具有可测温轴箱的横纵一体式动力转向架的制作方法

[0001]
本实用新型属于轨道车辆动力转向架装置领域，具体涉及一种具有可测温轴箱的横纵一体式动力转向架。


背景技术：

[0002]
轨道列车转向架在设计时不仅需要综合考虑作为承力主体的构架的结构强度、抗蛇行减振器等各类附属减振部件的作用效果、制动机构安装方式等综合因素，还需针对不同的车型需求，根据列车的理论时速、承重载荷、最小弯道曲率和风雪飞石等路况条件，综合设计动力转向架电机的悬挂方式、轴箱在轮轴上的安放位置、电机及其齿轮箱的布局空间、一系悬挂和二系悬挂装置的结构形式和布局空间等诸多因素。围绕上述核心思想而展开的各类设计方案日益改进和复杂化，最终促成了动力转向架制造水平的迭代更新和不断进步，不同车型的构架方案推陈出新，一些新形式的全新方案甚至完全推翻旧有思路，使其核心改进具有明显区别和创新。
[0003]
如图1至图3所示，轨道客车转向架的构架可分为由多块板件组对焊接而成的焊接型构架和整体铸造而成的铸造型构架，但其二者的整体结构均属于由横梁体和两个侧梁共同构成的俯视图呈字母h型的构架，其构架的几何中心是一个整体横梁体h或一个井字型横梁体g，其两类横梁体均用于构成字母h笔画结构中间的短横，两个侧梁左右对称布置于横梁体的两端；井字型横梁体由两个垂直于侧梁的小横梁构成。如图1和图2所示，对于由多块板材组焊拼接而形成箱型结构的焊接型侧梁而言，其焊件侧梁i通常为两翼上翘的鸟翼状结构，在其每个鸟翼状结构翅根部位斜面i-1的下端面上，分别对应焊接固连一个焊件轮轴座i-2。每个焊件侧梁弹簧帽筒i-3均焊接固连于一个焊件侧梁i的翼尖端部。由于焊件侧梁i的侧梁上盖板、侧梁下盖板以及夹在其二者之间的两块焊件侧梁侧壁板i-4，其四者的曲线或曲面均为与焊件侧梁侧壁板i-4匹配的特殊鸟翼状结构，导致对焊件侧梁i进行整体组焊时的装夹定位作业相对复杂，其制造过程中，需使用大量定位夹具以确保两块焊件侧梁侧壁板i-4按彼此平行的姿态分别与焊件侧梁下盖板垂直焊接固连，其多块侧壁板连接筋板以及焊件侧梁弹簧帽筒i-3的定位更是需要额外设计的复杂定位工装才能实现。例如，公开号为cn110722319a的中国专利公开了一种铁路客车构架侧梁焊接定位工装，其所公开的复杂定位工装结构就是为提高侧梁弹簧帽筒i-3等部件的组对定位的精度、减少校准测绘工作、降低劳动强度等问题而额外设计的。同样，在焊件侧梁翅根部位的斜面下端定位和焊接焊件轮轴座i-2的过程，也另需专门设计如中国专利公开号为cn108817797a的用于侧梁正装焊接的组对定位工装才能顺利实施，此类定位工装的设计和制造都必然带来生产成本的大幅增加。焊件侧梁i在其焊接冷却过程中，会因焊接冷却时的应力作用影响而出现多方向且不同尺度的扭曲变形，造成焊件侧梁i发生拉伸、扭曲、侧倾等多种非对称性的结构尺寸偏差，必须通过额外增加矫正调修作业才能勉强保证焊接质量，尤其是作为后续加工定位基准的焊件侧梁横梁管通孔i-5，若不对其进行同轴对齐校准和调修，将导致焊件横梁管g-1无法穿入其中，或者两个焊件横梁管g-1无法保持平行，从而严重影响整个焊接构架的
定位基准和后续的机加工精度，甚至造成抗蛇行减振器等对称部件因无法几何对称而不能充分发挥其阻尼作用，进而影响构架的振动特性，削弱转向架的整体使用寿命。但调修作业需要大量的测绘和反复的二次加工作业，其工作量繁重复杂，效率低下。对于如图3所示的铸造型侧梁而言，其铸件侧梁j与整体横梁体h均由铸造模具整体浇铸成型，避免了焊件侧梁i制作过程中的尺寸测量和装夹定位等工序，但与焊接型侧梁i相较而言，铸件钢材更为刚性的力学特性也使铸造型侧梁弹性变形的柔性能力受到削弱，因此铸造型侧梁需要匹配设计包括抗侧滚扭杆和抗蛇形减振器在内的更为复杂的二系减振系统。此外，现有的铸造型侧梁，其位于铸件侧梁j翼尖端部的等腰梯形大接口j-1，是专门针对由多层橡胶瓦片e堆叠在等腰梯形的轴箱f的轴箱形式而匹配设计的，并不适用于轮对外置式轴箱和与之对应的典型一系悬挂结构。
[0004]
带有牵引电机的轨道车辆转向架俗称为动力转向架，其通常采用两级悬挂系统。
[0005]
