專利名稱：一種軌道工程車輛用電傳動轉向架的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種應用于鐵路工程領域的轉向架裝置，尤其是ー種應用于大型軌道工程車輛的新型電カ驅動轉向架。
技術背景 轉向架-現代車輛的走行部大部分都采用轉向架形式，其主要作用有1、承受車架以上各部分的重量；2、保證必要的黏著；3、運行時使車輛有良好的平穩性和穩定性；4、保證車輛順利通過曲線；5、產生必要的制動力。目前大型軌道工程車輛都是由內燃機通過液壓、液力傳動或者機械傳動給轉向架提供動力。采用液壓或液力傳動時效率在0. 7 0. 8之間，效率較低，同時需要安裝大量的油路管線，密封不良時會造成環境污染，并且維護、檢修困難。雖然采用機械傳動效率較高，但是傳動裝置結構復雜占用的空間大，大部分的養路機械底架下部都帶有工作裝置空間緊湊難以布置下機械傳動系統。現有的電傳動轉向架一般使用在城軌車輛、機車車輛或高速動車車輛上。根據電機的支撐形式一般分為兩種I、軸支撐式牽引電機電傳動轉向架。牽引電機一側與構架彈性連接，令一側支撐在輪對上有兩種形式牽引電機通過報軸承非彈性的抱合在車軸上；牽引電機通過空心軸或弾性元件彈性的支撐在兩個車輪上。可以采用雙側減速箱進行雙邊傳動。一般使用在低速大功率機車上。2、架支撐式牽引電機電傳動轉向架。牽引電機完全坐落在轉向架構架上，成剛性連接，電機輸出軸連接弾性聯軸器、減速箱、輪對傳動，結構簡單緊湊。采用單側減速箱單邊傳動，一般使用在城軌或機車車輛上。或者牽引電機安裝在車體底架上，采用萬向軸進行轉動。采用單側減速箱單邊傳動，大多使用在高速動車車輛上面。城軌車輛所使用的電傳動轉向架軸重一般< 18. 5t，軸距在2500mm左右，車輪直徑為840左右。轉向架采用整體焊接式H型變截面箱型構架形式，一般為無端梁結構形式；軸箱可采用轉臂、拉桿、人字橡膠堆等多種定位形式；一系懸掛為鋼彈簧或橡膠堆，ニ系懸掛通常采用空氣彈簧或者鋼彈簧；一般在一系或ニ系懸掛處設置有垂向減振器，構架與車底架間設置有橫向、垂向減振器；基礎制動裝置可采用踏面、軸盤、輪盤三種制動形式；一般安裝有抗側滾系統；牽引方式可采用拉桿或中心銷牽引等方式。而機車電傳動轉向架車輪直徑比軌道工程車輛車輪直徑大得多，電機功率也大得多，采用機車轉向架造成極大的浪費并且與軌道車輛整體不協調；城軌車輛軸重一般^ 15. 5t，而現有的ー些大型養路機械軸重在21t左右，不能滿足使用要求；城軌車輛ニ系懸掛采用空氣彈簧、鋼彈簧等撓度一般都較大，較大的ニ系撓度對有些養路機械如打磨車等可能影響其工作系統的精度；一般軌道工程車輛底架下部都帶有工作裝置，空間都比較緊湊，轉向架軸距一般在1800 2100mm之間，現有的城軌車輛轉向架軸距大、轉向架較長，使用在工程車輛上時影響車輛的下部使用空間。[0009]因此，目前現有電傳動轉向架不適合使用在軌道工程車輛上，研制開發ー種應用于軌道工程車輛上的轉向架成為亟待解決的技術問題。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種軌道工程車輛用電傳動轉向架裝置，該裝置解決了現有轉向架裝置傳動效率較低、結構復雜、占用空間大而且造成環境污染、維護檢修困難，難以適用于大部分養路機械底架下部緊湊的工作空間的技術問題。