一种复合制动系统转向架及工程车辆的制作方法

本发明涉及一种复合制动系统转向架及工程车辆，适用于地铁隧道及铁路正线的工程车辆。

背景技术：

地铁隧道工程车辆运行环境恶劣、制动工况复杂，与铁路正线工程车辆有较大差别，且二者限界不同。差异性导致了没有直接可以在地铁隧道和铁路正线同时运营的铁道工程车辆。特别是对轴重相对较大(17t及以上)的工程车辆，单套制动装置无法满足地铁隧道中频繁制动及制动减速度大(1.34m/s²)的使用要求，轴制动功率超出了制动装置的可承受范围，制动热负荷高，制动装置无法满足使用的要求。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明第一目的是提供一种复合制动系统转向架，通过采用复合制动的方式，可有效满足车辆制动及热负荷的要求，能够应用于地铁隧道及铁路正线。

本发明提供的技术方案如下：

一种复合制动系统转向架，包括：

构架组成，构架组成呈日字形结构；

轴箱悬挂装置，轴箱悬挂装置连接构架，轴箱悬挂装置包括轴箱组成；

轮对组成，轮对组成包括车轴，车轴上固定车轮，车轴的两端与轴箱组成连接，构架组成通过轴箱悬挂装置坐落于两轮对组成之上；

盘式制动装置，盘式制动装置包括制动盘，制动盘设于车轴上且设于车轮内侧；

闸瓦制动装置，闸瓦制动装置包括闸瓦托连杆，闸瓦托连杆的两端各设置一制动缸组成，制动缸组成的两侧各与一制动杠杆连接，制动杠杆上端与构架组成连接，下端与闸瓦托连杆固定，闸瓦托连杆与闸瓦托杠杆连接，闸瓦托杠杆设于制动杠杆的外侧，且闸瓦托杠杆与装有闸瓦的闸瓦托连接，制动时，闸瓦托连杆推动闸瓦托和闸瓦纵向移动贴靠车轮，产生制动压力，闸瓦设于车轮的内侧。

上述复合制动系统转向架，采用闸瓦制动装置，前后车轮的闸瓦制动装置采用同一制动缸组成，与传统的单元式闸瓦制动相比，每个转向架省去了两套单元制动缸，结构紧凑，制动效率高，提供部分制动载荷的同时，起到了踏面清扫器的作用，提高轮轨之间的粘着系数，从而提高制动性能；再配合制动盘的设置，实现复合制动，满足大轴重、高减速度下制动热负荷的要求，满足地铁隧道制动频繁、热负荷高的制动工况；铁路正线上通过车辆上的制动阀调整空气压力或关闭单元式闸瓦制动装置来满足铁路正线工程车辆运行的需要，从而实现了地铁隧道和铁路正线间工程车辆的无障碍运行。

所述构架组成包括两条间隔设定距离的侧梁，侧梁端部通过端梁进行连接，两条侧梁之间设置横梁进行连接，这样形成日字形结构，构架刚度强，与传统构架相比，省去了横梁两侧的纵向梁结构，结构简单，易于维护；制动杠杆与横梁上的制动杠杆座以销轴连接。

所述横梁上固定制动吊座，制动吊座与制动夹钳单元连接，制动夹钳单元通过闸片与所述的制动盘配合，盘式制动装置包括盘形制动缸，制动夹钳单元是盘形制动缸、闸片托、闸片及杠杆的综合体，盘形制动缸中活塞杆伸出，推动杠杆作用在闸片、闸片托，及制动盘上，产生制动力，在每个车轮处均固定一盘形制动缸；所述横梁上安装有弹性旁承组成，在横梁上设置下心盘，下心盘用于与车体底架配合连接。

所述制动夹钳单元通过球铰橡胶节点及两个闸片托吊与制动吊座实现三点连接。

两个闸片托吊设于横梁的两侧，闸片托吊用于固定闸片。

采用盘形制动装置，提高了制动率，当车辆在扭曲线、变坡道和坡道上制动时，轮轴相对转向架构架点头，三点吊挂式制动夹钳单元可由球铰橡胶节点扭转适应相应的偏转，不会出现闸片及制动盘局部磨耗的现象。