一系悬挂装置用于降低轮轨和车轴产生的颠簸振动，如图1和图2所示，旧有的典型一系悬挂装置由托盘式轴箱a和安装在托盘式轴箱a上的一系钢弹簧b组成，一系钢弹簧b的上端用于支撑转向架侧梁端部的圆形帽筒。由于该典型的一系悬挂装置安装于车轮c外侧的车轴d端部，因此称为轮对外置式轴箱。但此类轮对外置式轴箱大幅增加了轮对的轴向总宽度，不仅更易于被铁路沿途的飞砂碎石撞击，而且也增加了转向架整体的回转半径，不利于列车最小弯道通过曲率的提高。另一种最新型的一系悬挂装置如图3所示，其通过将一种多层橡胶瓦片e堆叠在等腰梯形的轴箱f两侧，形成一种可布置于车轮c内侧的轴箱内置式一系悬挂结构，从而克服了轮对外置式轴箱的旧有技术问题。但此类带有双侧橡胶堆的等腰梯形的轴箱内置式一系悬挂结构，其制造工艺复杂、拆装检修工序繁琐、导致制造和维修成本高昂。
[0006]
另一方面，现有动力转向架的整体横梁体h或井字型横梁体g上通常设有电机吊座t和齿轮箱吊座u上，并分别用于对应固连牵引电机r和齿轮箱s，且采用以整体横梁体h或井字型横梁体g几何中心旋转对称地布置前、后两台牵引电机r的双电机安装方式彼此抵消两台电机的反向扭矩，以此优化动力转向架的整体力学稳定性和振动平衡特性。但是，此种依托于整体横梁体g或井字型横梁体h且完全与电机吊座t和齿轮箱吊座u刚性连接的安装方式，其电机吊座t和齿轮箱吊座u的布局位置和焊接制造过程，不仅对横梁体的结构强度和对称精度均提出了更高的要求，而且还占据了常规构架内侧的大部分空间，致使现有的转向架内侧缺少足够的轴箱布局空间，造成典型一系悬挂装置仅能布置在车轴的两个端部，不仅增加了轴箱受损风险，同时也增加了转向架整体的结构尺寸和回转半径，不利于其最小曲线通过能力的提高，并且由于牵引电机r外壳的吊耳为不可拆除的刚性结构，致使其与构架和齿轮箱结构彼此干涉阻挡，造成牵引电机r无法经由检修地沟里直接从车体下方单独拆除，而必须用架车机，将构架上方的车厢与构架分离，才能将牵引电机r从构架上方实现退卸，极大地增加了电机维修更换的难度。同时，刚性连接的电机吊座t和齿轮箱吊座u还导致牵引电机r和齿轮箱s缺少足够的减振保护系统，进而使抗蛇形减振器和抗侧滚扭杆n等附属结构安装成为不可或缺的必要补充。
[0007]
此外，不同的列车设计时速要求或不同的侧梁结构形式还会对一系悬挂装置和二系悬挂装置以及电机和齿轮箱的布局空间和结构形式造成非常大的影响，往往导致旧有的一系悬挂装置或二系悬挂装置的布局方案无法满足安装位置和减振指标的需求，必需推翻
旧有参考方案，而做出全新理念的设计改进。
[0008]
如图4至图6所示，现有安装在扣合拼接式齿轮箱外壳s-1内部的大齿轮s-2直接与大齿轮轴承s-3上的轴承外圈s-3-2压装形成同轴固连的过盈配合，车轴d上的齿轮箱安装轴段d-1直接与大齿轮轴承s-3上的大齿轮轴承内圈s-3-1压装形成同轴固连的过盈配合，该过盈配合的同轴固连形式导致齿轮箱安装轴段d-1与齿轮箱轴承s-3以及大齿轮s-2三者成为无法分离的整体，并且，由于扣合拼接式齿轮箱外壳s-1的结构强度较低，其无法直接作为轮轴退卸压力机上的退卸挡板的着力点，而且，现有的大齿轮轴承s-3的轴承内圈过于狭窄，导致即便将轮轴退卸压力机上退卸挡板改装为多爪卡盘形式，并将其从齿轮箱轴向侧壁上的车轴通孔中插入齿轮箱内部，依然因缺少足够的径向着力点而导致无法可靠地对大齿轮轴承内圈s-3-1实施径向退卸阻挡作用力，从而使得车轴退卸无法直接实施，进而造成后续对车轴d或大齿轮s-2进行检修时，都必须将扣合拼接的齿轮箱外壳s-1率先解除原有的拼接扣合状态，并将车轴d以及与其同轴固连为一体的大齿轮s-2以及大齿轮轴承s-3三者一同从构架上整体拆除，再转移至轮轴退卸压力机上完成退卸更换作业。此种方式过程繁琐，费时费力，无法方便快捷地在不从扣合拼接式齿轮箱外壳s-1内拆除大齿轮s-2的前提下单独实现对车轴d的拆除更换，也无法在保持扣合拼接式齿轮箱外壳s-1扣合状态的前提下，单独拔除车轴d并从退卸掉车轴d后留下的孔洞处直接对齿轮箱外壳s-1内的大齿轮s-2进行检修和润滑养护等作业。车轴d两端的轴箱安装轴颈段d-2则用于同车轮的轴承b-2同轴固连。
[0009]
中垂面是指能将具有对称结构的物体对称地分成互为镜像的两部分的虚拟几何平面。


技术实现要素：

[0010]
本实用新型要解决的技术问题如下：
[0011]
1)、现有带有鸟翼状曲线结构的焊接型侧梁在制造过程中，必须使用大量定位夹具才能确保两块焊件侧梁侧壁板按彼此平行的姿态分别与焊件侧梁下盖板垂直焊接固连。
[0012]
