用于轨道工程车的电传动转向架及轨道工程车的制作方法

2021-02-05 23:02:03|

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本申请涉及用于铁路工程领域的转向架装置，尤其是涉及一种用于轨道工程车的电传动转向架及轨道工程车。

背景技术：

转向架-现代车辆的走行部大部分都采用转向架形式，其主要作用有：承受车架以上各部分的重量；保证必要的黏着；运行时使车辆有良好的平稳性和稳定性；保证车辆顺利通过曲线；产生必要的制动力。

目前，大型的轨道工程车辆都是由内燃机通过液压、液力传动或者机械传动给转向架提供动力。采用液压或液力传动时效率在0.7～0.8之间，效率较低，同时需要安装大量的油路管线，密封不良时会造成环境污染，并且维护、检修困难。虽然采用机械传动效率较高，但是传动装置结构复杂占用的空间大，大部分的养路机械底架下部都带有工作装置空间紧凑难以布置下机械传动系统。

技术实现要素：

本申请实施例中提供了一种用于轨道工程车的电传动转向架及轨道工程车，用于克服现有轨道工程车的转向架装置传动效率较低、维护检修困难、占用空间大的问题。

本申请第一方面实施例提供一种用于轨道工程车的电传动转向架，包括：

构架；

牵引装置，设置于所述构架，用于所述转向架连接于轨道工程车的车体且传递牵引力或制动力；

轴箱轮对装置，具有轮对及轴箱，所述轴箱用于将上述轮对连接于构架；

基础制动装置，安装于所述构架，且靠近所述轮对设置；

动力传动装置，斜对称地设于所述构架的中心线的两侧；具有牵引电机、减速箱和弹性联轴器，所述减速箱连接于所述轮对，所述弹性联轴器将上述减速箱与所述牵引电机连接；

一系悬挂，设置于所述构架与轴箱轮对装置之间。

本申请第二方面实施例提供一种轨道工程车，包括车体及如前述任一项所述的电传动转向架，所述电传动转向架连接于所述车体的下方。

本申请实施例提供一种用于轨道工程车的电传动转向架及轨道工程车，轨道工程车输送的电流驱动安装在构架上的牵引电机，牵引电机通过弹性联轴节和减速箱带动轮对转动行走，传动功率大，交流电传动的效率可以达到0.86～0.9之间，传动高效且清洁，且转向架的整体结构简单、稳定可靠、便于检修和维护，能满足大型轨道工程车大轴重、小轴距的使用需求。本申请实施例的电传动转向架轴重可达23t，远大于现有的城轨电传动转向架轴重，可满足大部分轨道工程机械的使用需求，同时转向架的轴距小于2300mm，结构紧凑可节省轨道工程车辆下部工作空间。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为一示例性实施例提供的电传动转向架的结构示意图一；

图2为一示例性实施例提供的电传动转向架的结构示意图二；

图3为一示例性实施例提供的电传动转向架的结构示意图一；

图4为一示例性实施例提供的电传动转向架的结构示意图二；

图5为一示例性实施例提供的电传动转向架中轴箱的连接示意图。

附图标记说明：

1-构架；

11-横梁；111-牵引电机安装座；112-减速箱吊挂座；113-单元制动器座；

13-侧梁；131-上拉杆座；132-起吊座；133-横向止挡；134-垂向减振器座；135-下拉杆座；136-横向减振器座；

2-牵引装置；

3-轴箱轮对装置；31-轮对；32-轴箱；321-上拉杆；322-下拉杆；323-橡胶套；

4-基础制动装置；51-牵引电机；52-减速箱；53-弹性联轴器；61-钢弹簧；62-垂向减振器；71-横向减振器；72-橡胶堆旁承。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请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申请的一部分实施例，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，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

现有城轨车辆、机车车辆或高速动车车辆上使用的电传动转向架，其轴重一般≤18.5t，轴距在2500mm左右；而现有的一些大型养路机械轴重在21t左右，且轨道工程车辆底架下部都带有工作装置，空间比较紧凑，因此，现有电传动转向架难以满足轨道工程车辆的使用需求。

