具有轮对调整功能的线性感应电机转向架制造技术

具有轮对调整功能的线性感应电机转向架属于轨道车辆特种转向架装置领域，其包括两个轮对机构、铰接式构架机构、牵引及转角驱动机构、枕梁及二系减振机构、电机悬挂机构、线性感应电机和多个橡胶节点。本发明专利技术能够避免车轮的轮缘接触钢轨，进而达到降低车辆通过曲线时的磨耗和噪音，提升车辆运行品质，降低轨道和轮毂的维护成本，延长轮轨使用寿命的效果，并使列车高速通过曲线路段时的阻力变小，通行效率显著提高。显著提高。显著提高。

【技术实现步骤摘要】
具有轮对调整功能的线性感应电机转向架


[0001]本专利技术属于轨道车辆特种转向架装置领域，具体涉及一种具有轮对调整功能的线性感应电机转向架。

技术介绍

[0002]为满足不同工况的实际需求，轨道列车的转向架结构已演进成为一个种类繁多、功能各异的庞大家族，其核心的设计理念除了需要首先考虑牵引和制动方式、一系和二系减振系统的结构形式之外，还需对包含但不限于结构强度、总重量、材料和加工方法的可实施性、最小通过曲线半径等因素进行系统化的综合考量。这导致列车转向架的结构形式不断进化更替、推陈出新，每次重大的结构创新或显著的工艺改进均是针对全新设计理念才得以应运而生，而旧有的结构形式往往快速被新结构替代和淘汰。
[0003]线性感应电机驱动的轨道车辆能够将列车前进时的驱动力由钢轮与钢轨之间的粘着滚动摩擦力改为感应电机与直线导轨之间的电磁耦合力，从而进一步增强轨道车辆的爬坡能力，使车辆对地形的适应能力再次获得质的飞跃。因此，线性感应电机驱动的轨道车辆既保持了传统钢轮
‑
钢轨轨道交通列车的技术优点，又可避免橡胶轮单轨等交通系统的技术弱点，从而为其在地下铁道、高架线路和地面线路等地形复杂的立体化轨道交通系统中的广泛引用奠定了基础。
[0004]然而，为确保线性感应电机所产生的驱动电磁力符合预设的需求，感应电机与直线导轨之间的励磁气隙必须更为严格地控制在给定的垂向范围之内，但这种需求却给感应电机在构架上的布局位置和减振方式提出了极大的挑战，旧有传统转向架使用的刚性电机吊座、基于二系钢弹簧和空气弹簧的摇枕减振机构，甚至近些年新提出的人字形一系弹簧等现有的减振方式，均因其在铅锤方向上振动幅度过大而无法满足励磁气隙对更小垂向振动区间的设计需求。
[0005]因此，如何研发一款适用于线性感应电机列车使用的全新形式转向架，确保感应电机与直线导轨之间励磁气隙高度值落在给定的区间之内，并使其能在确保构架结构强度的同时，充分释放转向架各大部件之间的振动和应力，已成为亟待攻克的研发课题。
[0006]中心对称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剖切平面，物体上关于该中心对称面镜像对称的任意两个对称点彼此连接所形成的线段，其线段的中点均在该中心对称面上。

