专利名称：轻轨车辆及其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动力转向架。此外，本发明还涉及一种包括上述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动力转向架，包括支撑所述轻轨车辆的车厢的构架，设于所述构架和所述车厢之间的空气弹簧，连接位于所述轻轨车辆的中轴线两侧的两所述空气弹簧的枕梁，以及与所述枕梁和所述车厢均固定连接的牵引装置，所述牵引装置与所述构架之间设有回转支承，该回转支承的内圈与所述构架固定连接，外圈与所述枕梁固定连接。优选地，所述内圈与所述构架通过螺栓固定连接，所述外圈与所述枕梁通过螺栓固定连接。优选地，还包括设于所述内圈和所述构架之间的法兰盘，所述螺栓依次穿过所述内圈、所述法兰盘和所述构架。
优选地，所述构架包括平行设置的两个侧梁，两所述侧梁上均设有弧形滑道，所述空气弹簧下侧安装有滑动装置，该滑动装置沿所述弧形滑道滑动。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所述车厢的动力转向架， 所述动力转向架为如上述任一项所述的动力转向架。本发明所提供的动力转向架，包括支撑所述轻轨车辆的车厢的构架，设于所述构架和所述车厢之间的空气弹簧，连接位于所述轻轨车辆的中轴线两侧的两所述空气弹簧的枕梁，以及与所述枕梁和所述车厢均固定连接的牵引装置，与现有技术不同的是，所述牵引装置与所述构架之间设有回转支承，该回转支承的内圈与所述构架固定连接，外圈与所述枕梁固定连接。这样，车厢、牵引装置、枕梁和回转支承的内圈固定连接在一起，当轻轨车辆通过小半径曲线时，空气弹簧产生横向偏移，在车厢的带动下相对于构架发生横向偏移，此时回转支承的内圈和外圈之间发生相对转动，回转支承具有承载能力强，转动灵活的特点， 可以提高动力转向架转弯时的灵活性，增大车厢与构架间的横向偏移量，使轻轨车辆通过的曲线半径更小，曲线通过性能增强。同时，回转支承还可以提高动力转向架的承载能力， 使轻轨车辆的安全可靠性更高。在一种优选的实施方式中，本发明所提供的动力转向架还包括设于所述内圈和所述构架之间的法兰盘，所述螺栓依次穿过所述内圈、所述法兰盘和所述构架。法兰盘可以连接内圈和构架，使外圈与构架之间的距离增加，增大安装空间，使外圈与枕梁连接安装时更方便。同时，还可以避免连接外圈与枕梁的螺栓与构架产生干涉，降低安装难度。另外，构架在生产过程中存在不平整的可能，导致构架与内圈连接可靠性降低，在构架与内圈中间设置法兰盘，可以弥补构架不平整的缺陷，提高连接的平整度，从而提高连接的可靠性。在另一种优选的实施方式中，所述构架包括平行设置的两个侧梁，两所述侧梁上均设有弧形滑道，所述空气弹簧下侧安装有滑动装置，该滑动装置沿所述弧形滑道滑动。轻轨车辆通过弯道时，滑动装置在弧形滑道中滑动，带动空气弹簧移动，使空气弹簧产生横向偏移。滑动装置与弧形滑道之间形成滑动摩擦，其摩擦力小，使移动阻力减小，从而显著提高非动力转向架在弯道时的灵活性，提高轻轨车辆的通过性能。在提供上述动力转向架的基础上，本发明还提供一种包括上述动力转向架的轻轨车辆；由于动力转向架具有上述技术效果，具有该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动力转向架连接的结构示意图；图2为本发明所提供动力转向架一种具体实施方式
的结构示意图；图3为图2所示动力转向架的局部结构示意图；图4为本发明所提供动力转向架的架构一种具体实施方式
的局部结构示意图5为本发明所提供空气轴承与滑动装置一种具体实施方式
的结构示意图；图6为本发明所提供侧梁一种具体实施方式
的结构示意图；图7为本发明所提供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。本发明的另一核心是提供一种包括上述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、驱动装置、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，形成各种不同的动力转向架。本发明对各结构的举例说明不应该限制该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的车厢与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，此单元中由一个非动力转向架10和两个动力转向架20共同支撑，其中，两个动力转向架20设于此单元的两端，非动力转向架10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10的前部和后部连接。请参考图2和图3，图2为本发明所提供动力转向架一种具体实施方式
的结构示意图；图3为图2所示动力转向架的局部结构示意图。本发明所提供的动力转向架，包括支撑所述轻轨车辆的车厢的构架21，设于所述构架21和所述车厢之间的空气弹簧22，连接位于所述轻轨车辆的中轴线两侧的两所述空气弹簧22的枕梁24，以及与所述枕梁M和所述车厢均固定连接的牵引装置25，与现有技术不同的是，所述牵引装置25与所述构架21之间设有回转支承沈，该回转支承沈的内圈 261与所述构架21固定连接，外圈262与所述枕梁M固定连接。枕梁M的两端分别连接位于轻轨车辆中轴线两侧的两空气弹簧22，中部与构架 21连接；空气弹簧22与枕梁M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发生横向偏移，将会带动与之相连的枕梁M另一端的空气弹簧22发生偏移，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。