电机车及其转向架结构的制作方法

[0001]
本发明涉及轨道运输牵引设备的技术领域，尤其是涉及一种电机车及其转向架结构。


背景技术：

[0002]
电机车是轨道车辆运输的一种牵引设备，动力是利用驱动电机驱动车轮转动，借助车轮与轨面间的摩擦力，使机车在轨道上运行。
[0003]
现有的授权公告号为cn208411719u的实用新型专利公开了一种锂电池电机车。该锂电池电机车中通过设置心盘来作为车体和转向架的转动连接结构，心盘包括可以沿设置轴线相对转动的上心盘和下心盘，通过上心盘和下心盘的相对旋转来使得转向架沿轨道转动后，带动车体转动。
[0004]
上述的现有技术方案存在以下缺陷：由于车体较重，上心盘和下心盘转动过程中紧密贴合摩擦，使得上心盘和下心盘快速磨损，为了保证电机车的行驶安全，必须定期对电机车进行检修，当心盘磨损超过一定程度后，就必须更换心盘，而心盘的制作成本昂贵，每次更换心盘的成本高昂。


技术实现要素：

[0005]
本发明的其中一个目的是提供一种转向架结构，其优势在于心盘组件磨损后的更换成本较低。
[0006]
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种转向架结构，包括支撑架、位于支撑架上方用于与车体相连接的心盘组件、与支撑架相连接的车轮组件、驱动车轮组件的车轮本体转动的驱动组件以及驱使车轮本体停止转动的制动组件，所述心盘组件包括与支撑架相连的下心盘、与车体相连接的上心盘以及位于下心盘和上心盘之间的心盘磨耗盘，所述上心盘和下心盘为钢制，心盘磨耗盘由尼龙制成。
[0007]
通过采用上述技术方案，由于心盘组件包括上心盘、下心盘和心盘磨耗。由于心盘磨耗盘是尼龙制成的，硬度要小于上心盘和下心盘，因此相对摩擦时上心盘和下心盘的磨损较小，对心盘磨耗盘的磨损较大。因此平常检修时就只需要更换心盘磨耗盘即可，心盘组件磨损后更换的成本较低。
[0008]
本发明进一步设置为：所述下心盘包括下安装板，下安装板的上表面成型有第一下凸环，下安装板的上表面沿下通孔边缘成型有第二下凸环；心盘磨耗盘包括圆形的盘体，盘体的中部成型有同轴线的中通孔，且中通孔直径大于或等于第二下凸环外径，盘体的周围一圈向上成型有侧壁环，侧壁环的上端向外水平延伸成型有端面环，侧壁环的外径等于第一下凸环的内径，端面环的外径与第一下凸环的外径相等，且端面环的下表面和第一上凸环的上表面贴合；上心盘包括上安装板，上安装板的下侧面成型有上凸环，上凸环的外径与侧壁环的内径相等，上凸环的内径大于第二下凸环的外径。
[0009]
通过采用上述技术方案，心盘磨耗盘嵌设在下心盘和上心盘之间，心盘磨耗盘的
盘体与下安装板、上凸环相抵接，端面环与第一下凸环端面、上安装板相抵接，使得下心盘和上心盘所有挤压面之间均垫有心盘磨耗盘。
[0010]
本发明进一步设置为：所述下安装板上位于第一下凸环中间的位置成型有与第一下凸环同轴线的下通孔，上安装板位于上凸环中心的位置开有与上凸环同轴线的上通孔，心盘轴穿过上通孔和下通孔将上心盘和下心盘在径向方向上定位。
[0011]
通过采用上述技术方案，通过心盘轴穿过上通孔和下通孔将上心盘和下心盘在径向定位，防止承受较大径向载荷力时，心盘组件分离。
[0012]
本发明进一步设置为：所述车轮组件还包括两根水平设置的主轴、固定在靠近每根主轴左右两端位置的车轮本体以及承托每根主轴两端端部的承载座，承载座均安装于开设在每块侧板下边缘的定位槽内。
[0013]
