三点弹性架悬直驱式驱动装置的制作方法

本发明涉及轨道交通车辆技术领域，尤其涉及一种三点弹性架悬直驱式驱动装置。

背景技术：

转向架具有承载、驱动、缓冲、导向和制动作用，是轨道车辆中的重要部件。动车组转向架采用两系弹簧悬挂系统，从轮对开始向上到一系悬挂装置以下部分的质量称为转向架的簧下质量。簧下质量影响轮轨作用力，进而制约动车组速度的提升。

现有的转向架采用电机驱动齿轮箱，经由齿轮箱内多个相互啮合的齿轮将扭矩传递至齿轮进而驱动轮对旋转。整个传动机构比较复杂，齿轮箱的存在导致簧下质量较高。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种三点弹性架悬直驱式驱动装置，用以解决现有技术中转向架驱动结构复杂导致簧下质量高的的缺陷，实现簧下质量的减轻以提高动车组的运行速度。

本发明实施例提供一种三点弹性架悬直驱式驱动装置，包括悬挂架、轮对及驱动电机，还包括第一传动机构、第二传动机构及传动轴，所述驱动电机悬挂于所述悬挂架，所述传动轴插设于所述驱动电机的动子内，所述传动轴套设于所述轮对的车轴，所述驱动电机的输出轴通过所述第一传动机构与所述传动轴的一端相连以便将动力传递至所述传动轴，所述传动轴的另一端通过所述第二传动机构与所述轮对的车轴相连，所述驱动电机通过三点式弹性悬挂机构与所述悬挂架相连。

根据本发明一个实施例的三点弹性架悬直驱式驱动装置，所述悬挂架包括悬挂座及横设在所述悬挂座上的悬挂梁，所述悬挂座通过所述三点式弹性悬挂机构与所述驱动电机相连。

根据本发明一个实施例的三点弹性架悬直驱式驱动装置，所述三点式悬挂机构包括两根吊杆，每一所述吊杆的一端与所述悬挂座相连，每一所述吊杆的另一端与所述驱动电机相连，所述驱动电机构造有安装座，所述悬挂座与所述安装座通过橡胶关节相连。

根据本发明一个实施例的三点弹性架悬直驱式驱动装置，所述吊杆与所述悬挂架弹性连接和/或所述吊杆通过橡胶关节与所述驱动电机弹性连接。

根据本发明一个实施例的三点弹性架悬直驱式驱动装置，所述悬挂座与两个所述吊杆相连的位置点和所述悬挂座与所述安装座相连的位置点三点顺次相连形成等腰三角形，所述悬挂座与所述安装座相连的位置为所述等腰三角形的顶点。

根据本发明一个实施例的三点弹性架悬直驱式驱动装置，所述第一传动机构与所述第二传动机构均为六连杆连接扣，所述驱动电机的输出轴上固定连接电机连接盘，所述轮对的车轴上套接固定有传动盘，所述传动轴的两端分别固定安装有第一连接盘与第二连接盘，所述第一连接盘与所述电机连接盘和所述第二连接盘与所述传动盘分别通过一个所述六连杆连接扣相连。

根据本发明一个实施例的三点弹性架悬直驱式驱动装置，所述第一连接盘、所述第二连接盘、所述电机连接盘与所述传动盘的周向分别设有三个支耳，所述第一连接盘的三个支耳与所述电机连接盘的三个支耳交错分布并通过一个所述六连杆连接扣相连，所述第二连接盘的三个支耳与所述传动盘的三个支耳交错分布并通过另一所述六连杆连接扣相连。

根据本发明一个实施例的三点弹性架悬直驱式驱动装置，还包括轴箱，所述轴箱位于所述轮对的内侧，所述驱动电机布设在两个所述轴箱之间。

根据本发明一个实施例的三点弹性架悬直驱式驱动装置，所述传动轴呈中空的锥台状，所述传动轴的大径端相比于所述传动轴的小径端更靠近所述驱动电机的动力输出端。

根据本发明一个实施例的三点弹性架悬直驱式驱动装置，所述驱动电机为永磁电机。

本发明实施例提供的三点弹性架悬直驱式驱动装置，驱动电机套设在出的传动轴上，传动轴套设在轮对的车轴上，从而使驱动电机间接套接在轮对的车轴上并通过传动轴传递动力；相比于传统电机布设在轮对与一系悬挂装置下方的安装方式，驱动电机借助三点式弹性悬挂机构设置在悬挂架的下方并套设在轮对的车轴上，空间占用小，有助于减轻轮对至一系悬挂装置以下部分的质量，有效提升动车组的运行速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的三点弹性架悬直驱式驱动装置的分解图；

