CN220199295U - 一种轨道车辆及其转向架构架、转向架横梁组成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种轨道车辆及其转向架构架、转向架横梁组成，该转向架横梁组成包括平行设置的两个横梁钢管和两个纵向辅助梁，两个抗侧滚扭杆座设置在一横梁钢管上，且分别位于两个纵向辅助梁的旁侧；抗侧滚扭杆座包括底板、盖板和两个弧形腹板，其两个弧形腹板固定设置在底板和盖板之间，围合形成固定端具有敞口且外伸端闭合的箱形结构；盖板和两个弧形腹板均配置为：自固定端至外伸端呈渐收状；该抗侧滚扭杆座采用渐窄式腹板布置，且随弯矩增大，截面由外伸端至连接固定端逐渐增大，使各截面应力水平基本一致，实现等裕量强度设计，可通过去除不必要的母材实现轻量化。基于渐收状抗侧滚扭杆座的结构配置形成空间避让，便于组装及检修维护操作。

Description

一种轨道车辆及其转向架构架、转向架横梁组成

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种轨道车辆及其转向架构架、转向架横梁组成。

背景技术

随着轨道交通的快速发展，轨道车辆的时速直接影响车辆运行能耗，转向架构架的轻量化设计已成为行业内重点关注的研发方向。同时，车辆高速运行时，线路振动载荷增大，构架承载结构需要对应力较大位置开展结构优化，通过提升安全裕量的方式将直接影响构架整体重量。

有鉴于此，亟待针对转向架横梁进行改进优化，以兼顾等强度裕量和轻量化设计要求。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种轨道车辆及其转向架构架、转向架横梁组成，通过结构优化满足等强度裕量强度设计要求，实现转向架横梁组成的轻量化。

本实用新型提供的转向架横梁组成，包括平行设置的两个横梁钢管和两个纵向辅助梁，所述两个纵向辅助梁设置在两个所述横梁钢管之间；两个抗侧滚扭杆座设置在一个所述横梁钢管上，且分别位于所述两个纵向辅助梁的旁侧；所述抗侧滚扭杆座包括底板、盖板和两个弧形腹板，所述两个弧形腹板固定设置在所述底板和所述盖板之间，围合形成固定端具有敞口且外伸端闭合的箱形结构；所述盖板和所述两个弧形腹板均配置为：自所述固定端至所述外伸端呈渐收状；所述底板沿横向伸出于所述两个弧形腹板的下沿，形成用于适配抗侧滚扭杆的第一安装部。

可选地，在竖向投影面内，所述盖板和所述两个弧形腹板均配置为：自所述固定端至所述外伸端呈相向内收的渐收状。

可选地，在横向投影面内，所述盖板自所述固定端至所述外伸端向下倾斜，且所述盖板的外伸端呈外凸弧状并包覆所述两个弧形腹板的外伸端。

可选地，两个横向减振器座分别固定设置在所述两个纵向辅助梁上，且沿纵向交错布置；所述横向减振器座包括两个安装座和加强筋板，所述安装座包括位于顶部的第二安装部和位于底部的支撑立板，所述第二安装部用于适配横向减振器，所述支撑立板沿横向延伸固定在相应的所述纵向辅助梁上，所述加强筋板固定设置在所述两个安装座的所述支撑立板之间。

可选地，所述安装座的第二安装部和支撑立板为一体式锻件。

可选地，所述支撑立板的本体上沿自中部向两端向下渐收。

可选地，两个电机吊座分别固定设置在所述两个横梁钢管上，且沿横向交错布置；所述两个横梁钢管的跨距L与两个所述电机吊座的电机安装面的距离M之比不小于0.6。

可选地，所述电机吊座为箱形焊接结构，且所述电机吊座的上盖板具有一体集成的电机安装块。

本实用新型还提供一种转向架构架，包括两个纵向设置的转向架侧梁组成和横向设置的转向架横梁组成，所述转向架横梁组成采用如前所述转向架横梁组成。

本实用新型还提供一种轨道车辆，包括转向架，所述转向架采用如前所述的转向架构架。

针对现有转向架构架，本实用新型另辟蹊径基于等强度裕量提出了一种转向架横梁组成，具体地，位于横梁钢管上的抗侧滚扭杆座，包括底板、盖板和两个弧形腹板，其中，两个弧形腹板固定设置在底板和盖板之间，围合形成固定端具有敞口且外伸端闭合的箱形结构；盖板和两个弧形腹板均配置为：自固定端至外伸端呈渐收状；换言之，该抗侧滚扭杆座采用渐窄式腹板布置，且随弯矩增大，截面由外伸端至连接固定端逐渐增大，使各截面应力水平基本一致，实现等裕量强度设计，可通过去除不必要的母材实现轻量化。与此同时，底板沿横向伸出于两个弧形腹板的下沿，形成用于适配抗侧滚扭杆的第一安装部，基于渐收状抗侧滚扭杆座的结构配置形成空间避让，便于组装及检修维护操作。

