專利名稱：高速輕量化無搖枕轉向架的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用于時速達到300公里以上的軌道車輛轉向架，具體地 采用無搖枕機構的輕型構架和輪對配置，屬于機械制造領域。
背景技術：
應用于軌道車輛的轉向架，基本構造性能是承受其上部車體結構的重量、以及 向車體傳遞驅動和轉向作用力。為使得軸重得以均勻分配、實現對輪軌的粘著作用 以保證軌道車輛具有良好的運行平穩性能，現有傳統的軌道車輛轉向架均采用配置 搖枕結構的轉向架。
由于此類結構的轉向架，其自重較大、特別是轉向架簧下重量較大，而且基礎 制動采用空氣制動系統，因此既不利于有效地提高車輛運行速度，也不利于在高速 運行過程中、在規定的距離內進行減速或停車的使用要求，因此給車輛運行帶來了 安全隱患。
另外，軌道車輛的車體之間存在一定的橫向和搖頭振動，特別是在高速運行過 程中經過彎角較大的曲線軌道時。對于此類低頻率振動抑制，目前尚無有效的解決 方式，車輛整體的運行穩定性有待進一步提高。
實用新型內容
本實用新型所述的高速輕量化無搖枕轉向架，其設計目的在于解決上述問題而 采用一種無搖枕結構的構架組成、并在輪對和軸梁式軸箱定位方式上進行輕量化結 構改進，在保證機械強度的前提下，實現轉向架主要部件結構的簡化、減小重量， 以滿足時速200公里以上軌道車輛的提速要求。
設計目的還在于，抑制車體之間、車體與構架組成之間的相對橫向和搖頭振動， 以適應高速運行至彎角較大的曲線時保持車輛平穩性能的要求。
另一設計目的在于，采用輪盤基礎制動和軸盤基礎制動共同作用的氣液轉化制 動系統，有效地提高制動性能，保證軌道車輛高速運行時的安全要求。
為實現上述設計目的，所述的高速輕量化無搖枕轉向架主要具有
承載并連接各部件的構架組成，連接構架組成與輪對的輪對定位裝置，連接車 體與構架組成的二系懸掛及牽引裝置，與現有技術的區別點是，
連接在輪對上的軸箱體具有相互連接的、鋁合金材質的前蓋.和后蓋。— 輪對包括設在空心車軸兩端的車輪，空心車軸與軸箱體采用密封式圓錐滾珠軸 承進行連接。
在構架組成的端部下方設置一安裝座，安裝座通過螺栓縱向地連接一車端減振器。
如上述基本方案，由于省去了構架組成與車體之間的搖枕結構，轉向架整體重 量得以降低，而且輪對采用高頻淬火空心車軸，既可降低車軸疲勞強度和重量，又 利于減小轉向架簧下質量。
采用在車體之間設置的車端減振器裝置，有助于抑制車體相互之間的橫向和搖
頭振動，直接起到類似抗蛇行減振的作用。
為進一步提高車體與構架組成之間的減振作用，在車體下方橫向地設置有至少1 個半主動減振器，連接半主動減振器的控制裝置安裝在車體上。
在半主動減振器兩端分別連接有車體側安裝座、構架側安裝座，車體側安裝座 套裝在中心銷上，構架側安裝座安裝在構架輔助梁上。
半主動減振裝置設在車體與構架組成之間，有助于抑制低頻率狀態下的車體發 生橫向和搖頭振動，可以通過不同加速度信號的調整來實現多種阻尼力，以實現低 頻振動下的衰減作用。
轉向架一般分為動車轉向架和拖車轉向架，上述結構是針對拖車轉向架的輕量 化改進。對于動車轉向架的輕量化改進方案可以是，
在構架組成與輪對之間設置一牽引驅動裝置，牽引驅動裝置包括有牽引電機、 由鋁合金材質制成的齒輪箱，齒輪箱套設在空心車軸上。
