本實用新型涉及一種軌道車輛的轉(zhuǎn)向架,特別涉及一種低地板鉸接式軌道車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架,屬于軌道車輛制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
低地板城軌車輛以其靈活方便、適應(yīng)性強、建設(shè)周期短、單位綜合造價和運營成本較低等優(yōu)勢,在很多城市交通中起著越來越重要的作用,而在低地板城軌車輛中,轉(zhuǎn)向架作為最重要的結(jié)構(gòu)部件,其結(jié)構(gòu)和各項參數(shù)直接決定了車輛運行的穩(wěn)定性和乘坐的舒適性。
現(xiàn)有的100%低地板城軌車輛由于地板面較低,導(dǎo)致車下空間有限,限制了車輛轉(zhuǎn)向架的設(shè)計,另外現(xiàn)有的100%低地板城軌車輛轉(zhuǎn)向架普遍具有小曲線通過能力差、地板面偏高難以上下車設(shè)置及牽引裝置笨重等問題。隨著城軌車輛的不斷進(jìn)步,對城軌車輛的要求越來越高,因此需要提供一種可以降低地板面利于上下車設(shè)置,并且結(jié)構(gòu)簡單緊湊、曲線通過能力強、重量輕的低地板鉸接式軌道車輛轉(zhuǎn)向架。
在轉(zhuǎn)向架中,驅(qū)動電機、制動裝置、牽引裝置、一系懸掛裝置、二系懸掛裝置等設(shè)備均需要固定安裝在構(gòu)架上,因此構(gòu)架的整體結(jié)構(gòu)強度對軌道車輛的整體運行性能起著關(guān)鍵的作用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型主要目的在于解決上述問題和不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊,重量輕,可利于降低地板面高度的低地板鉸接式軌道車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架。
本實用新型的另一個主要目的在于,提供一種具有上述構(gòu)架的低地板鉸接式軌道車輛轉(zhuǎn)向架。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型的技術(shù)方案是:
一種低地板鉸接式軌道車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架,由兩個側(cè)梁、兩個端梁及兩個安裝梁組成,兩個所述端梁分別焊接固定在兩個所述側(cè)梁的兩端部,所述安裝梁焊接固定在側(cè)梁的外側(cè),所述側(cè)梁、端梁、安裝梁焊接后整體為扁平結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步,所述安裝梁為由頂板、底板和筋板拼接焊接的箱形結(jié)構(gòu),所述側(cè)梁和端梁均為一體鑄造結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步,所述側(cè)梁和安裝梁焊接后形成中間開口的Ⅱ形結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步,所述側(cè)梁為由一個側(cè)梁縱梁和兩個側(cè)梁橫梁組成的π形結(jié)構(gòu),兩個所述側(cè)梁橫梁設(shè)置在所述側(cè)梁縱梁的外側(cè)。
進(jìn)一步,所述安裝梁為一字形梁,與兩個所述側(cè)梁橫梁的端部對接焊接連接,