图2是本发明实施例提供的三点弹性架悬直驱式驱动装置的立体图；

图3是本发明实施例提供的三点弹性架悬直驱式驱动装置的剖视图。

附图标记：

1、悬挂架；101、悬挂座；102、悬挂梁；2、轮对；3、驱动电机；301、安装座；302、吊杆安装座；303、减震座；4、第一传动机构；5、第二传动机构；6、传动轴；601、第一连接盘；602、第二连接盘；7、吊杆；8、减震器；81、转接件；9、电机连接盘；10、传动盘；11、轴箱；12、轴承；13、第一橡胶关节；14、制动轮盘；15、第二橡胶关节。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”的方向均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例提供的三点弹性架悬直驱式驱动装置包括悬挂架1、轮对2、驱动电机3、第一传动机构4、第二传动机构5及传动轴6。其中，悬挂架1用于为驱动电机3的安装提供安装位。驱动电机3采用永磁电机，驱动电机3悬挂安装在悬挂架1上。传动轴6插设在驱动电机3的动子内，传动轴6套设在轮对2的车轴上。驱动电机3的输出轴通过第一传动机构4与传动轴6相连，在驱动电机3的带动下，传动轴6在驱动电机3的动子内转动。传动轴6的另一端通过第二传动机构5与轮对2的车轴相连。驱动电机3通过三点式弹性悬挂机构与悬挂架1相连。需要说明的是，传动轴6的外壁与驱动电机3的动子间隙配合，传动轴6可以在驱动电机3的动子内旋转。

本发明实施例提供的三点弹性架悬直驱式驱动装置，驱动电机3套设在出的传动轴6上，传动轴6套设在轮对2的车轴上，从而使驱动电机3间接套接在轮对2的车轴上并通过传动轴6传递动力。相比于传统电机布设在轮对与一系悬挂装置下方的安装方式，驱动电机3借助三点式弹性悬挂机构设置在悬挂架1的下方并套设在轮对2的车轴上，空间占用小，部分电机的重量由悬挂架1承受，减轻轮对2至一系悬挂装置以下部分的质量，从而使动车组具有较高的临界速度，有效提升动车组的运行速度。同时，还有助于改善轮轨的相互作用力，延长动车组及车辆的使用寿命。相比于传统电机驱动方式，本发明实施例提供的三点弹性架悬直驱式驱动装置，借助三点式弹性悬挂机构实现驱动电机3与悬挂架1的弹性连接，相比于刚性连接，振动更小，乘车体验更好。

如图1所示，悬挂架1包括悬挂座101及横向设置在悬挂座101上的悬挂梁102。悬挂座101通过三点式弹性悬挂机构与驱动电机3相连。其中，悬挂座101包括第一悬挂臂、第二悬挂臂及第三悬挂臂，第一悬挂臂与第三悬挂臂相对设置，第二悬挂臂的两端分别与第一悬挂臂和第二悬挂臂固定连接。当然，第一悬挂臂、第二悬挂臂和第三悬挂臂也可以一体成型。悬挂梁102固定安装在第一悬挂臂与第三悬挂臂的中部。如图1，第一悬挂臂和第三悬挂臂的中部分别设有安装孔，悬挂梁102为圆柱形杆体，该圆柱形杆体与安装孔过盈配合或插装后焊接固定。需要说明的是，横向指的是驱动电机3输出轴的延伸方向。除此之外，悬挂座101也可以为四个悬挂臂围成的方形框或者两个悬挂臂组装成的v型结构。相比于四个悬挂臂围成的方形框结构，三个悬挂臂或者两个悬挂臂的结构形式更加轻便，有助于减小簧下质量。三点式弹性悬挂机构安装在悬挂座101的悬挂臂上。

在上述实施例基础上，三点式悬挂机构包括两根吊杆7，每一根吊杆7的一端与悬挂架1中的悬挂座101相连，吊杆7的另一端与驱动电机3相连。如图1所示，驱动电机3上构造有安装座301，悬挂座101与安装座301通过第二橡胶关节15相连。继续参阅图1，驱动电机3上还构造有两个吊杆安装座302，两根吊杆7分别安装在驱动电机3上的两个吊杆安装座302上以实现吊杆7与驱动电机3的连接。具体地，吊杆7的一端或两端安装有橡胶关节。比如，吊杆7通过橡胶关节与悬挂架1中的悬挂臂相连，吊杆7的另一端与驱动电机3通过第二橡胶关节15连接；当然，也可以仅在吊杆7与驱动电机3的连接处安装橡胶关节；或者在吊杆7的两端分别设置橡胶关节。在本发明实施例中，悬挂座101与安装座301通过第二橡胶关节15相连。具体地，安装座301设有通孔，第二橡胶关节15的圆柱段安装在通孔内，第二橡胶关节15的中间轴两翼分别与悬挂座101相连。

另外，本发明实施例提供的驱动电机3上还构造有减震座303，减震器8的一端通过橡胶关节与减震座303弹性连接，减震器8的另一端通过橡胶关节与转接件81如座体弹性连接。转接件81用于焊接固定在转向架构架上。

