一种地铁轨道工程车辆电传动转向架构架的制作方法

本发明涉及铁路工程机械领域，尤其是涉及一种应用于地铁轨道工程车辆的电传动转向架构架。

背景技术：

转向架构架是现代铁道车辆的走行部件转向架重要零部件，其主要作用有：

(一)承载转向架以上各部分的重量；

(二)为转向架各子系统提供定位和安装接口；

(三)传递和衰减轮对与车体之间的振动。

目前，地铁轨道工程车辆均是使用内燃柴油机作为动力源，由内燃机通过液压、液力传动或者机械传动给转向架提供动力，这种方式存在以下技术缺陷：

(一)首先，采用液压传动时效率在0.7～0.8之间，效率较低，同时需要安装大量的油路管线，密封不良时会造成环境污染，并且维护、检修困难；

(二)其次，虽然采用机械传动形式效率较高，但是传动装置结构复杂、占用的空间大，大部分的养路机械底架下部都带有工作装置，空间紧凑难以布置下机械传动系统，且易和其他设备产生空间干涉；

(三)而且，地铁本身运营环境多为地下，隧道较多，通风条件差，柴油机的运行产生的有害气体和粉尘污染环境且不易清理。

因此，现有的地铁车辆转向架构架不适合使用在地铁轨道工程车辆上，研制开发一种应用于地铁轨道工程车辆上的电传动转向架构架成为当前亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种地铁轨道工程车辆电传动转向架构架，以解决现有地铁轨道工程机械均为柴油内燃提供动力，且传动方式为液压或机械传动，存在污染环境、维护、检修困难等不足的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种地铁轨道工程车辆电传动转向架构架的技术实现方案，一种地铁轨道工程车辆电传动转向架构架，转向架构架采用H型整体焊接结构，并包括：

两根平行于车辆走行方向，并相对布置的侧梁；

固定连接于两根侧梁之间，端部贯穿所述侧梁的至少两根横梁；

布置于所述侧梁上的轴箱关节安装座、弹簧座、起吊座和橡胶弹簧安装座；

布置于所述横梁上的横向减震器安装座、齿轮箱及横向止挡安装座、电机安装座、制动管支座、单元制动器安装座、纵向梁和牵引起吊止挡。

优选的，所述转向架构架包括两根横梁，两个在所述转向架构架上呈中心对称布置的齿轮箱及横向止挡安装座横跨于两根横梁之间设置。所述齿轮箱及横向止挡安装座沿车辆走行方向的一端与横向止挡固定安装，用于抑制车体与所述转向架之间的横向运动，所述齿轮箱及横向止挡安装座的另一端用于安装齿轮箱吊杆。

优选的，两根横梁的底部各布置有一个牵引拉杆安装座，两个牵引拉杆安装座在所述转向架构架上呈中心对称布置，用于安装牵引座以传递车辆的牵引力和制动力。两个横梁的中部各固定连接有一个制动管支座，所述制动管支座用于固定所述转向架上的制动管路。两根横梁上各布置有一个电机安装座，两个电机安装座在所述转向架构架上呈中心对称布置，用于固定电机。

优选的，所述横向减震器安装座布置于所述横梁沿垂直于车辆走行方向一端的上部，所述横向减震器安装座用于安装横向液压减震器，以减小车体与所述转向架之间的横向震动。两根侧梁沿车辆走行方向的两端外侧各对称地布置有一对起吊座，所述起吊座用于实现所述转向架的整体起吊。

优选的，两根侧梁的底部沿车辆走行方向各对称地布置有一对轴箱关节安装座，所述轴箱关节安装座作为连接轮对与所述转向架构架的结构用于所述转向架的轴箱安装。两根侧梁沿车辆走行方向的两端下方各对称地布置有一对弹簧座，所述弹簧座作为轴箱弹簧的安装接口，同时用于传递车辆垂直方向的载荷。所述横梁的端部均设置有实现封闭作用的横梁端盖，用于保证所述横梁的内部清洁干燥，同时加强所述转向架构架的整体强度。