或,所述安裝梁為由一個安裝梁縱梁和兩個安裝梁橫梁組成的π形結(jié)構(gòu),兩個所述安裝梁橫梁設(shè)置在所述安裝梁縱梁的內(nèi)側(cè),兩個所述安裝梁橫梁與對應(yīng)的兩個所述側(cè)梁橫梁對接焊接連接。
進(jìn)一步,所述端梁為“口”字形結(jié)構(gòu),所述端梁內(nèi)側(cè)的兩個端部與對應(yīng)的兩個側(cè)梁的端部對接焊接連接。
進(jìn)一步,所述一側(cè)的端梁上安裝有止擋座,在所述止擋座上設(shè)置有用于插入搖枕下方伸出部的開口,在另一側(cè)的端梁上設(shè)置有牽引拉桿安裝接口。
進(jìn)一步,所述牽引拉桿安裝接口為在端梁上設(shè)置的開口槽,在所述開口槽的側(cè)壁上安裝用于固定牽引拉桿的牽引拉桿座。
進(jìn)一步,在所述側(cè)梁上設(shè)置有二系彈簧安裝座,所述二系彈簧安裝座為向下凹陷的圓筒形結(jié)構(gòu)。
本實用新型的另一個技術(shù)方案是:
一種低地板鉸接式軌道車輛轉(zhuǎn)向架,具有如上所述的構(gòu)架。
綜上內(nèi)容,本實用新型所述的一種低地板鉸接式軌道車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架及轉(zhuǎn)向架,與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點:
(1)本實用新型對構(gòu)架的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,使構(gòu)架整體呈扁平結(jié)構(gòu),可
以充分利用獨立輪之間的有限空間,不但構(gòu)架結(jié)構(gòu)合理緊湊,重量輕,而且大幅降低了車體地板面的高度,滿足100%低地板車輛的使用要求。
(2)本實用新型將構(gòu)架的端梁和側(cè)梁采用鑄造件,安裝梁采用箱形件,構(gòu)架采用鋼板和鑄件組合焊接的結(jié)構(gòu),使結(jié)構(gòu)的焊接內(nèi)應(yīng)力降至最低,且可大量減少焊接量,提高構(gòu)架的工藝性能和組裝效率,構(gòu)架整體結(jié)構(gòu)的強度、剛度、抗疲勞性能和承載能力都得到大幅提高,滿足高速軌道車輛的安全運行要求。
附圖說明
圖1是本實用新型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型構(gòu)架結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖2的背面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是圖2的結(jié)構(gòu)平面圖;
圖5是本實用新型二系彈簧安裝座結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1至圖5所示,回轉(zhuǎn)機構(gòu)1,構(gòu)架2,搖枕3,牽引拉桿4,輪對5,側(cè)梁6,側(cè)梁縱梁6a,側(cè)梁橫梁6b,端梁7,安裝梁8,安裝梁縱梁8a,安裝梁橫梁8b,安裝梁頂板9,安裝梁底板10,安裝梁筋板11,開口12,電機安裝座13,二系彈簧安裝座14,筋板15,一系彈簧安裝座16,排水孔17,止擋座18,橫向止擋開口19,開口槽20,螺栓孔21,牽引拉桿安裝座22,牽引拉桿安裝座23,排水孔24,側(cè)罩板安裝座25,提吊安裝座26,二系彈簧27,安裝臺28,安裝槽29,提吊開口30,制動止擋座31,減振器固定座32。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