在上述实施例基础上，两根吊杆7与驱动电机3相连的两个位置点及悬挂座101与驱动电机3相连的位置点沿顺时针或逆时针顺次相连形成等腰三角形，其中悬挂座101与安装座301的连接点为等腰三角形的顶点。如图1和2所示，安装座301与吊杆安装座302顺次相连形成三角形结构，利用三角形的稳定性确保驱动电机3的连接稳固。其中，两个吊杆安装座302沿驱动电机3的轴向布置在驱动电机3的同一侧，安装座301布设在驱动电机3的另一侧。

其中，第一传动机构4与第二传动机构5均为六连杆连接扣。如图1所示，六连杆连接扣可以为直联动的六连杆，除此之外，六连杆连接扣还可以为分叉联动的六连杆。第一传动机构4与第二传动机构5两者可以相同，均为直联动或者分叉联动的六连杆，也可以不同，对此，本发明实施例不做具体限定。驱动电机3的输出轴上通过螺栓、销连接或过盈配合固定连接电机连接盘9，轮对2的车轴上过盈配合固定安装有传动盘10，传动轴6的两端分别固定安装有第一连接盘601与第二连接盘602，第一连接盘601与电机连接盘9及第二连接盘602与传动盘10分别通过一个六连杆连接扣相连。本发明实施例提供的三点弹性悬架直驱式驱动装置，借助六连杆扣式的第一传动机构4和第二传动机构5将其驱动电机3的扭矩平稳传递至轮对2的车轴。

在上述实施例基础上，第一连接盘601、第二连接盘602、电机连接盘9和传动盘10的周向分别设有三个支耳。其中，第一连接盘601的三个支耳与电机连接盘9的三个支耳交错分布并通过一个六连杆连接扣相连。具体地，第一连接盘601的支耳相邻两侧均为电机连接盘9的支耳，电机连接盘9的每一支耳的相邻两侧均为电机连接盘9的支耳，每一支耳上设有两个螺栓孔。六连杆连接扣中的每一段连接杆通过螺栓连接第一连接盘601的一个支耳及与该支耳相邻的电机连接盘9的一个支耳。同样的，第二连接盘602的三个支耳与传动盘10的三个支耳交错分布并通过一个六连杆连接扣相连，对此，不再详细陈述。

在本发明实施例中，三点弹性架悬直驱式驱动装置还包括轴箱11。轴箱11位于轮对2的内侧，驱动电机3布设在两个轴箱11之间。如图1所示，轴箱11通过轴承12安装在轮对2的车轴上；轴承12的内环与轮对2的车轴固定连接，轴承12的外环与轴箱11固定连接。在驱动电机3的带动下，轮对2的车轴转动，借由轴承12将动力传递至轴箱11，轴箱11远离轮对2的一端通过第一橡胶关节13与转向架构架相连。本发明实施例提供的三点弹性架悬直驱式驱动装置，轴箱内置，相比于传统的轴箱外置，横向长度小，从而有助于减小车体的横向宽度，减小风阻，提高车体的运行速度。

如图3所示，传动轴6为中空的锥台状，传动轴6的大径端相比于传动轴6的小径端更靠近驱动电机3的动力输出端。如图3所示，驱动电机3的输出轴插接固定电机连接盘9，电机连接盘9通过第一传动机构4与套接在传动轴6大径端的第一连接盘601相连。第二连接盘602套接固定在传动轴6的小径端，第二连接盘602通过第二传动机构5与传动轴6相连。

如图1所示，本发明实施例提供的三点弹性架悬直驱式驱动装置还包括四个制动轮盘14，四个制动轮盘14两两为一对，共有两对，每对制动轮盘14分别通过螺栓或销相对安装在轮对2的车轮外侧。

如图1所示，本发明实施例提供的三点弹性架悬直驱式驱动装置，驱动电机3的动子为中空结构，锥台状且中空的传动轴6插设在驱动电机3的动子内。传动轴6的大径端固定插接于第一连接盘601，第一连接盘601通过作为第一传动机构4的六连杆连接扣与电机连接盘9相连，传动轴6的小径端固定插接于第二连接盘602，第二连接盘602通过作为第二传动机构5的六连杆连接扣与传动盘10相连。传动盘10套接固定于轮对2的车轴上，两个轴箱11通过轴承12安装在轮对2的内侧并分布在驱动电机3的相对两侧。其中，轮对2的内侧指的是轮对2的两个车轮之间的位置。在驱动电机3的外壳上构造有安装座301、吊杆安装座302和减震座303。其中，安装座301与悬挂架1中的悬挂座101的悬挂臂通过第二橡胶关节15相连，两个吊杆安装座302上分别安装有吊杆7，吊杆7远离吊杆安装座302的一端与悬挂架1相连。减震座303上安装减震器8。借助安装座301和两个吊杆安装座302形成三角形的悬挂结构，运行平稳性好。

需要说明的是，上述提及的橡胶关节、第一橡胶关节13及第二橡胶关节15结构相同，型号规格不同，具体根据安装位置进行选择。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。