為了實現上述實用新型目的，本實用新型具體提供了 ー種軌道工程車輛用電傳動轉向架裝置的技術實現方案，一種軌道工程車輛用電傳動轉向架，包括構架、軸箱裝置、輪對、基礎制動裝置、懸掛裝置、動カ傳動裝置、牽引裝置和承載裝置，輪對和構架之間設置有軸箱裝置，基礎制動裝置設置在構架上靠近輪對的位置，懸掛裝置設置在構架與軸箱裝置之間，動カ傳動裝置呈斜對稱地布置在轉向架的兩個相對邊側，動カ傳動裝置包括牽引電機、齒輪箱和弾性聯軸器，轉向架的兩個邊側分別安裝ー個牽引電機，每個輪對上安裝有一個減速箱，牽引電機與齒輪箱之間通過弾性聯軸器進行連接，牽引裝置設置在構架上，用于連接轉向架和車體以傳動牽弓I力，承載裝置設置在構架上，用干支撐車體。·作為本實用新型一種軌道工程車輛用電傳動轉向架技術方案的進ー步改進，構架采用日字形整體焊接結構，構架包括端梁、側梁和橫梁，橫梁采用箱型梁式結構，橫梁上設置有電機安裝座、齒輪箱吊掛座、旁承盒和下心盤座；側梁采用變截面箱型梁式結構，側梁上設置有液壓減振器座、上拉桿安裝座、下拉桿安裝座、彈簧座；端梁上設置有単元制動器安裝座作為本實用新型一種軌道工程車輛用電傳動轉向架技術方案的進ー步改進，軸箱裝置采用上下拉桿定位結構，軸箱裝置包括軸箱、上拉桿和下拉桿，上拉桿和下拉桿連接在構架和軸箱之間，上拉桿和下拉桿的端部設置有橡膠套，用于限制軸箱與構架之間橫向與縱向的相對位移。作為本實用新型一種軌道工程車輛用電傳動轉向架技術方案的進ー步改進，在軸箱與構架之間還設置有橫向止擋和起吊裝置。作為本實用新型一種軌道工程車輛用電傳動轉向架技術方案的進ー步改進，基礎制動裝置包括単元制動器，在輪對的每個車輪兩側均設置有単元制動器，単元制動器采用雙側閘瓦踏面制動結構，八個單元制動器在轉向架中心線上成對稱分布。作為上述本實用新型一種軌道工程車輛用電傳動轉向架的另ー種技術方案，基礎制動裝置包括単元制動器，在輪對的每個車輪ー側設置有単元制動器，単元制動器采用單側閘瓦踏面制動結構，四個單元制動器在轉向架中心線上成對稱分布。作為本實用新型一種軌道工程車輛用電傳動轉向架技術方案的進ー步改進，懸掛裝置包括鋼彈簧和液壓減振器，每個軸箱上安裝有兩組鋼彈簧和ー個液壓減振器。作為本實用新型一種軌道工程車輛用電傳動轉向架技術方案的進ー步改進，牽弓I裝置包括下心盤，下心盤的一端通過下心盤安裝座安裝在構架的橫梁上，另一端通過上心盤與車體相連。作為本實用新型一種軌道工程車輛用電傳動轉向架技術方案的進ー步改進，承載裝置包括旁承，旁承采用長行程橡膠彈性旁承，旁承通過回轉阻尼抑制轉向架的蛇形運動。[0020]作為本實用新型一種軌道工程車輛用電傳動轉向架技術方案的進ー步改進，側梁采用圓弧過渡形狀保證與橫梁的連接高度和軸箱的安裝空間，端梁采用圓管或方鋼結構。通過實施上述本實用新型一種軌道工程車輛用電傳動轉向架的技術方案，具有以下技術效果I、本實用新型轉向架交流電傳動的效率可以達到0.86 0.9之間，傳動高效且清潔；2、本實用新型從車輛上輸送的電流驅動安裝在構架上的電機通過彈性聯軸節和齒輪箱帶動輪對，結構緊湊且傳動功率大；3、本實用新型能實現低恒速、高扭矩或高速的輸出，井能滿足絕大部分軌道車輛的運用要求。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實用新型軌道工程車輛用電傳動轉向架ー種具體實施方式
的結構俯視圖；圖2是本實用新型軌道工程車輛用電傳動轉向架ー種具體實施方式
的結構主視圖；圖3是本實用新型軌道工程車輛用電傳動轉向架ー種具體實施方式
構架部分的結構俯視圖；圖4是本實用新型軌道工程車輛用電傳動轉向架ー種具體實施方式
構架部分的結構主視圖；圖5是本實用新型軌道工程車輛用電傳動轉向架ー種具體實施方式