为了克服上述问题，本申请实施例提供一种用于轨道工程车的电传动转向架及轨道工程车，轨道工程车输送的电流驱动安装在构架上的牵引电机，牵引电机通过弹性联轴节和减速箱带动轮对转动行走，传动功率大，交流电传动的效率可以达到0.86～0.9之间，传动高效且清洁，且转向架的整体结构简单、稳定可靠、便于检修和维护，能满足大型轨道工程车大轴重、小轴距的使用需求。本申请实施例的电传动转向架轴重可达23t，远大于现有的城轨电传动转向架轴重，可满足大部分轨道工程机械的使用需求，同时转向架的轴距小于2300mm，结构紧凑可节省轨道工程车辆下部工作空间。

下面结合附图对本实施例提供的轨道工程车的结构、功能及实现过程进行举例说明。

轨道工程车是用于对轨道或能够在轨道上运行的轨道车辆执行特定操作的车辆。例如，轨道车辆可以为用于对轨道进行维修养护用的车辆。

本实施例提供的轨道工程车，包括车体、工作装置及电传动转向架。电传动转向架及工作装置连接于车体的下方。工作装置用于执行对轨道进行维修养护的特定的功能，例如，用于对轨道进行打磨等。

车体输出的电流驱动电传动转向架行走，行走的电传动转向架带动承载着车体一起行走。其中，车体的结构可与本领域的常规设置相似，本实施例此次不再赘述。工作装置的具体机构就功能可视实际情况而定，本实施例此处不做限定。

下面对电传动转向架的结构进行举例说明。需要先说明的是：本实施例中的纵向是指轨道工程车的纵向；横向是指轨道工程车的横向；垂向是指轨道工程车的垂向。

图1为一示例性实施例提供的电传动转向架的结构示意图一；图2为一示例性实施例提供的电传动转向架的结构示意图二。其中，图1可以为俯视图；图2为正视图。

如图1及图2所示，电传动转向架，包括：构架1、牵引装置2、轴箱轮对装置3、基础制动装置4及动力传动装置。构架1可做为转向架的主要承载体。牵引装置2、轴箱轮对装置3、基础制动装置4及动力传动装置等可紧凑且不互相干涉地设置于构架1。

其中，牵引装置2，用于转向架连接于轨道工程车的车体且传递牵引力或制动力。轴箱轮对装置3，具有轮对31及轴箱32，轴箱32用于将上述轮对31连接于构架1；其中，轮对31承载着整个车重，通过轮轨间的黏着产生牵引力或制动力，并且通过车轮的回转实现车辆的运行；轮对31可采用符合相关标准的车轴和车轮压装而成，轮径840mm，轴重≤23t。基础制动装置4，靠近轮对31设置。

动力传动装置是一套减速装置，使用满足工程车辆使用特点的牵引电机51驱动动力轮对31。动力传动装置斜对称地设于构架1的中心线的两侧。动力传动装置具有牵引电机51、减速箱52和弹性联轴器53，减速箱52连接于轮对31，弹性联轴器53将上述减速箱52与牵引电机51连接。转向架的两个边侧分别安装一个牵引电机51，每个轮对31上安装有一个减速箱52，牵引电机51与减速箱52之间通过弹性联轴器53进行连接。一系悬挂，设置于构架1与轴箱轮对装置3之间。

图3为一示例性实施例提供的电传动转向架的结构示意图一；图4为一示例性实施例提供的电传动转向架的结构示意图二。其中，图3为俯视图；图4为正视图。

构架1大致呈h型，具体包括：两个变截面箱型的侧梁13及连接于两个侧梁13的横梁11。侧梁13包括：上盖板、下盖板及腹板，腹板将上盖板与下盖板连接，且腹板将上盖板与下盖板焊接，或腹板、上盖板与下盖板一体成型。横梁11包括多个并排设置的钢管；例如，横梁11包括两个并排设置的钢管。如此，利于实现转向架轻量化，且利于确保转向架的承载能力。

