一种地铁及其转向架.pdf

本发明公开了一种地铁及其转向架，转向架包括：构架，为“H”字型结构；两个轮对轴箱，各个轮对轴箱包括车轮、车轴及轴箱体，轴箱体设置于构架；驱动装置，包括刚性悬挂在构架上的牵引电机、通过齿形联轴节与牵引电机传动连接的齿轮箱，齿轮箱的一半悬挂在车轴上，另一半通过齿轮箱吊杆悬挂在构架上；基础制动器和闸片；一系悬挂，各个轮对轴箱均通过一系悬挂与构架相连，一系悬挂包括四组橡胶堆弹簧；二系悬挂系统；牵引装置；轮缘润滑装置和踏面摩擦调节装置。如此设置，本发明提供的转向架，其满足80km|h速度等级，且最大轴重能够达到17吨，且能够保证轮缘磨耗较低轮轨运行噪音较小。

权利要求书
1.  一种地铁的转向架，其特征在于，包括：
构架，为“H”字型结构；
两个轮对轴箱，各个轮对轴箱包括车轮、车轴及轴箱体，所述轴箱体设 置于所述构架；
驱动装置，包括刚性悬挂在所述构架上的牵引电机、通过齿形联轴节与 所述牵引电机传动连接的齿轮箱，所述齿轮箱的一半悬挂在所述车轴上，另 一半通过齿轮箱吊杆悬挂在所述构架上；
基础制动器和闸片，所述基础制动器安装于所述构架的侧梁侧面，所述 闸片安装于所述基础制动器上，所述基础制动器动作能够使所述闸片贴紧在 所述车轮的踏面上；
一系悬挂，各个所述轮对轴箱均通过所述一系悬挂与所述构架相连，所 述一系悬挂包括四组橡胶堆弹簧；
二系悬挂系统，包括抗侧滚装置、横向止挡、空气弹簧、高度调节装置 结构、垂向减震器和横向减震器，所述抗侧滚装置包括两个相对应设置的竖 杆、连接于两个所述竖杆之间的扭杆体以及扭臂，所述扭杆体贯穿所述构架， 所述扭杆体的两端分别通过所述扭臂与所述竖杆相连接；
牵引装置，包括牵引座和牵引杆，所述牵引杆一端通过所述牵引座与车 体相连接，另一端与所述构架相连接；
轮缘润滑装置和踏面摩擦调节装置，二者通过安装支架安装于所述构架 的侧梁端部，所述轮缘润滑装置作用于车轮的轮缘部位，所述踏面摩擦调节 装置作用于车轮的踏面部位。

2.  一种地铁，包括转向架，其特征在于，所述转向架为如权利要求1所 述的转向架。

说明书一种地铁及其转向架
技术领域
本发明涉及铁路车辆技术领域，更具体地说，涉及一种地铁及其转向架。
背景技术
轨道交通车辆应用广泛，其车体结构主要采用铝合金和不锈钢材料，而 对于承载车体结构采用不锈钢材料，车体的重量较大，因此转向架必须考虑 减重来适应重量较大的车体。
现有技术中，国内外80km/h速度级地铁车辆转向架，其轴重，即轴上的 负荷不大于16吨，一般采用踏面制动，现有技术中的地铁车辆转向架承载能 力较差。另外，若增加现有技术中的地铁车辆转向架的轴重，车轮的轮缘磨 损会相应较大，运行时轮轨噪音较大。
因此，如何提高地铁车辆转向架的轴重，同时，保证轮缘磨耗较小轮轨 运行噪音较小，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种地铁的转向架，其满足80km|h速度等级， 且最大轴重能够达到17吨，且能够保证轮缘磨耗较小轮轨运行噪音较小。本 发明还提供了一种包括上述转向架的地铁。
本发明提供的一种地铁的转向架，包括：
构架，为“H”字型结构；
两个轮对轴箱，各个轮对轴箱包括车轮、车轴及轴箱体，所述轴箱体设 置于所述构架；
驱动装置，包括刚性悬挂在所述构架上的牵引电机、通过齿形联轴节与 所述牵引电机传动连接的齿轮箱，所述齿轮箱的一半悬挂在所述车轴上，另 一半通过齿轮箱吊杆悬挂在所述构架上；
基础制动器和闸片，所述基础制动器安装于所述构架的侧梁侧面，所述 闸片安装于所述基础制动器上，所述基础制动器动作能够使所述闸片贴紧在 所述车轮的踏面上；
一系悬挂，各个所述轮对轴箱均通过所述一系悬挂与所述构架相连，所 述一系悬挂包括四组橡胶堆弹簧；
二系悬挂系统，包括抗侧滚装置、横向止挡、空气弹簧、高度调节装置 结构、垂向减震器和横向减震器，所述抗侧滚装置包括两个相对应设置的竖 杆、连接于两个所述竖杆之间的扭杆体以及扭臂，所述扭杆体贯穿所述构架， 所述扭杆体的两端分别通过所述扭臂与所述竖杆相连接；
牵引装置，包括牵引座和牵引杆，所述牵引杆一端通过所述牵引座与车 体相连接，另一端与所述构架相连接；