如圖1所示,一種低地板鉸接式軌道車輛轉(zhuǎn)向架,安裝在低地板鉸接式軌道車輛的司機室和與司機室相鄰的頭節(jié)車廂的下方,即安裝在車頭位置,該轉(zhuǎn)向架與頭節(jié)車廂的車體之間通過回轉(zhuǎn)機構(gòu)連接。
轉(zhuǎn)向架包括一個構(gòu)架2、一個搖枕3、一組牽引拉桿4、兩組輪對5、四個驅(qū)動電機、兩組磁軌制動器、兩組軸橋、八個一系彈簧、四個二系彈簧等,四個驅(qū)動電機分別獨立驅(qū)動四個車輪,在搖枕3上安裝有一套回轉(zhuǎn)機構(gòu)1與車體連接,牽引拉桿4的兩端分別與搖枕3和構(gòu)架2固定連接,在搖枕3的車體橫向上的兩側(cè)與構(gòu)架2之間安裝有橫向減振器和垂向減振器,橫向減振器和垂向減振器用以衰減車體的橫向振動和垂向振動,提高乘坐的舒適性,一系彈簧安裝在軸橋與構(gòu)架2的端梁8之間,二系彈簧安裝在構(gòu)架2的側(cè)梁6與搖枕3之間,四個二系彈簧成對對稱設(shè)置在搖枕3在車體橫向上的兩側(cè)。
本實施例中,搖枕3整體呈一個“V”字形的結(jié)構(gòu),搖枕3與車體之間的回轉(zhuǎn)中心與構(gòu)架2的中心不在同一中心線上,兩個中心線之間的距離約為350mm。這樣,轉(zhuǎn)向架安裝在車體上后,以偏置的回轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)向架大部分的結(jié)構(gòu)都放置在車體的前方,即放置在司機室的下方空間,以使轉(zhuǎn)向架更多地占用司機室的空間,相對減少了頭車車廂的占用空間,這樣更有利于提高乘坐的舒適性,也在一定程度上有利于提高車廂的載客量。而且,搖枕3與車體通過回轉(zhuǎn)機構(gòu)1連接,還可以提高車輛的小曲線通過能力,并可以大幅降低地板面高度,利于上下車設(shè)置,車輛駕駛性能也得到較大提高,同時也利于減小車輪和軌道的磨損。
搖枕3通過一組牽引拉桿4直接與構(gòu)架2的端梁7連接實現(xiàn)牽引和制動,一組牽引拉桿4由兩根平行的牽引拉桿4組成,兩根牽引拉桿4設(shè)置在兩個側(cè)梁6的中間,兩個牽引拉桿4不但能更好地實現(xiàn)車輛運行時牽引與制動力的傳遞,承載垂向、橫向、縱向載荷,極大地提高車輛的小曲線通過能力,同時也起到抗側(cè)滾的作用,無需在另外安裝一套抗側(cè)滾扭桿機構(gòu),不但使車輛運行更加平穩(wěn),也使構(gòu)架2的結(jié)構(gòu)簡單緊湊,減輕構(gòu)架2的重量。
如圖2至圖4所示,本實用新型提供的構(gòu)架2,包括兩個側(cè)梁6、兩個端梁7和兩個安裝梁8。
其中,兩個側(cè)梁6結(jié)構(gòu)相同且以車體縱向(指車體長度方向)中心線為中心相互對稱設(shè)置。兩個側(cè)梁6均為由一個側(cè)梁縱梁6a和兩個側(cè)梁橫梁6b組成的π形結(jié)構(gòu),用以提高側(cè)梁6的整體結(jié)構(gòu)強度和承載能力。側(cè)梁縱梁6a為一字形結(jié)構(gòu),兩個側(cè)梁橫梁6b相互平行且與側(cè)梁縱梁6a垂直,兩個側(cè)梁橫梁6b設(shè)置在側(cè)梁縱梁6a的車體橫向(指車體寬度方向)上的外側(cè),一個側(cè)梁縱梁6a和兩個側(cè)梁橫梁6b整體在一個水平面上,利于安裝在前后兩個輪對5的中間,用以降低車體地板面的高度。
側(cè)梁6可以采用由鋼板拼接焊接而成的箱形結(jié)構(gòu),本實施例中,側(cè)梁6優(yōu)選采用的是一體鑄造結(jié)構(gòu),不但可以大量減少焊接量,提高構(gòu)架的工藝性能和組裝效率,還使得側(cè)梁6整體結(jié)構(gòu)的強度、剛度、抗疲勞性能和承載能力都得到大幅提高,滿足高速軌道車輛的安全運行要求。