在所述轴箱组成的两侧各设有一个外圆弹簧，外圆弹簧的顶端设有弹簧帽组成，弹簧帽组成连接吊环，吊环与导框组成连接，导框组成焊接于所述侧梁的底部，导框组成用于固定轴箱悬挂装置。

所述弹簧帽组成和轴箱组成之间设有顶子，在轴箱组成上焊接有磨耗板，在车辆振动时，顶子与磨耗板之间摩擦产生衰减振动的摩擦阻力；采用轴箱悬挂技术，轴箱上端采用单个外圆弹簧，空重车弹簧挠度大，改善了车辆的垂向动力学性能；既保证了直线运行的稳定性，又满足了车辆曲线通过性能。

所述制动缸组成与所述的横梁固定。

复合制动系统转向架还包括称重装置，称重装置包括称重阀组成，称重装置调节制动闸瓦压力，满足空重车制动的需要，称重阀组成上端与侧梁连接，下端与外圆弹簧连接。

所述闸瓦制动装置还包括吊杆组成，吊杆组成与设于横梁上的闸瓦吊座连接。

所述制动缸组成与车体空气管路连接。

本发明具有以下优点：

1)本发明构架组成为日字形结构，构架刚度强，与传统转向架相比，简化了制动吊座，去掉了复杂的制动纵向梁结构，满足强度的前提下，自重大大减小。

2)采用轴箱悬挂技术，轴箱上端采用单个外圆弹簧，空重车弹簧挠度大，改善了车辆的垂向动力学性能。

3)盘形制动装置制动力大，同时减少了大量的销、套之间的磨耗，为检修运用带来了方便；单元式闸瓦制动装置结构紧凑，制动效率高，提供部分制动载荷的同时，起到了踏面清扫器的作用，提高轮轨之间的粘着系数，从而提高制动性能；采用复合制动系统，满足大轴重、高减速度下制动热负荷的要求。

4)采用称重装置，调节制动闸瓦压力，满足空重车制动的需要；铁路正线上可通过车辆上的制动阀调整空气压力或关闭单元式闸瓦制动装置来满足铁路正线工程车辆运行的需要，从而实现了地铁隧道和铁路正线间工程车辆的无障碍运行。

5)通过本发明结构的设置，转向架适用于地铁隧道及铁路正线工程车辆。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明构架组成的结构示意图；

图3为本发明轮对组成的结构示意图；

图4为本发明轴箱悬挂装置的结构示意图；

图5为本发明盘形制动装置的结构示意图；

图6为本发明单元式闸瓦制动装置的结构示意图；

图7为本发明称重装置的结构示意图。

图中：1构架组成、2轮对组成、3轴箱悬挂装置、4盘形制动装置、5单元式闸瓦制动装置、6称重装置、7侧梁、8横梁、9端梁、10制动吊座、11弹性旁承组成、12导框组成、13闸瓦吊座、14制动杠杆座、15下心盘、16车轴、17车轮、18制动盘、19轴箱组成、20顶子、21弹簧帽组成、22吊环、23外圆弹簧、24制动夹钳单元、25球铰橡胶节点、26闸片托吊、27闸瓦托连杆、28制动缸组成、29闸瓦托杠杆、30制动杠杆、31闸瓦托、32闸瓦、33吊杆组成。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

图1所示为本发明的结构示意图。

本发明复合制动系统转向架包括构架组成1、轮对组成2、轴箱悬挂装置3、盘形制动装置4和单元式闸瓦制动装置5。

图2所示为本发明构架组成的结构示意图。

所述构架组成1为由侧梁7、横梁8和端梁9组焊拼接而成的日字形结构，构架刚度强，结构简单，易于维护。

所述横梁8上焊接制动吊座10，制动吊座10与盘形制动装置4连接；所述横梁8上安装有弹性旁承组成11，并焊接下心盘15，下心盘15与车体底架配合连接；所述横梁8上焊接闸瓦吊座13及制动杠杆座14，这二者连接单元式闸瓦制动装置5；所述构架组成1的侧梁7底端焊接导框组成12，轴箱悬挂装置3通过导框组成12与构架组成1连接，构架组成1通过轴箱悬挂装置3坐落于两轮对组成2之上。

