一种直驱转向架的制作方法

1.本发明涉及轨道车辆转向架技术领域，尤其涉及一种直驱转向架。


背景技术：

2.转向架是各型铁路货车、客车、动车组、地铁车辆的核心部件，在轨道交通车辆上，其主要作用是承载车体重量和载荷，传递牵引制动力，实现车辆由转动向平动过渡。
3.现有轨道交通车辆采用异步电机牵引导致车辆能耗高，牵引系统经过了异步电气牵引、永磁电机牵引，现逐渐向直接牵引发展。转向架为适应直接牵引技术发展需要不断创新。为此、设计一种适用直驱转向架迫在眉睫，并且还需保证转向架可靠性和经济性能。
4.现有转向架存在如下问题：(一)车辆由转动到平动，动力仍需经过牵引电机、联轴节、齿轮箱、轴箱体依次逐级传递，牵引效率不断降低；(二)牵引传动系统设备多、结构复杂、重量大，受轮轨冲击影响，不可避免降低转向架可靠性；(三)牵引传动系统设备价格高、维护周期长、运用过程中耗材损耗大，采购维护成本高；(四)传统低地板轴桥全部为转向架簧下质量，由于簧下部分强烈的轮轨冲击，导致轴桥结构强度大，对应重量较重。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种直驱转向架，解决现有转向架传动级数多、传动效率降低问题。
6.本发明的技术方案是：一种直驱转向架包括构架、在构架的横向中心线h的两侧布设的车轮、牵引电机、联轴节和轴桥，所述牵引电机安装在构架上，且所述牵引电机具有两个驱动端，两个所述驱动端分别通过联轴节与车轮连接；在横向中心线h的同一侧的两个车轮的远离联轴节的外端通过所述轴桥相连，且所述轴桥相对于构架的横向中心线h对称设置。
7.上述方案中，采用双端驱动的牵引电机，动力仅需经过牵引电机、联轴节、轴桥传递即可，避免牵引力经过齿轮箱，由此提高传动效率。
8.牵引电机的两端均安装有齿式的联轴节，不仅解决了传统转向架由于车轮磨耗轮径降低导致的牵引电机与齿轮箱输入轴高度差不匹配的问题。
9.优选的，所述车轮与联轴节刚性连接，所述车轮与轴桥转动连接，通过联轴节变位能力与轴桥轴套将轮对解耦。使车轮能适应轨道长波不平顺，提高车辆运行品质。
10.优选的，所述轴桥包括在其末端上固设的轴箱体，所述轴箱体在轴向上的部分结构嵌入所述车轮中并与所述车轮通过轴箱轴承转动连接，所述轴箱体在轴向上的其余结构位于车轮的外侧，并在该位于外侧的径向端面上通过一系簧与构架连接。
11.优选的，所述直驱转向架还包括轴桥轴套，所述轴桥轴套设置在构架的纵向中心线h上并沿横向中心线h对称设置两个，所述轴桥贯穿所述轴桥轴套。
12.优选的，所述轴桥包括第一边、在所第一边的两端弯折的第二边、及在每个所述第二边的末端再弯折的第三边，所述第一边和第三边与横向中心线h平行，所述第二边与纵向
中心线i平行；所述第三边与轴箱体刚性连接，所述第一边穿过所述轴桥轴套。
13.传统低地板轴桥全部为转向架簧下质量，由于簧下部分强烈的轮轨冲击，导致轴桥结构强度大，对应重量较重。本发明创新轴桥结构，轴桥采用上述结构设计为半开放式的“匚”字型，结构上更为简单、可制造性更强，通过与构架的连接，将轴桥质量由簧下质量转移至簧间质量，轴桥受载大大降低，提高了可靠性和安全性。
14.优选的，所述第三边的长度短于第一边的长度。
15.优选的，所述牵引电机通过电机安装座固定在构架的纵向中心线i上。
16.与相关技术相比，本发明的有益效果为：
17.一、所述直驱转向架的结构设计，取消传统转向架轮对，优化传统转向架车轴形式，降低转向架簧下质量，具备“传动效率高、设备简洁”等特点；
18.二、采用双端驱动牵引电机：一方面，牵引电机两端均安装有齿式的联轴节，不仅解决了传统转向架由于车轮磨耗轮径降低导致的牵引电机与齿轮箱输入轴高度差不匹配的问题，另一方面，双端驱动的齿轮箱还利用联轴节的变位能力适用于轨道曲线通过性能并提高曲线通过能力(轨道交通路线在曲线端设置有超高，即两根轨道高度不一致，利于车辆安全通过)；另外，解决了轨道长波不平顺对转向架的冲击影响：传统转向架轮对为刚性连接，轨道不平顺冲击振动将直接传动至车辆上部，舒适性降低，而双端驱动可以将长波不平顺通过联轴节和轴桥轴套将左右两个轮对解耦，车轮适应轨道长波不平顺，提高车辆运行品质；