侧梁13的中部的横截面积大于端部的横截面积。具体地，侧梁13的中部的宽度及厚度可分别大于侧梁13的端部；利于在保证侧梁13强度及承载能力的同时，还利于实现转向架轻量化。其中，在侧梁13的横截面面积变化处可通过圆滑曲线过渡，以免出现应力集中的现象。例如，侧梁13的中部通过圆弧过渡结构与侧梁13的端部连接；其中，圆弧过渡结构包括多个用于将侧梁13的中部与端部连接的圆弧形板。本示例中，侧梁13既能够保证侧梁13强度及承载能力，还利于实现转向架轻量化，且能够保证侧梁13与横梁11连接时的高度需求及能满足安装轴箱32的空间需求。

横梁11连接于两个侧梁13的中部；横梁11穿设于侧梁13，且与侧梁13焊接固定，利于横梁11与侧梁13的连接可靠性，利于确保构架1的承载能力。

横梁11设置有牵引电机安装座111、减速箱吊挂座112、单元制动器座113和牵引拉杆座。横梁11的中部设置于牵引拉杆座，用于安装牵引装置2的牵引拉杆。单元制动器座113设置于横梁11的两个端部，用于安装基础制动装置4的单元制动器。减速箱吊挂座112设置于牵引安装座与其中一个单元制动器座113之间，用于安装减速箱52。牵引电机安装座111设置于牵引安装座与另一个单元制动器座113之间，用于安装牵引电机51。

本示例中，通过如此布局，利于减小转向架的轴距，利于使得转向架的结构更加紧凑，且能够确保各部件不会互相干涉，从而利于减小电传动转向架的尺寸，利于减少电传动转向架的占用空间，从而满足轨道工程车的使用需求。

侧梁13从端部往中部的方向依次设置有上拉杆座131、起吊座132、横向止挡133、垂向减振器座134、下拉杆座135、横向减振器座136。

图5为一示例性实施例提供的电传动转向架中轴箱的连接示意图。

其中，如图4及图5所示，上拉杆座131用于安装上拉杆321，下拉杆座135用于安装下拉杆322，上拉杆321及下拉杆322用于安装轴箱32，上拉杆321及下拉杆322的端部设置有用于限制轴箱32与构架1沿横向和纵向的相对位移的橡胶套323。轴箱32是联系构架1与轮对31的活动关节，保证轮对31的回转运动并且使轮对31相对于构架1有适当的横向、纵向等位移。轴箱轮对装置3还包括上拉杆321和下拉杆322，上拉杆321和下拉杆322连接在构架1和轴箱32之间，上拉杆321和下拉杆322的端部设置有橡胶套323，橡胶套323用于限制轴箱32与构架1之间横向与纵向的相对位移，允许轴箱32与构架1在垂向也即上下方向具有较大的相对位移，从而实现弹性定位，衰减车体与转向架之间的垂向振动。

起吊座132用于安装起吊装置；起吊装置及横向止挡133连接于轴箱32；垂向减振器座134用于安装一系悬挂的垂向减振器62；起吊座132设置于侧梁13的腹板；横向止挡133安装于侧梁13的下盖板，且与起吊座132相对应；垂向减振器座134有至少部分设置于侧梁13的上盖板，且与起吊座132相对应；横向减振器座136安装于侧梁13的中部，用于安装横向减振器71。

可选地，侧梁13还设置有多个钢弹簧61座，其中两个钢弹簧61座分别位于垂向减振器座134的两侧；钢弹簧61座用于安装一系悬挂的钢弹簧61。也即，每个轴箱32对应于两组钢弹簧61和一个垂向减振器62；垂向减振器62可以为液压减振器。此外，侧梁13还可以设置有用于限制一系悬挂的一系止挡座。