通过采用上述技术方案，通过将承载座安装在定位槽内，使得车轮组件可以配合承托转向架结构以及车体的重量。
[0014]
本发明进一步设置为：所述承载座包括连接在主轴端部的轴箱体，轴箱体内安装有套设在主轴端部外侧的轴承，轴箱体的前后两侧面向上往相近的方向倾斜；轴箱体的前后两侧均设有橡胶弹簧块，每个橡胶弹簧块的左右两侧面于背向轴箱体的一边切削形成有两个斜导面；定位槽左右两侧壁贯通，定位槽的前后两侧壁上端部分向上往相向的方向倾斜，定位槽上端的前后两侧面各焊有一个导向块，每个导向块面向橡胶弹簧块一侧均成型有斜导槽，橡胶弹簧块卡入斜导槽内，且斜导面与斜导槽的侧壁相抵接。
[0015]
通过采用上述技术方案，由于轴箱体前后两侧是通过橡胶弹簧块来配合进行抵接定位的，因此在车辆运行时，橡胶弹簧块可以起到缓冲作用。同时由于轴箱体前后两侧面为倾斜面，因此受力时会向两侧挤压橡胶弹簧块，使得橡胶弹簧块和斜导槽紧密贴合挤压在一起。由于橡胶弹簧块上成型有斜导面来与斜导槽底面贴合，因此橡胶弹簧块和导向块不会在左右方向上发生偏移。
[0016]
本发明进一步设置为：所述轴箱体的前后两侧面均成型有沿侧面上下延伸的第一定位方槽，橡胶弹簧块与轴箱体贴合的端面上成型有正对第一定位方槽的第二定位方槽，定位键插入第一定位方槽和第二定位方槽内。
[0017]
通过采用上述技术方案，通过定位键卡入第一定位方槽和第二定位方槽内，使得轴箱体和橡胶弹簧块不会在左右方向上发生偏移。
[0018]
本发明进一步设置为：所述侧板上位于每个承载座下方的位置均嵌设有轴箱托杆，轴线托杆位于轴箱体的正下方，轴箱托杆与侧板通过螺栓连接固定。
[0019]
通过采用上述技术方案，当转向架起吊时，轴箱体与轴箱托杆抵接以使得车轮组件不会下坠。当转向架放置于铁轨上时，在重力的作用下，橡胶弹簧块被压缩，轴箱体相对橡胶弹簧块向上偏移，此时轴箱体与轴箱托杆分离，避免电机车行驶过程中轴箱体与轴箱托杆碰撞损坏。
[0020]
本发明进一步设置为：所述制动组件包括于每个车轮本体前后两侧的制动臂，每根制动臂的下端与侧板转动连接，每根制动臂上均转动连接有制动闸瓦，且制动闸瓦朝向车轮本体一侧，同一车轮本体两侧的两根制动臂上端均通过制动气缸相连接。
[0021]
通过采用上述技术方案，每个车轮本体两侧均设有制动臂，制动气缸带动制动臂向车轮本体方向运动时，制动闸瓦与车轮本体抵接制动。
[0022]
本发明的另一个目的是提供一种使用上述转向架结构的电机车。
[0023]
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种电机车，包括车体、上述的转向架结构以及位于车体上作为制动气缸气源的空气压缩机，所述空气压缩机的出气口连接有储气罐，储气罐储存的压缩空气通过输气组件供给制动气缸。
[0024]
通过采用上述技术方案，通过储气罐为制动气缸供气来使得制动气缸控制带动制动闸瓦与车轮本体抵接制动。
[0025]
本发明进一步设置为：每一个所述制动气缸对应设有一套输气组件，每套输气组件均包括与储气罐相连接的供气管、与供气管相连接的换向阀、与换向阀相连的第一输气管和第二输气管，第一输气管与制动气缸的第一气孔相连接，第二输气管与制动气缸的第二气孔相连接；配合同一主轴上两个车轮本体的制动气缸的两根第一输气管通过第一连接管相连通，两根第二输气管通过第二连接管相连通；换向阀设有与第一输气管相连通的第一连接孔、与第二输气管相连通的第二连接孔、与供气管相连通的进气孔以及与大气相连通的出气孔，且换向阀具有三种状态；第一状态下，第一连接孔、第二连接孔、进气孔、出气孔均不连通；第二状态下，第一连接孔与进气孔相连通、第二连接孔与出气孔相连通；第三状态下，第一连接孔与出气孔相连通，第二连接孔与进气孔相连通。
