CN102463998B - 一种混合轮对动力转向架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及有轨电车底部的动力转向架机构；一种混合轮对动力转向架，在构架(1)底部设置一驱动装置(4)，前后驱动一组胶轮对(2)，基础制动装置(5)对胶轮对(2)制动，胶轮对(2)的前、后外侧是两组钢轮对(3)，钢轮对(3)通过拉杆组件(6)连接在矩形构架(1)的前后两横档。在构架(1)底部中间的横梁上配置一台纵向双轴电机(41)，两端的输出轴分别经一对相啮合的小齿轮(43)和大齿轮(44)齿传到套置在第一车轴(21)外圈的轴套(45)，再通过弹性联轴器(46)联接传至第一车轴(21)；两个钢轮(31)固定在第二车轴(32)上，由拉杆组件(6)连接在构架(1)的前后两横档上，且可上下摆动；本发明在动力转向架的框架上不仅有承担大部分载荷并提供动力的胶轮对，还有两个沿钢轨滚动承担小部分载荷并起导向作用的钢轮对。

Description

一种混合轮对动力转向架

技术领域

本发明涉及一种有轨电车的动力装置，特别是涉及一种单电机双轴纵向驱动混合轮对动力转向架机构。

背景技术

现代有轨电车应用以来，以其便捷性、舒适性及美观性受到广大人民群众的好评。在1978-2010间，欧洲有数十座城市发展了现代有轨电车。目前欧洲规划和在建的现代有轨电车项目更是不胜枚举，有轨电车有国内也开始受到人们青睐。

目前，现代有轨电车主要分为两类，一类是单轨有轨电车；另一类是双轨有轨电车。前者采用胎轮加导向轨（钢轮）组成的架构形式，该类车辆的优点是结构简单，车辆轻，具有高性能的爬坡能力，制动力和牵引力好及低噪声；缺点是运量小，能耗大，并且由于采用单轨，其平稳舒适性较差。后者采用纯钢轮钢轨结构形式，其优点是运量大；缺点是驱动力性能差，噪声较大等。因此，随着城市轨道交通的大力发展，迫切希望能有更好的技术改进方案问世。

发明内容

本发明的目的是本发明的目的则在于提供一种可同时具备两种有轨电车优点，属于一种运量大、驱动力大、噪声低、舒适性好的高动力性能的转向架。

本发明的目的由如下技术方案实现：

一种混合轮对动力转向架，其特征在于：

在矩形构架底部中间设置一驱动装置，驱动装置前、后驱动一组胶轮对，基础制动装置对胶轮对进行制动，胶轮对的前、后外侧是两组钢轮对，钢轮对通过拉杆组件连接在矩形构架的前后两横档；

所述驱动装置是，在矩形构架底部中间的横梁上配置一台纵向双轴电机，电机两端的输出轴分别经齿轮箱内一对相垂直啮合的伞齿轮小齿轮和大齿轮，传到套置在第一车轴外圈的轴套，再通过弹性联轴器联接传至第一车轴；

在第一车轴上两端固定两只胶轮，并固定一制动盘，固定在构架上的制动卡钳卡持制动盘，构成所述基础制动装置；

所述每组钢轮对为两个钢轮固定在第二车轴上，第二车轴的两钢轮对之间，由拉杆组件连接在矩形构架的前后两横档上，且可绕横档作上下摆动；

所述第一车轴的两端以适当的高度固定在矩形构架上；

所述第二车轴的两端以弹簧减振结构固定在矩形构架上；

钢轮与胶轮不在同一纵面上。

采用本技术方案，在动力转向架的框架上不仅有带有驱动力的胶轮对，而且还有两个沿钢轨滚动运行的钢轮对，具有了两者的共同特点；胶轮对由电机作为驱动力，又有制动卡钳卡持制动盘进行制动控制；钢轮既可以导向，又能上下摆动适应路面的高低不同。

进一步，所述拉杆组件由四根支撑杆呈X型交叉配置，由四根支撑杆组成的整个X形支撑杆的中间由铰接件连接，两侧的外端由扣件连接两根纵向拉杆，纵向拉杆的一端固定在第二车轴上，纵向拉杆的另一端以可上下摆动地连接在矩形构架的前后两横档上。

