专利名称：轻轨车辆及其非动力转向架的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆工程结构设计技术领域，特别是涉及一种用于轻轨车辆的非动力转向架。此外，本发明还涉及一种包括上述非动力转向架的轻轨车辆。
背景技术：
随着我国经济建设的快速发展，城市人口不断增加，交通问题成为很多城市亟需解决的重要民生问题。轻轨车辆在很多城市交通中起着举足轻重的作用，目前国内已有的最高运行速度为80km/h的轻轨车是长春的70%低地板轻轨车，其铰接结构是车体式铰接结构，两长车体之间设置有短车体，转向架为传统转向架结构。国外法国TGV列车、日本TR914/DT957转向架、日本TR915/DT958转向架、以及德国ET425动车组是非动力转向架的主要代表。TGV铰接式列车的的中间铰接结构是上、下球面心盘结构，两车体之间的纵向力通过该球面心盘传递。TR914/DT957转向架是无摇枕式两点承载，使用单牵引杆将车体枕梁中间的中心销与转向架连接实现牵引。TR915/DT958 转向架是无摇枕式四点承载，使用单牵引杆将车体枕梁中心的中心销与转向架连接实现牵引。德国ET425动车组采用四点支承的空气弹簧悬挂系统中间转向架。这些铰接式车辆转向架的轴重一般超过了 14吨，允许通过的最小曲线在RllOm以上。随着轻轨车辆的不断进步，市场中对轻轨车辆的要求越来越高，特别是对于轻轨车辆的通过能力，针对一些小曲线半径的通过要求成为新型轻轨车辆的性能好坏的衡量标准之一。因此，如何在确保轻轨车辆的安全可靠性的基础上，提高轻轨车辆的通过性能，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于轻轨车辆的非动力转向架，该转向架在确保轻轨车辆安全可靠的基础上，能有效减小车辆的转弯半径，提高车辆的通过性能。本发明的另一目的是提供一种包括上述非动力转向架的轻轨车辆。为实现上述发明目的，本发明提供一种用于轻轨车辆的非动力转向架，用于支撑所述轻轨车辆的两节相邻车厢，包括承载所述车厢的构架和设于所述构架上方的空气弹簧，所述构架包括平行设置的两个侧梁，两所述侧梁上均设有两段弧形滑道，且两所述弧形滑道之间具有预定的距离，两所述车厢分别位于两所述弧形滑道的上方；所述空气弹簧安装于所述侧梁上方，各所述空气弹簧分别与各所述弧形滑道位置对应。优选地，所述侧梁的中部设有下凹段，所述弧形滑道设于所述下凹段中。优选地，所述构架还包括连接两所述侧梁的横梁，该横梁采用双箱型结构。优选地，还包括设于所述空气弹簧下侧的滑动装置，该滑动装置包括刚性骨架和轴承式滑轮，所述空气弹簧的底端与所述刚性骨架的顶端固定连接；所述轴承式滑轮沿所述弧形滑道滑动，其中心轴与所述刚性骨架固定连接。优选地，还包括枕梁，该枕梁的两端分别连接两侧梁上的两所述空气弹簧，中部与所述构架铰接；所述枕梁的任一端的顶部与所述空气弹簧固定连接，底部与所述刚性骨架固定连接。优选地，还包括与所述构架固定连接的固定销，以及内圈与所述固定轴固定连接的轴承，该轴承的外圈与所述枕梁的中心固定连接。优选地，还包括盘式制动器和磁轨制动器，所述盘式制动器安装于所述轻轨车辆的车轴上，所述磁轨制动器固定在所述侧梁的内侧。优选地，所述磁轨制动器与所述侧梁通过螺栓连接。本发明还提供一种轻轨车辆，包括至少两节车厢和支撑相邻两所述车厢的非动力转向架，所述非动力转向架为如上述任一项所述的非动力转向架。本发明所提供的非动力转向架，用于支撑轻轨车辆的两节相邻车厢，该非动力转向架包括承载所述车厢的构架和设于所述构架上方的空气弹簧，所述构架包括平行设置的两个侧梁，与现有技术不同的是，两所述侧梁上均设有两段弧形滑道，且两所述弧形滑道之间具有预定的距离，两所述车厢分别位于两所述弧形滑道的上方；所述空气弹簧安装于所述侧梁上方，各所述空气弹簧分别与各所述弧形滑道位置对应。轻轨车辆在弯道上行驶时， 相邻两车厢之间会产生一定的横向位移，此时，两车厢间可以产生的横向位置越大，其可正常行驶的弯道半径越小。