2)、对焊接型侧梁的多块侧壁板连接筋板以及焊件侧梁弹簧帽筒的定位过程更是需要额外设计的复杂定位工装才能实现；且其必须通过额外增加的矫正调修作业才能矫正在焊接冷却过程中出现的不同尺度的和方向的拉伸、扭曲、侧倾等多种非对称性的结构尺寸偏差，勉强保证焊接质量；尤其是作为后续加工定位基准的焊件侧梁横梁管通孔，必须对其进行同轴对齐校准和调修，否则将导致焊件横梁管无法穿入其中，或者两个焊件横梁管无法保持平行，从而严重影响整个焊接构架的定位基准和后续的机加工精度，甚至造成抗侧滚扭杆和抗蛇行减振器等对称部件因无法几何对称而不能充分发挥其阻尼作用，进而影响构架的振动特性，削弱转向架的整体使用寿命。
[0013]
3)、受制于旧有结构的设计缺点，现有用于高速运行列车的铸造型侧梁均需要匹配设计包括抗侧滚扭杆和抗蛇形减振器在内的更为复杂的二系减振系统；此外，现有的铸造型侧梁，其位于铸件侧梁翼尖端部的等腰梯形大接口，是专门针对由多层橡胶瓦片堆叠在等腰梯形的轴箱的轴箱形式而匹配设计的，并不适用于轮对外置式轴箱和与之对应的典型一系悬挂结构。
[0014]
4)、此外，带有双侧橡胶堆的等腰梯形的轴箱内置式一系悬挂结构，其制造工艺复
杂、拆装检修工序繁琐、导致制造和维修成本高昂。
[0015]
5)、另一方面，依托于整体横梁体或井字型横梁体且完全与电机吊座和齿轮箱吊座刚性连接的电机安装方式，其电机吊座和齿轮箱吊座的布局位置和焊接制造过程，不仅对横梁体的结构强度和对称精度均提出了更高的要求，而且还占据了常规构架内侧的大部分空间，致使现有的转向架内侧缺少足够的轴箱布局空间，造成典型一系悬挂装置仅能布置在车轴的两个端部，不仅增加了轴箱受损风险，同时也增加了转向架整体的结构尺寸和回转半径，不利于其最小曲线通过能力的提高。
[0016]
6)、由于牵引电机外壳的吊耳为不可拆除的刚性结构，致使其与构架和齿轮箱当结构彼此干涉阻挡，造成牵引电机无法经由检修地沟里直接从车体下方单独拆除，而必须用架车机，将构架上方的车厢与构架分离，才能将牵引电机从构架上方实现退卸，极大地增加了电机维修更换的难度。
[0017]
7)、受制于安装在扣合拼接式齿轮箱外壳内部的大齿轮通过大齿轮轴承与车轴的齿轮箱安装轴段压装形成过盈配合形成同轴固连的形式，导致齿轮箱安装轴段与齿轮箱轴承以及大齿轮成为无法分离的整体，且由于扣合拼接式齿轮箱外壳的结构强度较低，其无法直接作为轮轴退卸压力机上的退卸挡板的着力点，而且，现有的大齿轮轴承的轴承内圈过于狭窄，导致即便将轮轴退卸压力机上退卸挡板改装为多爪卡盘形式，并将其从齿轮箱轴向侧壁上的车轴通孔中插入齿轮箱内部，依然因缺少做够的径向着力点而导致无法可靠地对大齿轮轴承内圈实施径向退卸阻挡作用力，从而使得车轴退卸无法直接实施，这些因素造成后续对车轴或大齿轮进行检修时，无法方便快捷地在不从扣合拼接式齿轮箱外壳内拆除大齿轮的前提下单独实现对车轴的拆除更换，也无法在保持扣合拼接式齿轮箱外壳扣合状态的前提下，单独拔除车轴并从退卸掉车轴后留下的孔洞处直接对齿轮箱外壳内的大齿轮进行检修和润滑养护等作业的诸多技术问题。
[0018]
本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
[0019]
具有可测温轴箱的横纵一体式动力转向架，其包括由车轮和车轴构成的轮对装置，其特征在于，该动力转向架还包括横纵一体式互连构架、四个环形减振轴箱、易退轴式齿轮箱、侧梁单点悬挂式电机；横纵一体式互连构架包括两个横纵集成式构架，每个横纵集成式构架均包含一体成型的集成式侧梁和集成式横梁；集成式侧梁包括作为两个鸟翼连接部且处于较低位置的侧梁中段和两个对称固连于侧梁中段两端的鸟翼状侧梁悬臂段，鸟翼状侧梁悬臂段由一个向上翘起的倾斜段和水平向外延伸的水平延展段连接而成；集成式横梁的远端设有横梁端部法兰盘；集成式横梁以α角的夹角姿态与集成式侧梁的中段通过铸造方式一体成型；夹角α的取值范围是60至90度；
[0020]
每个横纵集成式构架还包括构架空簧安装座、构架牵引拉杆座、构架横向止挡座、侧梁自带齿轮箱吊座、齿轮箱垂向止挡、两个半环卡箍式轴箱吊座、电机单点悬吊座、电机垂向限位止挡、构架垂向减振器座、天线梁吊座、构架横向减振器座；
[0021]
位于一个集成式横梁根部的横梁端部法兰盘和位于另一个集成式横梁端部侧梁中段法兰座彼此对称地分布在侧梁中段中垂面的左右两侧，且其二者均位于侧梁中段的内侧壁上；
[0022]
构架空簧安装座固连在侧梁中段中部的上端，构架牵引拉杆座固连在侧梁中段中部的外侧壁上，构架横向止挡座固连于毗邻集成式横梁所在一侧的鸟翼状侧梁悬臂段的上