图3所示为本发明轮对组成的结构示意图。

所述轮对组成2包括车轴16、车轮17和制动盘18，所述车轮17和制动盘18安装在车轴16上，均采用过盈配合的形式与车轴16联为一个整体；车轴16两端与轴箱悬挂装置3的轴箱组成19配合连接。

图4所示为本发明轴箱悬挂装置的结构示意图。

所述轴箱悬挂装置3包括轴箱组成19，轴箱组成19两侧各设有单个外圆弹簧23，所述外圆弹簧23的顶端设有弹簧帽组成21，弹簧帽组成21连接吊环22，轴箱悬挂装置3通过吊环22与导框组成12连接；所述弹簧帽组成21和轴箱组成19之间设有顶子20。车辆振动时，顶子20和轴箱组成19上焊接的磨耗板之间摩擦产生衰减振动的摩擦阻力。采用轴箱悬挂技术，轴箱上端采用单个外圆弹簧23，空重车弹簧挠度大，改善了车辆的垂向动力学性能；既保证了直线运行的稳定性，又满足了车辆曲线通过性能。

图5所示为本发明盘形制动装置的结构示意图。

所述盘形制动装置4包括制动夹钳单元24和装于车轴16上的制动盘18，制动夹钳单元24通过球铰橡胶节点25及两个闸片托吊26与制动吊座10三点连接。采用盘形制动装置，提高了制动率，当车辆在扭曲线、变坡道和坡道上制动时，轮轴相对转向架构架点头，三点吊挂式制动夹钳单元可由球铰橡胶节点扭转适应相应的偏转，不会出现闸片及制动盘局部磨耗的现象。

盘形制动装置4通过软管组成直接与车体的空气管路连接，车体副风缸压力空气直接进入盘形制动装置4的制动缸，制动缸活塞杆伸出作用在闸片及制动盘18上，产生制动力。

图6为本发明单元式闸瓦制动装置的结构示意图；

所述单元式闸瓦制动装置5布置在转向架车轮17内侧，单元式闸瓦制动装置5包括闸瓦托连杆27、制动缸组成28、闸瓦托杠杆29、制动杠杆30、闸瓦托31、闸瓦32及吊杆组成33；闸瓦托连杆27与车轴16相互平行，左右车轮的闸瓦制动装置5共用一根闸瓦托连杆27；制动缸组成28两端连接制动杠杆30并与横梁8通过螺栓连接；制动杠杆30与横梁8上的制动杠杆座14以销轴连接；吊杆组成33与横梁8上的闸瓦吊座13连接；单个闸瓦托31上装配两块闸瓦32。单元式闸瓦制动装置结构紧凑，制动效率高，提供部分制动载荷的同时，起到了踏面清扫器的作用，提高轮轨之间的粘着系数，从而提高制动性能。

单元式闸瓦制动装置5通过两个制动缸组成28与车体空气管路连接，压力空气作用在制动缸组成28后，制动活塞伸出推动前后两个制动杠杆30，制动杠杆30连接闸瓦托连杆27，闸瓦托连杆27连接闸瓦托杠杆29，推动闸瓦托31及闸瓦32贴靠车轮17，产生制动压力。

图7为本发明称重装置的结构示意图。

所述称重装置6包括称重阀组成34、进气管35、出气管36、用于固定进气管35、出气管36的支管吊板37、支管吊座38；称重阀组成34上端与侧梁7螺栓连接，下端与外圆弹簧23连接。采用称重装置6，调节制动闸瓦压力，满足空重车制动的需要。

转向架采用复合制动装置，满足大轴重、高减速度下制动热负荷的要求，满足地铁隧道制动频繁、热负荷高的制动工况；铁路正线上通过车辆上的制动阀调整空气压力或关闭单元式闸瓦制动装置来满足铁路正线工程车辆运行的需要，从而实现了地铁隧道和铁路正线间工程车辆的无障碍运行。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。