一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其包括主纵梁单元和悬浮框单元，所述悬浮框单元包括电磁铁托臂、横向止挡装置、空气弹簧和主横梁，所述电磁铁托臂安装在主横梁两端，所述横向止挡装置和空气弹簧安装在主横梁上；所述主纵梁单元包括Z字形牵引拉杆装置、增强解耦能力的主纵梁和主纵梁连接梁，主纵梁连接梁与主纵梁相连。本发明专利技术采用了工作行程能满足高速磁浮车辆线路适应性要求的大尺寸空气弹簧,取代了现有高速磁浮车辆走行部设计方案中由连接座、摇动台、吊杆、摇枕和小尺寸空气弹簧等零部件所构成的摇枕机构，形成了无摇枕的轻量化高速磁浮车辆走行部。故既减少了零部件的数量，便于装配和维护，又提高了二系悬挂装置的可靠性和经济性。

A lightweight traveling part device of high speed maglev vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置
本专利技术涉及高速磁浮车辆
，具体涉及了一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置及具有该走行部的磁浮车辆。
技术介绍
走行部是高速磁浮车辆最重要的承载部件，起到了支持、导向、牵引和缓冲的重要作用。在满足上述功能的前提下，尽可能地实现走行部的结构轻量化设计，降低车-轨间的动力作用，对提升高速磁浮车辆的服役寿命、乘坐舒适度和能源利用率均有重要意义。现有高速磁浮车辆走行部通过4个空气弹簧支撑车体并提供车体与走行部之间的位移量，但由于这些空气弹簧的直径较小(360mm)，工作行程有限，不能够满足高速磁浮车辆在通过困难线路时车体与走行部之间所需的横向和垂向相对位移量。此外，由于横向止挡设置在了摇枕的端部，横向载荷作用点距离走行部质心的垂向距离较大，横向载荷力臂长，走行部在通过困难曲线路段时将产生较大的侧滚力矩，影响高速磁浮车辆的曲线通过性能。为解决上述问题，现有高速磁浮车辆在车体与走行部之间设计了一套包括连接座、摇动台、吊杆、摇枕、横向止挡和小尺寸空气弹簧等零部件构成的复杂的二系悬挂装置来补偿小尺寸空气弹簧工作行程的不足，并在同一悬浮框单元的两个摇枕之间设置了抗侧滚橡胶堆，以抵抗横向载荷所引起的侧滚力矩。这种带有复杂二系悬挂装置的走行部设计方案虽然保证了高速磁浮车辆的线路适应能力，但其缺点同样非常显著，主要表现为以下几点：1.走行部自重大，导致了车-轨间动力作用大、运营舒适性和经济性差的问题，不满足结构轻量化设计要求。2.走行部机构设计复杂，导致了制造成本高、可靠性差的问题，不满足机构简约化设计原则。3.走行部零部件多，导致了功能集中性差、装配和拆卸困难的问题，不满足维护修理的易用性原则。4.实际运行中吊杆和摇动台结构承受着复杂的交变载荷，容易引起疲劳失效，存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人为解决现有高速磁浮车辆走行部上述设计方案的不足，通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，该走行部装置为二系悬挂装置简单、可靠的轻量化走行部设计方案。在保证高速磁浮车辆具有良好的线路适应能力、乘坐舒适性和平稳性的基础上，从机构和结构两个层面上简化了走行部的设计方案，提高了走行部的可靠性和可维修性，保障了高速磁浮车辆更好、更安全地运行，尽可能地实现了走行部的结构轻量化设计，提升了高速磁浮车辆的运营经济性。为实现上述目的本专利技术所采用的技术方案是：一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其包括主纵梁单元和悬浮框单元，所述悬浮框单元连接在主纵梁单元两端成为一个整体；所述悬浮框单元包括电磁铁托臂、横向止挡装置、空气弹簧和主横梁，所述电磁铁托臂安装在主横梁两端，所述横向止挡装置和空气弹簧安装在主横梁上；所述主纵梁单元包括Z字形牵引拉杆装置、增强解耦能力的主纵梁和主纵梁连接梁，主纵梁连接梁与主纵梁之间连接，所述Z字形牵引拉杆装置安装在主纵梁上；主纵梁通过纵梁连接件与悬浮框单元连接。根据本专利技术所提供的一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其进一步地优选技术方案是：所述悬浮框单元还包括托臂下连接件、托臂上连接件、空气弹簧安装梁、横向止挡安装梁和横向止挡安装座，在空气弹簧安装梁的下表面通过高强度螺栓安装有滑橇装置，在空气弹簧安装梁的上表面通过高强度螺栓安装有空气弹簧，空气弹簧通过高强度螺栓安装到车体底架，起到了支撑和减振作用，并允许车体与走行部间产生一定的相对位移，以满足高速磁浮车辆的平稳运行和曲线通过的需求。根据本专利技术所提供的一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其进一步地优选技术方案是：每个悬浮框单元中包括了两根主横梁、四个电磁铁托臂和两个空气弹簧，所述电磁铁托臂两个一组，分别连接在主横梁两端，每组电磁铁托臂之间通过托臂下连接件和托臂上连接件连接。根据本专利技术所提供的一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其进一步地优选技术方案是：所述主纵梁为两根，两根主纵梁之间通过纵梁连接梁和橡胶连接件连接，Z字形牵引拉杆装置安装在与主纵梁连接梁相连的安装板上。