端；齿轮箱吊座和齿轮箱垂向止挡按照由上至下的顺序顺次固连在位于构架横向止挡座根部下方的鸟翼状侧梁悬臂段内侧壁上；电机单点悬吊座、电机垂向限位止挡、构架垂向减振器座均位于毗邻侧梁中段法兰座所在一侧的鸟翼状侧梁悬臂段上，其中，构架垂向减振器座固连于该鸟翼状侧梁悬臂段倾斜段下部的内侧壁上，电机单点悬吊座固连于该鸟翼状侧梁悬臂段倾斜段下端面的底部，电机垂向限位止挡固连于该鸟翼状侧梁悬臂段倾斜段与水平延展段的交界处的上端；天线梁吊座设置于每个鸟翼状侧梁悬臂段最远端的外侧壁上，半环卡箍式轴箱吊座设置在每个鸟翼状侧梁悬臂段远端的底部，且在每个半环卡箍式轴箱吊座上方的鸟翼状侧梁悬臂段上端面上均开设有一个传感器安装孔；横向减振器座固连在一个对应集成式横梁上端面的中段；
[0023]
两个环形减振轴箱置于车轮的内侧并且同轴转动连接于车轴的两端，环形减振轴箱包括减振橡胶环、车轴轴承、轴箱定位及测温导热护套，轴箱定位及测温导热护套与车轴轴承的外圈同轴固连，车轴轴承的内圈同轴压装固连于车轴的两端，轴箱定位及测温导热护套和减振橡胶环的上部均设有定位温度传感器的插口，此插口的位置对应每个鸟翼状侧梁悬臂段上端面的传感器安装孔；
[0024]
易退轴式齿轮箱压装在车轴的齿轮箱安装轴段上，易退轴式齿轮箱的一侧通过齿轮箱吊杆连接在齿轮箱吊座上；
[0025]
侧梁单点悬挂式电机的一侧固连在电机单点悬吊座上，侧梁单点悬挂式电机的另一侧与易退轴式齿轮箱以橡胶节点悬挂的方式弹性连接；
[0026]
两个横纵集成式构架以圆周旋转对称的布局方式对称布置，并通过各自集成式横梁端头的横梁端部法兰盘与另一个集成式侧梁上的侧梁中段法兰座固定连接，从而共同形成横纵一体式互连构架。
[0027]
所述轴箱定位及测温导热护套的壳体插口和减振橡胶环的橡胶环盲孔插口二者中心连线与水平面呈60
°
角。
[0028]
所述轴箱定位及测温导热护套和减振橡胶环各自均为两个半环扣合而成的环形结构，轴箱定位及测温导热护套外壁设有两个沿圆周外侧壁开设的导热护套凸起，减振橡胶环内侧壁上设有两个沿圆周内壁开设的轴箱减振环卡槽，每个导热护套凸起均嵌入一个对应的轴箱减振环卡槽内并将轴箱定位及测温导热护套完全限位于减振橡胶环内部；环形减振轴箱通过半环形外壳和半环卡箍式轴箱吊座的螺栓安装在鸟翼状侧梁悬臂段端部的下方。
[0029]
所述轴箱定位及测温导热护套为与减振橡胶环易退轴式齿轮箱的齿轮箱壳体中部设有车轴安装孔和电机联轴器安装孔，在电机联轴器安装孔周边的齿轮箱壳体同一侧上固连有按等腰梯形分布的四个电机柔性悬挂橡胶节点座孔，位于下方的两个电机柔性悬挂橡胶节点座孔的中心各自与电机联轴器安装孔的孔心连线的夹角β为100
°
～140
°
，其最优值是120度；在车轴安装孔和电机联轴器安装孔二者中心连线的延长线与齿轮箱壳体相交处的齿轮箱壳体外侧壁上，固连有齿轮箱壳体垂向止挡块；在齿轮箱壳体垂向止挡块下方的齿轮箱壳体外侧壁上还固连有壳体垂向吊杆座，齿轮箱吊杆的两端均设有橡胶减振垫片，其用于将壳体垂向吊杆座与齿轮箱吊座弹性连接。
[0030]
所述侧梁单点悬挂式电机外壳后端盖的下部通过一个侧梁端电机悬挂橡胶节点和电机悬挂橡胶节点半环卡箍固连在电机单点悬吊座上，侧梁单点悬挂式电机外壳后端盖
的上部固连有水平的电机垂向悬臂止挡杆，且电机垂向悬臂止挡杆悬垂于电机垂向限位止挡的正上方，其二者的间隙值范围是10～50mm；侧梁单点悬挂式电机上位于电机输出轴所在端的电机外壳通过四个电机柔性悬挂橡胶节点分别以弹性悬挂的方式固连在四个电机柔性悬挂橡胶节点座孔上，侧梁单点悬挂式电机的电机输出轴通过联轴器转动连接到电机联轴器安装孔内部的减速齿轮机构上。
[0031]
所述轴箱定位及测温导热护套为金属材质，其与减振橡胶环二者通过硫化工艺一体成型。
[0032]
本实用新型的有益效果如下：
[0033]
该具有可测温轴箱的横纵一体式动力转向架通过诸多创新的布局设计突破了旧有转向架构架的传统结构和理念限制，其每个横纵集成式构架的主体结构均由铸造工艺一体成型的集成式侧梁和集成式横梁共同构成，其集成式横梁以α角的夹角姿态与集成式侧梁的中段连接，集成式横梁对称地分布在侧梁中段中垂面的左右两侧。两个横纵集成式构架以圆周旋转对称的布局方式对称布置，并通过各自集成式横梁端头的横梁端部法兰盘与另一个集成式侧梁上的侧梁中段法兰座固定连接，从而共同形成横纵一体式互连构架。
[0034]