在侧梁上设置两段弧形滑道，一段滑道在一节车厢的上方，另一段滑道在另一节车厢的上方，轻轨车辆拐弯时，一节车厢沿一段滑道滑动，另一了车厢沿另一段滑道滑动，两者互不影响，使相邻两节车厢之间可相对扭转的角度增大，两节车厢之间可以产生更大的横向位移，从而使相邻两节车厢之间可正常通道的曲线半径更小，轻轨车辆的通过性能更好。在一种优选的实施方式中，所述侧梁的中部设有下凹段，所述弧形滑道均设于所述下凹段中。空气弹簧与弧形滑道的位置对应，因此，空气弹簧安装于下凹段中，在竖直方向降低了空气弹簧与构架的高度之和，使非动力转向架整体更紧凑，其体积可设计地更小， 整个轻轨车辆的重心下移，在弯道上行驶时其安全性更好，使轻轨车辆行驶更平稳，可靠性更高。在另一种优选的实施方式中，所述构架还包括连接两所述侧梁的横梁，该横梁采用双箱型结构。双箱型梁结构可以在不降低横梁强度的基础上，使横梁的重量减轻，轻轨车辆在小曲线半径上行驶更方便、灵活。在提供上述非动力转向架的基础上，本发明还提供一种包括上述非动力转向架的轻轨车辆；由于非动力转向架具有上述技术效果，具有该非动力转向架的轻轨车辆也具有相应的技术效果。
图1为本发明所提供轻轨车辆两相邻车厢与非动力转向架连接的结构示意图；图2为本发明所提供非动力转向架的架构一种具体实施方式
的俯视图；图3为图2所示的构架中侧梁的主视图；图4为本发明所提供非动力转向架一种具体实施方式
的局部结构示意图5为本发明所提供枕梁与滑动装置一种具体实施方式
的结构示意图；图6为本发明所提供空气弹簧和滑动装置一种具体实施方式
的结构示意图；图7为本发明所提供非动力转向架中制动器一种具体实施方式
的结构示意图；图8为图7所示非动力转向架的俯视图。
具体实施例方式本发明的核心是提供一种用于轻轨车辆的非动力转向架，该转向架在确保轻轨车辆安全可靠的基础上，能有效减小车辆的能通过的曲线半径，提高车辆的通过性能。本发明的另一核心是提供一种包括上述非动力转向架的轻轨车辆。本文所涉及的上、下等方位词，是以轻轨车辆前进时的状态为基准来定义的，应当理解本文中所采用的方位词不应当限制本专利的保护范围；本文所述的连接，包括直接连接，也包括固定连接；本文所述的中轴线，系指与轻轨车辆前进的方向平行的中轴线。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。本发明所提供的非动力转向架，用于支撑轻轨车辆的两相邻车厢，该非动力转向架包括构架、轮对、一系悬挂装置、二系悬挂装置、牵引装置、制动装置和抗侧滚装置等。需要说明的是，本文所述的一系、二系等名词，系指按GB3367规定转向架的构架与轴箱之间的悬挂系统为一系悬挂系统；转向架的构架与车体之间的悬挂系统为二系悬挂系统。一些名词也是按本领域技术人员的常规习惯命名。以下对非动力转向架中各组成结构进行举例说明，应当理解的是，本发明所提供的各结构，可以相互组合成如本发明所提供的非动力转向架，也可以其中某一个或两个以其它能实现相同功能的结构代替，形成各种不同的非动力转向架。本发明对各结构的举例说明不应该限制该非动力转向架的保护范围。请参考图1，图1为本发明所提供轻轨车辆两相邻车厢与非动力转向架连接的结构示意图。轻轨车辆包括多节车厢，以相邻的两节车厢为一个单元，此单元中由两个动力转向架10和一个非动力转向架20共同支撑，其中，两个动力转向架10设于此单元的两端，非动力转向架20设于此单元的中部，且一节车厢的前部和另一节车厢的后部分别与非动力转向架20的前部和后部连接。请参考图2，图2为本发明所提供非动力转向架的架构一种具体实施方式
的俯视图。本发明所提供的非动力转向架20，包括承载车厢的构架21和设于构架21上方的空气弹簧22，构架21包括平行设置的两个侧梁211，与现有技术不同的是，两侧梁211上均设有两段弧形滑道，且两段弧形滑道2111之间具有预定的距离，两车厢分别位于两弧形滑道2111的上方；空气弹簧22安装于侧梁211上方，各空气弹簧22分别与各弧形滑道2111 位置对应。轻轨车辆在弯道上行驶时，相邻两车厢之间会产生一定的横向位移，此时，两车厢间可以产生的横向位置越大，其可正常行驶的弯道半径越小。