优选的，两根纵向梁固定连接于两根横梁之间，并沿所述横梁的长度方向对称布置，用于加强所述转向架构架的整体结构强度，同时作为车体与所述转向架之间的支撑点，用于锁死所述转向架的二系悬挂，保证车辆运行的稳定性。所述橡胶弹簧安装座固接于所述侧梁的中部顶侧，用于安装所述二系悬挂的橡胶弹簧。

优选的，所述侧架的外侧设置有用于连接接地导线，实现所述转向架接地的接地线柱。所述牵引起吊止挡布置于两根横梁的相对侧面，并位于所述转向架构架的中部，用于承载所述转向架的整体重量，并使所述转向架随车辆一起起吊。

优选的，两根横梁沿垂直于车辆走行方向的两端通过环形焊缝及筋板各固定连接有一对制动器安装座，四个所述制动器安装座靠近所述侧梁的内侧设置，并在所述转向架构架上对称布置，所述制动器安装座用于安装所述转向架的单元制动器。

优选的，所述侧梁采用变截面箱型焊接结构，并包括上盖板组成、下盖板组成，及位于所述上盖板组成、下盖板组成左右两侧的腹板。在所述侧梁的内部，与所述横梁焊接的焊缝位置设置有加强板，所述侧梁的内部沿长度方向对称地布置有若干块筋板三，以保证所述侧梁的结构强度。

优选的，在所述侧梁沿车辆走行方向的两端均布置有止挡座，所述止挡座用于安装所述转向架的一系悬挂垂向止挡。所述止挡座沿垂向贯穿所述侧梁的内部，并位于所述转向架的轮对轴线与所述纵梁纵向中轴线的交点上方。

通过实施上述本发明提供的地铁轨道工程车辆电传动转向架构架的技术方案，具有如下

有益效果：

(1)本发明配合电传动技术，采用转向架构架直接安装电机驱动轮对的结构，使用接触网取电，实现了零排放，基本无污染，且结构简单；

(2)本发明解决了转向架下部结构复杂占用的空间大，易和其它设备产生空间干涉的难题，便于检修和维护；

(3)本发明采用齿轮箱安装座及横向止挡座结合结构，侧梁组成整体焊接结构，电机安装座的焊接结构等设计，转向架构架整体结构简单、稳定可靠，便于检修和维护，且能够满足地铁轨道工程机械小轴距的使用特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1是本发明地铁轨道工程车辆电传动转向架构架与转向架安装的立体结构示意图；

