低地板铰接式轨道车辆转向架构架及转向架的制作方法

本实用新型涉及一种轨道车辆的转向架，特别涉及一种低地板铰接式轨道车辆转向架构架，属于轨道车辆制造技术领域。

背景技术：

低地板城轨车辆以其灵活方便、适应性强、建设周期短、单位综合造价和运营成本较低等优势，在很多城市交通中起着越来越重要的作用，而在低地板城轨车辆中，转向架作为最重要的结构部件，其结构和各项参数直接决定了车辆运行的稳定性和乘坐的舒适性。

现有的100％低地板城轨车辆由于地板面较低，导致车下空间有限，限制了车辆转向架的设计，另外现有的100％低地板城轨车辆转向架普遍具有小曲线通过能力差、地板面偏高难以上下车设置及牵引装置笨重等问题。随着城轨车辆的不断进步，对城轨车辆的要求越来越高，因此需要提供一种可以降低地板面利于上下车设置，并且结构简单紧凑、曲线通过能力强、重量轻的低地板铰接式轨道车辆转向架。

在转向架中，驱动电机、制动装置、牵引装置、一系悬挂装置、二系悬挂装置等设备均需要固定安装在构架上，因此构架的整体结构强度对轨道车辆的整体运行性能起着关键的作用。

技术实现要素：

本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种结构简单紧凑，重量轻，可利于降低地板面高度的低地板铰接式轨道车辆转向架构架。

本实用新型的另一个主要目的在于，提供一种具有上述构架的低地板铰接式轨道车辆转向架。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种低地板铰接式轨道车辆转向架构架，由两个侧梁、两个端梁及两个安装梁组成，两个所述端梁分别焊接固定在两个所述侧梁的两端部，所述安装梁焊接固定在侧梁的外侧，所述侧梁、端梁、安装梁焊接后整体为扁平结构。

进一步，所述安装梁为由顶板、底板和筋板拼接焊接的箱形结构，所述侧梁和端梁均为一体铸造结构。

进一步，所述侧梁和安装梁焊接后形成中间开口的Ⅱ形结构。

进一步，所述侧梁为由一个侧梁纵梁和两个侧梁横梁组成的π形结构，两个所述侧梁横梁设置在所述侧梁纵梁的外侧。

进一步，所述安装梁为一字形梁，与两个所述侧梁横梁的端部对接焊接连接，

或，所述安装梁为由一个安装梁纵梁和两个安装梁横梁组成的π形结构，两个所述安装梁横梁设置在所述安装梁纵梁的内侧，两个所述安装梁横梁与对应的两个所述侧梁横梁对接焊接连接。

进一步，所述端梁为“口”字形结构，所述端梁内侧的两个端部与对应的两个侧梁的端部对接焊接连接。

进一步，所述一侧的端梁上安装有止挡座，在所述止挡座上设置有用于插入摇枕下方伸出部的开口，在另一侧的端梁上设置有牵引拉杆安装接口。

进一步，所述牵引拉杆安装接口为在端梁上设置的开口槽，在所述开口槽的侧壁上安装用于固定牵引拉杆的牵引拉杆座。

进一步，在所述侧梁上设置有二系弹簧安装座，所述二系弹簧安装座为向下凹陷的圆筒形结构。

本实用新型的另一个技术方案是：

一种低地板铰接式轨道车辆转向架，具有如上所述的构架。

综上内容，本实用新型所述的一种低地板铰接式轨道车辆转向架构架及转向架，与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本实用新型对构架的整体结构进行了优化设计，使构架整体呈扁平结构，可

以充分利用独立轮之间的有限空间，不但构架结构合理紧凑，重量轻，而且大幅降低了车体地板面的高度，满足100％低地板车辆的使用要求。

(2)本实用新型将构架的端梁和侧梁采用铸造件，安装梁采用箱形件，构架采用钢板和铸件组合焊接的结构，使结构的焊接内应力降至最低，且可大量减少焊接量，提高构架的工艺性能和组装效率，构架整体结构的强度、刚度、抗疲劳性能和承载能力都得到大幅提高，满足高速轨道车辆的安全运行要求。

