一种转向架及轨道车辆的制作方法

1.本技术涉及轨道车辆制造技术，尤其涉及一种转向架及应用这种转向架的轨道车辆。


背景技术：

2.转向架由车辆上两对或两对以上轮对用构架等装置联成一组并能相对于车体回转，且装备有弹簧等部件构成的一个独立走行结构。其设置在车体和轨道之间，是轨道工程车辆上最为重要的部件之一。转向架的主要作用有：支撑车体，承受并传递从车体至车轮之间或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力：保证车辆安全运行，能灵活地沿直线线路运行及顺利地通过曲线：缓和车辆和轮轨之间的相互作用，减小振动和冲击，提高车辆运行平稳性和安全性。
3.目前大型轨道工程车辆基本上采用整体焊接构架形式，主要形式有两种，第一种转向架的构架采用日字型整体焊接形式，构架与轮对之间采用一系悬挂相连接，承载形式采用芯盘加旁承形式，由于没有二系悬挂装置，采用这种转向架的轨道车辆的临界速度低、平稳性指标差，工程车高速运行时转向架的舒适性和稳定性都较差；第二种转向架的构架采用h型整体焊接形式，二系悬挂装置采用橡胶旁承，临界速度高、平稳性指标好，但是由于轴距大、小曲线通过时旁承要产生较大的扭转变形，不适应于工程车的小曲线通过，所以其小曲线通过能力差。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术缺陷之一，本技术实施例中提供了一种转向架及轨道车辆，应用转向架的轨道车辆为具有足够的舒适性指标和优异的小曲线通过能力。
5.根据本技术实施例的第一个方面，提供了一种转向架，其包括：
6.构架(1)；
7.摇枕(8)，安装于所述构架(1)的上方并通过二系悬挂装置(9)与构架(1)相连接；
8.牵引装置(7)，安装在摇枕(8)上并与车辆的车体相连接；牵引装置(7)包括下心盘(71)、上心盘(72)、心盘衬垫(73)以及中心销组成(74)，其中下心盘(71)与所述摇枕(8)相连接，上心盘(72)与车体相连接，上心盘(72)与下心盘(71)之间设置有心盘衬垫(73)，上心盘(72)与下心盘(71)的中心开有相互对应的销孔，中心销组成(74)穿过上心盘(72)与下心盘(71)上的销孔。
9.根据本技术实施例的第二个方面，提供了一种轨道车辆，其包括：车体及如上所述的转向架。
10.本技术实施例中提供的转向架结构为整体焊接构架带摇枕的方案，本方法采用整体焊接式构架结构与摇枕相结合，摇枕及牵引装置的组合相当于三系悬挂装置，除了牵引装置对车体进行牵引，摇枕还可以承载车体，提供缓冲，采用这种整体焊接式构架结构与摇枕相结合的转向架的工程车辆进行运行临界速度高、稳定性和平稳性指标好，相比整体焊
接构架形式转向架有更优越的小曲线通过能力。
附图说明
11.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
12.图1为本技术实施例提供的转向架的俯视图；
13.图2为本技术实施例提供的转向架的主视图；
14.图3为本技术实施例提供的转向架的构架的俯视图；
15.图4为本技术实施例提供的转向架的构架的主视图；
16.图5为本技术实施例提供的转向架的轴箱装置的结构示意图；
17.图6为本技术实施例提供的转向架的牵引装置的结构示意图。
18.附图标记：
19.1-构架；11-侧梁；12-横梁；13-齿轮箱吊挂座；14-电机安装座；15-横向止挡座；16-单元制动器座；17-弹簧连接座；18-转臂安装座；19-起吊装置；
20.2-轮对；21-轮轴；22-车轮；
21.3-轴箱装置；31-轴箱；32-转臂关节；33-垂向减振器连接杆；
22.4-基础制动装置；
23.5-一系悬挂装置；51-弹簧；52-垂向减振器；53-垂向减振器连接座；
24.6-动力传动装置；61-齿轮箱；62弹性联轴器；63-牵引电机；
25.7-牵引装置；71-下心盘；72-上心盘；73-心盘衬垫；74-中心销组成；
26.8-摇枕；
27.9-二系悬挂装置；91-橡胶堆；92-横向减振器；93-横向止挡；94-牵引拉杆；95-拉杆座；
28.10-旁承。
具体实施方式
29.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.在实现本技术的过程中，发明人发现目前大型轨道工程车辆基本上采用整体焊接构架形式，采用一系悬挂的转向架临界速度低、平稳性指标差；采用二系悬挂的转向架临界速度高、平稳性指标好但是小曲线通过能力差。