图2是本发明地铁轨道工程车辆电传动转向架构架与转向架安装的结构俯视图；

图3是本发明地铁轨道工程车辆电传动转向架构架与转向架安装的结构侧视图；

图4是本发明地铁轨道工程车辆电传动转向架构架一种具体实施例的制动管路安装结构示意图；

图5是本发明地铁轨道工程车辆电传动转向架构架一种具体实施例的立体结构示意图；

图6是本发明地铁轨道工程车辆电传动转向架构架一种具体实施例的结构示意右视图；

图7是本发明地铁轨道工程车辆电传动转向架构架一种具体实施例的结构示意主视图；

图8是本发明地铁轨道工程车辆电传动转向架构架一种具体实施例的结构示意俯视图；

图9是本发明地铁轨道工程车辆电传动转向架构架一种具体实施例的中的齿轮箱安装座及横向止挡座部分的结构示意图；

图10是本发明地铁轨道工程车辆电传动转向架构架一种具体实施例中的单元制动器部分的结构示意图；

图11是本发明地铁轨道工程车辆电传动转向架构架一种具体实施例中侧梁部分的结构示意主视图；

图12是本发明地铁轨道工程车辆电传动转向架构架一种具体实施例中侧梁部分的结构示意俯视图；

图13是图6中A部分的局部放大结构示意图；

图中：1-侧梁，2-横梁，3-轴箱关节安装座，4-弹簧座，5-调整垫，6-弹簧固定座，7-起吊座，8-横向减震器安装座，9-齿轮箱及横向止挡安装座，10-电机安装座，11-制动管支座，12-牵引拉杆安装座，13-单元制动器安装座，14-纵向梁，15-橡胶弹簧安装座，16-横梁端盖，17-接地线柱，18-牵引起吊止挡，19-筋板一，20-上盖板组成，21-下盖板组成，22-加强板，23-腹板，24-止挡座，25-筋板二，26-筋板三，27-横向止挡，28-齿轮箱吊杆，29-牵引座，30-制动管路，31-电机，32-横向液压减震器，33-轮对，34-轴箱，35-轴箱弹簧，36-二系悬挂，37-橡胶弹簧，38-环形焊缝，39-筋板，40-单元制动器，41-一系悬挂垂向止挡，42-垂向减震器安装座，100-转向架构架，200-转向架。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，将下文中使用的技术名词、简写或缩写记载如下：

转向架：能相对于车体回转的一种装置，它承载了车体的全部重量，具有良好的减震特性，以缓和车辆和线路之间的相互作用，减小冲击和振动，同时能够保证列车顺利通过曲线，提高车辆的平稳性和安全性，并传递牵引力和制动力，使车辆能够启动、加速及产生制动；

转向架构架：转向架的重要零部件，能承载转向架以上车体各部分的重量，将载荷通过轴箱轮对传递至轨面，并为转向架各子系统提供定位和安装接口，传递和衰减轮对与车体之间的振动。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1至附图13所示，给出了本发明地铁轨道工程车辆电传动转向架构架的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如附图1至附图4所示，为本发明中转向架构架100与转向架200安装的结构关系示意图，转向架200整体安装于地铁轨道工程车辆的车体底部。转向架构架100在转向架200中的作用主要有：将车辆载荷从车体传递到轮对、钢轨上，将电机的牵引力传递至车体以驱动车辆前进、传递制动力控制车辆速度，作为转向架200上主要部件的安装载体，对整车走行、转向、承载、制动、牵引、控制等功能实现起到关键作用。

如附图5至附图8所示，一种地铁轨道工程车辆电传动转向架构架的具体实施例，转向架构架100采用H型整体焊接结构，并包括：

两根平行于车辆走行方向(如附图1中L所示方向)，并相对布置的侧梁1；

固定连接于两根侧梁之间1，端部贯穿侧梁1的至少两根横梁2，横梁2与侧梁1通过焊缝连接；

布置(焊接)于侧梁1上的轴箱关节安装座3、弹簧座4、起吊座7和橡胶弹簧安装座15；

布置(焊接)于横梁2上的横向减震器安装座8、齿轮箱及横向止挡安装座9、电机安装座10、制动管支座11、单元制动器安装座13、纵向梁14和牵引起吊止挡18。

如附图5和附图6所示，转向架构架100包括两根横梁2，两个在转向架构架100上呈中心对称布置的齿轮箱及横向止挡安装座9横跨于两根横梁2之间设置，齿轮箱及横向止挡安装座9中部的凸起部分位于转向架构架100的中部。齿轮箱及横向止挡安装座9沿车辆走行方向的一端通过四个螺栓孔与横向止挡27固定安装，如附图2所示。横向止挡27用于抑制车体与转向架200之间的横向运动，齿轮箱及横向止挡安装座9的另一端通过两个螺栓孔安装齿轮箱吊杆28。齿轮箱吊杆承载齿轮箱的部分重量，齿轮箱的另外一部分重量加载在车轴上，两个安装座(即齿轮箱安装座和横向止挡安装座)集成为一体，连接两根横梁2，极大地节约了空间并加强了转向架构架100的强度。齿轮箱及横向止挡安装座9通过焊缝焊接在横梁2上，与两根横梁(采用圆钢)2均存在连接，齿轮箱及横向止挡安装座9将齿轮箱安装座和横向止挡安装座合二为一，并采用整体箱型结构，结构更加稳定，装配空间更加节省，并减少了部件之间的干涉现象。止挡座24焊接于侧梁1的四角位置，并处于转向架200的轮对轴线和侧梁1的中线交点正上方，止挡座24为一段中空的圆钢，根据不同需求，可在其下方安装一个垂向止挡，也可在其内部通过液压机构，从而锁定一系悬挂的圆簧，提高一系悬挂的刚度，使工程车(地铁轨道工程车辆)在低速作业时，车体振幅更小，作业精度更高。