在本实用新型的可选方案中，横向减振器座包括两个安装座和加强筋板，其中，安装座包括位于顶部的第二安装部和位于底部的支撑立板，该支撑立板沿横向延伸固定在相应的纵向辅助梁上，加强筋板固定设置在两个安装座的支撑立板之间；这样，沿受力方向布置安装座的支撑立板，结构设计符合载荷传递方向，相较于传统安装块及过渡座的连接设计，具有较好的结构可靠性，符合轻量化的设计要求。另外，该安装座的第二安装部和支撑立板可以为一体式锻件，可减小焊缝的布置，进一步实现结构轻量化。

在本实用新型的另一可选方案中，两个横梁钢管的跨距与两个电机吊座的电机安装面的距离之比不小于0.6，也就是说，采用横梁大跨距电机吊座小跨距布置方式，使电机吊座承载弯矩得以最小化，满足高速运行需安装大功率电机的指标要求，实现电机吊座的轻量化设计，并基于作用力矩的合理降低，可进一步实现横梁钢管轻量化设计。同时，电机吊座的上盖板具有一体集成的电机安装块，相较于传统的安装块及上盖板焊接方案，可进一步减少焊缝数量，提高结构的许用承载能力，满足线路运行的安全性要求。

附图说明

图1为具体实施方式中所述转向架横梁组成的整体结构示意图；

图2为图1中A向所示的横梁钢管、纵向辅助梁及电机吊座的组装关系示意图；

图3为图1中所示的整体结构示意图；

图4为具体实施方式中所述电机吊座的上盖板的结构示意图；

图5为图4中所示上盖板的另一角度形成的示意图；

图6为图1中B部所示抗侧滚扭杆座的组装关系示意图；

图7为具体实施方式中所述抗侧滚扭杆座的俯视图；

图8为具体实施方式中所述横向减振器座与纵向辅助梁的组装关系示意图；

图9为具体实施方式中所述横向减振器座的安装座的结构示意图。

图中：

转向架横梁组成100、横梁钢管10、纵向辅助梁20、抗侧滚扭杆座30、底板31、第一安装部311、抗侧滚扭杆安装孔312、盖板32、弧形腹板33、固定端34、外伸端35、电机吊座40、上盖板41、第一电机安装块411、第二电机安装块412、电机安装孔413、安装板42、背板43、加强立板44、横向减振器座50、安装座51、第二安装部511、支撑立板512、横向减振器安装孔513、加强筋板52、齿轮箱吊座60、二系垂向减振器座70。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

不失一般性，本实施方式以图示转向架横梁组成作为表述基础，详细说明采用紧凑型、轻量化管板焊接结构实现方案。请参见图1和图2，其中，图1，该图为本实施方式中所述转向架横梁组成的整体结构示意图，图2为图1的A向视图。

如图1和图2所示，该转向架横梁组成100包括横梁钢管10和纵向辅助梁20，作为转向架横梁组成构成部分的横梁钢管10，内部为空气气室。该紧凑型转向架横梁组成100集成了抗侧滚扭杆座30、电机吊座40、横向减振器座50、齿轮箱吊座60、二系垂向减振器座70等结构。

两个横梁钢管10沿横向平行设置，两个纵向辅助梁20沿纵向设置在横梁钢管10之间；这里所使用的方位词“横向”和“纵向”，与转向架构架的横、纵向一致，应当理解，上述方位词的使用对本申请请求保护的转向架横梁组成未构成实质性的限制。

其中，两个抗侧滚扭杆座30设置在一横梁钢管10上，且分别位于两个纵向辅助梁20的旁侧；也即，一抗侧滚扭杆座30位于一纵向辅助梁20的旁侧，另一抗侧滚扭杆座30位于另一纵向辅助梁20的旁侧。

