抗侧滚扭杆组件、主动倾摆系统、转向架及轨道车辆技术方案

本实用新型专利技术涉及轨道车辆技术领域，提供一种抗侧滚扭杆组件、主动倾摆系统、转向架及轨道车辆，该抗侧滚扭杆组件包括第一传动机构、第二传动机构和驱动件，第一传动机构连接有第一半轴，第二传动机构连接有第二半轴，驱动件与第一传动机构或第二传动机构传动相连，用于驱动第一传动机构或第二传动机构动作，第一传动机构与第二传动机构之间设有耦合部件，耦合部件包括锁紧状态和解锁状态，位于锁紧状态，第一传动机构与第二传动机构通过耦合部件传动相连，以使第一半轴和第二半轴反向旋转，位于解锁状态，耦合部件与第一传动机构和第二传动机构的传动分离，以使第一半轴和第二半轴各自独立旋转。自独立旋转。自独立旋转。

【技术实现步骤摘要】
抗侧滚扭杆组件、主动倾摆系统、转向架及轨道车辆


[0001]本技术涉及轨道车辆
，尤其涉及一种抗侧滚扭杆组件、主动倾摆系统、转向架及轨道车辆。

技术介绍

[0002]轨道车辆在通过曲线轨道时，不可避免的存在离心力，而离心力的存在会不可避免的造成乘坐舒适度降低，会影响乘客乘坐感受，为不降低车辆曲线通过速度(降低速度会引起全程乘坐时间过长)，曲线段的轨道外侧一般要比轨道内侧高出一定的量，称之为超高。当超高产生的重力分力与离心力完全抵消时，轨道车辆在曲线上通过的速度称之为曲线均衡速度，当重力分力不足以抵消离心力时，外轨超高称之为欠超高；重力分力大于离心力时，外轨超高称之为过超高。
[0003]为提升车辆在曲线段内的通过速度，理论上需要增大曲线段外轨超高，但由于同一条线路上的轨道车辆可能是高速车或低速车，基于轨道车辆的轮轨安全性以及车辆倾覆安全考虑，不可能设置过大的曲线外侧超高，因此针对轨道车辆高速曲线通过时，大部分情况下为欠超高情况，即曲线外轨超高引起的重力分力不足以抵消离心力。
[0004]为提高轨道车辆高速运行时的乘坐舒适度，既有的轨道车辆有以下几种方式进行主动倾摆：
[0005]1、利用机电或液压式主动倾摆，在轨道车辆的车体与转向架之间增加作动器及一系列的连杆，作动器通过连杆实现车体倾摆，车体的倾摆间接实现曲线外轨超高作用，其车体倾摆角度可达8度，但这样的方式中转向架与车体间的一系列的连杆的结构复杂，部件冗余会带来检修困难，同时可靠度低，不利于走行部轻量化设计。
[0006]2、主动空气弹簧倾摆，轨道车辆在曲线通过时，轨道车辆外侧空气弹簧充气，且同步的对内侧空气弹簧放气，实现车体曲线内侧倾摆，同样可以间接达到外轨超高作用。但这样的方式会受限于空气弹簧的行程，使车体倾摆角度较小，因此曲线行驶的速度提升幅度较小，并且基于空气流体力学的延迟效应，空气弹簧响应会不及时，反而可能存在当出曲线路段时恶化乘坐舒适度的问题，同时若曲线路段角度，空气弹簧需要频繁的充气放气，会增大车载风压机的负载。

