高速轨道列车的转向架及其构架的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及轨道车辆技术领域，特别涉及一种高速轨道列车的转向架及其构架。
【背景技术】
[0002]目前，高速铁路以及城市轨道车辆在我国得到快速发展，车辆的舒适性和安全性要求越来越高。由于空气弹簧的刚度可调且具有相对恒定的低自然振动频率，可以提高汽车行驶的平顺性，故在悬挂装置中得到了广泛应用。
[0003]轨道列车转向架采用了低垂向刚度的空气弹簧后，改善了车辆的垂向动力学性能，但同时也降低了车辆的抗侧滚刚度。当车辆通过曲线时，过低的抗侧滚刚度将导致车体侧滚角加大，严重时会导致车体的外形轮廓超出界限，甚至危及车辆的倾覆安全性。因此，采用空气弹簧悬挂的转向架需要增加车辆的抗侧滚刚度，限制车体的侧滚角位移。安装抗侧滚装置，能有效提高车辆的抗侧滚刚度且结构简单，因此，采用抗侧滚扭杆装置是国内外普遍采用且行之有效的方法。
[0004]但是，由于转向架上的部件较多且其安装位置受限，使得空气弹簧的安装空间较小，因此限制了其减振效果。针对上述技术问题，目前普遍采用的解决方法是在构架上设置空气弹簧的附加气室，来增大气室容积，有效降低空气弹簧的刚度并提高其阻尼，从而提高空气弹簧的减振效果。
[0005]按照目前的主流观点，可以通过使构架的侧梁空腔作为空气弹簧的附加气室来解决上述问题。
[0006]一种典型的轨道列车转向架构架结构如图1-3所示。其中，图1为一种典型的轨道列车转向架构架示意图，图2为图1的A向视图，图3为图1的剖视图。
[0007]如图1-3所示，构架包括两侧的两根侧梁I’和中间的两根横梁2’，横梁2’的两端穿过侧梁I’并与侧梁I’焊接固定，侧梁I’设有用于安装空气弹簧的空气弹簧座3’ ；侧梁I’为由钢板拼接焊接而成的箱型结构，抗侧滚扭杆座4’固定安装于侧梁I’内侧；在侧梁I’的内腔中通过两个堵板5’隔离出一密封的附加气室6’，附加气室6’通过通气孔7’与空气弹簧连通。
[0008]上述构架结构存在以下技术问题:
[0009]第一、该转向架构架的附加气室可以满足中低速列车的减振要求。但是，随着列车运行速度的提高，高速轨道列车(时速可达500公里)构架载荷条件更加复杂，转向架中的空气弹簧性能下降，不能很好地实现更高速度下的减振效果。
[0010]第二、现有的抗侧滚扭杆座与构架的连接较复杂，而且不利于实现轻量化。
[0011]鉴于上述构架结构存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种符合高速轨道列车减振要求的转向架构架。
【实用新型内容】
[0012]为解决上述技术问题，本实用新型的第一目的是提供一种高速轨道列车的转向架构架。该构架应用于高速轨道列车时，不仅可以实现空气弹簧的减振功能，而且在高速下能够获得更好的减振效果。在此基础上，本实用新型还提供了一种设有所述构架的列车转向架。
[0013]本实用新型提供了一种高速轨道列车转向架构架，包括侧梁、位于所述侧梁之间的横梁，所述侧梁设有用于安装空气弹簧的空气弹簧座，安装后的所述空气弹簧的主气室位于所述侧梁的内腔；所述横梁为中空的无缝钢管结构；所述构架还包括通道，所述通道连通所述空气弹簧的主气室与所述横梁空腔。
[0014]通过所述通道，使空气弹簧的主气室与横梁的空腔连通，则横梁的空腔可以作为空气弹簧的附加气室，实现了空气弹簧的主气室与附加气室的连通，有效利用了构架的内部空间，省去为空气弹簧安装单独的气缸，同时增大空气弹簧的气室容积，从而降低空气弹簧的固有振动频率，使空气弹簧在任何载荷下都可以保持较低而近乎相等的振动频率，实现减振功能，提高轨道列车的舒适性。
[0015]尤其重要的是，在试验中发现在高速运行环境下，现有技术中空气弹簧减振性能下降的原因在于，作为附加气室的侧梁的气密性较差。因为，侧梁由钢板拼接焊接形成，周边存在多条焊缝，气密性较差。本实用新型正是在此基础上做出的改进，将具有中空无缝钢管结构横梁的空腔作为空气弹簧的附加气室，无缝钢管结构周边没有接缝，气密性较好。因此，与现有技术相比，本实用新型所提供的空气弹簧的附加气室气密性较好，可以满足高速时轨道列车的减振要求。
[0016]可选地，所述构架还包括纵向设置的气室，所述气室的两端分别与两根所述横梁连通；所述通道连通所述气室以实现与所述横梁空腔的连通。
[0017]可选地，所述气室的两端焊接固定于对应的所述横梁的内侧壁，所述横梁内侧壁对应于所述气室端部的位置开设有横梁通孔，以导通所述横梁空腔与所述气室。
[0018]可选地，所述气室为截面呈U形的弯板结构，以其开口侧纵向焊接于所述侧梁的内侧壁；所述气室连接所述侧梁与所述横梁。