軸箱部分的結構示意圖；圖中1-構架，2-輪對，3-単元制動器，4-旁承，5-下心盤，6-齒輪箱，7-彈性聯軸器，8-牽引電機，9-軸箱，10-鋼彈簧，11-液壓減振器，12-端梁，13-側梁，14-液壓減振器座，15-橫梁，16-旁承盒，17-下心盤安裝座，18-齒輪箱吊掛座，19-電機安裝座，20-單元制動器安裝座，21-上拉桿安裝座，22-橫向止檔，23-下拉桿安裝座，24-彈簧座，25-下拉桿，26-軸箱組成，27-起吊裝置，28-上拉桿，29-橡膠套。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。如附圖I至附圖5中所示，給出了本實用新型一種軌道工程車輛用電傳動轉向架的具體實施例，
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進ー步說明。[0034]如附圖I所示的一種軌道工程車輛用電傳動轉向架的具體實施方式
，包括構架1、軸箱裝置、輪對2、基礎制動裝置、懸掛裝置、動カ傳動裝置、牽引裝置和承載裝置，輪對2和構架I之間設置有軸箱裝置，基礎制動裝置設置在構架上靠近輪對2的位置，懸掛裝置設置在構架I與軸箱裝置之間，動カ傳動裝置呈斜對稱地布置在轉向架的兩個相對邊側，動カ傳動裝置包括牽引電機8、齒輪箱6和弾性聯軸器7，轉向架的兩個邊側分別安裝ー個牽引電機8，每個輪對2上安裝有一個減速箱6，牽弓I電機8與齒輪箱6之間通過弾性聯軸器7進行連接，牽引裝置設置在構架I上，用于連接轉向架和車體以傳動牽引力，承載裝置設置在構架I上，用干支撐車體。本實用新型具體實施方式
中描述的電傳動轉向架的動カ傳動裝置是ー套減速裝置，使用滿足工程車輛使用特點的牽引電機驅動動カ輪對。輪對2承載著整個車重，通過輪軌間的黏著產生牽引力或制動力，并且通過車輪的回轉實現車輛的運行。本實用新型轉向架的輪對2采用符合相關標準的車軸和車輪壓裝而成，輪徑840_，軸重彡21t。如附圖3所示的構架I采用日字形整體焊接結構，構架I進ー步包括端梁12、側梁13和橫梁15，橫梁15采用箱型梁式結構，橫梁15上設置有電機安裝座19、齒輪箱吊掛座18、旁承盒16和下心盤座17 ;側梁13采用變截面箱型梁式結構，側梁13上設置有液壓減振器座14、上拉桿安裝座21、下拉桿安裝座23、彈簧座24 ;端梁12上設置有單元制動器安裝座20。側梁13進ー步采用圓弧過渡形狀保證與橫梁15的連接高度和軸箱9的安裝空間，端梁12進ー步采用圓管或方鋼結構。如附圖5所示的軸箱裝置采用上下拉桿定位結構，軸箱是聯系構架與輪對的活動關節，保證輪對的回轉運動并且使輪對相對于構架有適當的橫向、縱向等位移。軸箱裝置進ー步包括軸箱9、上拉桿28和下拉桿25，上拉桿28和下拉桿25連接在構架I和軸箱9之間，上拉桿28和下拉桿25的端部設置有橡膠套29，用于限制軸箱9與構架I之間橫向與縱向的相對位移，實現彈性定位。軸箱9采用上下拉桿定位方式，上拉桿28和下拉桿25兩端與構架I和軸箱9銷接，上拉桿28和下拉桿25可以容許軸箱9與構架I在上下方向有較大的位移。如附圖4所示，在軸箱9與構架I之間還進一步設置有橫向止擋22和起吊裝置27。如附圖I所示，基礎制動裝置進ー步包括単元制動器3，在輪對2的每個車輪兩側均設置有単元制動器3，単元制動器3采用雙側閘瓦踏面制動結構，八個單元制動器3在轉向架中心線上成對稱分布。作為本實用新型的另ー種具體實施方式
，若相關制動條件允許時，在輪對2的每個車輪ー側設置有単元制動器3，単元制動器3采用單側閘瓦踏面制動結構，四個單元制動器3在轉向架中心線上成對稱分布。如附圖2所示，懸掛裝置進ー步包括鋼彈簧10和液壓減振器11，本實用新型轉向架為一系懸掛系統，每個軸箱9上安裝有兩組鋼彈簧10和一個液壓減振器11，根據車輛差異設置鋼彈簧10和液壓減振器11合理的參數。牽引裝置進ー步包括下心盤5，下心盤5的一端通過下心盤安裝座17安裝在構架I的橫梁15上，另一端通過上心盤與車體相連。承載裝置進ー步包括旁承4，旁承4采用長行程橡膠彈性旁承，旁承4通過調整合適的回轉阻尼抑制轉向架的蛇形運動。本實用新型具體實施方式
