一種軌道車輛構(gòu)架及轉(zhuǎn)向架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軌道車輛構(gòu)架及轉(zhuǎn)向架，主要用于采用輪邊永磁電機(jī)直接驅(qū)動獨立車輪輪對的100%低地板轉(zhuǎn)向架，涉及鐵道機(jī)車車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著永磁材料成本的降低和性能的提高，永磁同步電機(jī)憑借其高效率和高功率密度的特點，越來越受到軌道牽引系統(tǒng)開發(fā)者的關(guān)注。同時永磁電機(jī)直接驅(qū)動的方式由于其不需要額外齒輪傳動裝置的特點，便于實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的輕量化，有良好的應(yīng)用前景。
[0003]傳統(tǒng)軌道牽引技術(shù)需要在牽引電機(jī)及輪對之間安裝齒輪傳動裝置，這就增加了驅(qū)動系統(tǒng)的傳遞損耗，而且齒輪傳動裝置的傳動噪聲及維護(hù)成本也較高。目前技術(shù)中有三種永磁電機(jī)直驅(qū)形式，一種是永磁電機(jī)安裝在傳統(tǒng)輪對的車軸上，通過定子和轉(zhuǎn)子的電磁作用直接驅(qū)動車軸旋轉(zhuǎn)，第二種是永磁電機(jī)代替車輪的輪轂，直接驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn)，第三種是永磁電機(jī)安裝在車輪的外側(cè)，通過柔性聯(lián)軸節(jié)直接驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn)。
[0004]采用第一種直驅(qū)形式的轉(zhuǎn)向架，使得車廂地板面高度不可能做得很低，并不符合輕軌車輛的低地板化要求。而后兩種形式可以應(yīng)用在獨立車輪輪對，轉(zhuǎn)向架區(qū)域可以實現(xiàn)很高的低地板化。
[0005]中國專利申請CN201310214128.3公開了一種轉(zhuǎn)向架，其采用輪邊永磁同步電機(jī)直接驅(qū)動獨立車輪輪對的100%低地板轉(zhuǎn)向架，但該發(fā)明二系彈簧安裝位置高，轉(zhuǎn)向架區(qū)域占用空間大，受二系彈簧高度的限制僅能在二系彈簧上方安裝兩個座椅，有效乘坐面積較小。此外，由于車輪外側(cè)安裝有永磁電機(jī)，構(gòu)架和軸橋上均沒有足夠空間安裝單元制動器，因此未涉及制動單元的集成安裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在提供一種軌道車輛構(gòu)架及轉(zhuǎn)向架，該轉(zhuǎn)向架可以實現(xiàn)100%低地板目標(biāo)，乘坐面積大，分層式構(gòu)架的強(qiáng)度大，且符合輕量化的要求。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種軌道車輛構(gòu)架，其特征在于，所述構(gòu)架為分層式箱型構(gòu)架;所述構(gòu)架具有懸臂式的電機(jī)吊掛梁，該電機(jī)吊掛梁的上蓋板高度高于構(gòu)架的橫梁上蓋板的高度;該電機(jī)吊掛梁的上蓋板和構(gòu)架的橫梁上蓋板之間通過構(gòu)架側(cè)梁的上蓋板固定相連;所述構(gòu)架上設(shè)有磁軌制動器的安裝空間，該磁軌制動器的安裝空間位于電機(jī)吊掛梁下方;所述構(gòu)架側(cè)梁的中部位置設(shè)有二系懸掛安裝座。
[0008]由此，本發(fā)明取消了現(xiàn)有構(gòu)架的Z字型結(jié)構(gòu)，采用分層式箱型結(jié)構(gòu)，將二系彈簧布置在轉(zhuǎn)向架中間位置，降低了承載面高度，使得在轉(zhuǎn)向架在豎直方向上占用空間明顯減小，可以在原二系彈簧位置對稱布置共計四個座椅，增加有效乘坐面積，美化客室內(nèi)部空間。
[0009]同時，磁軌制動器可以安裝在前后車輪中間，并需要保證其垂向運動空間，然而該空間與二系彈簧布置位置相沖突，為解決此問題，本發(fā)明采用了分層式構(gòu)架，即構(gòu)架牽引梁高度保持不變的前提下，滿足100%低地板通過區(qū)域的要求，通過將二系彈簧裝置的安裝面向上抬高，給磁軌制動器留出足夠空間。