[0026]
通过采用上述技术方案，电机车正常行驶时，换向阀处于第一状态。需要制动时，换向阀切换至第二状态下，第一连接孔与进气孔相连通，供气管通过进气孔和第一连接孔后从第一输气管向第一气孔内输气，第二气孔内的压缩空气通过第二输气管输送至换向阀，并通过第二连接孔和出气孔排出。此时制动气缸的活塞杆收缩，完成制动。司机松开刹车后，换向阀切换至第三状态，制动气缸的活塞杆伸出，制动闸瓦与车轮本体脱离。经过设定时间后，换向阀自动切换至第一状态。当其中一个换向阀损坏无法工作时，由于同一主轴配合处的输气管之间通过连接管相连接，因此另一完好的输气组件会为换向阀损坏侧的制动气缸供气，依然进行多轮同时刹车，使电机车安全制动。
[0027]
综上所述，本发明的有益技术效果为：1.转向时仅对心盘磨耗盘的磨损较大，因此平常检修时就只需要更换心盘磨耗盘即可，检修成本较低；2.轴箱体前后两侧是通过橡胶弹簧块来配合进行抵接定位的，因此在车辆运行时，橡胶弹簧块可以起到缓冲作用，橡胶弹簧块上成型有斜导面来与斜导槽底面贴合，因此橡胶弹簧块和导向块不会在左右方向上发生偏移。
附图说明
[0028]
图1是实施例一的结构示意图；图2是实施例一的俯视图；图3是实施例一种心盘组件爆炸后的剖视示意图；图4是实施例一中车轮组件和制动组件的结构示意图；图5图4中a处的爆炸图；图6是实施例一中车轮本体、主轴和驱动组件的结构示意图；图7是实施例二的结构示意图；图8是实施例二中储气罐、输气组件和制动气缸的结构示意图；
图9是实施例二中换向阀的结构示意图。
[0029]
附图标记：1、支撑架；2、心盘组件；3、车轮组件；4、驱动组件；5、制动组件；6、侧板；7、中部连接件；8、前连接件；9、后连接件；11、下心盘；12、上心盘；13、心盘磨耗盘；14、下安装板；15、第一下凸环；16、下通孔；17、第二下凸环；18、下安装孔；19、盘体；20、中通孔；21、侧壁环；22、端面环；23、上安装板；24、上凸环；25、上通孔；26、心盘轴；27、定位槽；28、主轴；29、车轮本体；30、承载座；31、轴箱体；32、轴承；33、第一定位方槽；34、橡胶弹簧块；35、第二定位方槽；36、定位键；37、斜导面；38、导向块；39、斜导槽；40、轴箱托杆；41、减速箱；42、驱动电机；43、万向节联轴器；44、第一铰接座；45、第二铰接座；46、铰接杆；47、制动臂；48、制动闸瓦；49、制动气缸；50、车体；51、空气压缩机；52、储气罐；53、输气组件；54、供气管；55、换向阀；56、第一输气管；57、第二输气管；58、第一气孔；59、第二气孔；60、第一连接管；61、第二连接管；62、阀体；63、圆柱形空腔；64、阀杆；65、活塞；66、电磁铁；67、拉簧；68、铁块；69、第一连接孔；70、第二连接孔；71、进气孔；72、辅助空腔；73、辅助孔；74、出气孔。
具体实施方式
[0030]
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0031]
实施例一：如图1所示，一种转向架结构，包括支撑架1、位于支撑架1上方的心盘组件2、与支撑架1相连接的车轮组件3、驱动车轮组件3的车轮本体29转动的驱动组件4以及驱使车轮本体29停止转动的制动组件5。
[0032]