这样，车厢、牵引装置25、枕梁M和回转支承沈的内圈261固定连接在一起，当轻轨车辆通过小半径曲线时，空气弹簧22产生横向偏移，在车厢的带动相对于构架21发生横向偏移，此时回转支承沈的内圈和外圈262之间发生相对移动，回转支承沈具有承载能力强，转动灵活的特点，可以提高动力转向架20转弯时的灵活性，增大车厢与构架21间的横向偏移量，使轻轨车辆通过的曲线半径更小，曲线通过性能增强。同时，回转支承沈还可以提高动力转向架的承载能力，使轻轨车辆的安全可靠性更高。在一种具体的实施方式中，内圈261与构架21可以通过螺栓连接，外圈262与枕梁M也可以通过螺栓连接。螺栓为常用的工业连接件之一，其连接安装方便快捷，且牢固耐用，可以降低安装难度和成本。具体地，本发明所提供的动力转向架还可以包括设于所述内圈261和所述构架21 之间的法兰盘四，所述螺栓依次穿过所述内圈沈1、所述法兰盘四和所述构架21。法兰盘四可以连接内圈261和构架21，使外圈262与构架21之间的距离增加，增大安装空间，使外圈262与枕梁M连接安装时更方便。同时，法兰盘四还可以避免连接外圈262与枕梁 24的螺栓与构架21产生干涉，降低安装难度。另外，构架21在生产过程中存在不平整的可能，导致构架21与内圈261连接可靠性降低，在构架21与内圈中间设置法兰盘四，可以弥补构架21不平整的缺陷，提高连接的平整度，从而提高连接的可靠性。请参考图4，图4为本发明所提供动力转向架的架构一种具体实施方式
的局部结构示意图。在进一步的实施方式中，所述构架21包括平行设置的两个侧梁211，两所述侧梁 211上均设有弧形滑道2111，所述空气弹簧22下侧安装有滑动装置23，该滑动装置23沿所述弧形滑道2111滑动。轻轨车辆通过弯道时，滑动装置23在弧形滑道2111中滑动，带动空气弹簧22移动，使空气弹簧22产生横向偏移。滑动装置23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为本发明所提供空气轴承与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，滑动装置23可以包括刚性骨架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6，图6为本发明所提供侧梁一种具体实施方式
的结构示意图。具体地，可以在侧梁211的中部设置下凹段2112，弧形滑道2111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底盘，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 (可参考图4)，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， 有效减小车辆转弯时的载荷，使轻轨车辆转弯更方便。还可以对上述动力转向架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，本发明所提供的动力转向架20还可以包括盘式制动器 27和磁轨制动器观，盘式制动器27安装于轻轨车辆的车轴30上，磁轨制动器观固定在侧梁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 28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。除了上述动力转向架20，本发明还提供一种包括上述动力转向架20的轻轨车辆， 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动力转向架，包括支撑所述轻轨车辆的车厢的构架，设于所述构架和所述车厢之间的空气弹簧，连接位于所述轻轨车辆的中轴线两侧的两所述空气弹簧的枕梁，以及与所述枕梁和所述车厢均固定连接的牵引装置，其特征在于，所述牵引装置与所述构架之间设有回转支承，该回转支承的内圈与所述构架固定连接，外圈与所述枕梁固定连接。
2.根据权利要求1所述的用于轻轨车辆的动力转向架，其特征在于，所述内圈与所述构架通过螺栓固定连接，所述外圈与所述枕梁通过螺栓固定连接。
3.根据权利要求2所述的用于轻轨车辆的动力转向架，其特征在于，还包括设于所述内圈和所述构架之间的法兰盘，所述螺栓依次穿过所述内圈、所述法兰盘和所述构架。
4.根据权利要求1至3任一项所述的用于轻轨车辆的动力转向架，其特征在于，所述构架包括平行设置的两个侧梁，两所述侧梁上均设有弧形滑道，所述空气弹簧下侧安装有滑动装置，该滑动装置沿所述弧形滑道滑动。
5.根据权利要求4所述的用于轻轨车辆的动力转向架，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。
6.根据权利要求5所述的用于轻轨车辆的动力转向架，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。
7.根据权利要求4所述的用于轻轨车辆的动力转向架，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所述车厢的动力转向架，其特征在于，所述动力转向架为如权利要求1至8任一项所述的动力转向架。
全文摘要
本发明公开了一种轻轨车辆及其动力转向架，公开的动力转向架包括支撑轻轨车辆的车厢的构架，设于构架和车厢之间的空气弹簧，连接位于所述轻轨车辆的中轴线两侧的两空气弹簧的枕梁，以及与所述枕梁和所述车厢均固定连接的牵引装置，所述牵引装置与所述构架之间设有回转支承，该回转支承的内圈与所述构架固定连接，外圈与所述枕梁固定连接。当轻轨车辆在弯道上行驶时，回转支承的内圈和外圈之间发生相对转动，回转支承具有承载能力强，转动灵活的特点，可以提高动力转向架转弯时的灵活性，增大车厢与构架间的横向偏移量，使轻轨车辆转弯半径减小，曲线通过性能增强。同时，回转支承还可以提高动力转向架的承载能力，使轻轨车辆的安全可靠性更高。
文档编号B61F5/10GK102490747SQ201210002220
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