齒輪箱與牽引電機通過齒輪形撓性連接器進行連接，齒輪箱的齒輪組壓裝于空 心車軸。
為進一步提高牽引驅動力和降低二系懸掛系統的質量，二系懸掛系統采用空氣 彈簧來支承車體、牽引方式采用單拉桿結構，具體地細化方案是，
所述的二系懸掛及牽引裝置具有與車體的底架相連接的、至少2個空氣彈簧。 其中心銷的一端與車體連接，另一端與牽引拉桿連接。
牽引拉桿的一端連接中心銷，其另一端安裝于構架組成的牽引拉桿座。 為改善轉向架的動力學性能、降低車輛在軌道上高速行進過程中的振動，在車 體和構架組成之間，設置有高度控制阓和抗蛇形減振器。 在構架組成上設有垂向止擋和橫向止擋。
上述采用的減振器，可有效地降低車輛在各個方向上的振動。垂向止擋和橫向 止擋還可避免構架組成在橫向和垂向上的較大位移。
在本實用新型中，輪對定位裝置采用軸梁式結構，軸箱設置在輪對的兩端外側。 以將輪對外側的空間充分地加以利用，同時將其他懸掛和支撐裝置設置在輪對的內 側，進而有效地減小轉向架所占的空間體積，具體的改進方案是，
所述的輪對定位裝置，其一端通過軸箱彈簧與構架組成的彈簧筒連接，另一端 通過定位節點與構架組成的定位臂連接。
另外，在軸箱體與其上方的構架組成之間設有垂向油壓減振器。
為改善動車轉向架高速運行過程中的制動性能，在鄰近前、后車輪處分別設有 輪盤卡鉗制動器和車輪踏面清掃裝置。
輪盤卡鉗制動器安裝在構架橫梁的制動座上，車輪踏面清掃裝置安裝在構架橫 梁上。
在動車轉向架的車輪上設置輪盤制動器，制動盤的摩擦片呈圓環狀設置，可有 效地提高空間利用率，避免單獨在動車轉向架的車軸上安裝制動盤。
為改善拖車轉向架高速運行過程中的制動性能，在拖車轉向架的車輪上設有軸 盤的制動器結構，具體地，
在鄰近前、后車輪處，設有軸盤卡鉗制動器，軸盤卡鉗制動器安裝在構架橫梁 的制動座上。
綜上內容，所述高速輕量化無搖枕轉向架具有以下優點和有益效果
1、 實現了一種無搖枕輕型轉向架結構，部件結構的簡化和減小重量，特別地能夠滿 足時速200公里以上動車組車輛；
2、 有效地降低轉向架自重，同時提高了轉向架的可靠性和動力學性能，能夠有效地 提高制動性能以保證高速運行時的安全要求。
現結合以下附圖對本實用新型進一步進行說明，
圖l是動車轉向架的示意圖2是拖車轉向架的示意圖3是輪對定位裝置的示意圖4是二系懸掛及牽引裝置的示意圖5是輪對與牽引電機的安裝示意圖6是動車轉向架的制動裝置示意圖7是拖車轉向架的制動裝置示意圖8是車端減振器的連接示意如圖1至圖8所示，構架組成l，動車構架M，拖車構架T，輪對定位裝置2， 二系懸掛及牽引裝置3，牽引驅動裝置4，定位節點5，輪對6，車體7，排障裝置8， 軸箱體9，垂向減振器IO，軸箱彈簧ll，構架橫梁12，車輪13，牽引電機14，空 心車軸15,齒輪箱16，圓錐滾珠軸承17，高度控制閥18，空氣彈簧19，中心銷21， 牽引拉桿22，橫向止擋23，抗蛇形減振器24，輪盤卡鉗制動器25,車輪踏面清掃 裝置26，軸盤卡鉗制動器27，彈簧筒28，定位臂29,制動座30，安裝座31，螺栓 32，車端減振器33,半主動減振器34，車體側安裝座35，構架側安裝座36，構架 輔助梁37。
具體實施方式
實施例l，如圖1至圖8所示，所述的高速輕量化無搖枕轉向架，分為動車構架 M和拖車構架T。其中，
