电传钢轨探伤车用U形横梁转向架的制作方法

电传钢轨探伤车用u形横梁转向架
技术领域
1.本实用新型属于转向架技术领域，具体涉及一种电传钢轨探伤车用u形横梁转向架。


背景技术：

2.随着我国铁路事业的高速发展，为铁路设施建设配套服务的轨行机械的研究运用技术也在逐步提升。其中，轨道工程车辆在满足铁路作业要求的前提下，还要满足复杂线路条件(小曲线、小限界)、低的全寿命周期成本(轮轨磨耗、能源消耗)以及更好的运用性能等方面日益严苛的要求。转向架作为轨道工程车辆的走行部分具有以下作用：1.承受车架以上各部分载荷；2. 利用轮轨间的黏着保证牵引力的产生；3.提升车辆的运行平稳性和稳定性； 4.确保车辆在规定距离内停车；5.保证车辆的曲线通行。转向架结构性能的好坏，直接影响轨道工程车辆牵引制动性能、运行品质及行车安全等。
3.随着国家双碳战略的确立以及地铁隧道作业对于内燃动力排烟困难的现实情况改进需求，地铁钢轨探伤车的电传化是未来的发展趋势，区别于国铁钢轨探伤车，我国传统的地铁探伤车基于成本考虑通常为单节编组，每台钢轨探伤车使用两台转向架，使用b-2轴列式，动力转向架用于牵引驱动，非动力转向架用于安装钢轨探伤小车。
4.由于探伤小车需要占用大量的转向架下部空间，传统内燃动力钢轨探伤车的转向架解决方案为采用平侧梁(非鱼腹式，侧梁中部不下凹)，提高构架横梁距离轨面的高度，从而在横梁下方布置钢轨探伤小车，同时，由于传统液力传动钢轨探伤车所使用的动力转向架轮对间传动轴同样需要从侧梁下穿过，因此动力转向架构架也可采用类似的结构型式。
5.但对于电传动转向架而言，由于齿轮箱吊杆以及牵引电机的悬挂需求(悬挂点高度均远低于构架横梁下平面)，因此无法使用非动力转向架相同的构架进行动力转向架设计，必须降低横梁高度。同时，由于动力转向架与非动力转向架同属一台钢轨探伤车，其二系悬挂及牵引装置设置需与非动力转向架保持统一，因此构架侧梁高度不能降低。
6.基于以上背景，本技术提出了一种新型的具有u形横梁的电传动转向架代替传统地铁钢轨探伤车的动力转向架。因此有必要提出改进。