在侧梁211上设置两段弧形滑道2111，一段滑道在一节车厢的上方，另一段滑道在另一节车厢的上方，轻轨车辆拐弯时，一节车厢沿一段滑道滑动，另一了车厢沿另一段滑道滑动，两者互不影响，使相邻两节车厢之间可相对扭转的角度增大，两节车厢之间可以产生更大的横向位移，从而使相邻两节车厢之间可正常通过的曲线半径更小，轻轨车辆的通过性能更好。请参考图3，图3为图2所示的构架中侧梁的主视图。在一种具体的实施方式中，可以在侧梁211的中部设置下凹段2112，弧形滑道 2111均设于下凹段2112中。空气弹簧22与弧形滑道2111的位置对应，因此，空气弹簧22 安装于下凹段2112中，在竖直方向降低了空气弹簧22与构架21的高度之和，使非动力转向架20整体更紧凑，其体积可设计地更小，从而降低轻轨车辆的重心位置，在弯道上行驶时其安全性更好，同时也保证了轻轨车辆行驶中具有更优异的平稳性和可靠性。 在具体的技术方案中，还可以通过降低转向架本身的自重来提高车辆转弯时的灵活性。例如，构架21还包括连接两侧梁211的横梁212，该横梁212可以采用双箱型结构。 双箱型梁结构可以在不降低横梁212强度的基础上，使横梁212的重量减轻，使轻轨车辆通过小曲线半径时更方便、灵活。请参考图4，图4为本发明所提供非动力转向架一种具体实施方式
的局部结构示意图。在进一步的技术方案中，本发明所提供的非动力转向架20还可以包括设于空气弹簧22下侧的滑动装置23，该滑动装置23包括刚性骨架231和轴承式滑轮232 (轴承式滑轮232的数目可以为一个、两个或多个，图5中所示空气弹簧22下的轴承式滑轮232有4 个)，空气弹簧22的底端与刚性骨架231的顶端固定连接；轴承式滑轮232沿弧形滑道2111 滑动，其中心轴233与刚性骨架231固定连接。轻轨车辆通过弯道时，轴承式滑轮232在弧形滑道2111中滑动，带动刚性骨架231移动，进而带动与刚性骨架231固定连接的空气弹簧22移动，使空气弹簧22产生横向偏移。轴承式滑轮232与弧形滑道2111之间形成滑动摩擦，其摩擦力小，使移动阻力减小，从而显著提高非动力转向架20在弯道时的灵活性，提高轻轨车辆的通过性能。请参考图5，图5为本发明所提供枕梁与滑动装置一种具体实施方式
的结构示意图。进一步的，本发明所提供的非动力转向架20还可以包括枕梁M，该枕梁M的两端分别连接两侧梁上的两空气弹簧，即以轻轨车辆前进方向为参考，枕梁M的两端分别连接中轴线两侧的两空气弹簧22，中部与构架21铰接；枕梁M的任一端的顶部与空气弹簧22 固定连接，底部与刚性骨架231固定连接。显然，此处的枕梁M设于空气弹簧22和刚性骨架231中间，空气弹簧22与刚性骨架231通过枕梁M间接固定连接。这样，枕梁M两端的空气弹簧22绕枕梁M的中部可转动，当轻轨车辆经过弯道时，一侧的空气弹簧22沿侧梁 211上的弧形滑道2111移动，将会带动与之相连的枕梁M另一端的空气弹簧22相应移动， 使位于中轴线两侧的车厢产生联动，减少轻轨车辆转弯时的阻力，转弯更灵活，车辆在转弯时可产生的横向位移增大，可通过的转弯半径更小，车辆的通过性能更高。请参考图6，图6为本发明所提供空气弹簧和滑动装置一种具体实施方式
的结构示意图在一种具体的实施方式中，本发明所提供的非动力转向架20还可以包括与构架 21固定连接的固定销25，以及与固定销25连接的轴承沈，该轴承沈的内圈与固定销25固定连接，外圈与枕梁M的中心固定连接。即枕梁M的中部通过固定销25与轴承沈的配合实现与构架21铰接，具体可铰接在构架21的横梁212上，且一个车厢下方的枕梁M中部铰接在该车厢下方的横梁212上，两个车厢下方则有两个枕梁M，分别铰接在两个横梁 212上。这样可以提高非动力转向架20在弯道行驶时的灵活性。锁轴和轴承沈都是现代工业中常用的连接件，其结构简单，连接稳定，可承载能力强，且易采购，可以在确保轻轨车辆安全的基础上，降低非动力转向架20的生产成本。还可以对上述非动力转向架20作进一步地改进。请参考图7和图8，图7为本发明所提供非动力转向架中制动器一种具体实施方式