附图说明

图1是本实用新型转向架结构示意图；

图2是本实用新型构架结构示意图；

图3是图2的背面结构示意图；

图4是图2的结构平面图；

图5是本实用新型二系弹簧安装座结构示意图。

如图1至图5所示，回转机构1，构架2，摇枕3，牵引拉杆4，轮对5，侧梁6，侧梁纵梁6a，侧梁横梁6b，端梁7，安装梁8，安装梁纵梁8a，安装梁横梁8b，安装梁顶板9，安装梁底板10，安装梁筋板11，开口12，电机安装座13，二系弹簧安装座14，筋板15，一系弹簧安装座16，排水孔17，止挡座18，横向止挡开口19，开口槽20，螺栓孔21，牵引拉杆安装座22，牵引拉杆安装座23，排水孔24，侧罩板安装座25，提吊安装座26，二系弹簧27，安装台28，安装槽29，提吊开口30，制动止挡座31，减振器固定座32。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，一种低地板铰接式轨道车辆转向架，安装在低地板铰接式轨道车辆的司机室和与司机室相邻的头节车厢的下方，即安装在车头位置，该转向架与头节车厢的车体之间通过回转机构连接。

转向架包括一个构架2、一个摇枕3、一组牵引拉杆4、两组轮对5、四个驱动电机、两组磁轨制动器、两组轴桥、八个一系弹簧、四个二系弹簧等，四个驱动电机分别独立驱动四个车轮，在摇枕3上安装有一套回转机构1与车体连接，牵引拉杆4的两端分别与摇枕3和构架2固定连接，在摇枕3的车体横向上的两侧与构架2之间安装有横向减振器和垂向减振器，横向减振器和垂向减振器用以衰减车体的横向振动和垂向振动，提高乘坐的舒适性，一系弹簧安装在轴桥与构架2的端梁8之间，二系弹簧安装在构架2的侧梁6与摇枕3之间，四个二系弹簧成对对称设置在摇枕3在车体横向上的两侧。

本实施例中，摇枕3整体呈一个“V”字形的结构，摇枕3与车体之间的回转中心与构架2的中心不在同一中心线上，两个中心线之间的距离约为350mm。这样，转向架安装在车体上后，以偏置的回转中心旋转，转向架大部分的结构都放置在车体的前方，即放置在司机室的下方空间，以使转向架更多地占用司机室的空间，相对减少了头车车厢的占用空间，这样更有利于提高乘坐的舒适性，也在一定程度上有利于提高车厢的载客量。而且，摇枕3与车体通过回转机构1连接，还可以提高车辆的小曲线通过能力，并可以大幅降低地板面高度，利于上下车设置，车辆驾驶性能也得到较大提高，同时也利于减小车轮和轨道的磨损。

摇枕3通过一组牵引拉杆4直接与构架2的端梁7连接实现牵引和制动，一组牵引拉杆4由两根平行的牵引拉杆4组成，两根牵引拉杆4设置在两个侧梁6的中间，两个牵引拉杆4不但能更好地实现车辆运行时牵引与制动力的传递，承载垂向、横向、纵向载荷，极大地提高车辆的小曲线通过能力，同时也起到抗侧滚的作用，无需在另外安装一套抗侧滚扭杆机构，不但使车辆运行更加平稳，也使构架2的结构简单紧凑，减轻构架2的重量。

如图2至图4所示，本实用新型提供的构架2，包括两个侧梁6、两个端梁7和两个安装梁8。

其中，两个侧梁6结构相同且以车体纵向(指车体长度方向)中心线为中心相互对称设置。两个侧梁6均为由一个侧梁纵梁6a和两个侧梁横梁6b组成的π形结构，用以提高侧梁6的整体结构强度和承载能力。侧梁纵梁6a为一字形结构，两个侧梁横梁6b相互平行且与侧梁纵梁6a垂直，两个侧梁横梁6b设置在侧梁纵梁6a的车体横向(指车体宽度方向)上的外侧，一个侧梁纵梁6a和两个侧梁横梁6b整体在一个水平面上，利于安装在前后两个轮对5的中间，用以降低车体地板面的高度。

侧梁6可以采用由钢板拼接焊接而成的箱形结构，本实施例中，侧梁6优选采用的是一体铸造结构，不但可以大量减少焊接量，提高构架的工艺性能和组装效率，还使得侧梁6整体结构的强度、刚度、抗疲劳性能和承载能力都得到大幅提高，满足高速轨道车辆的安全运行要求。

在两个侧梁横梁6b的侧部上各固定一磁轨制动器的制动止挡座31，制动止挡座31由一方形的钢板及背部的安装座组成，相应地在侧梁横梁6b的侧部上具有内凹的凹槽，制动止挡座31背部的安装座伸入至侧梁横梁6b的凹槽并焊接固定，这样可以增加连接处的焊接面积，提高其结构强度和承载能力。