如图2所示，支撑架1包括两块侧板6、连接支撑两块侧板6中部的中部连接件7、连接两块侧板6前端下边缘的前连接件8以及连接两块侧板6后端下边缘的后连接件9。
[0033]
如图1和图3所示，心盘组件2位于中部连接件7上方，心盘组件2包括与中部连接件7固定连接的下心盘11、用于与车体50相连接的上心盘12以及位于下心盘11和上心盘12之间的心盘磨耗盘13，其中上心盘12和下心盘11为钢制，心盘磨耗盘13由尼龙制成。下心盘11包括下安装板14，下安装板14的上表面成型有第一下凸环15。下安装板14上位于第一下凸环15中间的位置成型有与第一下凸环15同轴线的下通孔16，下安装板14的上表面沿下通孔16边缘成型有第二下凸环17。下安装板14上位于第一下凸环15外的位置成型有多个下安装孔18，通过螺栓穿过下安装孔18将下心盘11与中部连接件7固定连接。
[0034]
如图3所示，心盘磨耗盘13包括圆形的盘体19，盘体19的中部成型有同轴线的中通孔20，且中通孔20直径大于或等于第二下凸环17外径。盘体19的周围一圈向上成型有侧壁环21，侧壁环21的上端向外水平延伸成型有端面环22。其中，侧壁环21的外径等于第一下凸环15的内径，端面环22的外径与第一下凸环15的外径相等，且端面环22的下表面和第一上凸环24的上表面贴合。
[0035]
如图3所示，上心盘12包括上安装板23，上安装板23的下侧面成型有上凸环24，上凸环24的外径与侧壁环21的内径相等，上凸环24的内径大于第二下凸环17的外径。上安装板23位于上凸环24中心的位置开有与上凸环24同轴线的上通孔25。通过心盘轴26穿过上通孔25和下通孔16将上心盘12和下心盘11在径向上辅助定位。
[0036]
如图1所示，车轮组件3包括开设在每块侧板6下边缘的两个定位槽27，两个定位槽27的形状与结构均相同，根据位置不同将定位槽27分为前槽和后槽。前槽位于前连接件8和
中部连接件7之间，后槽位于中部连接件7和后连接件9之间。定位槽27左右两侧壁贯通，定位槽27的前后两侧壁上端部分向上往相向的方向倾斜。l如图4所示，车轮组件3还包括两根水平设置的主轴28、固定在靠近每根主轴28左右两端位置的车轮本体29以及承托每根主轴28两端端部的承载座30，每个承载座30均安装于定位槽27内。
[0037]
如图4和图5所示，承载座30包括连接在主轴28端部的轴箱体31，轴箱体31内安装有套设在主轴28端部外侧的轴承32。轴箱体31的前后两侧面向上往相近的方向倾斜，且前后两侧面均成型有沿侧面上下延伸的第一定位方槽33。轴箱体31的前后两侧均设有橡胶弹簧块34，橡胶弹簧块34与轴箱体31贴合的端面上成型有正对第一定位方槽33的第二定位方槽35。定位键36插入第一定位方槽33和第二定位方槽35内，限制橡胶弹簧块34和轴箱体31在左右方向上相对位移。每个橡胶弹簧块34的左右两侧面于背向轴箱体31的一边切削形成有两个斜导面37。定位槽27上端的前后两侧面各焊有一个导向块38，每个导向块38面向橡胶弹簧块34一侧均成型有斜导槽39，橡胶弹簧块34卡入斜导槽39内，且斜导面37与斜导槽39的侧壁相抵接。
[0038]
如图1所示，侧板6上位于每个承载座30下方的位置均嵌设有轴箱托杆40，轴箱托杆40与侧板6通过螺栓连接固定。当转向架起吊时，轴箱体31与轴箱托杆40抵接以使得车轮组件3不会下坠。当转向架放置于铁轨上时，在重力的作用下，橡胶弹簧块34被压缩，轴箱体31相对橡胶弹簧块34向上偏移，此时轴箱体31与轴箱托杆40分离，避免电机车行驶过程中轴箱体31与轴箱托杆40碰撞损坏。