该设计方案中，由铸造工艺一体成型的横纵集成式构架使本实用新型地铁转向架的主体结构免除了对传统焊接型侧梁壁板的平行定位和组对焊接工序，而以圆周旋转对称的布局方式对称布置的两个横纵集成式构架主体结构改变了传统转向架上通过两根粗大横梁垂直连接两个侧梁的旧有h型构架形式，从而使本实用新型的两个横纵集成式构架彼此组装连接时无需额外针对旧有焊件横梁管的矫正调修作业去矫正在焊接冷却过程中出现的不同尺度和方向的拉伸、扭曲、侧倾等多种非对称性的结构尺寸偏差，进而克服了焊接过程造成侧梁横梁组对时必须通过繁重且复杂的测绘和调修作业加以矫正的固有工艺难题，继而加大程度低简化和优化了侧梁和横梁之间的装配作业流程，令两个横纵集成式构架的组合安装过程变得方便快捷，省时省力，精度高，效果好，并能显著增强每个横纵集成式构架主体结构的力学强度，大大节约制造成本，提高生产效率。
[0035]
本实用新型的半环卡箍式轴箱吊座设置在每个鸟翼状侧梁悬臂段远端的底部，在每个半环卡箍式轴箱吊座的上端面均开设有一个传感器安装孔；两个环形减振轴箱置于车轮的内侧并且同轴固连于车轴的两端，设置于环形减振轴箱内部的减振橡胶环与车轴轴承的外圈同轴固连，车轴轴承的内圈同轴压装固连于车轴的两端，环形减振轴箱的减振橡胶环的上部设有定位温度传感器的橡胶环盲孔插口，轴箱定位及测温导热护套的上部设有作为定位温度传感器对接座的壳体插口，其二个插口的位置均对应集成式侧梁的传感器安装孔。该设计方案使得温度传感器的测温端头可以顺次通过传感器安装孔和壳体插口插入并定位在橡胶环盲孔插口内，从而摆脱减振橡胶环对轴箱温度的隔断作用，使本实用新型的半环卡箍式轴箱吊座成为能够从径向方向准确测量轴箱外侧壁温度的一种全新的卡箍抱轴式轮对内置型轴箱，该首创结构设计彻底打破了旧有由多层橡胶瓦片堆叠在等腰梯形的轴箱只能做成开放结构形式，否则无法从径向方向准确测温，以及带有托盘式轴箱和一系钢弹簧所公共构成的典型一系悬挂装置必须依赖焊件侧梁弹簧帽筒的结构禁忌，从而免除了对焊件侧梁弹簧帽筒复杂专用定位工装的设计制造和繁琐的使用过程。该设计方案在摒除由多层橡胶瓦片堆叠在等腰梯形的轴箱结构方案之外，还显著地改进并缩小了旧有铸件侧梁翼尖端部的等腰梯形大接口的外形和尺寸，进而大幅提升其力学结构强度，并使半环
卡箍式轴箱吊座的安装和测温成为可能。此外，该设计方案下的卡箍抱轴式轮对内置型轴箱还通过将半环卡箍式轴箱吊座内置于两片车轮内侧的结构形式减少了轴箱外置时的受损风险，在确保一系悬挂轴箱装置安装位置和减振指标的前提下，有效降低了转向架整体的横向宽度尺寸和回转半径，使该转向架的曲线通过能力获得进一步的提升。该基于环形减振轴箱的紧凑型一系悬挂结构得益于新的电机、齿轮箱布局方式所节约出的布局空间，其半环形外壳采用螺栓连接的分体式卡箍形式与半环卡箍式轴箱吊座扣合成为完整的圆环结构，既便于安装和拆卸维修，同时也免除了焊接变形的不利影响。此外该以环形减振轴箱为核心的卡箍抱轴式轮对内置型轴箱还能充分释放由车体侧滚运动而产生的垂向和纵向扭矩，效消除由电机和齿轮箱产生的横向、纵向、垂向以及蛇行扭摆、侧滚等全部振动，进而达到更为理想的振动平衡效果，从而将转向架对车体的振动影响程度降到最低，增强车体的平衡稳定性和舒适性，并有效降低整体结构的疲劳损耗，大幅延长转向架和车体的整体使用寿命。
[0036]
本实用新型的非动力转向架能够使集成减振式摇枕及二系悬挂系统上的两个枕梁下置式二系空气弹簧、枕梁下置式横向减振器和两个垂向减振器均由本实用新型的横纵一体式互连构架上直接连接到摇枕的下方。而不是像传统转向架的二系悬挂装置那样，从构架直接连接到车体的下方，从而大幅缩减了这些二系减振缓冲部件的各自的长度需求，降低其制造成本并提高其结构强度，大幅减少了旧有二系横向减振器、两个空气弹簧、两个二系垂向减振器和抗侧滚扭杆等部件与车体的连接工序，并实现车厢与构架的快速落车组对，缩减天车和架车机的占用时间，提高流水线周转效率，且使得集成式二系枕梁系统便于独立更换和检修。
[0037]
