一种悬挂式单轨车辆转向架结构的制作方法

本技术涉及城铁车辆修造设计，更具体涉及的是一种悬挂式单轨车辆转向架结构。

背景技术：

1、悬挂式单轨车辆是指车体悬挂于箱型梁轨道梁下方，通过与车体上方连接的转向架装置实现运载功能的一种新型轨道交通工具。对于轨道交通车辆，转向架是其最重要的部件之一，尤其针对悬挂式单轨车辆这种新制式的轨道交通车辆，转向架结构设计至关重要。在车辆运行过程中，转向架同时承载着纵向力、横向力和垂向力，并起到走行和制动的作用，其结构的强度、可靠性、工艺合理性、轻量化设计十分重要，直接影响着整个车辆的运行性能。

2、目前常见的悬挂式单轨车转向架结构设计，其牵引传动和制动装置多采用双电机、双制动盘模式，既一个转向架配备两个牵引电机，同时在电机轴端安装制动装置，由于需要安装两个电机，其电机安装位置为转向架的两个端部。因此，该方案造成整个转向架的两端较重，易发生点头振动，继而影响车辆的运行平稳性。制动装置采用的是高速端盘式制动，由于高速端的转速较高，制动盘的转动惯量较大，在制动中会产生较大的振动和噪音，影响车辆的运行舒适性，且由于在高速端进行制动，制动的响应时间较长。

3、因此，为解决上述弊端问题，需要新研发一种悬挂式单轨车辆转向架的结构设计。

技术实现思路

1、为了克服现有转向架结构设计的不足，本实用新型旨在新开发一种适用于悬挂式单轨车辆的转向架结构设计，并采用模块优化设计。该设计方案包含：牵引传动装置的设计，牵引电机采用一体式双侧输出电机并布置在构架的中间，使整个牵引传动机构的重心位于中心位置，可有效避免转向架点头振动问题，并且电机的双侧输出轴采用分别控制方式，可以确保前后走形轮线速度的一致性，牵引力通过电机轴、联轴节、齿轮箱传递至走行轮；基础制动装置设计安装在齿轮箱箱体上，制动盘安装在轮毂上，采用轮毂盘式液压制动方式，将制动力直接传递至走行轮，此种制动方式制动响应快，振动和噪音小，并且可以实现单轴控制；减振装置设计配备为三级减振形式，从而达到理想的缓冲效果，有效提高车辆运行的品质及舒适性；构架部件及附属装置的设计配制为，构架端部分别安装双排导向轮组成、稳定轮组成，确保车辆在直线及曲线区段上的稳定运行，悬吊梁与构架通过悬吊销进行连接、吊架通过空气弹簧与悬吊梁进行连接、车体与吊架通过销轴进行连接，可靠地传递垂向力。

2、基于上述目的，本设计方案采用的结构特征如下：

3、这种悬挂式单轨车辆转向架结构，包含有牵引传动装置、基础制动装置、减振装置、构架部件及附属装置。

4、1、针对牵引传动装置的结构设计：

5、1)采用电机(4)、联轴节(5)、齿轮箱(6)、走行轮(9)组成牵引传动装置，其中电机位于构架(2)的中间位置，使整个构架保证中间重、两端轻的状态，避免了在运行中出现构架点头振动的状况；

6、2)电机(4)采用双轴输出方式，每个电机轴可以单独控制扭矩，避免前后走行轮在轮径不一致时出现线速度不一致的情况，更有效的对车辆运行状态进行控制。

7、2、针对基础制动装置的结构设计：

8、1)基础制动装置采用轮毂盘式液压制动方式，制动夹钳(13)安装在齿轮箱(6)上，制动盘(14)安装在齿轮箱(6)的轮毂上；

9、2)将整个制动装置内藏于车轮轮辋内，运用在低速端的制动形式，以实现制动效率更高、响应速度更快、振动噪音更小，且结构紧凑节省空间的工作目标。

10、3、针对减振装置配备三级减振形式的结构设计为：

11、1)走行轮(9)采用充气橡胶轮胎并配有安全防护支撑装置，既提高了运行品质、又保证了运行安全，形成为一级减振装置；

12、2)齿轮箱(6)与构架(2)采用低刚度橡胶堆(7)进行连接，形成为二级减振装置，通过合计结构设计保证此部位橡胶堆高度为200mm，为实现低刚度橡胶堆设计留有足够空间，从而达到理想的缓冲效果；