两根横梁2的底部各布置有一个牵引拉杆安装座12，两个牵引拉杆安装座12在转向架构架100上呈中心对称布置，用于安装牵引座29以传递车辆的牵引力和制动力。两个横梁2的中部各固定连接有一个制动管支座11，制动管支座11用于固定转向架200上的制动管路30，如附图4所示。两根横梁2上各布置有一个电机安装座10，电机安装座10整体呈箱型结构并具有较大的结构强度，通过上下四个螺纹孔固定电机31，其上部凸起的安装方条具有防脱锁定功能。两个电机安装座10在转向架构架100上呈中心对称布置。

横向减震器安装座8布置于横梁2沿垂直于车辆走行方向一端的上部，横向减震器安装座8用于安装横向液压减震器，以减小车体与转向架200之间的横向震动。横向减震器安装座8的侧部与横梁2之间设置有筋板一19。两根侧梁1沿车辆走行方向的两端外侧各对称地布置有一对起吊座7，四个起吊座7呈对称布置在转向架构架100的四角，用于实现转向架200的整体起吊。

如附图5和附图7所示，两根侧梁1的底部沿车辆走行方向各对称地布置有一对轴箱关节安装座3，轴箱关节安装座3作为连接轮对33与转向架构架100的结构用于转向架200的轴箱34安装，同时承载(车辆)车体垂直方向载荷的传递。两根侧梁1沿车辆走行方向的两端下方各对称地布置有一对弹簧座4，作为轴箱弹簧35的安装接口。如附图13所示，四个弹簧座4焊接在转向架构架100四角的底部，与调整垫5、弹簧固定座6组成装配关系，同时用于传递车辆垂直方向的载荷。横梁2的端部均设置有实现封闭作用的横梁端盖16，用于保证横梁2的内部清洁干燥，同时加强转向架构架100的整体强度。侧架1的外侧设置有用于连接接地导线，实现转向架200接地的接地线柱17。

如附图5和附图8所示，两根纵向梁14固定连接于两根横梁2之间，并沿横梁2的长度方向对称布置，用于加强转向架构架100的整体结构强度，同时作为车体与转向架200之间的支撑点，用于锁死转向架200的二系悬挂(二系悬挂36是指车体和转向架200之间所有连接的部件，包括橡胶弹簧37，横向液压减震器32和牵引座29)36，保证车辆运行的稳定性。橡胶弹簧安装座15固接于侧梁1的中部顶侧，作为转向架200的二系悬挂36的橡胶弹簧37的安装接口，通过4个螺栓孔安装橡胶弹簧37，橡胶弹簧安装座15沿转向架200走行的中轴方向对称布置，每个侧梁1的顶部各布置一个。纵向梁14焊接在横梁2之间，不仅保证了转向架构架100的整体结构强度，更重要的是该纵向梁14可以作为支撑梁，通过液压机构使转向架200和车体之间二系悬挂36的橡胶弹簧37悬空，提高车体与转向架200之间的刚度，使车辆低速作业时，车体振幅更小，作业精度更高。