本实用新型的齿轮箱吊座和齿轮箱垂向止挡均沿同一铅垂线顺次固连在位于鸟翼状侧梁悬臂段的内侧壁上，易退轴式齿轮箱同轴安装在车轴的齿轮箱安装轴段上，而位于易退轴式齿轮箱的壳体最远端的壳体垂向吊杆座仅通过一个上下两端均设有橡胶减振垫片的齿轮箱吊杆悬吊连接在齿轮箱吊座上，从而以最大的旋转力矩对易退轴式齿轮箱施加围绕车轴的防转阻力，位于易退轴式齿轮箱远端中部的齿轮箱壳体垂向止挡块处于壳体垂向吊杆座的上方，且其相对于车轴安装孔轴线的回转半径比壳体垂向吊杆座的回转半径略小，齿轮箱垂向止挡与齿轮箱壳体垂向止挡块之间保持有约100mm的活动间隙，并对齿轮箱壳体垂向止挡块回转位移的最大值进行限位。另一方面，与易退轴式齿轮箱的悬挂方式类似地，本实用新型的电机单点悬吊座、电机垂向限位止挡、构架垂向减振器座均位于毗邻侧梁中段法兰座所在一侧的鸟翼状侧梁悬臂段上，而侧梁单点悬挂式电机外壳后端盖的下部通过一个侧梁端电机悬挂橡胶节点和电机悬挂橡胶节点半环卡箍固连在电机单点悬吊座上，且电机垂向悬臂止挡杆悬垂于电机垂向限位止挡的正上方；同时，侧梁单点悬挂式电机上位于电机输出轴所在端的电机外壳通过四个电机柔性悬挂橡胶节点分别以弹性悬挂的方式固连在四个电机柔性悬挂橡胶节点座孔上。前述易退轴式齿轮箱和侧梁单点悬挂式电机的悬挂方式，使其二者的重量和振动载荷均由集成式侧梁和车轴完全承载，该结构摒弃了依托于整体横梁体或井字型横梁体且完全与电机吊座和齿轮箱吊座的大尺寸、刚性连接形式的旧有电机安装方式，进而降低了对横梁的结构强度和对称精度和组对精度的工艺要求，简化了构架制造的复杂性。该设计方案不仅减少了原本由刚性大尺寸吊座结构对构架侧梁内侧分空间占用程度，使得本实用新型的抱轴型轮对内置式轴箱安装成为可能。本
设计还为齿轮箱和电机结构的拆装检修预留了足够的操作空间，大大优化了电机的装配和拆卸方案，易退轴式齿轮箱在其电机联轴器安装孔周边的齿轮箱壳体同一侧上固连有按等腰梯形分布的四个电机柔性悬挂橡胶节点座孔，且位于下方的两个电机柔性悬挂橡胶节点座孔的中心各自与电机联轴器安装孔的孔心连线的夹角β为100
°
～140
°
且构架牵引拉杆座固连在侧梁中段中部的外侧壁上，该设计使得在分别拆除四个电机柔性悬挂橡胶节点和侧梁端电机悬挂橡胶节点的紧固螺栓之后，侧梁单点悬挂式电机可经由检修地沟直接从车体下方单独拆除，彻底摆脱了使用架车机从构架上方的车厢与构架分离后才能将牵引电机从构架上方实现退卸的旧有模式，极大地提高了电机检修便捷性。
[0038]
本实用新型将原有车轴上的齿轮箱安装轴段的外径缩减到原值的80％，形成小直径齿轮箱安装轴段；新增设的易退轴式大齿轮轴承内圈径向增厚套筒以过盈压装的形式同轴嵌套在小直径齿轮箱安装轴段的外径上，且大齿轮轴承上的大齿轮轴承内圈通过压装同轴固连在易退轴式大齿轮轴承内圈径向增厚套筒的外径上；通过此种方式将径向上原本过狭窄的大齿轮轴承内圈变向增厚，从而在将轮轴退卸压力机上退卸挡板改装为多爪卡盘形式之后，其多爪卡盘卡爪可以从齿轮箱轴向侧壁上的车轴安装孔插入齿轮箱内部，并将防窜动止挡作用力均匀可靠地施加在与大齿轮轴承内圈同轴固连的易退轴式大齿轮轴承内圈径向增厚套筒的轴向外端面上，进而使在不从扣合拼接式齿轮箱外壳内拆除大齿轮的前提下，单独拔除车轴并从退卸掉车轴后留下的孔洞处直接对齿轮箱外壳内的大齿轮进行检修和润滑养护等作业的操作工艺成为可能。
[0039]
本实用新型具有可测温轴箱的横纵一体式动力转向架在其工艺制造指标中，明确给定集成式横梁与集成式侧梁的夹角α的取值范围是60
°
至90
°
，其最佳值为90
°
；位于下方的两个电机柔性悬挂橡胶节点座孔的中心各自与电机联轴器安装孔的孔心连线的夹角β的夹角取值范围是100
°
至140
°
，其最佳值为120
°
，这些核心数据范围均为通过大量试验总结获得的最佳经验参数，能最大程度地优化转向架的整体震动特性，是研发投入的结晶和证明。
[0040]
此外，该具有可测温轴箱的横纵一体式动力转向架作为一种全新的转向架设计形式，其将横纵一体式互连构架、四个环形减振轴箱、易退轴式齿轮箱和侧梁单点悬挂式电机的制造方案全部实现模块化，不同的模块单元可以独立实施标准化生产，有利于实现流水线制造，从而大幅提高生产效率，降低生产成本，创造经济价值。
附图说明
[0041]
图1是现有焊接型构架转向架的立体结构示意图；
[0042]
图2是现有焊接型构架和一系钢弹簧的立体结构示意图；
[0043]
图3是现有铸造型构架、轮对和内置轴箱的立体结构示意图；
[0044]
图4是现有齿轮箱和车轴的装配关系示意图；
[0045]
图5是图4中的大齿轮和车轴的装配关系示意图；
[0046]
图6是图5的局部放大示意图；
[0047]
图7是本实用新型具有可测温轴箱的横纵一体式动力转向架的立体结构示意图；
[0048]
图8是本实用新型具有可测温轴箱的横纵一体式动力转向架的爆炸结构示意图；
[0049]
图9是本实用新型中的横纵一体式互连构架的结构示意图；
[0050]
图10是本实用新型中的易退轴式齿轮箱的结构示意图；
[0051]