可选地，基础制动装置4包括单元制动器，在轮对31的每个车轮的一侧都设置有单元制动器，四个单元制动器沿转向架中心线对称分布，单元制动器采用单侧闸瓦踏面制动结构。

可选地，牵引装置2包括：牵引座、中心销、中心销球铰、牵引拉杆、中心销座；中心销压装在中心销座上，中心销座通过螺栓安装在车体的底架上；牵引座通过牵引拉杆与构架1连接，传递牵引力或制动力。

可选地，电传动转向架还包括二系悬挂；二系悬挂包括橡胶堆旁承72、横向减振器71、横向止挡133；橡胶堆旁承72安装于构架1的侧梁13，具体可设置于侧梁13的中部，且每侧梁13可设置有多个橡胶堆旁承72；橡胶堆旁承72用于与车体连接以提供垂向、横向及扭转刚度；横向减振器71安装在牵引装置2的牵引座与构架1之间，用于衰减车体与转向架之间的横向振动。

在上述示例中，电传动转向架通过安装在构架1与轴箱32之间的一系悬挂传导和衰减垂向力。弹性联轴器53与轴箱32的上拉杆321和下拉杆322上的橡胶套323确保轮对31与构架1之间有适当的横动量。同时设置在构架1与轴箱32之间的横向止挡133确保轮对31的横动量在一定的范围内。转向架整体起吊时通过轴箱32上的起吊装置避免构架1与轮对31的分离。车辆做牵引运动时，牵引电机51运转通过弹性联轴器53和减速箱52驱动轮对31，通过轮对31两侧的轴箱32的上拉杆321和下拉杆322传递给构架1，然后再通过牵引装置2将牵引力或制动力传递给车体。车辆制动时由单元制动器将制动力传递给轮对31，再由轴箱32的上拉杆321和下拉杆322传递给构架1，然后由牵引装置2将制动力传导给车体使车辆制动。

本实施例提供的轨道工程车，车体输送的电流驱动安装在转向架构架1上的牵引电机51，牵引电机51通过弹性联轴节和减速箱52带动轮对31转动行走，传动功率大，交流电传动的效率可以达到0.86～0.9之间，传动高效且清洁，且转向架的整体结构简单、稳定可靠、便于检修和维护，能满足大型轨道工程车大轴重、小轴距的使用需求。本实施例的电传动转向架轴重可达23t，远大于现有的城轨电传动转向架轴重，可满足大部分轨道工程机械的使用需求，同时转向架的轴距小于2300mm，结构紧凑可节省轨道工程车辆下部工作空间。

本实施例的电传动转向架能实现低恒速、高扭矩或高速的输出，并能满足大部分轨道工程车辆的运用要求。本发明具体实施方式所描述的轨道工程车辆用电传动转向架可满足如下的性能参数及尺寸要求：轴式；b0；轴距：≤2300mm；轴重：≤23t；轴径中心距：≤2000mm；车轮直径：≤920mm；轨距：1435mm；设计速度：120km/h；通过最小曲线半径：145m。

本实施例还提供一种用于轨道工程车的电传动转向架，其结构、功能及实现过程与前述实施例中的电传动转向架相同，本实施例此处不再赘述，

本实施例提供的用于轨道工程车的电传动转向架，轨道工程车车体输送的电流驱动安装在转向架构架1上的牵引电机51，牵引电机51通过弹性联轴节和减速箱52带动轮对31转动行走，传动功率大，交流电传动的效率可以达到0.86～0.9之间，传动高效且清洁，且转向架的整体结构简单、稳定可靠、便于检修和维护，能满足大型轨道工程车大轴重、小轴距的使用需求。本申请实施例的电传动转向架轴重可达23t，远大于现有的城轨电传动转向架轴重，可满足大部分轨道工程机械的使用需求，同时转向架的轴距小于2300mm，结构紧凑可节省轨道工程车辆下部工作空间。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，“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。

在本申请中，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申请中的具体含义。

尽管已描述了本申请的优选实施例，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申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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