在兩個側(cè)梁橫梁6b的側(cè)部上各固定一磁軌制動器的制動止擋座31,制動止擋座31由一方形的鋼板及背部的安裝座組成,相應(yīng)地在側(cè)梁橫梁6b的側(cè)部上具有內(nèi)凹的凹槽,制動止擋座31背部的安裝座伸入至側(cè)梁橫梁6b的凹槽并焊接固定,這樣可以增加連接處的焊接面積,提高其結(jié)構(gòu)強度和承載能力。
在每個側(cè)梁6上設(shè)置有兩個二系彈簧安裝座14,二系彈簧安裝座14與側(cè)梁6一體鑄造成型,本實施例中,二系彈簧安裝座14采用下沉式結(jié)構(gòu),為由側(cè)梁6的上表面向下凹陷形成的圓筒形結(jié)構(gòu),二系彈簧的底部落裝在該二系彈簧安裝座14內(nèi),二系彈簧的頂部安裝在搖枕3下表面上的安裝座(圖中未示出)內(nèi)。二系彈簧安裝座14采用下沉式結(jié)構(gòu)為降低車體地板面高度提供了可靠的保證。在二系彈簧安裝座14的底部開有多個排水孔17,用于將積存在二系彈簧安裝座14內(nèi)的雨水排除。
車輛在高速運行時,由于線路問題會產(chǎn)生垂向振動,進(jìn)而會對車體產(chǎn)生垂向沖擊,為了避免發(fā)生過沖現(xiàn)象,限制車體最大的垂向振動距離,避免超過限界,在搖枕3與構(gòu)架2之間設(shè)置有四根提吊桿(圖中未示出),不但可以限制車體最大的垂向振動距離,同時還可以起到轉(zhuǎn)向架整體起吊的作用。為了使整體結(jié)構(gòu)簡單緊湊,不占用更多的空間,將四根提吊桿分別安裝在四個二系彈簧27內(nèi)部。為此,如圖5所示,在每個二系彈簧安裝座14內(nèi)安裝有一個提吊安裝座26,提吊安裝座26可拆卸安裝在二系彈簧安裝座14的底部,提吊安裝座26安裝在二系彈簧27的中間,其為中空的向上凸出的結(jié)構(gòu)。提吊安裝座26的底部具有向外伸出的多個安裝臺28,在二系彈簧安裝座14的底部設(shè)置有安裝槽29,安裝臺28卡在安裝槽29內(nèi)實現(xiàn)提吊安裝座26的固定安裝。在提吊安裝座26的頂壁上開有提吊開口30,提吊桿的底部穿過提吊開口30進(jìn)入提吊安裝座26內(nèi)。提吊安裝座26安裝在二系彈簧27的中間,在起到防止過沖和整體提吊的作用的同時,還可以有效避免二系彈簧13在車輛運行過程中產(chǎn)生較大的晃動。
在每個側(cè)梁6的車體橫向上的外側(cè)再固定安裝一個安裝梁8,安裝梁8可以采用一字形結(jié)構(gòu),本實施例中,安裝梁8則優(yōu)選采用π形的結(jié)構(gòu),π形結(jié)構(gòu)的安裝梁8也由一個安裝梁縱梁8a和兩個安裝梁橫梁8b組成,兩個安裝梁橫梁8b相互平行且與安裝梁縱梁8a垂直,兩個安裝梁橫梁8b長度較短設(shè)置在安裝梁縱梁8a的車體橫向的內(nèi)側(cè)(即朝向側(cè)梁6的一側(cè))。
安裝梁8可以采用由鋼板拼接焊接而成的箱形結(jié)構(gòu),也可以采用與側(cè)梁6相同的一體鑄造的結(jié)構(gòu),本實施例中,安裝梁8則優(yōu)選采用的是箱形結(jié)構(gòu),由安裝梁頂板9、安裝梁底板10及多塊安裝梁筋板11拼接焊接而成,安裝梁頂板9和安裝梁底板10均為一體的π形結(jié)構(gòu)鋼板,安裝梁筋板11也采用鋼板,垂直焊接在安裝梁頂板9和安裝梁底板10之間圍成箱形的結(jié)構(gòu)。安裝梁筋板11的焊接位置錯開安裝梁頂板9和安裝梁底板10側(cè)邊邊緣的位置,以提高安裝梁8的結(jié)構(gòu)強度,并最大限度地減少焊接內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。