[0010]本發(fā)明的構(gòu)架橫梁上蓋板高度低于電機(jī)吊掛梁上蓋板，蓋板間通過過渡板連接，可以極大地減小構(gòu)架所受應(yīng)力集中，改善構(gòu)架受力工況。通過分層式的結(jié)構(gòu)，可以滿足磁軌制動器的空間需求，又可以讓電機(jī)吊掛梁懸臂結(jié)構(gòu)的立板結(jié)構(gòu)具體足夠的厚度，加強(qiáng)其強(qiáng)度，使構(gòu)架獲得良好的結(jié)構(gòu)性能。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實施例，還可以對本發(fā)明作進(jìn)一步的優(yōu)化，以下為優(yōu)化后形成的技術(shù)方案:
所述構(gòu)架側(cè)梁或電機(jī)吊掛梁上設(shè)有垂向減振器安裝座。
[0012]優(yōu)選地，所述構(gòu)架的端梁上設(shè)有抗折彎裝置或橫向減震器安裝座。
[0013]所述電機(jī)吊掛梁的兩側(cè)設(shè)有裙板安裝座。
[0014]所述電機(jī)吊掛梁的上表面與二系彈簧裝置的安裝面共面。輪邊電機(jī)吊掛在車輪外偵U，并通過懸臂結(jié)構(gòu)安裝在構(gòu)架上，本發(fā)明采用電機(jī)吊掛梁上平面與二系彈簧裝置安裝面共面的方式，在滿足磁軌制動器運動空間的前提下同步增加了懸臂梁的厚度，保證構(gòu)架具有足夠的強(qiáng)度，滿足低地板車輛運行的要求。
[0015]為了增強(qiáng)構(gòu)架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時滿足輕量化的要求，所述構(gòu)架的箱型空間內(nèi)設(shè)有筋板。
[0016]基于同一個發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)向架，其包括構(gòu)架、電機(jī)、二系懸掛裝置、牽引裝置、獨立車輪、軸橋和磁軌制動器;其特征在于，所述構(gòu)架為上述的軌道車輛構(gòu)架，裝在電機(jī)吊掛梁上的所述電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)直接驅(qū)動所述獨立車輪，且該電機(jī)位于獨立車輪外側(cè);所述磁軌制動器位于獨立車輪的前后輪對之間。
[0017]所述電機(jī)的電機(jī)殼上通過制動夾鉗裝有液壓單元制動器，該液壓單元制動器通過安裝在獨立輪對上的制動法蘭盤使車輪減速。本發(fā)明充分利用輪邊空間，將制動單元的制動夾鉗布置在電機(jī)上，通過夾緊安裝在車輪上的法蘭制動盤實現(xiàn)制動功能。由于采用制動盤，車輪的制動熱負(fù)荷低，改善車輪尤其是彈性車輪的橡膠件的運用情況。
[0018]所述電機(jī)吊掛梁與牽引裝置的牽引梁之間通過過渡板固定相連。由此，牽引梁與電機(jī)吊掛梁之間的垂向落差采用過渡板連接，避免應(yīng)力集中的情況。為保證足夠的抗側(cè)滾能力，優(yōu)選增加了抗側(cè)滾裝置。
[0019]所述獨立車輪通過相應(yīng)的軸承安裝在軸橋的兩個端部，曲線通過性能好。
[0020]藉有上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明既可以滿足現(xiàn)代有軌電車對100%低地板的要求，又可以有效降低車輛轉(zhuǎn)向架區(qū)域的整體及局部高度，增加車輛內(nèi)裝空間，提高乘坐舒適度。此外，永磁同步電機(jī)直驅(qū)的方式，簡化了轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)，降低了轉(zhuǎn)向架的質(zhì)量，尤其是降低了簧下質(zhì)量，減小了輪軌的沖擊力。采用法蘭制動盤輪盤制動的方式，降低車輪制動熱負(fù)荷，提高可靠性。
[0021]本發(fā)明的構(gòu)架還可以通過采用部分鑄造達(dá)到相同的結(jié)構(gòu)特點。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述的采用輪邊永磁同步電機(jī)直接驅(qū)動獨立車輪輪對的100%低地板轉(zhuǎn)向架既可以滿足現(xiàn)代有軌電車對100%低地板的要求，又可以有效降低車輛轉(zhuǎn)向架區(qū)域的整體及局部高度，增加車輛內(nèi)裝空間，提高乘坐舒適度。此外，永磁同步電機(jī)直驅(qū)的方