13、3)采用空气弹簧(19)作为三级减振装置，并配备有横向油压减振器(18)、垂向减振器(20)、抗摆减振器(15)，有效的提高了车辆运行的品质及舒适性。

14、4、针对构架部件及附属装置的结构设计：

15、1)构架(2)端部分别安装双排导向轮组成(8)、稳定轮组成(1)，确保车辆在直线及曲线区段上的稳定运行；

16、2)构架(2)与悬吊梁(16)通过悬吊销进行连接、吊架(17)与悬吊梁(16)通过空气弹簧(19)进行连接、吊架(17)与车体通过销轴(21)进行连接，可靠传递垂向力。

17、本实用新型的有益效果：

18、⑴实现了单电机取代双电机且中间放置的结构设计方案，解决了由双电机驱动模式造成的转向架构架点头振动的问题。

19、⑵单电机双轴分别控制、解决了前后轮径不同时的驱动问题，更有效的对车辆运行状态进行控制。

20、⑶内藏于车轮轮辋内的轮毂盘式制动方式，以低速端的制动形式取代高速端的制动形式，解决了高速端制动带来的震动噪声大、响应效率低等问题。

21、⑷减振装置三级减振形式的结构配制，达到理想的缓冲效果，提高了车辆运行的品质及舒适性。

22、⑸构架部件及附属装置的整体模块优化设计，布局合理，拆装方便，强度性能优异，确保车辆在直线及曲线区段上的稳定运行。

技术特征：

1.一种悬挂式单轨车辆转向架结构，其特征在于：包含有牵引传动装置、基础制动装置、减振装置、构架部件及附属装置，牵引传动装置由电机(4)、联轴节(5)、齿轮箱(6)、走行轮(9)组成，其中电机(4)位于构架(2)的中间位置，电机(4)采用双轴输出方式，每个电机轴可以单独控制扭矩；基础制动装置采用轮毂盘式液压制动方式，制动夹钳(13)安装在齿轮箱(6)上，制动盘(14)安装在齿轮箱(6)的轮毂上，整个制动装置内藏于车轮轮辋内；减振装置采用三级减振：走行轮(9)采用充气橡胶轮胎并配有安全防护支撑装置，为一级减振装置；齿轮箱(6)与构架(2)采用低刚度橡胶堆(7)进行连接，为二级减振装置；采用空气弹簧(19)配备横向油压减振器(18)、垂向减振器(20)、抗摆减振器(15)作为三级减振装置；构架(2)的端部分别安装双排导向轮组成(8)、稳定轮组成(1)；构架(2)与悬吊梁(16)通过悬吊销进行连接；悬吊梁(16)与吊架(17)通过空气弹簧(19)进行连接；吊架(17)与车体通过销轴(21)进行连接。

2.根据权利要求1所述的一种悬挂式单轨车辆转向架结构，其特征在于：所述二级减振装置的橡胶堆(7)高度为200mm。

技术总结
本技术公开了一种悬挂式单轨车辆转向架结构，本设计包含牵引传动装置、基础制动装置、减振装置、构架部件及附属装置的结构设计：牵引传动装置用单电机取代双电机驱动，将电机放在构架中间位置，解决了转向架易发生点头振动，影响车辆运行平稳性的问题；基础制动装置采用内藏于车轮轮辋内的轮毂盘式制动方式，以低速端的制动形式取代高速端的制动形式，达到了效率高、响应快、噪声小的制动效果；合理地配制减振装置，利用三级减振形式达到理想的缓冲效果，提高了车辆运行的品质及舒适性；构架部件及附属装置运用模块优化设计，达到了构架各部件布局合理，拆装方便，强度性能优异，确保车辆在直线及曲线区段上的稳定运行。

技术研发人员：高鹏,卞涛,刘楚鸣,徐晓锋,张锡广,杜亚东,于泽,郭旭
受保护的技术使用者：沈阳中车轨道交通装备有限公司
技术研发日：20220523
技术公布日：2024/1/12