图11是本实用新型中的易退轴式齿轮箱、侧梁单点悬挂式电机和齿轮箱吊杆的结构示意图；
[0052]
图12是本实用新型中的易退轴式齿轮箱和齿轮箱吊杆的结构示意图；
[0053]
图13是本实用新型中的轮对装置、环形减振轴箱和温度传感器的结构示意图；
[0054]
图14是本实用新型中的去掉车轴轴承和半环形外壳后的环形减振轴箱和温度传感器的结构示意图；
[0055]
图15是本实用新型中的去掉车轴轴承和半环形外壳后的环形减振轴箱的爆炸结构示意图；
[0056]
图16是本实用新型中的车轴、易退轴式大齿轮轴承内圈径向增厚套筒和大齿轮轴承端盖的结构示意图；
[0057]
图17是本实用新型中的车轴、易退轴式大齿轮轴承内圈径向增厚套筒和大齿轮轴承端盖装配后的轴向剖视结构示意图；
[0058]
图18是本实用新型利用探入式多爪卡盘将车轴从大齿轮上退卸时的结构示意图；
[0059]
图19是本实用新型具有可测温轴箱的横纵一体式动力转向架的应用结构示意图。
具体实施方式
[0060]
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0061]
如图7至图19所示，本实用新型的具有可测温轴箱的横纵一体式动力转向架包括：由车轮和车轴构成的轮对装置、横纵一体式互连构架、四个环形减振轴箱、易退轴式齿轮箱、侧梁单点悬挂式电机；横纵一体式互连构架包括两个互为旋转对称的横纵集成式构架，每个横纵集成式构架均包含一体成型的集成式侧梁1-1和集成式横梁1-2；集成式侧梁1-1包括作为两个鸟翼连接部且处于较低位置的侧梁中段1-1-1和两个对称固连于侧梁中段1-1-1两端的鸟翼状侧梁悬臂段1-1-2，鸟翼状侧梁悬臂段1-1-2由一个向上翘起的倾斜段和水平向外延伸的水平延展段连接而成；集成式横梁1-2的远端设有横梁端部法兰盘1-2-1；集成式横梁1-2以α角的夹角姿态与集成式侧梁1-1的中段通过铸造方式一体成型；夹角α的取值范围是60至90度；
[0062]
每个横纵集成式构架还包括构架空簧安装座1-3、构架牵引拉杆座1-4、构架横向止挡座1-5、侧梁自带齿轮箱吊座1-6、齿轮箱垂向止挡1-7、两个半环卡箍式轴箱吊座1-8、电机单点悬吊座1-9、电机垂向限位止挡1-10、构架垂向减振器座1-11、天线梁吊座1-12、构架横向减振器座1-13；
[0063]
位于一个集成式横梁1-2根部的横梁端部法兰盘1-2-1和位于另一个集成式横梁1-2端部侧梁中段法兰座1-1-1-1彼此对称地分布在侧梁中段1-1-1中垂面的左右两侧，且其二者均位于侧梁中段1-1-1的内侧壁上；
[0064]
构架空簧安装座1-3固连在侧梁中段1-1-1中部的上端，构架牵引拉杆座1-4固连在侧梁中段1-1-1中部的外侧壁上，构架横向止挡座1-5固连于毗邻集成式横梁1-2所在一侧的鸟翼状侧梁悬臂段1-1-2的上端；齿轮箱吊座1-6和齿轮箱垂向止挡1-7按照由上至下的顺序顺次固连在位于构架横向止挡座1-5根部下方的鸟翼状侧梁悬臂段1-1-2内侧壁上；电机单点悬吊座1-9、电机垂向限位止挡1-10、构架垂向减振器座1-11均位于毗邻侧梁中段
法兰座1-1-1-1所在一侧的鸟翼状侧梁悬臂段1-1-2上，其中，构架垂向减振器座1-11固连于该鸟翼状侧梁悬臂段1-1-2倾斜段下部的内侧壁上，电机单点悬吊座1-9固连于该鸟翼状侧梁悬臂段1-1-2倾斜段下端面的底部，电机垂向限位止挡1-10固连于该鸟翼状侧梁悬臂段1-1-2倾斜段与水平延展段的交界处的上端；天线梁吊座1-12设置于每个鸟翼状侧梁悬臂段1-1-2最远端的外侧壁上，半环卡箍式轴箱吊座1-8设置在每个鸟翼状侧梁悬臂段1-1-2远端的底部，且在每个半环卡箍式轴箱吊座1-8上方的鸟翼状侧梁悬臂段1-1-2上端面上均开设有一个传感器安装孔1-8-1；横向减振器座1-13固连在一个对应集成式横梁1-2上端面的中段；
[0065]
两个环形减振轴箱置于车轮的内侧并且同轴转动连接于车轴的两端，环形减振轴箱包括减振橡胶环1-1、车轴轴承1-2、轴箱定位及测温导热护套1-3，轴箱定位及测温导热护套1-3与车轴轴承1-2的外圈同轴固连，车轴轴承1-2的内圈同轴压装固连于车轴的两端，轴箱定位及测温导热护套1-3和减振橡胶环1-1的上部均设有定位温度传感器的插口，此插口的位置对应每个鸟翼状侧梁悬臂段1-1-2上端面的传感器安装孔1-8-1；
[0066]
易退轴式齿轮箱压装在车轴的齿轮箱安装轴段1-1上，易退轴式齿轮箱的一侧通过齿轮箱吊杆连接在齿轮箱吊座1-6上；