轮缘润滑装置和踏面摩擦调节装置，二者通过安装支架安装于所述构架 的侧梁端部，所述轮缘润滑装置作用于车轮的轮缘部位，所述踏面摩擦调节 装置作用于车轮的踏面部位。
本发明还提供了一种地铁，包括转向架，所述转向架为如上所述的转向 架。
本发明提供的技术方案中，由于其驱动装置采用齿形联轴节、全悬挂牵 引电机、半悬挂承载式传动齿轮箱结构的紧凑式设计，有效降低了驱动装置 占用的转向架的体积。另外，其基础制动采用踏面制动方式，以满足车辆高 速平稳制动性能，基础制动器采用构架的侧梁安装方式，减少了制动器安装 座，从而降低构架整体质量。一系悬挂系统采用四组橡胶堆弹簧结构，从而 减少了一系垂向减震器，同时降低了转向架整体质量，其二系悬挂系统采用 空气弹簧+抗侧滚装置+高度调节装置结构，辅以横向和垂向减振器，抗侧滚 装置的扭杆体穿过构架横梁钢管，充分利用了转向架的空间，竖杆一端通过 扭臂和扭杆体连接，另一端与车体连接，在进一步降低了转向架体积的基础 上保证了连接可靠度。转向架的牵引装置采用牵引杆一端通过牵引座与车体 连接，另一端与转向架构架连接的单拉杆推挽式结构，有效降低了转向架整 体质量且保证其具有较高的强度。如此设置，本发明提供的转向架，其空间 能够被充分利用，体积较小，而且自身重量较轻，因此，能够满足80km|h速 度等级，且最大轴重能够达到17吨。
另外，本发明提供的地铁的转向架，还包括轮缘润滑装置和踏面摩擦调 节装置，二者依托安装支架安装在构架侧梁端部，轮缘润滑装置作用于车轮 轮缘部位用于减少车轮轮缘磨耗，踏面摩擦调节装置作用于车轮踏面部位用 于减少车轮踏面磨耗的降低轮轨噪音。如此在保证转向架具有较大轴重的同 时，能够保证轮缘磨耗较小轮轨运行噪音较小。
本发明还提供了一种包括上述转向架的地铁，如此设置，本发明提供的 地铁，其转向架能承受较大的轴重载荷，且能够保证轮缘磨耗较小轮轨运行 噪音较小。
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简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅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1a为本发明具体实施方式中17吨轴重转向架主视图；
图1b为本发明具体实施方式中17吨轴重转向架俯视图；
图2a为本发明具体实施方式中17吨轴重转向架构架主视图；
图2b为本发明具体实施方式中17吨轴重转向架构架俯视图；
图3为本发明具体实施方式中17吨轴重转向架驱动装置结构图；
图4为本发明具体实施方式中17吨轴重转向架踏面基础制动装置结构 图；
图5为本发明具体实施方式中17吨轴重转向架一系悬挂结构图；
图6为本发明具体实施方式中17吨轴重转向架空气弹簧结构图；
图7为本发明具体实施方式中17吨轴重转向架二系悬挂系统结构图；
图8为本发明具体实施方式中17吨轴重转向架牵引装置结构图；
图9a为本发明具体实施方式中17吨轴重转向架抗侧滚装置主视图；
图9b为本发明具体实施方式中17吨轴重转向架抗侧滚装置俯视图；
图10为本发明具体实施方式中17吨轴重转向架抗侧滚装置和二系垂向 减震器布置图；
图11为本发明具体实施方式中17吨轴重转向架轮缘润滑及踏面摩擦调 节装置安装示意图。
具体实施方式
本具体实施方式提供的地铁转向架，其满足80km|h速度等级，且最大轴 重能够达到17吨，且能够保证轮缘磨耗较小、轮轨运行噪音较小。本具体实 施方式还提供了一种包括上述转向架的地铁。
请参考图1a和图1b，本具体实施方式提供的地铁的转向架为两轴结构， 它主要包括：两个轮对轴箱1、四个挡泥板2、一系悬挂3、一个构架4、一 套牵引装置5、一套抗侧滚装置6、两个横向止挡7、两个空气弹簧8、两个 二系垂向减振器9、一个横向减振器10、两个受流器11、四套基础制动器12、 两套高度调节装置13、闸片14、齿轮箱吊杆15、驱动装置16及润滑摩擦调 节单元17等部分。