在每个侧梁6上设置有两个二系弹簧安装座14，二系弹簧安装座14与侧梁6一体铸造成型，本实施例中，二系弹簧安装座14采用下沉式结构，为由侧梁6的上表面向下凹陷形成的圆筒形结构，二系弹簧的底部落装在该二系弹簧安装座14内，二系弹簧的顶部安装在摇枕3下表面上的安装座(图中未示出)内。二系弹簧安装座14采用下沉式结构为降低车体地板面高度提供了可靠的保证。在二系弹簧安装座14的底部开有多个排水孔17，用于将积存在二系弹簧安装座14内的雨水排除。

车辆在高速运行时，由于线路问题会产生垂向振动，进而会对车体产生垂向冲击，为了避免发生过冲现象，限制车体最大的垂向振动距离，避免超过限界，在摇枕3与构架2之间设置有四根提吊杆(图中未示出)，不但可以限制车体最大的垂向振动距离，同时还可以起到转向架整体起吊的作用。为了使整体结构简单紧凑，不占用更多的空间，将四根提吊杆分别安装在四个二系弹簧27内部。为此，如图5所示，在每个二系弹簧安装座14内安装有一个提吊安装座26，提吊安装座26可拆卸安装在二系弹簧安装座14的底部，提吊安装座26安装在二系弹簧27的中间，其为中空的向上凸出的结构。提吊安装座26的底部具有向外伸出的多个安装台28，在二系弹簧安装座14的底部设置有安装槽29，安装台28卡在安装槽29内实现提吊安装座26的固定安装。在提吊安装座26的顶壁上开有提吊开口30，提吊杆的底部穿过提吊开口30进入提吊安装座26内。提吊安装座26安装在二系弹簧27的中间，在起到防止过冲和整体提吊的作用的同时，还可以有效避免二系弹簧13在车辆运行过程中产生较大的晃动。

在每个侧梁6的车体横向上的外侧再固定安装一个安装梁8，安装梁8可以采用一字形结构，本实施例中，安装梁8则优选采用π形的结构，π形结构的安装梁8也由一个安装梁纵梁8a和两个安装梁横梁8b组成，两个安装梁横梁8b相互平行且与安装梁纵梁8a垂直，两个安装梁横梁8b长度较短设置在安装梁纵梁8a的车体横向的内侧(即朝向侧梁6的一侧)。

安装梁8可以采用由钢板拼接焊接而成的箱形结构，也可以采用与侧梁6相同的一体铸造的结构，本实施例中，安装梁8则优选采用的是箱形结构，由安装梁顶板9、安装梁底板10及多块安装梁筋板11拼接焊接而成，安装梁顶板9和安装梁底板10均为一体的π形结构钢板，安装梁筋板11也采用钢板，垂直焊接在安装梁顶板9和安装梁底板10之间围成箱形的结构。安装梁筋板11的焊接位置错开安装梁顶板9和安装梁底板10侧边边缘的位置，以提高安装梁8的结构强度，并最大限度地减少焊接内应力的产生。

侧梁6上的两个侧梁横梁6b与对应的安装梁8上的两个安装梁横梁8b相互对接焊接连接，侧梁6和安装梁8对接焊接后形成具有方形开口12的Ⅱ形结构，这种结构不但可以保证构架2的整体结构强度和承载能力，还可以减轻构架2的整体重量。同时也利于将横向减振器和垂向减振器安装在由安装梁8和侧梁6围成的开口12中，横向减振器和垂向减振器的一端与摇枕3两侧的减振器安装座固定连接，另一端则固定在在安装梁8内侧的安装梁筋板11上，在安装梁筋板11上先用螺栓有减振器固定座32，然后再将横向减振器和垂向减振器通过螺栓固定在减振器固定座32上，将横向减振器和垂向减振器安装在由安装梁8和侧梁6围成的开口12中，使得转向架的整体结构更加紧凑，节省安装空间，也更有利于降低地板面的高度。

在侧梁横梁6b和安装梁横梁8b的对接处，安装梁横梁8b端部的安装梁筋板11向外延长一定的长度，侧梁横梁6b端部具有内凹的U形结构，安装梁筋板11延长的部分伸入至侧梁横梁6b的U形结构的内部，安装梁筋板11和侧梁横梁6b的端部对接焊接，安装梁顶板9和侧梁横梁6b的上表面对接焊接的焊缝、安装梁底板10和侧梁横梁6b下表面对接的焊缝与安装梁筋板11和侧梁横梁6b的U形结构对接的焊缝相互错开，避免焊缝应力集中，同时也有利于增加连接处的焊接面积，进一步提高构架2的整体结构强度。