31.针对上述问题，本技术实施例中提供了一种转向架，这种转向架采用整体焊接构架带摇枕的方案，具有优异的舒适性指标和曲线通过能力，该技术方案在保证整车的运行舒适性同时大大提升了小曲线的通过能力。
32.为了描述清楚明白，在下文中，定义车体直行行驶(前进或后退)的方向为纵向，水平面内垂直于纵向的方向为横向，垂直于水平面的方向为竖向。
33.图1为本技术实施例提供的转向架的俯视图；图2为本技术实施例提供的转向架的
主视图。如图1及图2所示的转向架包括：构架1、轮对2、轴箱装置3、基础制动装置4、动力传动装置6、牵引装置7和摇枕8。
34.其中，每组轮对2包括轮轴21及分别安装于轮轴两端的一对车轮22，轮对安装于构架下方。轴箱装置3设置于轮轴21的两端、车轮22的外侧，位于轮对2与构架1之间且通过一系悬挂装置5与构架1相连接。基础制动装置4安装在构架1的内侧，且位于远离摇枕8的位置。动力传动装置6安装在构架1上且与轮对2相连接，用于驱动轮对2进行运动。摇枕8安装于构架1的上方并通过二系悬挂装置9与构架1相连接，牵引装置7安装在摇枕8上并与车辆的车体相连接。
35.除了上述方案之外，基础制动装置4也可以设置在侧梁内侧且位于靠近摇枕8的位置。
36.一系悬挂装置设置于构架与轴箱之间，二系悬挂装置设置于构架与车体之间，用于减缓垂向振动，对于整体构架而言，除了一系悬挂装置及二系悬挂装置之外，摇枕及牵引装置的组合相当于三系悬挂装置，除了牵引装置对车体进行牵引，摇枕还可以承载车体，提供缓冲，采用这种整体焊接式构架结构与摇枕相结合的转向架的工程车辆进行运行临界速度高、稳定性和平稳性指标好，相比整体焊接构架形式转向架有更优越的小曲线通过能力。
37.本技术实施例提供了构架的具体实现方式，图3为本技术实施例提供的转向架的构架的俯视图；图4为本技术实施例提供的转向架的构架的主视图；如图3及图4所示，构架1包括横向设置的横梁12及纵向设置的侧梁11，两根侧梁11平行且轴对称设置，横梁12两端分别与两侧梁的中部相连接，横梁12垂直于侧梁11。从俯视角度看，横梁12的中轴线与位于其两端的侧梁11的中轴线相垂直，横梁12及侧梁11构成“h”形结构，从主视角度看，侧梁11中部与横梁12连接的部位下凹，即，当转向架安装到车体上后，横梁12所处的平面高度低于侧梁11两端部所处的平面高度，侧梁11的下凹部分与侧梁其余部分之间的连接采用圆弧过渡。这种设计为安装轮对及轴箱装置预留了高度空间，使得转向架的整体结构紧凑、稳定。
38.更进一步的，构架1由横梁12及侧梁11整体焊接而成，横梁12及侧梁11均为变截面箱型梁结构，侧梁11包括侧梁上盖板、侧梁下盖板及侧梁腹板，其中侧梁上盖板及侧梁下盖板由不同厚度的钢板拼接而成，侧梁上盖板及侧梁下盖板通过组焊的方式与侧梁腹板固定连接在一起，侧梁11中间部位与横梁12相连接的下凹部分的横截面宽度大于侧梁11两端的横截面宽度。这种结构在保证侧梁11强度的同时减轻了侧梁的重量。
39.本技术实施例提供了摇枕8及牵引装置7的具体安装及实现方式，如图1所示，摇枕8安装于横梁12的上方，且平行于横梁12设置，牵引装置7安装在摇枕8上表面的中间位置，图6为本技术实施例提供的转向架的牵引装置的结构示意图，如图6所示，牵引装置7包括下心盘71、上心盘72、心盘衬垫73以及中心销组成74，其中下心盘71与摇枕8相连接，上心盘72与车体相连接，上心盘72与下心盘71之间设置有心盘衬垫73，上心盘72与下心盘71的中心开有相互对应的销孔，中心销组成74穿过上心盘72与下心盘71上的销孔，用于防止下心盘71及上心盘72脱出。
40.进一步的，摇枕8的横向两端对称设有用于支撑车体的旁承10。旁承10有两个，以侧梁11的对称轴为轴对称设置。
41.本技术实施例还提供了二系悬挂装置9的具体实现及安装方式，如图1及图2所示，二系悬挂装置9设置于摇枕2与构架1之间，二系悬挂装置9包括橡胶堆91、横向减振器92以
及横向止挡93，其中橡胶堆91有两个，以侧梁11的对称轴为轴对称设置于摇枕8的两端与侧梁11之间并且将摇枕8与侧梁11相连接，橡胶堆91用于支撑车体重量，提供垂向、横向及扭转刚度；横向减振器92有两个，横向设置，其一端与侧梁11相连接，另一端与车体相连接，两个横向减振器92以横梁12的中心点为中心对称设置，横向减振器92用于衰减车体与转向架之间的横向振动；横向止挡93安装在以两侧梁11的对称轴为轴对称设置在横梁12上表面的横向止档座15上，横向止挡93位于横梁12及摇枕8之间，横向止挡93可以为转向架提供横向刚度。
42.进一步的，侧梁11的外侧对称设有拉杆座95牵引拉杆94连接在摇枕8与拉杆座95之间。牵引拉杆94有两根，以横梁12的中心为中心对称布置在两侧梁11的外侧。牵引拉杆94可以为转向架提供扭转刚度。