其中，两个电机吊座40分别固定设置在两个横梁钢管10上，且沿横向交错布置；且两个横梁钢管10的跨距L与两个电机吊座40的电机安装面的距离M之比不小于0.6。换言之，采用横梁大跨距、电机吊座小跨距布置方式，使电机吊座40承载弯矩得以最小化，满足高速运行需安装大功率电机的指标要求，实现电机吊座的轻量化设计。

本实施方案，基于作用力矩的合理降低，可进一步实现横梁钢管轻量化设计。在相同电机载荷的情况下，横梁重量降低约15％。

请一并参见图3，该图为本实施方式中所述电机吊座的整体结构示意图。如图1、图2和图3所示，该电机吊座40为箱形焊接结构，包括上盖板41、安装板42和背板43，围合形成具有与横梁钢管10焊接固定的内凹开口部，该内凹开口部的曲率与横梁钢管10的外径曲率一致，以便实现强度可靠的箱形焊接结构。另外如图3所示，该箱形焊接结构的内部配置有加强立板44，可进一步提高该电机吊座40的整体承载能力。

本实施方案中，电机吊座的上盖板41具有一体集成的第一电机安装块411和第二电机安装块412，并配置有相应的电机安装孔413。其中，第一电机安装块411位于上盖板41的外表面，第二电机安装块412位于上盖板41的内表面，例如但不限于，可以采用一体锻件结构。请一并参见图4和图5，其中，图4为本实施方式中所述上盖板的结构示意图，图5为图4中所示上盖板的另一角度形成的示意图。

相较于传统的安装块及上盖板焊接方案，本方案可进一步减少焊缝数量，提高结构的许用承载能力。在其他具体实现中，电机安装块可以仅配置在上盖板41的外表面，非局限于图中所示的配置在上盖板41的内、外表面。

其中，抗侧滚扭杆座30采用渐窄式腹板布置，请一并参见图6，该图为图1中B部所示抗侧滚扭杆座的组装关系示意图。

该抗侧滚扭杆座30包括底板31、盖板32和两个弧形腹板33，请一并参见图7，该图为本实施方式中所述抗侧滚扭杆座的俯视图。

如图6和图7所示，两个弧形腹板33固定设置在底板31和盖板32之间，围合形成固定端34具有敞口且外伸端35闭合的箱形结构；盖板32和两个弧形腹板33均配置为：自固定端34至外伸端35呈渐收状，随弯矩增大，截面由端部至连接根部逐渐增大，使各截面应力水平基本一致，实现等裕量强度设计。

本实施方案中，底板31沿横向伸出于两个弧形腹板33的下沿，形成用于适配抗侧滚扭杆(图中未示出)的第一安装部311，并配置有相应的抗侧滚扭杆安装孔312。基于渐收状抗侧滚扭杆座形成空间避让，更加便于执行组装及检修维护操作

具体地，在竖向投影面内(图7所示)，盖板32和两个弧形腹板33均配置为：自固定端34至外伸端35呈相向内收的渐收状。进一步地，在横向投影面内，盖板32自固定端34至外伸端35向下倾斜，且盖板32的外伸端呈外凸弧状并包覆两个弧形腹板33的外伸端。如此设置，等裕量强度设计的技术优势更加显著。

其中，两个横向减振器座50分别固定设置在两个纵向辅助梁20上，且沿纵向交错布置；请一并参见图1和图8，其中，图8示出了本实施方式所述横向减振器座50与纵向辅助梁20的组装关系示意图。

该横向减振器座50包括两个安装座51和加强筋板52，该安装座51包括位于顶部的第二安装部511和位于底部的支撑立板512，请参见图9，该图为本实施方式中所述安装座的结构示意图。

结合图8和图9所示，第二安装部511用于适配横向减振器(图中未示出)，并相应的横向减振器安装孔513。这里，支撑立板512沿横向延伸固定在相应的纵向辅助梁20上，所述加强筋板固定设置在所述两个安装座的所述支撑立板之间；换言之，沿受力方向采用式安装部匹配斧足式筋板设计。整体上，沿受力方向布置安装座51的支撑立板512，结构设计符合载荷传递方向。在此基础上，图中所示的支撑立板512的本体上沿自中部向两端向下渐收，以减少结构母材用量，从而合理控制重量。