[0019]可选地，所述侧梁内侧壁与所述气室开口侧对应的位置开设有侧梁通孔；所述通道横向设置，一端导通所述空气弹簧的主气室，另一端插入所述侧梁通孔以导通所述气室。
[0020]可选地，所述侧梁的下方焊接用于安装抗侧滚扭杆的抗侧滚扭杆座，且所述抗侧滚扭杆座与所述侧梁底部圆角过渡，形成燕尾结构。
[0021]可选地，所述抗侧滚扭杆座由钢板焊接形成顶部具有开口、底部为安装板的结构，所述安装板用于安装所述抗侧滚扭杆，所述顶部与所述侧梁下侧壁焊接而构成箱型结构。
[0022]可选地，所述抗侧滚扭杆座底部的安装板由钢板压型而成，且开有螺栓孔，用于安装所述抗侧滚扭杆。
[0023]本实用新型还提供了一种高速轨道列车的转向架，包括构架及安装于所述构架的轮对、轴箱、悬挂装置、基础制动装置；所述构架为以上所述的构架。
【附图说明】
[0024]图1为现有技术中转向架构架示意图；
[0025]图2为图1的A向视图；
[0026]图3为图1的剖视图；
[0027]图4为本实用新型中气室连通结构示意图；
[0028]图5为本实用新型中转向架构架的示意图；
[0029]图6为图5的A向视图；
[0030]图7为图5的部分侧向剖视图；
[0031]图8为抗侧滚扭杆与抗侧滚扭杆座安装示意图；
[0032]图9为图8中的抗侧滚扭杆座示意图。
[0033]图1-3 中:
[0034]侧梁I’、横梁2’、空气弹簧座3’、抗侧滚扭杆座4’、堵板5’、附加气室6’、通气孔7，。
[0035]图4-9 中:
[0036]侧梁1、横梁2、气室3、抗侧滚扭杆座4、空气弹簧5、通道6、抗侧滚扭杆7 ；
[0037]空气弹簧座11、侧梁通孔12 ;
[0038]横梁通孔21;
[0039]燕尾结构41、安装板42、螺栓孔43 ；
[0040]主气室51。
【具体实施方式】
[0041]为解决上述技术问题，本实用新型的核心在于提供一种高速下减振效果较好的转向架构架，该构架可以更好地实现高速时空气弹簧的减振功能。本实用新型的另一核心在于提供一种包括所述构架的列车转向架。
[0042]为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0043]需要说明的是，本文中出现的方位词“纵向”、“内”是根据构架各部分的结构及各部分相互连接后的方位定义的，“纵向”指的是与该构架的横梁2垂直的方向，即与该构架的侧梁I平行的方向内”指的是构架各部分相互连接后，靠近构架横向或者纵向中心线的方向。应当理解，该方位词的出现是以构架各部分相互连接后的方位而定义的，它的出现不应当影响本实用新型的保护范围。
[0044]请参考附图4-6，其中，图4为本实用新型提供的一种具体实施例中气室连通的结构不意图，图5为本实用新型提供的一种具体实施例中构架不意图，图6为图5的A向视图。
[0045]在一种【具体实施方式】中，本实用新型所提供的构架(示于附图4-6)包括两根侧梁
1、位于侧梁I之间的两根横梁2 ;其中，侧梁I设有用于安装空气弹簧5的空气弹簧座11，安装后的空气弹簧5的主气室51位于侧梁I的内腔，横梁2为中空的无缝钢管结构。另外，如图4所示，本实用新型所提供的构架还包括通道6，用于连通空气弹簧5的主气室51与横梁2的空腔。
[0046]如图4所示，通过通道6，使空气弹簧5的主气室51与横梁2的空腔连通，则横梁2的空腔可以作为空气弹簧5的附加气室，实现了空气弹簧5的主气室51与附加气室的连通，有效利用了构架的内部空间，省去为空气弹簧5安装单独的气缸，同时增大空气弹簧5的气室容积，从而降低空气弹簧5的固有振动频率，使空气弹簧5在任何载荷下都可以保持较低而近乎相等的振动频率，实现减振功能，提高轨道列车的舒适性。
[0047]尤其重要的是，在试验中发现在高速运行环境下，现有技术中空气弹簧减振性能下降的原因在于，作为附加气室的侧梁的气密性较差。因为，侧梁I’由钢板拼接焊接形成，周边存在多条焊缝，气密性较差。本实用新型正是在此基础上做出的改进，将具有中空无缝钢管结构横梁2的空腔作为空气弹簧5的附加气室，无缝钢管结构周边没有接缝，气密性较好。因此，与现有技术相比，本实用新型所提供的空气弹簧5的附加气室气密性较好，可以满足高速时列车的减振要求。此外，无缝钢管可以选为圆环截面，在承受内部或外部径向压力时，受力较均匀，进一步满足了高速时列车的承载要求。
[0048]在一种【具体实施方式】中，如图4-6所示，本实用新型所提供的构架还可以包括纵向设置的气室3，气室3的两端分别与两根横梁2连通；另外，通道6连通气室3与空气弹簧5的主气室51，以实现空气弹簧5的主气室51与横梁2空腔的连通。
[0049]该气室3是内部中空的结构，通过其内部空腔方便地实现了通道6与横梁2空腔的连通，从而使空气弹簧5的主气室51与附加气室连通。一方面，气室3可以与横梁2的