43.本技术实施例还提供了轮对与轴箱装置的具体实现方式，图1为本技术实施例提供的转向架的俯视图；图2为本技术实施例提供的转向架的主视图；图5为本技术实施例提供的转向架的轴箱装置的结构示意图，如图1、图2及图5所示，轮对2有两组，两组轮对2中的轮轴22横向设置且以横梁12的中轴线为轴对称设置于横梁12的两侧；轴箱装置3有四组，分别位于轮对2的轮轴22两端。
44.进一步的，每组轴箱装置3包括一轴箱31，轴箱31压装在轮对2的轮轴轴颈的轴承上，并与轮对2连接。在纵向方向上，每组轴箱31靠近横梁12的一端设置有一转臂关节32，转臂关节32通过设置在侧梁11下表面上对应位置的转臂安装座18与构架1相连接。转臂关节32用于限制轴箱31与构架1之间横向与纵向的相对位移，实现弹性定位。
45.进一步的，本技术实施例还提供了一系悬挂装置5的具体实现方式，一系悬挂装置5设置于轴箱装置3与构架1之间，一系悬挂装置5包括弹簧51及垂向减振器52，其中弹簧51位于轴箱31的竖向上方，并且弹簧51的上端与设置于侧梁上的垂向减振器连接座53连接座17相连接，弹簧51的下端与轴箱31相连接；轴箱31在纵向方向上向远离横梁12的方向伸出垂向减振器连接杆33，垂向减振器52的下端与垂向减振器连接杆33相连接，上端与设置于侧梁11上的垂向减振器连接座53相连接。
46.进一步的，侧梁11垂向减振器连接座53的位置处还设有起吊装置19。
47.上述弹簧51优选为钢弹簧，弹簧51及垂向减振器52在每个轴箱31的对应位置均设置一组，共四组。一系悬挂装置5用于传导和衰减垂向力。轴箱31一端的转臂关节32确保轮对2与构架1之间有适当的横动量。同时设置在构架1与轴箱31之间的起吊装置19确保轮对2的横动量在一定的范围内。转向架整体起吊时通过轴箱31上的起吊装置19避免构架1与轮对2的分离。除此之外，起吊装置19的设计还具有轴箱31止挡座的功能，可以用于限制轴箱31以及与轴箱31相连接的轮对相对于转向架构架在横向方向上的位移。
48.本技术实施例进一步给出了动力传动装置6的具体实现方式，如图1及图2所示，动力传动装置6有两组，每组动力传动装置6包括一台牵引电机63、一个齿轮箱61和一组弹性联轴器62，其中牵引电机63安装在设置于横梁12上的电机安装座14上，齿轮箱61安装在设置于横梁12上的齿轮箱吊挂座13上，牵引电机63的输出端通过弹性联轴器62与齿轮箱61的输入端相连接，两个齿轮箱61的输出端分别与轮对2中的两根轮轴21相连接。电机安装座14、齿轮箱吊挂座13以横梁12的中心位中心对称设置；牵引电机63、弹性联轴器62与齿轮箱61均以横梁12的中心位中心对称排布。
49.进一步的，基础制动装置4安装在构架侧梁11上且位于靠近轮对2的位置。
50.基础制动装置4为单元制动器，单元制动器有四个，分别对称安装于设置在侧梁11端部的单元制动器座16上，安装好的单元制动器位于轮对2的车轮22旁边。
51.本技术实施例还公开了一种轨道车辆，这种轨道车辆包括车体及上所述的转向架，车体与转向架通过牵引装置7相连接，轨道车辆做牵引运动时，牵引电机63运转通过弹性联轴器62和齿轮箱61驱动轮对2，通过轮对2两侧的轴箱31的转臂关节32传递给构架1，然后再通过牵引装置将牵引力传递给车体。车辆制动时由单元制动器将制动力传递给轮对2，再由轴箱31的转臂关节32传递给构架1，然后由牵引装置将制动力传导给车体使车辆制动。
52.本技术实施例提供的转向架整体结构简单、稳定可靠、便于检修和维护，能满足大型轨道工程机械大轴重、小轴距的使用特点。本发明转向架轴重可达23t，可满足大部分轨道工程机械的使用。同时转向架的轴距小于2500mm，结构紧凑可节省轨道工程车辆下部工作空间。
53.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
54.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
55.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。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技术中的具体含义。
56.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
57.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。