拖車構架T包括有，承載并連接各部件的構架組成1、連接構架組成1與輪對6 的輪對定位裝置2，連接車體7與構架組成1的二系懸掛及牽引裝置3。
連接在輪對6上的軸箱體9具有相互連接的、鋁合金材質的前蓋和后蓋(圖中 未單獨地示出)。輪對6包括設在空心車軸15兩端的車輪13，空心車軸15與軸箱體 9采用密封式圓錐滾珠軸承17進行連接。
.動車構架M在上述拖車構架T的基礎上，還具有下述牽引驅動機構-
在構架組成1與輪對6之間設置一牽引驅動裝置4，牽引驅動裝置4包括有牽引 電機14、由鋁合金材質制成的齒輪箱16，齒輪箱16套設在空心車軸15上。
齒輪箱16與牽引電機14通過齒輪形撓性連接器進行連接，齒輪箱16的齒輪組 壓裝于空心車軸15。
對于動車構架M， 二系懸掛及牽引裝置3具有與車體7的底架相連接的2個空氣 彈簧19。
二系懸掛及牽引裝置3的中心銷21，其一端與車體7連接，另一端與牽引拉桿 22連接。牽引拉桿22的一端連接中心銷21，其另一端安裝于構架組成1的牽引拉 桿座。
對于動車構架M和拖車構架T，在車體7和構架組成1之間，設置有高度控制閥 18和抗蛇形減振器24。
在構架組成1上設有垂向止擋和橫向止擋23。
所述的輪對定位裝置2，其一端通過軸箱彈簧11與構架組成1的彈簧筒28連接，
另一端通過定位節點5與構架組成1的定位臂29連接。
在軸箱體9與其上方的構架組成1之間，設有垂向油壓減振器10。 對于動車構架M，在鄰近前、后車輪13處分別設有輪盤卡鉗制動器25和車輪踏
面清掃裝置26。
輪盤卡鉗制動器25安裝在構架橫梁12的制動座30上。車輪踏面清掃裝置26 安裝在構架橫梁12上。
對于拖車構架T，在鄰近前、后車輪13處，設有軸盤卡鉗制動器27。軸盤卡鉗 制動器27安裝在構架橫梁12的制動座30上。
如本實施例所述，轉向架采用單牽引拉桿結構、軸箱前后蓋及齒輪箱采用鋁合 金材料等，在優化構架組成1各部分連接結構的基礎上，采用耐候鋼材料的構架重 量得以進一步降低，從而實現了整體轉向架的輕量化設計。
每一節車體7中，其構架組成1的端部下方設置一安裝座31，安裝座31通過螺 栓32縱向地連接一車端減振器33。
在每一節車體7下方橫向地設置有2個半主動減振器34，連接半主動減振器34 的控制裝置安裝在車體7上。
在半主動減振器34兩端分別連接有車體側安裝座35和構架側安裝座36，車體 側安裝座35套裝在中心銷21上，構架側安裝座36安裝在構架輔助梁37上。
如上內容，結合附圖本實施例僅就本實用新型的優選實施例進行了描述。對于 所屬領域技術人員來說可以據此得到啟示，而直接推導出符合本設計構思的其他替 代結構，由此得到的其他結構特征也應屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種高速輕量化無搖枕轉向架，包括有承載并連接各部件的構架組成(1)、連接構架組成(1)與輪對(6)的輪對定位裝置(2)，連接車體(7)與構架組成(1)的二系懸掛及牽引裝置(3)，其特征在于連接在輪對(6)上的軸箱體(9)具有相互連接的、鋁合金材質的前蓋和后蓋；輪對(6)包括設在空心車軸(15)兩端的車輪(13)，空心車軸(15)與軸箱體(9)采用密封式圓錐滾珠軸承(17)進行連接；在構架組成(1)的端部下方設置一安裝座(31)，安裝座(31)通過螺栓(32)縱向地連接一車端減振器(33)。
