车辆振动，保证足够的运行平稳性和良好的运行质量的作用；最后，导向功能是最具有轨道车辆特色的任务，传统的轮对有两个刚性连接的车轮组成，踏面的形状使轮对在横移过程中改变滚动半径，在过曲线时，外轮比内轮走过更长的距离，轮对可以向趋于径向的位置自动调整，另一方面，由于轮轨几何关系和蠕滑力的作用，轮对会开始发生一边横移、一边摇头的自激振荡，即蛇行运动，这是决定系统失稳的临界速度的主要因素。现有的转向架大多数为轴箱外置式，该形式的转向架轮对和构架质量大、难以通过小半径曲线、对线路扭曲适应能力差，导致小半径曲线通过能力相对较差，增加了轮轨磨耗，运用成本较高；存在由于簧下质量大造成轮轨动作用力大、运行性能差的现象；簧间质量较大，对轴承的横向冲击也较大。如此对新型转向架便有以下要求：简化结构，减小转向架质量；增强转向架曲线通过能力，降低曲线磨耗；提高车辆对线路的适应能力，降低转向架运维周期的成本。
技术实现思路
为了解决以上问题，本专利技术的目的是提供一种新型转向架，以降低转向架重量，提高车辆的适应能力，降低机车车辆和基础设施的全寿命周期成本。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案：一种新型转向架，包括轮轴系统、驱动装置、构架、一系悬挂系统、二系悬挂系统、基础制动装置和中央牵引装置；所述驱动装置连接所述轮轴系统，所述轮轴系统通过一系悬挂系统连接所述构架，所述一系悬挂系统位于所述轮轴系统内端，所述二系悬挂系统安装在所述构架上，所述基础制动装置安装在所述构架上且其制动端朝向所述轮轴系统，所述中央牵引装置安装在所述二系悬挂系统内。进一步的是，所述轮轴系统包括中间的车轴和车轴两端的车轮。进一步的是，所述驱动装置包括驱动电机和电机拉杆，所述电机拉杆连接驱动电机下端和构架下端，所述驱动电机采用永磁直驱电机。进一步的是，所述构架呈H型结构，构架包括两个侧梁和连接所述两个侧梁的横梁，所述侧梁和横梁均采用碳纤维材料。进一步的是，所述一系悬挂系统包括轴箱体、螺旋钢簧和液压减振器；所述轴箱体一端转动套接在两车轮内侧的车轴上，另一端与所述构架铰接；所述螺旋钢簧和液压减振器的底端均安装在所述轴箱体上，顶端连接在所述构架对应安装座处。进一步的是，所述轴箱体采用两体式轴箱体。进一步的是，所述二系悬挂系统包括抗蛇行减振器、单气囊空气弹簧、横向减振器和抗侧滚扭杆；所述抗蛇行减振器安装在两侧梁外侧，所述单气囊空气弹簧安装在所述横梁上端中部，所述横向减振器横向安装在所述单气囊空气弹簧两侧，所述抗侧滚扭杆安装在所述单气囊空气弹簧两侧，且位于所述横向减振器下方。进一步的是，所述基础制动装置包括制动安装梁、制动夹钳、制动缸和制动闸片；所述制动安装梁安装在所述侧梁底端，制动安装梁的左右两端均铰接制动夹钳，两制动夹钳的后端均连接所述制动缸的输出端，前端均安装相对的一对制动闸片，所述车轮位于两制动闸片间。进一步的是，所述中央牵引装置包括牵引杆和橡胶垫；所述牵引杆顶端安装在所述单气囊空气弹簧内，底端穿出所述单气囊空气弹簧与橡胶垫间隙配合；所述橡胶垫为圆环状并与所述构架连接。进一步的是，所述转向架还包括监测系统，所述监测系统包括温度振动复合传感器、振动加速度传感器和数据前处理模块，所述温度振动复合传感器安装在所述轴箱体处，所述振动加速度传感器安装在所述构架顶端斜对角位置，所述数据前处理模块安装在所述构架左右两端。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的转向架，轴箱体内置结构使得构架横梁缩短，有利于增加构架的刚度及减轻自重，同时构架质量巧小，让转向架结构更为紧凑；轴箱体内置由于缩短了轴箱体悬挂的横向跨距，轮对的摇头角刚度、侧滚角刚度均下降，有效地改善了车辆曲线通过能力和适应线路不平顺的能力。本专利技术提供的转向架，一系悬挂系统采用轴箱体顶置螺旋钢簧，液压减振器偏置，对比传统外侧轴箱式转向架，车轴减短，减小了轮对整体重量，也就减小了转向架质量及簧下质量，改善了动力学性能；另外可以屏蔽部分轴承滚动时产生的噪声，降低车辆运行时的噪声。