側(cè)梁6上的兩個側(cè)梁橫梁6b與對應(yīng)的安裝梁8上的兩個安裝梁橫梁8b相互對接焊接連接,側(cè)梁6和安裝梁8對接焊接后形成具有方形開口12的Ⅱ形結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)不但可以保證構(gòu)架2的整體結(jié)構(gòu)強度和承載能力,還可以減輕構(gòu)架2的整體重量。同時也利于將橫向減振器和垂向減振器安裝在由安裝梁8和側(cè)梁6圍成的開口12中,橫向減振器和垂向減振器的一端與搖枕3兩側(cè)的減振器安裝座固定連接,另一端則固定在在安裝梁8內(nèi)側(cè)的安裝梁筋板11上,在安裝梁筋板11上先用螺栓有減振器固定座32,然后再將橫向減振器和垂向減振器通過螺栓固定在減振器固定座32上,將橫向減振器和垂向減振器安裝在由安裝梁8和側(cè)梁6圍成的開口12中,使得轉(zhuǎn)向架的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊,節(jié)省安裝空間,也更有利于降低地板面的高度。
在側(cè)梁橫梁6b和安裝梁橫梁8b的對接處,安裝梁橫梁8b端部的安裝梁筋板11向外延長一定的長度,側(cè)梁橫梁6b端部具有內(nèi)凹的U形結(jié)構(gòu),安裝梁筋板11延長的部分伸入至側(cè)梁橫梁6b的U形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部,安裝梁筋板11和側(cè)梁橫梁6b的端部對接焊接,安裝梁頂板9和側(cè)梁橫梁6b的上表面對接焊接的焊縫、安裝梁底板10和側(cè)梁橫梁6b下表面對接的焊縫與安裝梁筋板11和側(cè)梁橫梁6b的U形結(jié)構(gòu)對接的焊縫相互錯開,避免焊縫應(yīng)力集中,同時也有利于增加連接處的焊接面積,進(jìn)一步提高構(gòu)架2的整體結(jié)構(gòu)強度。
在安裝梁縱梁8a的外側(cè)安裝梁筋板11上固定兩個側(cè)罩板安裝座25,轉(zhuǎn)向架側(cè)部各安裝一個長條形側(cè)罩板,用于罩住內(nèi)部的轉(zhuǎn)向架,側(cè)罩板通過螺栓固定在側(cè)罩板安裝座25上。
安裝梁8的主體和側(cè)梁6整體在一個水平面上,整體呈扁平狀的結(jié)構(gòu),用以降低車體地板面的高度,在安裝梁縱梁8a的兩個端部各設(shè)置一電機安裝座13,為保證驅(qū)動電機的軸心與輪對5的軸心在一條直線上,本實施例中,安裝梁縱梁8a的兩個端部均向上翹起,在端部形成向上彎曲的弧形結(jié)構(gòu),驅(qū)動電機直接通過螺栓固定在電機安裝座22上,即可保證其軸心與輪對5的軸心在一條直線上,安裝和拆卸均非常簡單方便。
兩個端梁7對稱設(shè)置在側(cè)梁6的兩端,兩個端梁7分別安裝于兩組輪對5的中間,不但充分利用了獨立輪之間有限的空間,也利于降低車體地板面的高度。本實施例中,端梁7為“口”字形結(jié)構(gòu),且一體鑄造成型,以保證端梁7的結(jié)構(gòu)強度和承載能力,同時減少焊接量。
端梁7內(nèi)側(cè)的兩個端部(即端梁7的兩個沿車體縱向設(shè)置的側(cè)梁的內(nèi)側(cè)的端部)與兩個側(cè)梁縱梁6a的端部對接焊接固定,在端梁7與側(cè)梁縱梁6a對接的端部具有加厚的部分,以提高該連接處的焊接面積,進(jìn)而提高該連接處的結(jié)構(gòu)強度,大幅提高端梁7的結(jié)構(gòu)強度,提高其承載能力。