如图2a和图2b所示，构架4采用"H"形结构，可以由低合金高强度钢板、 钢管以及铸件焊接而成。构架是转向架的母体，电机、齿轮箱、牵引装置、 减振器、抗侧滚装置等部件的安装座整体焊接到构架上，构架主要传递牵引 和制动力，支承车体重量，安装定位转向架各零部件，并承受来自轮对和车 体的振动冲击；二系悬挂系统的垂向减振器和抗侧滚装置安装座结构保证车 辆曲线通过性能。
轮对轴箱1可以包括整体辗钢车轮、合金钢车轴、以及铸钢轴箱体，如 此能够实现牵引和制动，支承车辆重量，实现车辆导向和曲线通过，适应车 辆的横向稳定性。
如图3所示，本具体实施方式提供的一种适应性强的地铁转向架的驱动 装置采用牵引电机21刚性悬挂在构架4上，驱动力矩通过齿形联轴节20传 递到齿轮箱19，从而驱动车轴18。齿轮箱19一半悬挂在轮对的车轴18上， 另一半通过齿轮箱吊杆15悬挂在构架4上。
如图4所示，本具体实施方式提供的转向架基础制动采用踏面制动形式， 基础制动器12安装到构架4侧梁侧面，为驱动装置安装提供了空间。基础制 动器12通过四个螺栓23连接到构架4侧梁上，闸片14装在基础制动器12 的单元制动模块上。施加制动后，基础制动器动作使闸片14贴紧车轮22踏 面，产生制动力。车辆紧急制动后，可以通过手动缓解拉绳24进行制动缓解， 通过计算和试验验证的踏面制动保证了本方案转向架的制动性能可靠性和车 轮的机械性能。
如图5所示，每台转向架的两个轮对1通过一系悬挂3与构架4相连， 实现在转向架上的定位，并使轮对相对于构架在轨道平面可以实现小角度相 对转动，该轮对定位方式保证了本方案一种适应性强的地铁转向架的直线运 行稳定性和曲线通过性能。一系悬挂包括四组橡胶堆弹簧25，橡胶堆弹簧25 的一端可以通过第一连接螺栓26连接于构架，另一端通过第二连接螺栓28 与轴箱体相连接，其中，橡胶堆弹簧25内可以插装有用于调整其弹性的调整 垫27。
请继续参考图6和图7，一系簧采用橡胶堆弹簧3结构，减少了一系垂向 减震器，从而减少转向架重量；二系悬挂系统采用抗侧滚装置6+横向止挡7 +空气弹簧8+高度调节装置13，辅以垂向减震器9和横向减振器10；牵引装 置5采用单拉杆推挽式结构。悬挂系统支撑簧上重量，保证车辆的运行平稳 性和舒适性。一系悬挂和二系悬挂系统经过了动力学参数优化，使转向架的 动力学性能得到充分保证。该悬挂系统保证了本方案一种适应性强的地铁转 向架的运行平稳性和舒适性。
如图8和图9所示，本具体实施方式提供的一种适应性强的地铁转向架 与车辆车体31之间通过牵引装置5的结构实现车辆牵引与制动。牵引装置5 主要包括牵引座30和牵引杆29。如图9所示，抗侧滚装置6包括两个相对应 设置的竖杆32、连接于两个竖杆32之间的扭杆体33以及扭臂35，扭杆体33 贯穿构架的横梁34，扭杆体的两端分别通过扭臂35与竖杆相连接，提高了车 辆通过曲线时乘坐舒适性。
如图10所示，车辆通过曲线时，车体与转向架会以转向架中心为圆心相 对转动，抗侧滚装置6和二系垂向减震器的安装方式保证车辆通过曲线时， 抗侧滚装置的竖杆32和二系垂向减震器9转动方向与车体转动圆弧相切，保 证抗侧滚装置和二系垂向减震器的橡胶关节具有较好的受力，从而保证车辆 顺利通过80m小半径曲线。
如图11所示，轮缘润滑装置37和踏面摩擦调节装置38依托安装支架36 安装在构架4侧梁端部，轮缘润滑装置37作用于车轮22轮缘部位用于减少 车轮轮缘磨耗，踏面摩擦调节装置38作用于车轮22踏面部位用于减少车轮 踏面磨耗的降低轮轨噪音。
综上所述，由于本具体实施方式提供的转向架，其空间能够被充分利用， 体积较小，而且自身重量较轻，因此，能够满足80km|h速度等级，且最大轴 重能够达到17吨，同时，能够有效降低车轮踏面磨耗和降低轮轨噪音。
本具体实施方式还提供了一种包括上述转向架的地铁，同样，该地铁的 转向架空间能够被充分利用，体积较小，而且自身重量较轻，因此，能够满 足80km|h速度等级，且最大轴重能够达到17吨，同时，能够有效降低车轮 踏面磨耗和降低轮轨噪音。该有益效果的推导过程与上述转向架所带来的有 益效果的推倒过程大体类似，故本文不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。