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的底视图；图3为本专利技术驱动装置和一系悬挂系统的安装图；图4为本专利技术一系悬挂系统的结构示意图；图5为本专利技术轴箱体的结构示意图；图6为本专利技术构架的结构示意图；图7为本专利技术基础制动装置的结构示意图；图8为本专利技术中央牵引装置和单气囊空气弹簧的连接示意图；图中：1、轮轴系统；11、车轴；12、车轮；2、驱动装置；21、驱动电机；22、电机拉杆；3、构架；31、侧梁；32、横梁；4、一系悬挂系统；41、轴箱体；42、螺旋钢簧；43、液压减振器；5、二系悬挂系统；51、抗蛇行减振器；52、单气囊空气弹簧；53、横向减振器；54、抗侧滚扭杆；6、基础制动装置；61、制动安装梁；62、制动夹钳；63、制动缸；64、制动闸片；7、中央牵引装置；71、牵引杆；72、橡胶垫；81、温度振动复合传感器；82、振动加速度传感器；83、数据前处理模块。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术作进一步阐述。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型转向架，其特征在于：包括轮轴系统(1)、驱动装置(2)、构架(3)、一系悬挂系统(4)、二系悬挂系统(5)、基础制动装置(6)和中央牵引装置(7)；/n所述驱动装置(2)连接所述轮轴系统(1)，所述轮轴系统(1)通过一系悬挂系统(4)连接所述构架(3)，所述一系悬挂系统(4)位于所述轮轴系统(1)内端，所述二系悬挂系统(5)安装在所述构架(3)上，所述基础制动装置(6)安装在所述构架(3)上且其制动端朝向所述轮轴系统(1)，所述中央牵引装置(7)安装在所述二系悬挂系统(5)内。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型转向架，其特征在于：包括轮轴系统(1)、驱动装置(2)、构架(3)、一系悬挂系统(4)、二系悬挂系统(5)、基础制动装置(6)和中央牵引装置(7)；
所述驱动装置(2)连接所述轮轴系统(1)，所述轮轴系统(1)通过一系悬挂系统(4)连接所述构架(3)，所述一系悬挂系统(4)位于所述轮轴系统(1)内端，所述二系悬挂系统(5)安装在所述构架(3)上，所述基础制动装置(6)安装在所述构架(3)上且其制动端朝向所述轮轴系统(1)，所述中央牵引装置(7)安装在所述二系悬挂系统(5)内。


2.如权利要求1所述的转向架，其特征在于：所述轮轴系统(1)包括中间的车轴(11)和车轴(11)两端的车轮(12)。


3.如权利要求1所述的转向架，其特征在于：所述驱动装置(2)包括驱动电机(21)和电机拉杆(22)，所述电机拉杆(22)连接驱动电机(21)下端和构架(3)下端，所述驱动电机(21)采用永磁直驱电机。


4.如权利要求2所述的转向架，其特征在于：所述构架(3)呈H型结构，构架(3)包括两个侧梁(31)和连接所述两个侧梁(31)的横梁(32)，所述侧梁(31)和横梁(32)均采用碳纤维材料。


5.如权利要求4所述的转向架，其特征在于：所述一系悬挂系统(4)包括轴箱体(41)、螺旋钢簧(42)和液压减振器(43)；
所述轴箱体(41)一端转动套接在两车轮(12)内侧的车轴(11)上，另一端与所述构架(3)铰接；所述螺旋钢簧(42)和液压减振器(43)的底端均安装在所述轴箱体(41)上，顶端连接在所述构架(3)对应安装座处。


6.如权利要求5所述的转向架，其特征在于：所述轴箱体(41)采用两体式轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁树林，刘开成，许文天，池茂儒，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51