技术实现思路

[0007]为了解决现有传统结构的转向架均使用刚性的电机吊座，其基于二系钢弹簧和空气弹簧的摇枕减振机构、一系弹簧轴箱等现有的减振方式均在铅锤方向上振幅过大，因而无法满足励磁气隙对更小垂向振动区间的设计需求；以及现有的各类转向架结构均无法在降低总重量和提高结构强度、增加构架布局空间并降低振动幅度、改善最小曲率线路通过半径等方面达成较好兼顾和均衡的技术问题，本专利技术提供一种具有轮对调整功能的线性感
应电机转向架。
[0008]本专利技术解决技术问题所采取的技术方案如下：
[0009]具有轮对调整功能的线性感应电机转向架，其包括：两个轮对机构、铰接式构架机构、牵引及转角驱动机构、枕梁及二系减振机构、电机悬挂机构、线性感应电机和多个橡胶节点，所述枕梁及二系减振机构下端的两侧分别与铰接式构架机构的两侧抵触连接；枕梁及二系减振机构下端与电机悬挂机构的中心转动连接；电机悬挂机构通过橡胶节点悬挂于铰接式构架机构的下部；牵引及转角驱动机构四角的上端分别固连于铰接式构架机构四角的下方，牵引及转角驱动机构包括两个彼此平行的连杆机构，其二者分别对称轴连于铰接式构架机构中段的相对内侧壁上；牵引及转角驱动机构四角的下端分别通过一个对应的轴箱与轮对机构上的车轴转动连接；线性感应电机通过多个橡胶节点固定在电机悬挂机构的下方。
[0010]所述牵引及转角驱动机构包括两个转角驱动连杆机构、两个转臂横梁和四个卡箍式轴箱机构，两个转角驱动连杆机构彼此平行，两个转臂横梁也彼此平行，每个转角驱动连杆机构的两端均分别与两个转臂横梁同侧的端部通过连杆橡胶节点实现弹性连接，四者共同构成一个平行四边形框架；每个转臂横梁的两端分别固连一个卡箍式轴箱机构；所述四个卡箍式轴箱机构均位于平行四边形框架的四个顶角的外部，且每个卡箍式轴箱机构内部轴承的旋转轴线均与转臂横梁的长度方向平行；卡箍式轴箱机构的外径侧壁的顶端设有水平的弹性橡胶堆。
[0011]所述转角驱动连杆机构包括两个悬臂杆、四孔竖直轴座、转角驱动连接杆和四个连杆橡胶节点，四孔竖直轴座的侧壁上顺次开设有轴向平行的四个轴孔，其中，竖直轴座旋转芯轴孔开设于四孔竖直轴座的中段，两个悬臂杆轴孔彼此对称地开设在竖直轴座旋转芯轴孔的上方和下方；每个悬臂杆的一端均通过一一对应的一个连杆橡胶节点与一个一一对应的悬臂杆轴孔固连；摇枕连杆轴孔开设于四孔竖直轴座的顶端，转角驱动连接杆的一端与摇枕连杆轴孔轴连；转角驱动连接杆的另一端与摇枕底部的转角连杆轴座轴连；每个悬臂杆的另一端均通过一一对应的一个连杆橡胶节点与转臂横梁两端底部的一个一一对应的横梁悬臂杆轴座固连。
[0012]所述铰接式构架机构包括两个彼此铰接的丁字形侧梁及横梁集成构架，丁字形侧梁及横梁集成构架的主体结构由一个单臂侧梁和一个单臂横梁彼此垂直固连而成，单臂侧梁包括一体成型的水平的下层中段侧梁、铰轴孔上层侧梁、铰轴杆上层侧梁、两个翼状连接段和一个球铰轴承座；铰轴孔上层侧梁、铰轴杆上层侧梁彼此共线且其二者与下层中段侧梁平行，下层中段侧梁的两端分别与一一对应的翼状连接段连接；两个翼状连接段的另一端与铰轴孔上层侧梁连接，另一个翼状连接段的另一端与铰轴孔上层侧梁连接；
[0013]所述下层中段侧梁内侧壁的中心固连有竖直轴座旋转芯轴，每个四孔竖直轴座均通过其竖直轴座旋转芯轴孔与一个一一对应的竖直轴座旋转芯轴转动连接；
[0014]单臂横梁的根部与铰轴杆上层侧梁及其对应翼状连接段二者交界部的内侧壁端面垂直固连；球铰轴座固连于开设在铰轴孔上层侧梁及其对应翼状连接段二者交界部内侧壁的轴座孔中；两个电机吊座节点轴座平行固连于单臂横梁的中段；单臂横梁的端部设有球头；
[0015]所述两个丁字形侧梁及横梁集成构架按180度的圆周角旋转对称布置，每条单臂
横梁端部的球头均嵌入位于另一个丁字形侧梁及横梁集成构架上对应的球铰轴承座的球窝之中，球头及其对应的球铰轴承座二者共同形成一个球铰轴承机构；
[0016]每个卡箍式轴箱机构的上端均通过其弹性橡胶堆固连在一个一一对应的铰轴孔上层侧梁的端部下方或固连在一个一一对应的铰轴杆上层侧梁的端部下方。
[0017]所述枕梁及二系减振机构包括枕梁、摇枕转轴、两个空气弹簧、两个牵引拉杆、两个垂向减振器、两个横向减振器，枕梁的主体结构包括一体成型的枕梁中段、牵引中心销对接座、两个转角连杆轴座、两个上层旁承装置、两个垂向减振器座、两个牵引拉杆座、两个U型的弹簧沉槽和两个横向减振器座，所述牵引中心销对接座位于枕梁中段的中心，摇枕转轴与牵引中心销对接座的中心通孔转动连接；两个U字型的弹簧沉槽镜像对称地布置在枕梁中段的两端，空气弹簧的主体均同轴嵌入一一对应的弹簧沉槽内并用于承载车体的重力载荷并将该垂向载荷传递给枕本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有轮对调整功能的线性感应电机转向架，其特征在于：该转向架包括：两个轮对机构、铰接式构架机构、牵引及转角驱动机构、枕梁及二系减振机构、电机悬挂机构(6)、线性感应电机(14)和多个橡胶节点(15)，所述枕梁及二系减振机构下端的两侧分别与铰接式构架机构的两侧抵触连接；枕梁及二系减振机构下端与电机悬挂机构(6)的中心转动连接；电机悬挂机构(6)通过橡胶节点悬挂于铰接式构架机构的下部；牵引及转角驱动机构四角的上端分别固连于铰接式构架机构四角的下方，牵引及转角驱动机构包括两个彼此平行的连杆机构，其二者分别对称轴连于铰接式构架机构中段的相对内侧壁上；牵引及转角驱动机构四角的下端分别通过一个对应的轴箱与轮对机构上的车轴转动连接；线性感应电机(14)通过多个橡胶节点(15)固定在电机悬挂机构(6)的下方。