进一步，所述弹簧减振结构为由螺旋弹簧和液压阻尼器构成的弹簧减振组件配置在弹簧座上。

进一步，所述螺旋弹簧为内外一大一小旋向相反的两个螺旋弹簧组成。提高机构的可靠性、稳定性。

进一步，所述第一车轴为空心结构，两端由调整垫片、轴箱固定在矩形构架上，胶轮直径为600-1000毫米。

进一步，所述胶轮为轮胎外胎和合金内圈的组合结构。

进一步，所述胶轮的外表面与混凝土路面接触。承担大部分载荷。

进一步，所述钢轮为为大轮缘结构，钢轮的直径为250至400毫米。钢轮对的踏面有椎度，整体轮较小，轮缘稍大限位于钢轨的内侧，防止脱轨。

进一步，在一根第一车轴上再固定两只胶轮。根据需要，可增大承载能力。

综上所述，本发明实施的混合轮对动力转向架具有如下优点：

1.通过轮对的混合及普通转向架的部分改装提供了一种可使有轨电车实现运量大，低噪声，高动力性能的混合轮对动力转向架。

2.所使用的轮胎能使车辆运行更加平稳，更加安全，与传统钢轮对转向架相比维修更加便利。

3.与传统转向架相比，传动结构更加紧凑，并且少用了一个电机，减少了平常维修保养的工作量。

4.拉杆组件与所述钢轮对上的弹簧减振组件的作用在于使导向轮始终走行在钢轨上并减少钢轮对产生的冲击，使导向更加平稳。

附图说明

图1为混合轮对转向架主视图

图2为混合轮对转向架俯视图

图3为胶轮的剖面结构示意图

图4为驱动装置结构示意图

图5为钢轮对及拉杆组件部分结构的立体示意图

图6为混合轮对转向架左视图

图7为本发明的一种应用实例方案示意图

其中：01.钢轨；02.混凝土路面；1.构架；2.胶轮对；21.第一车轴；22.胶轮；221胶轮外胎；222.胶轮内圈；23.轴箱；24.调整垫片；3.钢轮对；31.钢轮；32.第二车轴；33.弹簧座；34.弹簧减振组件；341螺旋弹簧；342.液压阻尼器；4.驱动装置；41.电机；42.齿轮箱；43.小齿轮；44.大齿轮；45.轴套；46.联轴器；5.基础制动装置；51.制动盘；52.制动卡钳；6.拉杆组件；61.纵向拉杆；62铰接件；63支撑件；64.扣件。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明所述的混合轮对转向架作进一步的说明。本发明决非仅限于所介绍的实施例。

如图1及图2所示，该混合轮对动力转向架包括：构架1，胶轮对2，钢轮对3，驱动装置4，基础制动装置5，拉杆组件6。

胶轮对2包括第一车轴21，胶轮22，轴箱23，调整垫片24。第一车轴21为空心结构，胶轮22直径为可在600-1000毫米内变动，根据现场要求进行适当调整。胶轮对中每一根胶轮轮轴上只有两个胶轮，但在需要时可对结构进行适当调整，可将一根胶轮轮轴上的胶轮数量增加到四个，并对轮径进行适当调整。调整片能根据胶轮磨损情况添加或减少，以达到调整车辆高度的目的。

如图3所示，本方案采用的胶轮22除轮胎外胎外221还有合金内圈222，当外胎漏气或爆胎时内内圈将起临时支撑作用，以增加安全性。

如图5所示，钢轮对3包括直径在250到400毫米之间的钢轮31，与钢轮连接的第二车轴32，与第二车轴32相连并用于安装弹簧减振组件的弹簧座33，安装在弹簧座33上并与构架1相连的弹簧减振组件34。钢轮对2采用了独立轮结构，并采用了大轮缘钢轮以防止车辆运行中出现脱轨事故。

如图1、图2、图4所示，传动装置4由电机41，齿轮箱42，小齿轮43，大齿轮44，轴套45，弹性联轴器46组成。弹性联轴器46一端固定在第一车轴21上，另一端固定轴套45上，转向架采用了单电机双轴纵向驱动方式。即电机41纵向布置，且每个转向架只有一个电机41，电机41两端均有输出轴。结合图4，电机41输出的力矩经齿轮箱42内一对相啮合的齿轮进行力矩变换后传到轴套45，再通过弹性联轴器46传至第一车轴21。轴套及弹性联轴器的使用，减少了力矩的冲击。

如图2所示，基础制动装置5采用的制动方式为盘形制动，它由通过过盈配合固定在第一车轴21上的制动盘51，固定在构架上的制动卡钳52组成。每根车轴上只有一个制动盘51。

如图5所示，拉杆组件6包括纵向拉杆61，具备4个铰接孔的铰接件62，分布于转向架两头的四对支撑杆63，扣件64组成。

纵向拉杆61下端与第二车轴21相连，上端则通过弹性销与所述的构架相连，拉杆组件与的第二车轴轴线垂直。支撑杆63，一端与所述的铰接部件62相铰接，另一端与扣件64通过螺栓相连，整个支撑杆布局成“X”形。扣件64通过螺栓固定在拉杆上，并与支撑杆63相铰接。拉杆组件6与钢轮对3上的弹簧减振组件34的作用在于使导向轮始终走行在钢轨01上并减少钢轮31对产生的冲击，增加导向平稳性。