19.三、采用直接驱动系统，动力仅需经过牵引电机、联轴节、轴桥、轴箱体传动，避免牵引力经过齿轮箱，提高传动效率，也避免对齿轮箱的采购和维护，大大降低转向架的运用维护成本；
20.四、将原本簧下质量的齿轮箱去除，降低轮轨冲击对齿轮箱的影响，提高转向架的经济性和可靠性。
附图说明
21.图1为本发明提供的直驱转向架的结构示意图；
22.图2为图1的俯视且局部剖示意图；
23.图3为车轮、轴桥、轴桥轴套、联轴节和牵引电机安装结构且局部剖示意图。
24.附图中：1、构架；2、一系簧；3、轴箱体；4、轴桥；5、车轮；6、联轴节；7、牵引电机；8、电机安装座；10、轴箱轴承；11、轴桥轴套。
具体实施方式
25.以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
26.如图1-图3所示，本实施例提供的一种直驱转向架包括构架1、一系簧2、轴桥4、车轮5、联轴节6、牵引电机7、电机安装座8、轴箱轴承10和轴桥轴套11。
27.所述构架1上具有在同一俯视投影平面上互为垂直的横向中心线h和纵向中心线
i。
28.所述牵引电机7具有两个驱动端，两个所述驱动端分别通过联轴节6与车轮5连接。采用双端驱动的牵引电机能实现牵引电机驱动车轮。所述牵引电机7可采用永磁牵引电机或异步牵引电机。
29.在构架的横向中心线h的两侧布设所述车轮5。在横向中心线h的同一侧的两个车轮5的远离联轴节6的外端通过所述轴桥4相连，且两个所述轴桥4相对于构架1的横向中心线h对称设置。如图2、图3所示，所述轴桥4为弯折结构，弯折结构的所述轴桥4包括第一边41、沿所述第一边41的两端垂直弯折的第二边43、及在每个第二边43的末端再垂直弯折的第三边42。所述第一边41和第三边42与横向中心线h平行，所述第二边43与纵向中心线i平行。
30.所述第三边42的长度短于第一边41的长度，轴桥4两端的所述第三边42与轴箱体3形成刚性连接。所述轴箱体3通过轴箱轴承10可转动安装在车轮5的中心线处。车轮5与联轴节6刚性连接。轴箱轴承10和联轴节6位于车轮5的两个相对侧。上述这种结构设计能实现转向架由转动向车辆平动过渡。
31.另，所述轴桥轴套11设置在构架1的纵向中心线h上并沿横向中心线h对称设置两个，所述轴桥4的第一边41贯穿所述轴桥轴套11。车辆运行后，车辆上的轮对、构架随车轮磨耗一同降低，一般降低量超过设计值则在构架上的空簧安装座下部加调整垫片，用以补偿车轮磨耗，将所述轴桥轴套11与构架1结合成一整体，且轴桥4穿过轴桥轴套11的结构能适应车轮磨耗。
32.轴桥4的上述结构设计，有利于降低转向架横向跨距，降低转向架重量，特别是簧下重量，提高转向架可靠性。
33.轴桥4可绕轴桥轴套11运动，用以实现车轮5在转弯或轨道冲击过程中的横向移动。另外，轨道交通车辆依靠轮缘沿着轨道内侧运行的迫导向实现转弯。
34.所述联轴节6为外购件(如鼓形齿式联轴节)，与车轮5的刚性连接，及与牵引电机7的驱动端连接结构设计，可实现不同轮径转向架牵引转向，提高了转向架的通过性能，适用性更强。
35.所述牵引电机7通过电机安装座8固定在构架1的纵向中心线i上，实现牵引电机7的固定安装。
36.所述轴箱体3在轴向上的部分结构嵌入所述车轮5中并与所述车轮5通过轴箱轴承10转动连接。所述轴箱体3在轴向上的其余结构位于车轮5的外侧，并在该位于外侧的径向端面上通过一系簧2与构架1连接，实现车辆承载。
37.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。