2、 根據權利要求l所述的高速輕量化無搖枕轉向架，其特征在于在車體(7) 下方橫向地設置有至少1個半主動減振器(34)，連接半主動減振器(34)的控制 裝置安裝在車體(7)上；在半主動減振器(34)兩端分別連接有車體側安裝座(35)和構架側安裝座(36)， 車體側安裝座(35)套裝在中心銷(21)上，構架側安裝座(36)安裝在構架輔助 梁(37)上。
3、 根據權利要求2所述的高速輕量化無搖枕轉向架，其特征在于在構架組成 (1)與輪對(6)之間，設置一牽引驅動裝S(4);所述的牽引驅動裝置(4)，包括有牽引電機(14)、由鋁合金材質制成的齒輪箱(16)， 齒輪箱(16)套設在空心車軸(15)上；齒輪箱(16)與牽引電機(14)通過齒輪形撓性連接器進行連接，齒輪箱(16) 的齒輪組壓裝于空心車軸(15)。
4、 根據權利要求3所述的高速輕量化無搖枕轉向架，其特征在于所述的二系 懸掛及牽引裝置(3)，具有與車體(7)的底架相連接的、至少2個空氣彈簧(19);其中心銷(21)的一端與車體(7)連接，另一端與牽引拉桿(22)連接； 牽引拉桿(22)的一端連接中心銷(21)，其另一端安裝于構架組成(1)的牽 引拉桿座。
5、 根據權利要求2或4所述的高速輕量化無搖枕轉向架，其特征在于在車體 (7)和構架組成(1)之間，設置有高度控制閥(18)和抗蛇形減振器(24);在構架組成(1)上設有垂向止擋和橫向止擋(23)。
6、 根據權利要求5所述的高速輕量化無搖枕轉向架，其特征在于所述的輪對 定位裝置(2)，其一端通過軸箱彈簧(11)與構架組成(1)的彈簧筒(28)連接， 另一端通過定位節點(5)與構架組成(1)的定位臂(29)連接。
7、 根據權利要求6所述的高速輕量化無搖枕轉向架，其特征在于在軸箱體(9) 與其上方的構架組成(1)之間，設有垂向油壓減振器(10)。
8、 根據權利要求4所述的高速輕量化無搖枕轉向架，其特征在于在鄰近前、 后車輪(13)處分別設有輪盤卡鉗制動器(25)和車輪踏面清掃裝置(26);輪盤卡鉗制動器(25)安裝在構架橫梁(12)的制動座(30)上； 車輪踏面清掃裝置(26)安裝在構架橫梁(12)上。
9、 根據權利要求2所述的高速輕量化無搖枕轉向架，其特征在于在鄰近前、 后車輪(13)處，設有軸盤卡鉗制動器(27)，軸盤卡鉗制動器(27)安裝在構架橫 梁(12)的制動座(30)上。
專利摘要本實用新型所述高速輕量化無搖枕轉向架，采用一種無搖枕結構的構架組成、并在輪對和軸梁式軸箱定位方式上進行輕量化結構改進，在保證機械強度的前提下，實現轉向架主要部件結構的簡化、減小重量，以滿足時速200公里以上軌道車輛的提速要求。其主要具有承載并連接各部件的構架組成，連接構架組成與輪對的輪對定位裝置，連接車體與構架組成的二系懸掛及牽引裝置。連接在輪對上的軸箱體具有相互連接的、鋁合金材質的前蓋和后蓋。輪對包括設在空心車軸兩端的車輪，空心車軸與軸箱體采用密封式圓錐滾珠軸承進行連接。在構架組成的端部下方設置一安裝座，安裝座通過螺栓縱向地連接一車端減振器。
文檔編號B61F5/24GK201198319SQ200820124999
公開日2009年2月25日 申請日期2008年8月5日 優先權日2008年8月5日
發明者張曙光, 李言義, 俊 林, 軍 王 申請人:鐵道部運輸局;南車四方機車車輛股份有限公司