如附图5和附图9所示，牵引起吊止挡18布置于两根横梁2的相对侧面，并位于转向架构架100的中部，用于锁定二系悬挂以实现起吊。当转向架200随车体整体起吊时，牵引起吊止挡18能承载转向架200的整体重量，并使转向架200随车辆一起起吊。

如附图5和附图10所示，两根横梁2沿垂直于车辆走行方向的两端通过环形焊缝38及筋板39各固定连接有一对制动器安装座13，四个制动器安装座13靠近侧梁1的内侧设置，并在转向架构架100上对称布置，制动器安装座13用于安装转向架200的单元制动器40。制动器安装座13焊接在横梁2靠近侧梁1的内侧，用于单元制动器的安装，极大地节约了转向架构架100内部的安装空间。

如附图11和附图12所示，侧梁1采用变截面箱型焊接结构，并包括上盖板组成20、下盖板组成21，及位于上盖板组成20、下盖板组成21左右两侧的腹板23。上盖板组成20、下盖板组成21均通过不同厚度钢板拼焊组成(上盖板组成20、下盖板组成21具体采用12mm和16mm钢板拼焊，然后折弯)，保证转向架构架100强度的同时，尽量减少转向架构架100的质量。在侧梁1的内部，与横梁2焊接的焊缝位置设置有加强板22，最大程度地保证横梁2和侧梁1的组合强度。腹板23连接上盖板组成20、下盖板组成21，使整个侧梁1组成箱型结构，具有较高的强度。侧梁1的内部沿长度方向对称地布置有若干块(在附图11中为七块)筋板三26，以进一步保证侧梁1的结构强度。垂向减震器安装座42通过上盖板(上盖板组成20)折弯及筋板(筋板二25)支撑组成，具有较好的整体性。横梁2具体采用直径为180mm的圆钢，精车至178mm，使其结构强度和配合精度都得到有效保障。

在侧梁1沿车辆走行方向的两端均布置有止挡座24，止挡座24用于安装转向架200的一系悬挂垂向止挡41，如附图3所示。止挡座24沿垂向贯穿侧梁1的内部，并位于转向架200的轮对轴线与纵梁1纵向中轴线的交点上方。

作为本发明地铁轨道工程车辆电传动转向架构架技术方案的进一步改进，电机安装座10整体采用焊接结构组成，然后焊接在转向架构架100的横梁2上，用于电机31的安装。

本发明具体实施例描述的地铁轨道工程车辆电传动转向架构架可满足如下的性能参数及尺寸要求：

本发明具体实施例描述了一种应用于地铁轨道工程车辆上的电传动转向架构架，将电传动技术应用于地铁轨道工程车辆，即(牵引)电机通过联轴节直接驱动轮对，配合电传动技术，转向架构架直接安装电机驱动轮对，实现了零排放，且结构简单。转向架构架通过集成相关定位和安装接口尺寸，解决了现有轨道工程车辆构架结构复杂、占用空间大，易和其它设备产生空间干涉，而且造成环境污染、维护和检修困难，难以适用于大部分养路机械底架下部紧凑工作空间的技术问题。

通过实施本发明具体实施例描述的地铁轨道工程车辆电传动转向架构架的技术方案，能够产生如下技术效果：

(1)本发明具体实施例描述的地铁轨道工程车辆电传动转向架构架配合电传动技术，采用转向架构架直接安装电机驱动轮对的结构，使用接触网取电，实现了零排放，基本无污染，且结构简单；

(2)本发明具体实施例描述的地铁轨道工程车辆电传动转向架构架解决了转向架下部结构复杂占用的空间大，易和其它设备产生空间干涉的难题，便于检修和维护；

(3)本发明具体实施例描述的地铁轨道工程车辆电传动转向架构架采用齿轮箱安装座及横向止挡座结合结构，侧梁组成整体焊接结构，电机安装座的焊接结构等设计，转向架构架整体结构简单、稳定可靠，便于检修和维护，且能够满足地铁轨道工程机械小轴距的使用特点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。