端梁7由上表面、下表面及中間的多個橫向和縱向的筋板15組成,進(jìn)一步提高了端梁7的結(jié)構(gòu)強度和承載能力。端梁7上還設(shè)置有四個一系彈簧安裝座16,在端梁7的四個角處各設(shè)置一個一系彈簧安裝座16,筋板15、一系彈簧安裝座16與端梁7一體鑄造成型,提高加工工藝性,提高構(gòu)架2的組裝效率,同時也利于提高端梁7的整體結(jié)構(gòu)強度和承載能力。
在其中一個端梁7的內(nèi)側(cè)梁的中心固定安裝一止擋座18,止擋座18與端梁7之間可以一體鑄造成型,也可以單獨焊接固定在端梁7上,在止擋座18上開橫向止擋開口19,搖枕3的下方具有一伸出部(圖中未示出),伸出部伸入至橫向止擋開口19內(nèi),在止擋座18車體橫向上的兩側(cè)筋板上具有用于安裝橫向止擋的安裝孔,橫向止擋(圖中未示出)通過螺栓固定在止擋座18上。搖枕3下方的伸出部伸入至兩個橫向止擋之間,并與橫向止擋之間留有橫向止擋間隙。在車輛運行過程中起到較好的橫向止擋的作用,以限制車輛超出正常自由度的橫向位移,用以避免車輛通過一些小曲線半徑發(fā)生側(cè)翻等危險工況。
在橫向止擋開口19的車體縱向上的兩個筋板上還設(shè)置有縱向止擋,縱向止擋起到縱向承載的作用,當(dāng)牽引拉桿4失效時,縱向止擋與搖枕3下方的伸出部配合仍能帶動車輛運行。
在另一個端梁7的內(nèi)側(cè)梁上設(shè)置有用于安裝牽引拉桿4的牽引拉桿安裝接口,牽引拉桿安裝接口為沿車體橫向延伸的長條形開口槽20,開口槽20在端梁7的上表面和下表面上各設(shè)置三個,上表面和下表面上的開口槽20也可以為通長的一個。如圖1和圖2所示,在上下兩個開口槽20的一側(cè)側(cè)壁上均開有螺栓孔21,用于固定安裝牽引拉桿安裝座22,在兩個搖枕3的側(cè)部也同樣設(shè)置有牽引拉桿安裝座23,牽引拉桿4的兩端分別固定在對應(yīng)的牽引拉桿安裝座22和牽引拉桿安裝座23上。
在端梁7的開口槽20的底部設(shè)置有排水孔24,排水孔24用于將積存在開口槽20內(nèi)的雨水排除。
本實用新型中的兩個側(cè)梁6、兩個端梁7、兩個安裝梁8在焊接后基本處于同一平面內(nèi),使焊接后的構(gòu)架2整體呈扁平結(jié)構(gòu),而且采用“口”字形端梁7和π形側(cè)梁6,“口”字形端梁7安裝在輪對5的兩個車輪的中間,π形側(cè)梁6安裝在同側(cè)的前后兩個車輪之間。通過對構(gòu)架2整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,不但使構(gòu)架2結(jié)構(gòu)合理緊湊,重量輕,而且充分利用了獨立車輪之間的有限空間,大幅降低了車體地板面的高度,利于上下車設(shè)置,滿足了100%低地板車輛的使用要求。
本實用新型中,安裝梁8采用鋼板拼接焊接的結(jié)構(gòu),端梁7和側(cè)梁6則采用一體鑄造成型的鑄造件,整個構(gòu)架2采用鋼板和鑄造件組合焊接的結(jié)構(gòu),可以大量減少焊接量,提高構(gòu)架2的工藝性能和組裝效率,而且,將焊接連接的位置全部放在直線段上,連接處的焊縫也均采用相互錯開的結(jié)構(gòu),有效避免了焊接應(yīng)力集中,使結(jié)構(gòu)的焊接內(nèi)應(yīng)力降至最低,構(gòu)架2的整體結(jié)構(gòu)強度、剛度、抗疲勞性能和承載能力都得到大幅提高,滿足高速軌道車輛的安全運行要求。
如上所述,結(jié)合附圖所給出的方案內(nèi)容,可以衍生出類似的技術(shù)方案。但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。