根据本专利技术所提供的一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其进一步地优选技术方案是：所述横向止挡装置包括横向止挡安装梁、横向止挡安装座、横向止挡橡胶元件和横向牵引装置，在横向止挡安装梁内侧通过横向止挡安装座对称安装横向止挡橡胶元件，在横向牵引装置上安装横向止挡尼龙元件，通过止挡间隙的设置，横向止挡装置能够保证车体与走行部之间横向位移不超过空气弹簧的最大横向工作行程，并在高速磁浮车辆通过小半径曲线的困难线路时提供额外的横向力。根据本专利技术所提供的一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其进一步地优选技术方案是：所述横向止挡装置设置在悬浮框单元中的横向止挡安装梁的中轴线位置处，横载荷的作用点靠近走行部的质心，减少了止挡上横向载荷的力臂长度。根据本专利技术所提供的一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其进一步地优选技术方案是：所述悬浮框单元的各部件之间是通过高强度螺栓连接。根据本专利技术所提供的一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其进一步地优选技术方案是：所述横向止挡橡胶元件与横向止挡尼龙元件相配合。根据本专利技术所提供的一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其进一步地优选技术方案是：所述空气弹簧的有效直径大于或等于465mm，垂向有效工作行程大于或等于37.5mm，径向有效工作行程大于或等于80mm，满足车辆的平稳性指标和线路适应性要求。现有的空气弹簧直径一般在360mm以内(本文中称为小尺寸空气弹簧)；空气弹簧的标准高度为250mm时，有效直径不低于465mm，垂向有效工作行程不低于37.5mm，径向有效工作行程不低于80mm，满足车辆的平稳性指标和线路适应性要求的空气弹簧本文称为大尺寸空气弹簧。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术采用了工作行程能满足高速磁浮车辆线路适应性要求的大尺寸空气弹簧取代了现有走行部设计方案中由连接座、摇动台、吊杆、摇枕和小尺寸空气弹簧等零部件所构成的摇枕机构，形成了无摇枕的高速磁浮车辆走行部。因此从机构和结构两个层面上简化了走行部的设计方案，既减少了零部件的数量，便于装配和维护，又提高了二系悬挂装置的可靠性和经济性。2.与现有走行部设计方案不同，本专利技术通过将横向止挡设置在悬浮框单元小纵梁的中轴线位置处，使得横载荷的作用点更靠近走行部的质心，减少了止挡上横向载荷的力臂长度，有效地降低了走行部在通过困难曲线路段时的侧滚力矩，因此无需现有设计方案中的抗侧滚橡胶堆，进一步地简化了走行部的二系悬挂装置，并能够提高磁浮车辆的运行平稳性。3.本专利技术继承了现有高速磁浮车辆走行部的“半悬浮架”设计模式，前后两个“悬浮框单元”通过一根中置的主纵梁连接，但本专利技术通过增强解耦能力的主纵梁降低了主纵梁的扭转刚度，增强了前后两个“悬浮框单元”的运动解耦能力，使得高速磁浮车辆有更好的抗冲击能力和线路适应能力。4.与现有高速磁浮车辆走行部相比，本专利技术所提供的轻量化走行部装置能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其特征在于：包括主纵梁单元和悬浮框单元，所述悬浮框单元连接在主纵梁单元两端成为一个整体；/n所述悬浮框单元包括电磁铁托臂、横向止挡装置、空气弹簧和主横梁，所述电磁铁托臂安装在主横梁两端，所述横向止挡装置和空气弹簧安装在主横梁上；/n所述主纵梁单元包括Z字形牵引拉杆装置、增强解耦能力的主纵梁和主纵梁连接梁，主纵梁连接梁与主纵梁相连，所述Z字形牵引拉杆装置安装在与主纵梁连接梁相连的安装板上；/n主纵梁通过纵梁连接件与悬浮框单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其特征在于：包括主纵梁单元和悬浮框单元，所述悬浮框单元连接在主纵梁单元两端成为一个整体；
所述悬浮框单元包括电磁铁托臂、横向止挡装置、空气弹簧和主横梁，所述电磁铁托臂安装在主横梁两端，所述横向止挡装置和空气弹簧安装在主横梁上；
所述主纵梁单元包括Z字形牵引拉杆装置、增强解耦能力的主纵梁和主纵梁连接梁，主纵梁连接梁与主纵梁相连，所述Z字形牵引拉杆装置安装在与主纵梁连接梁相连的安装板上；
主纵梁通过纵梁连接件与悬浮框单元连接。


2.根据权利要求1所述的一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其特征在于：所述悬浮框单元还包括托臂下连接件、托臂上连接件、空气弹簧安装梁、横向止挡安装梁和横向止挡安装座，在空气弹簧安装梁的下表面通过高强度螺栓安装有滑橇装置，在空气弹簧安装梁的上表面通过高强度螺栓安装有空气弹簧，空气弹簧通过高强度螺栓安装到车体底架，起到了支撑和减振作用，并允许车体与走行部间产生一定的相对位移，以满足高速磁浮车辆的平稳运行和曲线通过的需求。


3.根据权利要求2所述的一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其特征在于：每个悬浮框单元中包括了两根主横梁、四个电磁铁托臂和两个空气弹簧，所述电磁铁托臂两个一组，分别连接在主横梁两端，每组电磁铁托臂之间通过托臂下连接件和托臂上连接件连接。


4.根据权利要求1所述的一种轻量化的高速磁浮车辆走行部装置，其特征在于：所述主纵梁为两根，两根主纵梁...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建新，郭峰，谢鸣，赵春发，朱瑞，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51