技术实现要素：

7.本实用新型解决的技术问题：提供一种电传钢轨探伤车用u形横梁转向架，本实用新型解决了传统地铁钢轨探伤车用动力转向架无法安装牵引电机及电传齿轮箱的问题，同时通过结构模块化设计，统一了地铁电传钢轨探伤车与车体连接的二系悬挂装置及牵引装置，有效提高整车动力学性能，降低生产制造成本。
8.本实用新型采用的技术方案：电传钢轨探伤车用u形横梁转向架，包括构架，所述构架是由侧梁和横梁组成的h型整体焊接式结构，所述侧梁为一字型梁结构，所述横梁为中部下凹的u型梁结构；所述构架两端下部设有轮对轴箱定位装置，所述构架的侧梁中间上部设有二系悬挂装置，所述构架的横梁上部中间设有牵引装置，所述横梁两侧设有基础制动
装置和驱动装置。
9.对上述方案的优选方式，所述构架上设有多种设备安装吊座；具体的，所述侧梁是箱型截面的一字梁结构，所述侧梁上部中间设有二系钢弹簧座，所述侧梁两端设有一系垂向减振器座，所述侧梁两端下部设有一系弹簧座、转臂定位节点座、单元制动器安装座以及二系垂向减振器座；所述横梁是箱型截面的u型横梁，所述横梁上的下凹u型面上设有横向止挡座、牵引拉杆座a和二系横向减振器座，所述横梁两侧面均设有牵引电机吊座和齿轮箱吊座。
10.对上述方案的优选方式，每套所述轮对轴箱定位装置包括1套轮对、两套一系悬挂、两套轴箱组成以及两套一系定位；所述一系悬挂由一个钢弹簧、一个橡胶垫和一个垂向减振器组成，所述橡胶垫置于钢弹簧底部与轴箱之间，所述垂向减振器安装于轴箱尾部的安装座上，一端通过一系垂向减振器座及紧固件连接构架，另一端通过紧固件轴箱连接；所述一系定位安装于轴箱节点安装孔内。
11.对上述方案的优选方式，所述二系悬挂装置包括2个二系垂向减振器、2 个二系横向减振器、4个二系钢弹簧以及8个橡胶减振垫，每个所述二系钢弹簧两端各设置一个橡胶减振垫且通过销轴分别定位安装在构架上的二系钢弹簧座和车体端对应的二系钢弹簧座上。
12.对上述方案的优选方式，所述牵引装置包括牵引梁、中心销、中心销套、牵引拉杆以及横向止挡，所述中心销通过焊接方式连接在车体底架中心销座板上，所述中心销套通过过盈配合安装在牵引梁的内孔中，所述中心销套通过紧固件以及其圆锥形内表面与中心销的圆锥形牵引销间形成锥面配合而安装中心销上，所述牵引梁上集成有牵引拉杆座b及垂向止挡座，所述牵引拉杆一端通过紧固件与牵引梁上的牵引拉杆座b连接，所述牵引拉杆另一端与构架上的牵引拉杆座a，所述牵引梁上设置的垂向止挡座当整车起吊时随整车上升与构架的横梁上的二系横向减振器座接触而托起构架。
13.对上述方案的优选方式，所述基础制动装置采用外侧布置方式对称安装在构架内侧，包括两个单元制动器a和两个单元制动器b,所述两个单元制动器a带停放制动功能，所述两个单元制动器b不带停放制动功能。
14.对上述方案的优选方式，所述驱动装置包括安装在构架上的牵引电机吊座上的牵引电机，以及通过齿轮箱吊杆与构架上的齿轮箱吊座连接的齿轮箱，所述牵引电机和齿轮箱之间通过联轴节连接。
15.本实用新型与现有技术相比的优点：
16.1、本方案相比于传统地铁钢轨探伤车的动力转向架，通过将构架采用u 形横梁结构，在不降低侧梁高度，与非动力转向架保持相同二系悬挂装置的前提下，在统型转向架与车体接口的前提下，降低横梁高度，满足牵引电机及齿轮箱等驱动装置部件的悬挂安装需求，可以在一台钢轨探伤车上同时实现牵引及探伤的功能，节约了车辆运用成本，具有较高的经济性；
17.2、本方案通过对内部零部件的模块化设计，实现了在接口及外形尺寸不变的前提下，对影响车辆功能的参数如二系悬挂刚度、基础制动倍率，齿轮箱传动比等实现了系列化设计，使本转向架可以适应各种工程车辆的应用需求，极大地提高了转向架的适用性。
附图说明
18.图1为本实用新型的立体结构示意图；
19.图2为本实用新型中构架的立体结构示意图；
20.图3为本实用新型中轮对轴箱定位装置的立体结构示意图；
21.图4为本实用新型中二系悬挂装置的立体结构示意图；
22.图5为本实用新型中牵引装置的立体结构示意图；
23.图6为本实用新型中基础制动装置的立体结构示意图；
24.图7为本实用新型中驱动装置的立体结构示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
27.请参阅图1-7，详述本实用新型的实施例。
28.电传钢轨探伤车用u形横梁转向架，参见图1所示，包括构架1，作为承载主体，所述构架1是由侧梁1-1和横梁1-2组成的h型整体焊接式结构，所述侧梁1-1为一字型梁结构，所述横梁1-2为中部下凹的u型梁结构；所述构架1两端下部设有轮对轴箱定位装置2，所述构架1的侧梁1-1中间上部设有二系悬挂装置3，所述构架1的横梁1-2上部中间设有牵引装置4，所述横梁1-2两侧设有基础制动装置5和驱动装置6。
29.所述构架1上设有多种设备安装吊座。参见图2所示，区别于传统焊接式构架，所述侧梁1-1是箱型截面，采用中部无鱼腹的一字梁结构，所述侧梁1-1上部中间设有二系钢弹簧座1-3，所述侧梁1-1两端设有一系垂向减振器座1-5，所述侧梁1-1两端下部设有一系弹簧座1-7、转臂定位节点座1-8、单元制动器安装座1-9以及二系垂向减振器座1-11。为了布置牵引电机吊座及齿轮箱吊座，将所述横梁1-2采用箱型截面，中部下凹的u型横梁，所述横梁1-2上的下凹u型面上设有横向止挡座1-4、牵引拉杆座a1-10和二系横向减振器座1-13，所述横梁1-2两侧面均设有牵引电机吊座1-6和齿轮箱吊座1-12。