相较于传统安装块及过渡座的连接设计，具有较好的结构可靠性，符合轻量化的设计要求。进一步地，该安装座51的第二安装部511和支撑立板512可以为一体式锻件，可减小焊缝的布置，进一步实现结构轻量化。

需要说明的是，该转向架横梁组成100的焊接工艺要求，需要对应力较大的焊缝部位进行打磨处理，降低结构奇异性带来的应力集中，提升焊缝许用应力。应当理解，具体焊接工艺实现以及齿轮箱吊座60、二系垂向减振器座70等结构具体功能实现，非本申请的核心发明点所在，且本领域技术人员能够基于现有技术实现，故本文不再赘述。

除前述转向架横梁组成外，本实施方式还提供一种转向架构架，包括两个纵向设置的转向架侧梁组成(图中未示出)和横向设置的转向架横梁组成，所述转向架横梁组成采用如前所述转向架横梁组成。应当理解，该转向架侧梁组成非本申请的核心发明点所在，且本领域技术人员能够基于现有技术实现，故本文不再赘述。

除前述转向架横梁组成和转向架构架外，本实施方式还提供一种轨道车辆，该轨道车辆包括前所述的转向架构架。基于转向架横梁组成的设置，通过各安装座根据承载载荷开展等强度裕量、轻量化设计，为整车轻量化设计提供了良好的技术保障。应当理解，该轨道车辆的其他功能构成非本申请的核心发明点所在，且本领域技术人员能够基于现有技术实现，本文不再赘述。

此外，本文所使用的序数词“第一”和“第二”等，仅用于在描述技术方案中相同功能的构成或结构。可以理解的是，上述序数词“第一”和“第二”等的使用，对本申请请求保护的技术方案未构成理解上的限制。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种转向架横梁组成，其特征在于，包括平行设置的两个横梁钢管，和两个纵向辅助梁，所述两个纵向辅助梁设置在两个所述横梁钢管之间；两个抗侧滚扭杆座设置在一个所述横梁钢管上，且分别位于所述两个纵向辅助梁的旁侧；

所述抗侧滚扭杆座包括底板、盖板和两个弧形腹板，所述两个弧形腹板固定设置在所述底板和所述盖板之间，围合形成固定端具有敞口且外伸端闭合的箱形结构；

所述盖板和所述两个弧形腹板均配置为：自所述固定端至所述外伸端呈渐收状；所述底板沿横向伸出于所述两个弧形腹板的下沿，形成用于适配抗侧滚扭杆的第一安装部。

2.根据权利要求1所述的转向架横梁组成，其特征在于，在竖向投影面内，所述盖板和所述两个弧形腹板均配置为：自所述固定端至所述外伸端呈相向内收的渐收状。

3.根据权利要求2所述的转向架横梁组成，其特征在于，在横向投影面内，所述盖板自所述固定端至所述外伸端向下倾斜，且所述盖板的外伸端呈外凸弧状并包覆所述两个弧形腹板的外伸端。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的转向架横梁组成，其特征在于，两个横向减振器座分别固定设置在所述两个纵向辅助梁上，且沿纵向交错布置；所述横向减振器座包括两个安装座和加强筋板，所述安装座包括位于顶部的第二安装部和位于底部的支撑立板，所述第二安装部用于适配横向减振器，所述支撑立板沿横向延伸固定在相应的所述纵向辅助梁上，所述加强筋板固定设置在所述两个安装座的所述支撑立板之间。

5.根据权利要求4所述的转向架横梁组成，其特征在于，所述安装座的第二安装部和支撑立板为一体式锻件。

6.根据权利要求4所述的转向架横梁组成，其特征在于，所述支撑立板的本体上沿自中部向两端向下渐收。

7.根据权利要求4所述的转向架横梁组成，其特征在于，两个电机吊座分别固定设置在所述两个横梁钢管上，且沿横向交错布置；所述两个横梁钢管的跨距与两个所述电机吊座的电机安装面的距离之比不小于0.6。

8.根据权利要求7所述的转向架横梁组成，其特征在于，所述电机吊座为箱形焊接结构，且所述电机吊座的上盖板具有一体集成的电机安装块。

9.一种转向架构架，包括两个纵向设置的转向架侧梁组成和横向设置的转向架横梁组成；其特征在于，所述转向架横梁组成采用权利要求1至8中任一项所述转向架横梁组成。

10.一种轨道车辆，包括转向架，其特征在于，所述转向架采用权利要求9所述的转向架构架。