[0067]
侧梁单点悬挂式电机的一侧固连在电机单点悬吊座1-9上，侧梁单点悬挂式电机的另一侧与易退轴式齿轮箱以橡胶节点悬挂的方式弹性连接；
[0068]
两个横纵集成式构架以圆周旋转对称的布局方式对称布置，并通过各自集成式横梁1-2端头的横梁端部法兰盘1-2-1与另一个集成式侧梁1-1上的侧梁中段法兰座1-1-1-1固定连接，从而共同形成横纵一体式互连构架。
[0069]
轴箱定位及测温导热护套1-3的壳体插口1-3-1和减振橡胶环1-1的橡胶环盲孔插口1-1-1二者中心连线与水平面呈60
°
角。
[0070]
轴箱定位及测温导热护套1-3和减振橡胶环1-1各自均为两个半环扣合而成的环形结构，轴箱定位及测温导热护套1-3外壁设有两个沿圆周外侧壁开设的导热护套凸起1-3-2，减振橡胶环1-1内侧壁上设有两个沿圆周内壁开设的轴箱减振环卡槽1-1-2，每个导热护套凸起1-3-2均嵌入一个对应的轴箱减振环卡槽1-1-2内并将轴箱定位及测温导热护套1-3完全限位于减振橡胶环1-1内部；环形减振轴箱通过半环形外壳1-4和半环卡箍式轴箱吊座1-8的螺栓安装在鸟翼状侧梁悬臂段1-1-2端部的下方。
[0071]
轴箱定位及测温导热护套1-3为与减振橡胶环1-1易退轴式齿轮箱的齿轮箱壳体1-1中部设有车轴安装孔1-1-1和电机联轴器安装孔1-1-2，在电机联轴器安装孔1-1-2周边的齿轮箱壳体1-1同一侧上固连有按等腰梯形分布的四个电机柔性悬挂橡胶节点座孔1-2，位于下方的两个电机柔性悬挂橡胶节点座孔1-2的中心各自与电机联轴器安装孔1-1-2的孔心连线的夹角β为100
°
～140
°
，其最优值是120度；在车轴安装孔1-1-1和电机联轴器安装孔1-1-2二者中心连线的延长线与齿轮箱壳体1-1相交处的齿轮箱壳体1-1外侧壁上，固连有齿轮箱壳体垂向止挡块1-4；在齿轮箱壳体垂向止挡块1-4下方的齿轮箱壳体1-1外侧壁上还固连有壳体垂向吊杆座1-3，齿轮箱吊杆的两端均设有橡胶减振垫片，其用于将壳体垂向吊杆座1-3与齿轮箱吊座1-6弹性连接。
[0072]
侧梁单点悬挂式电机外壳后端盖的下部通过一个侧梁端电机悬挂橡胶节点1-1和电机悬挂橡胶节点半环卡箍1-2固连在电机单点悬吊座1-9上，侧梁单点悬挂式电机外壳后
端盖的上部固连有水平的电机垂向悬臂止挡杆1-4，且电机垂向悬臂止挡杆1-4悬垂于电机垂向限位止挡1-10的正上方，其二者的间隙值范围是10～50mm；侧梁单点悬挂式电机上位于电机输出轴所在端的电机外壳通过四个电机柔性悬挂橡胶节点1-5分别以弹性悬挂的方式固连在四个电机柔性悬挂橡胶节点座孔1-2上，侧梁单点悬挂式电机的电机输出轴通过联轴器1-3转动连接到电机联轴器安装孔1-1-2内部的减速齿轮机构上。
[0073]
轴箱定位及测温导热护套1-3为金属材质，其与减振橡胶环1-1二者通过硫化工艺一体成型。
[0074]
具体应用本实用新型的具有可测温轴箱的横纵一体式动力转向架时，先将集成式横梁1-2与集成式侧梁1-1的夹角α角值设为90度；将位于下方的两个电机柔性悬挂橡胶节点座孔1-2的中心各自与电机联轴器安装孔1-1-2的孔心连线的夹角β设为120
°
。
[0075]
将该转向架与摇枕组装时，将集成减振式摇枕及二系悬挂系统上的二系横向止挡座f-1-4、二系垂向减振器f-5、二系横向减振器f-4、空气弹簧f-2、牵引拉杆座f-1-1等多种二系减振缓冲部件均按着业内公知的常规方法分别与本实用新型的横纵一体式互连构架对应连接，即：将两个二系空气弹簧1-2一一对应放置在两个构架空簧安装座1-3上并置于摇枕1-1两端的底部；然后将横向减振器1-4一端通过橡胶节点固连在横向减振器座f-1-2上，另一端通过橡胶节点固连在一个对应的构架横向减振器座1-13上；再将两个二系垂向减振器1-5的上端通过橡胶节点分别固连在一一对应的两个垂向减振器座1-1-3上，并将每个二系垂向减振器1-5下端通过橡胶节点固连在构架垂向减振器座1-11上，并使得构架牵引拉杆座1-4通过牵引拉杆1-3将来自构架的动力到牵引拉杆座f-1-1上，即可使得两个空气弹簧1-2、二系横向减振器1-4和两个二系垂向减振器1-5均由本实用新型的横纵一体式互连构架上直接连接到摇枕1-1的下方，并完成摇枕与构架的组对连接作业。

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