[0039]
如图1和图6所示，驱动组件4包括固定在每根主轴28中部的减速箱41，且主轴28与减速箱41的输出端固定。前连接件8和后连接件9上各安装有一个驱动电机42，驱动电机42的输出轴通过万向节联轴器43与减速箱41的输入轴相连接。驱动电机42输出的扭矩经过减速箱41放大后带动主轴28转动。中部连接件7的两侧各焊有一个第一铰接座44，每个减速箱41的上侧均焊有第二铰接座45，铰接杆46的两端与第一铰接座44和第二铰接座45铰接来将减速箱41与中部连接件7相连接。
[0040]
如图4所示，制动组件5包括于每个车轮本体29前后两侧的制动臂47，每根制动臂47的下端与侧板6转动连接。每根制动臂47上均转动连接有制动闸瓦48，且制动闸瓦48朝向车轮本体29一侧。同一车轮本体29两侧的两根制动臂47上端均通过制动气缸49相连接。制动气缸49的活塞65杆收缩时，制动闸瓦48与车轮本体29抵接制动；制动气缸49的活塞65杆伸出时，制动闸瓦48与车轮本体29分离。
[0041]
实施例二：如图7和图8所示，一种电机车，包括车体50、位于车体50前后两部分下方的两个实施例一中所述的转向架结构以及位于车体50上作为制动气缸49气源的空气压缩机51。空气压缩机51的出气口连接有储气罐52，储气罐52储存的压缩空气通过输气组件53供给制动气缸49，当储气罐52内的压缩空气不足时，空气压缩机51启动为储气罐52供气。
[0042]
如图8所示，对应每一个制动气缸49均设有一套输气组件53。每套输气组件53均包括与储气罐52相连接的供气管54、与供气管54相连接的换向阀55、与换向阀55相连的第一输气管56和第二输气管57，第一输气管56与制动气缸49的第一气孔58相连接，第二输气管57与制动气缸49的第二气孔59相连接。配合同一主轴28上两个车轮本体29的制动气缸49的
两根第一输气管56通过第一连接管60相连通，两根第二输气管57通过第二连接管61相连通。
[0043]
如图9所示，换向阀55包括阀体62，阀体62内成型有圆柱形空腔63，圆柱形空腔63内穿设有与圆柱形空腔63同轴线的阀杆64，阀杆64上靠近左右两端的位置各固定有一个内径与圆柱形空腔63相等的活塞65。活塞65与圆柱形空腔63配合处形成密封面。阀杆64的两端各固定有一个电磁铁66，每个电磁铁66预与阀体62内壁之间通过拉簧67连接，拉簧67与阀体62内壁连接处固定有铁块68。阀体62上开设有与圆柱形空腔63相连通的第一连接孔69、第二连接孔70以及位于第一连接孔69和第二连接孔70之间的进气孔71，其中第一连接孔69与第一输气管56相连接，第二连接孔70与第二输气管57相连接, 进气孔71与供气管54相连接。阀体62内还成型有辅助空腔72，圆柱形空腔63左右两端位置通过辅助孔73与辅助空腔72相连通，阀体62上开设有与辅助空腔72相连通的出气孔74。
[0044]
当两个电磁铁66都不通电时，阀杆64在两个拉簧67作用下运动至中位，第一连接孔69和第二连接孔70被活塞65密闭，此时不供气。当一侧电磁铁66通电时，带动阀杆64向该侧运动，此时进气孔71和第一连接孔69（进气孔71和第二连接孔70）位于两个活塞65之间的位置。供气管54供气，压缩空气通过换向阀55后从第一输气管56（第二输气管57）向第一气孔58（第二气孔59）供气，控制制动气缸49的活塞65杆收缩（伸出）。
[0045]
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。