的结构示意图；图8为图7所示非动力转向架的俯视图。在进一步的技术方案中，本发明所提供的非动力转向架20还可以包括盘式制动器27和磁轨制动器28，盘式制动器27安装于轻轨车辆的车轴30上，磁轨制动器28固定在侧梁211的内侧(此处内侧以侧梁为基础定义的)。盘式制动器27与磁轨制动器观的双重制动方式，可以最大限度地提高非动力转向架20的制动性能，提高轻轨车辆的安全性。 同时，盘式制动器27安装于车轴30上，可使盘式制动器27安装更牢固，可靠性更高；磁轨制动器观固定在侧梁211的内侧，可以有效节省制动器需要占用的空间，使非动力转向架 20的结构更紧凑，体积更小。具体地，磁轨制动器观与侧梁211可以通过螺栓连接。螺栓为常用工业连接件之一，易采购，结构牢固，可以在确保连接稳定可靠的基础上，降低两者的连接成本。除了上述非动力转向架20，本发明还提供一种包括上述非动力转向架20的轻轨车辆，非动力转向架20有若干个，沿轻轨车辆的前进方向依次支撑相邻两车厢。轻轨车辆其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。以上对本发明所提供的轻轨车辆及其非动力转向架进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种用于轻轨车辆的非动力转向架，用于支撑所述轻轨车辆的两节相邻车厢，包括承载所述车厢的构架和设于所述构架上方的空气弹簧，所述构架包括平行设置的两个侧梁，其特征在于，两所述侧梁上均设有两段弧形滑道，且两所述弧形滑道之间具有预定的距离，两所述车厢分别位于两所述弧形滑道的上方；所述空气弹簧安装于所述侧梁上方，各所述空气弹簧分别与各所述弧形滑道位置对应。
2.根据权利要求1所述的用于轻轨车辆的非动力转向架，其特征在于，所述侧梁的中部设有下凹段，所述弧形滑道设于所述下凹段中。
3.根据权利要求2所述的用于轻轨车辆的非动力转向架，其特征在于，所述构架还包括连接两所述侧梁的横梁，该横梁采用双箱型结构。
4.根据权利要求1至3任一项所述的用于轻轨车辆的非动力转向架，其特征在于，还包括设于所述空气弹簧下侧的滑动装置，该滑动装置包括刚性骨架和轴承式滑轮，所述空气弹簧的底端与所述刚性骨架的顶端固定连接；所述轴承式滑轮沿所述弧形滑道滑动，其中心轴与所述刚性骨架固定连接。
5.根据权利要求4所述的用于轻轨车辆的非动力转向架，其特征在于，还包括枕梁，该枕梁的两端分别连接两侧梁上的两所述空气弹簧，中部与所述构架铰接；所述枕梁的任一端的顶部与所述空气弹簧固定连接，底部与所述刚性骨架固定连接。
6.根据权利要求5所述的用于轻轨车辆的非动力转向架，其特征在于，还包括与所述构架固定连接的固定销，以及内圈与所述固定销固定连接的轴承，该轴承的外圈与所述枕梁的中心固定连接。
7.根据权利要求1至3任一项所述的用于轻轨车辆的非动力转向架，其特征在于，还包括盘式制动器和磁轨制动器，所述盘式制动器安装于所述轻轨车辆的车轴上，所述磁轨制动器固定在所述侧梁的内侧。
8.根据权利要求7所述的用于轻轨车辆的非动力转向架，其特征在于，所述磁轨制动器与所述侧梁通过螺栓连接。
9.一种轻轨车辆，包括至少两节车厢和支撑相邻两所述车厢的非动力转向架，其特征在于，所述非动力转向架为如权利要求1至8任一项所述的非动力转向架。
全文摘要
本发明公开了一种轻轨车辆及其非动力转向架，公开的非动力转向架用于支撑所述轻轨车辆的两节相邻车厢，包括承载所述车厢的构架和设于构架上方的空气弹簧，所述构架包括平行设置的两个侧梁，两侧梁上均设有两段弧形滑道，且两所述弧形滑道之间具有预定的距离，两所述车厢分别位于两所述弧形滑道的上方；所述空气弹簧安装于所述侧梁上，各所述空气弹簧分别与各所述弧形滑道位置对应。轻轨车辆拐过小半径曲线时，一节车厢沿一段滑道滑动，另一了车厢沿另一段滑道滑动，两者互不影响，使相邻两节车厢之间可相对扭转的角度增大，两节车厢之间可以产生更大的横向位移，从而使相邻两节车厢之间可正常通过的曲线半径更小，轻轨车辆的通过性能更好。
文档编号B61F5/10GK102490746SQ20121000202
公开日2012年6月13日 申请日期2012年1月5日 优先权日2012年1月5日
发明者卢翀, 李冠军, 李茂春, 钟源, 陈喜红, 陶功安, 颜志军 申请人:南车株洲电力机车有限公司