30.参见图3所示，每套所述轮对轴箱定位装置2包括1套轮对2-1、两套一系悬挂2-2、两套轴箱组成2-3以及两套一系定位2-4。轮对轴箱定位装置2 通过一系悬挂2-2、一系定位2-4实现轴箱组成2-3、轮对2-1和构架1之间的弹性定位。所述轮对2-1由车轴以及对称布置在其两端的车轮组成，所述两套轴箱组成2-3对称布置在车轮外侧，由于车轴轴承座布置在车轮内侧，车轴长度得以大幅缩短，降低了车轴质量，车轮对称布置在车轴两端，轮对内侧距1353mm。所述一系悬挂2-2由一个钢弹簧、一个橡胶垫和一个垂向减振器组成，所述橡胶垫置于钢弹簧底部与轴箱之间，所述垂向减振器安装于轴箱尾部的安装座上，一端通过一
系垂向减振器座1-5及紧固件连接构架1，另一端通过紧固件与轴箱连接。一系悬挂2-2作为一系支撑提供了较大的静挠度和良好的减振作用。所述一系定位2-4安装于轴箱节点安装孔内，提供一系定位刚度，满足转向架的抗蛇行稳定性要求。
31.参见图4所示，所述二系悬挂装置3采用了4个对称分布的圆柱螺旋的二系钢弹簧3-3和设于二系钢弹簧3-3两端的8个橡胶减振垫3-4，并配套有 2个二系垂向减振器3-1和2个二系横向减振器3-2，每个所述二系钢弹簧3-3 两端各设置一个橡胶减振垫3-4且通过销轴分别定位安装在构架1上的二系钢弹簧座1-3和车体端对应的二系钢弹簧座上，用以承载车辆上部载荷，并配合二系垂向减振器3-1、二系横向减振器3-2改善车辆运行品质和曲线通过能力。二系悬挂装置3的结构抑制车辆在直线上运行时的横、垂向振动和蛇行运动，车体上部的静载荷和动载荷，以及车体与转向架的横向载荷，都要通过圆柱螺旋钢弹簧来传递。其特征在于结构简单，重量轻，吸振隔音好，还能够产生复原力矩和复原力，以恢复转向架与车体间的原来位置，能很好的改善轨道工程车辆横向运行的平稳性。
32.参见图5所示，所述牵引装置4采用中央布置的“z”字形牵引拉杆牵引方式，通过牵引装置4能够将车架和转向架连接在一起，将牵引力和制动力有效地传递至车体上方，以及承担车体与转向架间的各种转向外力作用。其中，包括牵引梁4-1、中心销4-2、中心销套4-3、牵引拉杆4-4以及横向止挡4-5，所述中心销4-2通过焊接方式连接在车体底架中心销座板上，下端插入牵引梁4-1内，通过中心销套4-3将中心销4-2与牵引梁4-1固定在一起。所述中心销套4-3通过过盈配合安装在牵引梁4-1的内孔中，所述中心销套 4-3通过紧固件以及其圆锥形内表面与中心销4-2的圆锥形牵引销间形成锥面配合而安装中心销4-2上；牵引梁4-1和构架1之间通过两个呈“z”布置的牵引拉杆4-4连接，所述牵引梁4-1上集成有牵引拉杆座b4-1-1及垂向止挡座4-1-2，所述牵引拉杆4-4一端通过紧固件与牵引梁4-1上的牵引拉杆座 b4-1-1连接，所述牵引拉杆4-4另一端与构架1上的牵引拉杆座a1-10连接，用于传递车辆牵引及制动，实现无间隙牵引、制动功能。所述牵引梁4-1上设置的垂向止挡座4-1-2的作用是，当整车起吊时随整车上升与构架的横梁 1-2上的二系横向减振器座1-13接触而托起构架1，实现车体与转向架之间的无捆绑起复(起吊)功能。所述中心销套4-3由金属橡胶硫化而成，中心销套消除了中心销、中心销套、牵引梁之间的间隙，实现了无间隙牵引，中心销套的橡胶变形还可以满足车体和转向架之间的相对转动，从而消除了磨耗。横向止挡使用橡胶缓冲堆结构，材料由橡胶、金属板硫化而成，用来限制车体横向摆动，具有一定的压缩量，同时具有适当的弹性以满足舒适性要求，同时设有刚性机械止挡限制车体过大横向位移。锥面配合的牵引装置分解更为容易，实现了车体与转向架的快速分解。
33.参见图6所示，所述基础制动装置5采用单元制动器单侧踏面制动方式，外侧布置对称安装在构架1内侧，为车辆提供制动力。具体由四个单元制动器构成，包括两个单元制动器a5-1和两个单元制动器b5-2,所述两个单元制动器5-1a带停放制动功能，斜对称布置，所述两个单元制动器b5-2不带停放制动功能。
34.参见图7所示，所述驱动装置6包括安装在构架1上的牵引电机吊座1-6 上的牵引电机6-1，以及通过齿轮箱吊杆与构架1上的齿轮箱吊座1-12连接的齿轮箱6-3，所述牵引电机6-1和齿轮箱6-3之间通过联轴节6-2连接。牵引电机6-1产生的牵引扭矩通过联轴节6-2输出到齿轮箱6-3及车轴，驱动轮对转动使整车行进。
35.本实用新型解决了传统地铁钢轨探伤车用动力转向架无法安装牵引电机及电传
齿轮箱的问题，同时通过结构模块化设计，统一了地铁电传钢轨探伤车与车体连接的二系悬挂装置及牵引装置，有效提高整车动力学性能，降低生产制造成本。
36.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
37.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。