2.如权利要求1所述的具有轮对调整功能的线性感应电机转向架，其特征在于：所述牵引及转角驱动机构包括两个转角驱动连杆机构(2)、两个转臂横梁(4)和四个卡箍式轴箱机构(3)，两个转角驱动连杆机构(2)彼此平行，两个转臂横梁(4)也彼此平行，每个转角驱动连杆机构(2)的两端均分别与两个转臂横梁(4)同侧的端部通过连杆橡胶节点(2
‑
4)实现弹性连接，四者共同构成一个平行四边形框架；每个转臂横梁(4)的两端分别固连一个卡箍式轴箱机构(3)；所述四个卡箍式轴箱机构(3)均位于平行四边形框架的四个顶角的外部，且每个卡箍式轴箱机构(3)内部轴承的旋转轴线均与转臂横梁(4)的长度方向平行；卡箍式轴箱机构(3)的外径侧壁的顶端设有水平的弹性橡胶堆(3
‑
3)。3.如权利要求2所述的具有轮对调整功能的线性感应电机转向架，其特征在于：所述转角驱动连杆机构(2)包括两个悬臂杆(2
‑
1)、四孔竖直轴座(2
‑
2)、转角驱动连接杆(2
‑
3)和四个连杆橡胶节点(2
‑
4)，四孔竖直轴座(2
‑
2)的侧壁上顺次开设有轴向平行的四个轴孔，其中，竖直轴座旋转芯轴孔(2
‑2‑
1)开设于四孔竖直轴座(2
‑
2)的中段，两个悬臂杆轴孔(2
‑2‑
2)彼此对称地开设在竖直轴座旋转芯轴孔(2
‑2‑
1)的上方和下方；每个悬臂杆(2
‑
1)的一端均通过一一对应的一个连杆橡胶节点(2
‑
4)与一个一一对应的悬臂杆轴孔(2
‑2‑
2)固连；摇枕连杆轴孔(2
‑2‑
3)开设于四孔竖直轴座(2
‑
2)的顶端，转角驱动连接杆(2
‑
3)的一端与摇枕连杆轴孔(2
‑2‑
3)轴连；转角驱动连接杆(2
‑
3)的另一端与摇枕底部的转角连杆轴座(8
‑
3)轴连；每个悬臂杆(2
‑
1)的另一端均通过一一对应的一个连杆橡胶节点(2
‑
4)与转臂横梁(4)两端底部的一个一一对应的横梁悬臂杆轴座(4
‑
2)固连。4.如权利要求2所述的具有轮对调整功能的线性感应电机转向架，其特征在于：所述铰接式构架机构包括两个彼此铰接的丁字形侧梁及横梁集成构架(7)，丁字形侧梁及横梁集成构架(7)的主体结构由一个单臂侧梁(7
‑
1)和一个单臂横梁(7
‑
2)彼此垂直固连而成，单臂侧梁(7
‑
1)包括一体成型的水平的下层中段侧梁(7
‑1‑
1)、铰轴孔上层侧梁(7
‑1‑
2)、铰轴杆上层侧梁(7
‑1‑
3)、两个翼状连接段(7
‑1‑
4)和一个球铰轴承座(7
‑1‑
5)；铰轴孔上层侧梁(7
‑1‑
2)、铰轴杆上层侧梁(7
‑1‑
3)彼此共线且其二者与下层中段侧梁(7
‑1‑
1)平行，下层中段侧梁(7
‑1‑
1)的两端分别与一一对应的翼状连接段(7
‑1‑
4)连接；两个翼状连接段(7
‑1‑
4)的另一端与铰轴孔上层侧梁(7
‑1‑
2)连接，另一个翼状连接段(7
‑1‑
4)的另一端与铰轴孔上层侧梁(7
‑1‑
2)连接；所述下层中段侧梁(7
‑1‑
1)内侧壁的中心固连有竖直轴座旋转芯轴(7
‑
4)，每个四孔竖直轴座(2
‑
2)均通过其竖直轴座旋转芯轴孔(2
‑2‑
1)与一个一一对应的竖直轴座旋转芯轴(7
‑
4)转动连接；
单臂横梁(7
‑
2)的根部与铰轴杆上层侧梁(7
‑1‑
3)及其对应翼状连接段(7
‑1‑
4)二者交界部的内侧壁端面垂直固连；球铰轴座(7
‑1‑
5)固连于开设在铰轴孔上层侧梁(7
‑1‑
2)及其对应翼状连接段(7
‑1‑
4)二者交界部内侧壁的轴座孔(7
‑1‑4‑
1)中；两个电机吊座节点轴座(7
‑
3)平行固连于单臂横梁(7
‑
2)的中段；单臂横梁(7
‑
2)的端部设有球头(7
‑2‑
1)；所述两个丁字形侧梁及横梁集成构架(7)按180度的圆周角旋转对称布置，每条单臂横梁(7
‑
2)端部的球头(7
‑2‑
1)均嵌入位于另一个丁字形侧梁及横梁集成构架(7)上对应的球铰轴承座(7
‑1‑
5)的球窝之中，球头(7
‑2‑
1)及其对应的球铰轴承座(7
‑1‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛文根，吴冬，高珊，
申请(专利权)人：中车长春轨道客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：