所描述的軌道工程車輛用電傳動轉向架裝置采用一系懸掛、液壓減振、心盤旁承承載和心盤牽引的方式，同時在轉向架每側斜對稱布置ー套采用電カ驅動系統的動カ傳動裝置。轉向架的整體結構由焊接式的構架I、軸箱拉桿定位系統、輪對2、軸箱裝置、基礎制動裝置、懸掛裝置、動カ傳動裝置、牽引裝置和承載裝置等組成。構架I通過安裝在側梁13下部的上拉桿安裝座21和下拉桿安裝座23與軸箱裝置連接，軸箱裝置壓裝在輪對2的軸頸的軸承上，并與輪對連接；輪對2的內側一端安裝有齒輪箱6，齒輪箱6通過彈性聯軸器7與安裝在構架I的橫梁15上的牽引電機8連接，構架I的每個側梁13和端梁12上都安裝有兩個對稱布置的単元制動器3，通過安裝在構架I的橫梁15上的下心盤5與旁承4共同承載車體。軌道工程車輛用電傳動轉向架通過安裝在構架I與軸箱9之間的懸掛裝置傳導和衰減垂向力。弾性聯軸器7與軸箱9的上拉桿28和下拉桿25上的橡膠套29確保輪對2與構架I之間有適當的橫動量。同時設置在構架I與軸箱9之間的橫向止擋22確保輪對2的橫動量在一定的范圍內。轉向架整體起吊時通過軸箱9上的起吊裝置27避免構架I與輪對2的分離。車輛做牽引運動時，牽引電機8運轉通過彈性聯軸器7和齒輪箱6驅動輪對2，通過輪對2兩側的軸箱9的上拉桿28和下拉桿25傳遞給構架1，然后再由下心盤5將牽引力傳遞給車體。車輛制動時由單元制動器3將制動カ傳遞給輪對2，再由軸箱9的拉桿系統傳遞給構架1，然后由構架I上的下心盤5將制動カ傳導給車體使車輛制動。·
·[0041]本實用新型具體實施方式
所描述的軌道工程車輛用電傳動轉向架可滿足如下的性能參數及尺寸要求
軸示Bo-B。
軸距<2200_
軸重<21t
軸頸中心距1956mm
車輪直徑840mm
軌距1435mm
一系靜撓度<105_
設計速度100km/h
通過最小曲線半徑IOOm本實用新型具體實施方式
所描述的軌道工程車輛用電傳動轉向架整體結構簡単、穩定可靠、便于檢修和維護，能滿足大型軌道工程機械大軸重、小軸距的使用特點。本實用新型電傳動轉向架軸重可達21t，遠大于現有的城軌電傳動轉向架軸重，可滿足大部分軌道工程機械的使用。同時轉向架的軸距小于2200_，結構緊湊可節省適量的車輛下部工作空間。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍情況下，都可利用上述掲示的方法和技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術方案保護的范 圍內。
權利要求1.一種軌道工程車輛用電傳動轉向架，其特征在于，包括構架(I)、軸箱裝置、輪對(2)、基礎制動裝置、懸掛裝置、動力傳動裝置、牽引裝置和承載裝置，所述的輪對(2)和構架(I)之間設置有軸箱裝置，所述的基礎制動裝置設置在構架上靠近輪對(2)的位置，所述的懸掛裝置設置在構架(I)與軸箱裝置之間，所述的動力傳動裝置呈斜對稱地布置在轉向架的兩個相對邊側，所述的動力傳動裝置包括牽引電機(8)、齒輪箱(6)和彈性聯軸器(7)，轉向架的兩個邊側分別安裝一個牽引電機(8)，每個輪對(2)上安裝有一個減速箱￠)，所述的牽引電機(8)與齒輪箱(6)之間通過彈性聯軸器(7)進行連接，所述的牽引裝置設置在構架(I)上，用于連接轉向架和車體以傳動牽引力，所述的承載裝置設置在構架(I)上，用于支撐車體。
