[發(fā)明專利]高速軌道列車的轉(zhuǎn)向架及其構(gòu)架

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510060689.1
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN104648432B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張振先;李曉燕;周平宇;宋曉文;王曉明
• 申請（專利權(quán)）人: 中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司
• 主分類號(hào): B61F5/52
• 分類號(hào): B61F5/52;B61F5/24
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高速軌道列車的轉(zhuǎn)向架及其構(gòu)架。

背景技術(shù)

目前，高速鐵路以及城市軌道車輛在我國得到快速發(fā)展，車輛的舒適性和安全性要求越來越高。由于空氣彈簧的剛度可調(diào)且具有相對恒定的低自然振動(dòng)頻率，可以提高汽車行駛的平順性，故在懸掛裝置中得到了廣泛應(yīng)用。

軌道列車轉(zhuǎn)向架采用了低垂向剛度的空氣彈簧后，改善了車輛的垂向動(dòng)力學(xué)性能，但同時(shí)也降低了車輛的抗側(cè)滾剛度。當(dāng)車輛通過曲線時(shí)，過低的抗側(cè)滾剛度將導(dǎo)致車體側(cè)滾角加大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致車體的外形輪廓超出界限，甚至危及車輛的傾覆安全性。因此，采用空氣彈簧懸掛的轉(zhuǎn)向架需要增加車輛的抗側(cè)滾剛度，限制車體的側(cè)滾角位移。安裝抗側(cè)滾裝置，能有效提高車輛的抗側(cè)滾剛度且結(jié)構(gòu)簡單，因此，采用抗側(cè)滾扭桿裝置是國內(nèi)外普遍采用且行之有效的方法。

但是，由于轉(zhuǎn)向架上的部件較多且其安裝位置受限，使得空氣彈簧的安裝空間較小，因此限制了其減振效果。針對上述技術(shù)問題，目前普遍采用的解決方法是在構(gòu)架上設(shè)置空氣彈簧的附加氣室，來增大氣室容積，有效降低空氣彈簧的剛度并提高其阻尼，從而提高空氣彈簧的減振效果。

按照目前的主流觀點(diǎn)，可以通過使構(gòu)架的側(cè)梁空腔作為空氣彈簧的附加氣室來解決上述問題。

一種典型的軌道列車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。其中，圖1為一種典型的軌道列車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架示意圖，圖2為圖1的A向視圖，圖3為圖1的剖視圖。

如圖1-3所示，構(gòu)架包括兩側(cè)的兩根側(cè)梁1’和中間的兩根橫梁2’，橫梁2’的兩端穿過側(cè)梁1’并與側(cè)梁1’焊接固定，側(cè)梁1’設(shè)有用于安裝空氣彈簧的空氣彈簧座3’；側(cè)梁1’為由鋼板拼接焊接而成的箱型結(jié)構(gòu)，抗側(cè)滾扭桿座4’固定安裝于側(cè)梁1’內(nèi)側(cè)；在側(cè)梁1’的內(nèi)腔中通過兩個(gè)堵板5’隔離出一密封的附加氣室6’，附加氣室6’通過通氣孔7’與空氣彈簧連通。

上述構(gòu)架結(jié)構(gòu)存在以下技術(shù)問題：

第一、該轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的附加氣室可以滿足中低速列車的減振要求。但是，隨著列車運(yùn)行速度的提高，高速軌道列車(時(shí)速可達(dá)500公里)構(gòu)架載荷條件更加復(fù)雜，轉(zhuǎn)向架中的空氣彈簧性能下降，不能很好地實(shí)現(xiàn)更高速度下的減振效果。

第二、現(xiàn)有的抗側(cè)滾扭桿座與構(gòu)架的連接較復(fù)雜，而且不利于實(shí)現(xiàn)輕量化。

鑒于上述構(gòu)架結(jié)構(gòu)存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種符合高速軌道列車減振要求的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的第一目的是提供一種高速軌道列車的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架。該構(gòu)架應(yīng)用于高速軌道列車時(shí)，不僅可以實(shí)現(xiàn)空氣彈簧的減振功能，而且在高速下能夠獲得更好的減振效果。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種設(shè)有所述構(gòu)架的列車轉(zhuǎn)向架。

本發(fā)明提供了一種高速軌道列車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架，包括側(cè)梁、位于所述側(cè)梁之間的橫梁，所述側(cè)梁設(shè)有用于安裝空氣彈簧的空氣彈簧座，安裝后的所述空氣彈簧的主氣室位于所述側(cè)梁的內(nèi)腔；所述橫梁為中空的無縫鋼管結(jié)構(gòu)；所述構(gòu)架還包括通道，所述通道連通所述空氣彈簧的主氣室與所述橫梁空腔。

通過所述通道，使空氣彈簧的主氣室與橫梁的空腔連通，則橫梁的空腔可以作為空氣彈簧的附加氣室，實(shí)現(xiàn)了空氣彈簧的主氣室與附加氣室的連通，有效利用了構(gòu)架的內(nèi)部空間，省去為空氣彈簧安裝單獨(dú)的氣缸，同時(shí)增大空氣彈簧的氣室容積，從而降低空氣彈簧的固有振動(dòng)頻率，使空氣彈簧在任何載荷下都可以保持較低而近乎相等的振動(dòng)頻率，實(shí)現(xiàn)減振功能，提高軌道列車的舒適性。

尤其重要的是，在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在高速運(yùn)行環(huán)境下，現(xiàn)有技術(shù)中空氣彈簧減振性能下降的原因在于，作為附加氣室的側(cè)梁的氣密性較差。因?yàn)?，?cè)梁由鋼板拼接焊接形成，周邊存在多條焊縫，氣密性較差。本發(fā)明正是在此基礎(chǔ)上做出的改進(jìn)，將具有中空無縫鋼管結(jié)構(gòu)橫梁的空腔作為空氣彈簧的附加氣室，無縫鋼管結(jié)構(gòu)周邊沒有接縫，氣密性較好。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的空氣彈簧的附加氣室氣密性較好，可以滿足高速時(shí)軌道列車的減振要求。

可選地，所述構(gòu)架還包括縱向設(shè)置的氣室，所述氣室的兩端分別與兩根所述橫梁連通；所述通道連通所述氣室以實(shí)現(xiàn)與所述橫梁空腔的連通。

可選地，所述氣室的兩端焊接固定于對應(yīng)的所述橫梁的內(nèi)側(cè)壁，所述橫梁內(nèi)側(cè)壁對應(yīng)于所述氣室端部的位置開設(shè)有橫梁通孔，以導(dǎo)通所述橫梁空腔與所述氣室。

可選地，所述氣室為截面呈U形的彎板結(jié)構(gòu)，以其開口側(cè)縱向焊接于所述側(cè)梁的內(nèi)側(cè)壁；所述氣室連接所述側(cè)梁與所述橫梁。