如图2及图6，本方案的最大特征在于采用了混合轮对，即，既有钢轮对3，又有胶轮对2。其中胶轮对2为动力轮对，承担大部分载荷，并提供动力，钢轮对3为非动力轮对，承担小部分载荷，起导向作用。

钢轮31在钢轨01上走行，起导向作用，并承担小部分载荷。胶轮22在混凝土路面02上走行，承担大部分载荷，并提供动力。其中钢轮31与胶轮22不在同一纵面上，钢轮31与胶轮22之间留有一定间隙。同时，钢轨01轨面与混凝土路面02等高。且混凝土与钢轨之间有约90毫米的间隙。

如图7，是将本发明应用于某种低地板有轨电车的实例，其中M车（Motorcar）使用混合轮对转向架以获得良好的动力性能及运行平稳性，同时减少运行过程中的噪音的振动，图7中实心圆的表示胶轮对2，空心圆表示钢轮对3。T车（Trailer car）采用传统钢轮的独立车轮转向架，以实现大的承载能力及低的运行阻力。由于采用了这种新的方案，该车辆有望综合单轨有轨电车各双轨有轨电车的主要优点，即：不仅动力性能好，运行平稳，运行噪音小，能耗小，而且运量运能能得到保证。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种混合轮对动力转向架，其特征在于：

在矩形构架(1)底部中间设置一驱动装置(4)，驱动装置(4)前、后驱动一组胶轮对(2)，基础制动装置(5)对胶轮对(2)进行制动，胶轮对(2)的前、后外侧是两组钢轮对(3)，钢轮对(3)通过拉杆组件(6)连接在矩形构架(1)的前后两横档；

所述驱动装置(4)是，在矩形构架(1)底部中间的横梁上配置一台纵向双轴电机(41)，电机(41)两端的输出轴分别经齿轮箱(42)内一对相垂直啮合的小齿轮(43)和大齿轮(44)，传到套置在第一车轴(21)外圈的轴套（45），再通过弹性联轴器(46)联接传至第一车轴(21)；

在第一车轴(21)上两端固定两只胶轮(22)，并固定一制动盘(51)，固定在构架(1)上的制动卡钳(52)卡持制动盘(51)，构成所述基础制动装置(5)；

所述每组钢轮对(3)为两个钢轮(31)固定在第二车轴(32)上，第二车轴(32)的两钢轮对(3)之间，由拉杆组件(6)连接在矩形构架(1)的前后两横档上，且可绕横档作上下摆动；

所述第一车轴(21)的两端以适当的高度固定在矩形构架(1)上；

所述第二车轴(32)的两端以弹簧减振结构固定在矩形构架(1)上；

钢轮(31)与胶轮(22)不在同一纵面上。

2.根据权利要求1所述混合轮对动力转向架，其特征在于所述拉杆组件(6)由四根支撑杆(63)呈X型交叉配置，由四根支撑杆(63)组成的整个X形支撑杆的中间由铰接件(62)连接，两侧的外端由扣件(64)连接两根纵向拉杆(61)，纵向拉杆(61)的一端固定在第二车轴(32)上，纵向拉杆(61)的另一端以可上下摆动地连接在矩形构架(1)的前后两横档上。

3.根据权利要求1所述混合轮对动力转向架，其特征在于所述弹簧减振结构为由螺旋弹簧(341)和液压阻尼器(342)构成的弹簧减振组件(34)配置在弹簧座(33)上。

4.根据权利要求3所述混合轮对动力转向架，其特征在于所述螺旋弹簧(341)为内外一大一小旋向相反的两个螺旋弹簧组成。

5.根据权利要求1所述混合轮对动力转向架，其特征在于所述第一车轴(21)为空心结构，两端由调整垫片(24)、轴箱(23)固定在矩形构架(1)上，胶轮(22)直径为600-1000毫米。

6.根据权利要求1所述混合轮对动力转向架，其特征在于所述胶轮(22)为轮胎外胎(221)和合金内圈(222)的组合结构。

7.根据权利要求1所述混合轮对动力转向架，其特征在于所述胶轮(22)的外表面与混凝土路面(02)接触。

8.根据权利要求1所述混合轮对动力转向架，其特征在于所述钢轮(31)为大轮缘结构，钢轮(31)的直径为250至400毫米。

9.根据权利要求1所述混合轮对动力转向架，其特征在于在一根第一车轴(21)上再固定两只胶轮(22)。

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