在安装梁纵梁8a的外侧安装梁筋板11上固定两个侧罩板安装座25，转向架侧部各安装一个长条形侧罩板，用于罩住内部的转向架，侧罩板通过螺栓固定在侧罩板安装座25上。

安装梁8的主体和侧梁6整体在一个水平面上，整体呈扁平状的结构，用以降低车体地板面的高度，在安装梁纵梁8a的两个端部各设置一电机安装座13，为保证驱动电机的轴心与轮对5的轴心在一条直线上，本实施例中，安装梁纵梁8a的两个端部均向上翘起，在端部形成向上弯曲的弧形结构，驱动电机直接通过螺栓固定在电机安装座22上，即可保证其轴心与轮对5的轴心在一条直线上，安装和拆卸均非常简单方便。

两个端梁7对称设置在侧梁6的两端，两个端梁7分别安装于两组轮对5的中间，不但充分利用了独立轮之间有限的空间，也利于降低车体地板面的高度。本实施例中，端梁7为“口”字形结构，且一体铸造成型，以保证端梁7的结构强度和承载能力，同时减少焊接量。

端梁7内侧的两个端部(即端梁7的两个沿车体纵向设置的侧梁的内侧的端部)与两个侧梁纵梁6a的端部对接焊接固定，在端梁7与侧梁纵梁6a对接的端部具有加厚的部分，以提高该连接处的焊接面积，进而提高该连接处的结构强度，大幅提高端梁7的结构强度，提高其承载能力。

端梁7由上表面、下表面及中间的多个横向和纵向的筋板15组成，进一步提高了端梁7的结构强度和承载能力。端梁7上还设置有四个一系弹簧安装座16，在端梁7的四个角处各设置一个一系弹簧安装座16，筋板15、一系弹簧安装座16与端梁7一体铸造成型，提高加工工艺性，提高构架2的组装效率，同时也利于提高端梁7的整体结构强度和承载能力。

在其中一个端梁7的内侧梁的中心固定安装一止挡座18，止挡座18与端梁7之间可以一体铸造成型，也可以单独焊接固定在端梁7上，在止挡座18上开横向止挡开口19，摇枕3的下方具有一伸出部(图中未示出)，伸出部伸入至横向止挡开口19内，在止挡座18车体横向上的两侧筋板上具有用于安装横向止挡的安装孔，横向止挡(图中未示出)通过螺栓固定在止挡座18上。摇枕3下方的伸出部伸入至两个横向止挡之间，并与横向止挡之间留有横向止挡间隙。在车辆运行过程中起到较好的横向止挡的作用，以限制车辆超出正常自由度的横向位移，用以避免车辆通过一些小曲线半径发生侧翻等危险工况。

在横向止挡开口19的车体纵向上的两个筋板上还设置有纵向止挡，纵向止挡起到纵向承载的作用，当牵引拉杆4失效时，纵向止挡与摇枕3下方的伸出部配合仍能带动车辆运行。

在另一个端梁7的内侧梁上设置有用于安装牵引拉杆4的牵引拉杆安装接口，牵引拉杆安装接口为沿车体横向延伸的长条形开口槽20，开口槽20在端梁7的上表面和下表面上各设置三个，上表面和下表面上的开口槽20也可以为通长的一个。如图1和图2所示，在上下两个开口槽20的一侧侧壁上均开有螺栓孔21，用于固定安装牵引拉杆安装座22，在两个摇枕3的侧部也同样设置有牵引拉杆安装座23，牵引拉杆4的两端分别固定在对应的牵引拉杆安装座22和牵引拉杆安装座23上。

在端梁7的开口槽20的底部设置有排水孔24，排水孔24用于将积存在开口槽20内的雨水排除。

本实用新型中的两个侧梁6、两个端梁7、两个安装梁8在焊接后基本处于同一平面内，使焊接后的构架2整体呈扁平结构，而且采用“口”字形端梁7和π形侧梁6，“口”字形端梁7安装在轮对5的两个车轮的中间，π形侧梁6安装在同侧的前后两个车轮之间。通过对构架2整体结构的优化设计，不但使构架2结构合理紧凑，重量轻，而且充分利用了独立车轮之间的有限空间，大幅降低了车体地板面的高度，利于上下车设置，满足了100％低地板车辆的使用要求。

本实用新型中，安装梁8采用钢板拼接焊接的结构，端梁7和侧梁6则采用一体铸造成型的铸造件，整个构架2采用钢板和铸造件组合焊接的结构，可以大量减少焊接量，提高构架2的工艺性能和组装效率，而且，将焊接连接的位置全部放在直线段上，连接处的焊缝也均采用相互错开的结构，有效避免了焊接应力集中，使结构的焊接内应力降至最低，构架2的整体结构强度、刚度、抗疲劳性能和承载能力都得到大幅提高，满足高速轨道车辆的安全运行要求。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。