技术实现思路

[0007]本技术提供一种抗侧滚扭杆组件、主动倾摆系统、转向架及轨道车辆，用以解决现有技术中轨道车辆在通过曲线轨道时会影响乘客乘坐舒适度的问题，实现轨道车辆通过曲线轨道时具有较高的车速和良好的舒适度。
[0008]本技术提供一种抗侧滚扭杆组件，包括：
[0009]第一传动机构，连接有第一半轴；
[0010]第二传动机构，连接有第二半轴；
[0011]驱动件，与所述第一传动机构或所述第二传动机构传动相连，用于驱动所述第一
传动机构或所述第二传动机构动作；
[0012]所述第一传动机构与所述第二传动机构之间设有耦合部件，所述耦合部件包括锁紧状态和解锁状态；
[0013]位于所述锁紧状态，所述耦合部件与所述第一传动机构和所述第二传动机构通过所述耦合部件传动相连，用于使所述第一半轴和所述第二半轴反向旋转；
[0014]位于所述解锁状态，所述第一传动机构与所述第二传动机构的传动分离，用于使所述第一半轴和所述第二半轴各自独立旋转。
[0015]根据本技术提供一种的抗侧滚扭杆组件，所述第一传动机构包括第一锥齿轮，所述第二传动机构包括第二锥齿轮，所述耦合部件包括第三锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第一半轴同轴相连，所述第二锥齿轮与所述第二半轴同轴相连，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮通过所述第三锥齿轮传动相连。
[0016]根据本技术提供一种的抗侧滚扭杆组件，所述第二传动机构还包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述驱动件的输出轴同轴相连，所述第二齿轮与所述第一半轴同轴相连，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合。
[0017]根据本技术提供一种的抗侧滚扭杆组件，所述耦合部件还包括第一壳体，所述第一壳体内部中空形成第一收纳腔，所述第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮均设置于所述第一收纳腔内，所述第一壳体的相对两侧均设有第一让位孔，分别用于转动连接所述第一半轴和所述第二半轴。
[0018]根据本技术提供的一种抗侧滚扭杆组件，所述耦合部件还包括第二壳体，所述第二壳体内部中空形成第二收纳腔，所述第一壳体、第一齿轮和第二齿轮均设置于所述第二收纳腔内，所述第二壳体的相对两侧均设有第二让位孔，分别用于转动连接所述第一半轴和所述第二半轴，所述第二壳体还设有第三让位孔，用于转动连接所述输出轴。
[0019]根据本技术提供的一种抗侧滚扭杆组件，所述耦合部件还包括设置于所述第二收纳腔内且用于锁紧所述第一壳体和所述第二壳体之间连接的自锁机构。
[0020]根据本技术提供的一种抗侧滚扭杆组件，所述第二齿轮一侧的边缘向外凸出形成连接部，所述连接部的内测设有啮合齿，所述第一齿轮的外侧与所述啮合齿相啮合。
[0021]本技术还提供一种轨道车辆的主动倾摆系统，包括上述任一项的抗侧滚扭杆组件，还包括：
[0022]定位系统，用于获取所述轨道车辆行驶时的位置信息；
[0023]总控系统，与所述定位系统信号连接，所述总控系统记录有所述轨道车辆的行车路线，所述总控系统基于所述轨道车辆的行车速度、所述行车路线和所述位置信息，并输出需求扭矩信号；
[0024]角度传感器，用于获取所述轨道车辆相对于地面的角度，并输出修正扭矩信号；
[0025]所述驱动件与所述总控系统和所述角度传感器信号连接，用于接收修正扭矩信号和所述需求扭矩信号，以使所述输出轴输出相对应的扭矩。
[0026]本技术还提供一种转向架，包括至少一个上述任一项的抗侧滚扭杆组件，或至少一个上述的轨道车辆的主动倾摆系统。
[0027]根据本技术提供的一种转向架，所述轨道车辆的底部设有车体底架；
[0028]所述车体底架的第一端通过第一球铰连接有第一立杆，所述第一立杆的下端通过
第二球铰连接有第一连接臂，所述第一连接臂与所述第一半轴相连；
[0029]所述车体底架的第二端通过第三球铰连接有第二立杆，所述第二立杆的下端通过第四球铰连接有第二连接臂，所述第二连接臂与所述第二半轴相连。
[0030]本技术实施例提供的抗侧滚扭杆组件、主动倾摆系统、转向架及轨道车辆，通过驱动件驱动第一传动机构或第二传动机构进行运动，在锁紧状态时，可以通过耦合部件来使第一传动机构与第二传动机构之间形成传动连接，以使第一半轴和第二半轴反向旋转，能使轨道车辆的抗侧滚扭杆组件在曲线行驶时出现主动倾摆的现象，从而提升乘客的乘坐舒适度，还能使轨道车辆通过曲线时的速度得到提升，且本方案中的驱动件荷载仅用于车体侧滚，避免了相关技术中驱动件还需先克服扭杆内部扭矩的弊端；而在解锁状态时，耦合部件与第一传动机构和第二传动机构的传动分离，以使第一半轴和第二半轴各自独立旋转，从而保证直线行驶过程中轨道车辆的稳定性。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗侧滚扭杆组件，其特征在于，包括：第一传动机构，连接有第一半轴；第二传动机构，连接有第二半轴；驱动件，与所述第一传动机构或所述第二传动机构传动相连，用于驱动所述第一传动机构或所述第二传动机构动作；所述第一传动机构与所述第二传动机构之间设有耦合部件，所述耦合部件包括锁紧状态和解锁状态；位于所述锁紧状态，所述第一传动机构与所述第二传动机构通过所述耦合部件传动相连，用于使所述第一半轴和所述第二半轴反向旋转；位于所述解锁状态，所述耦合部件与所述第一传动机构和所述第二传动机构的传动分离，用于使所述第一半轴和所述第二半轴各自独立旋转。2.根据权利要求1所述的抗侧滚扭杆组件，其特征在于，所述第一传动机构包括第一锥齿轮，所述第二传动机构包括第二锥齿轮，所述耦合部件包括第三锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第一半轴同轴相连，所述第二锥齿轮与所述第二半轴同轴相连，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮通过所述第三锥齿轮传动相连。3.根据权利要求2所述的抗侧滚扭杆组件，其特征在于，所述第二传动机构还包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述驱动件的输出轴同轴相连，所述第二齿轮与所述第一半轴同轴相连，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合。4.根据权利要求3所述的抗侧滚扭杆组件，其特征在于，所述耦合部件还包括第一壳体，所述第一壳体内部中空形成第一收纳腔，所述第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮均设置于所述第一收纳腔内，所述第一壳体的相对两侧均设有第一让位孔，分别用于转动连接所述第一半轴和所述第二半轴。5.根据权利要求4所述的抗侧滚扭杆组件，其特征在于，所述耦合部件还包括第二壳体，所述第二壳体内部中空形成第二收纳腔，所述第一壳体、第一齿轮和第二齿轮均设置于所述第二收纳腔内，所述第二壳体的相对两侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲文强，陈大伟，刘韶庆，吉莉，虞大联，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：新型
国别省市：