2.根據權利要求I所述的一種軌道工程車輛用電傳動轉向架，其特征在于所述的構架(I)采用日字形整體焊接結構，構架(I)包括端梁(12)、側梁(13)和橫梁(15)，所述的橫梁(15)采用箱型梁式結構，橫梁(15)上設置有電機安裝座(19)、齒輪箱吊掛座(18)、旁承盒(16)和下心盤座(17);所述的側梁(13)采用變截面箱型梁式結構，側梁(13)上設置有液壓減振器座(14)、上拉桿安裝座(21)、下拉桿安裝座(23)、彈簧座(24);所述的端梁(12)上設置有單元制動器安裝座(20)。
3.根據權利要求I或2所述的一種軌道工程車輛用電傳動轉向架，其特征在于所述的軸箱裝置采用上下拉桿定位結構，軸箱裝置包括軸箱(9)、上拉桿(28)和下拉桿(25)，所述的上拉桿(28)和下拉桿(25)連接在構架(I)和軸箱(9)之間，上拉桿(28)和下拉桿(25)的端部設置有橡膠套(29)，用于限制軸箱(9)與構架(I)之間橫向與縱向的相對位移。
4.根據權利要求3所述的一種軌道工程車輛用電傳動轉向架，其特征在于在所述的軸箱(9)與構架⑴之間還設置有橫向止擋(22)和起吊裝置(27)。
5.根據權利要求1、2、4中任一權利要求所述的一種軌道工程車輛用電傳動轉向架，其特征在于所述的基礎制動裝置包括單元制動器(3)，在所述輪對(2)的每個車輪兩側均設置有單元制動器(3)，所述的單元制動器(3)采用雙側閘瓦踏面制動結構，八個單元制動器(3)在轉向架中心線上成對稱分布。
6.根據權利要求1、2、4中任一權利要求所述的一種軌道工程車輛用電傳動轉向架，其特征在于所述的基礎制動裝置包括單元制動器(3)，在所述輪對(2)的每個車輪一側設置有單元制動器(3)，所述的單元制動器(3)采用單側閘瓦踏面制動結構，四個單元制動器(3)在轉向架中心線上成對稱分布。
7.根據權利要求5所述的一種軌道工程車輛用電傳動轉向架，其特征在于所述的懸掛裝置包括鋼彈簧(10)和液壓減振器(11)，每個軸箱(9)上安裝有兩組鋼彈簧(10)和一個液壓減振器(11)。
8.根據權利要求7所述的一種軌道工程車輛用電傳動轉向架，其特征在于所述的牽引裝置包括下心盤(5)，所述下心盤(5)的一端通過下心盤安裝座(17)安裝在構架(I)的橫梁(15)上，另一端通過上心盤與車體相連。
9.根據權利要求8所述的一種軌道工程車輛用電傳動轉向架，其特征在于所述的承載裝置包括旁承(4)，所述的旁承(4)采用長行程橡膠彈性旁承，旁承(4)通過回轉阻尼抑制轉向架的蛇形運動。
10.根據權利要求8所述的一種軌道工程車輛用電傳動轉向架，其特征在于所述的側梁(13)采用圓弧過渡形狀保證與橫梁(15)的連接高度和軸箱(9)的安裝空間，所述的端梁(12)采用圓管或方鋼結構。
專利摘要本實用新型公開了一種軌道工程車輛用電傳動轉向架，包括構架、軸箱裝置、輪對、基礎制動裝置、懸掛裝置、動力傳動裝置、牽引裝置和承載裝置，輪對和構架之間設置有軸箱裝置，基礎制動裝置設置在構架上靠近輪對的位置，懸掛裝置設置在構架與軸箱裝置之間，動力傳動裝置呈斜對稱布置在轉向架的兩邊側，動力傳動裝置包括牽引電機、齒輪箱和彈性聯軸器，轉向架的兩個邊側分別安裝一個牽引電機，每個輪對上安裝有一個減速箱，牽引電機與齒輪箱之間通過彈性聯軸器連接，牽引裝置和承載裝置均設置在構架上。本實用新型解決了現有技術傳動效率低、結構復雜、占用空間大且易造成環境污染、維護檢修困難、難以適用于養路機械底架下部緊湊空間的技術問題。
文檔編號B61C9/38GK202413820SQ20122004456
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月12日 優先權日2012年2月12日
發明者李瑞霞, 肖少坤 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司, 株洲時代電子技術有限公司