[發明專利]基于柔性互連構架和上置搖枕的轉向架

在審

• 申請號: 202011057050.5
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN113022626A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 趙卓;姜奕竹;陰曉銘;趙克楠
• 申請（專利權）人: 中車長春軌道客車股份有限公司
• 主分類號: B61F5/52
• 分類號: B61F5/52;B61F5/50;B61C9/50;B61F5/10;B61F5/12
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 田春梅

基于柔性互連構架和上置搖枕的轉向架屬于軌道車輛動力轉向架裝置領域，其包括軸箱、由車輪和車軸構成的輪對裝置、橫縱一體式柔性互連構架、易退軸式齒輪箱、側梁單點懸掛式電機和集成減振式搖枕及二系懸掛系統。本發明大幅降低了對構架整體的減振需求，起到減少部件數量和故障率、釋放電機和齒輪箱布局空間和檢修操作余量，精簡構架尺寸、簡化制造流程的效果；本發明使得在分別拆除四個電機柔性懸掛橡膠節點和側梁端電機懸掛橡膠節點的緊固螺栓之后，側梁單點懸掛式電機可經由檢修地溝直接從車體下方單獨拆除。

技術領域

本發明屬于軌道車輛動力轉向架裝置領域，具體涉及一種基于柔性互連構架和上置搖枕的轉向架。

背景技術

軌道列車轉向架在設計時不僅需要綜合考慮作為承力主體的構架的結構強度和柔性、抗蛇行減振器等各類附屬減振部件的作用效果、制動機構安裝方式等綜合因素，還需針對不同的車型需求，根據列車的理論時速、承重載荷、最小彎道曲率和風雪飛石等路況條件，綜合設計動力轉向架電機的懸掛方式、軸箱在輪軸上的安放位置、電機及其齒輪箱的布局空間、一系懸掛和二系懸掛裝置的結構形式和布局空間等諸多因素。圍繞上述核心思想而展開的各類設計方案日益改進和復雜化，最終促成了動力轉向架制造水平的迭代更新和不斷進步，不同車型的構架方案推陳出新，一些新形式的全新方案甚至完全推翻舊有思路，使其核心改進具有明顯區別和創新。

如圖1和圖2所示，軌道客車轉向架的構架可分為由多塊板件組對焊接而成的焊接型構架和整體鑄造而成的鑄造型構架，但其二者的整體結構均屬于由橫梁體和兩個側梁共同構成的俯視圖呈字母H型的構架，其構架的幾何中心是一個整體橫梁體h或一個井字型橫梁體g，其兩類橫梁體均用于構成字母H筆畫結構中間的短橫，兩個側梁左右對稱布置于橫梁體的兩端；井字型橫梁體由兩個垂直于側梁的小橫梁構成。如圖1所示，對于由多塊板材組焊拼接而形成箱型結構的焊接型側梁而言，其焊件側梁i通常為兩翼上翹的鳥翼狀結構，在其每個鳥翼狀結構翅根部位斜面i-1的下端面上，分別對應焊接固連一個焊件輪軸座i-2。每個焊件側梁彈簧帽筒i-3均焊接固連于一個焊件側梁i的翼尖端部。由于焊件側梁i的側梁上蓋板、側梁下蓋板以及夾在其二者之間的兩塊焊件側梁側壁板i-4，其四者的曲線或曲面均為與焊件側梁側壁板i-4匹配的特殊鳥翼狀結構，導致對焊件側梁i進行整體組焊時的裝夾定位作業相對復雜，其制造過程中，需使用大量定位夾具以確保兩塊焊件側梁側壁板i-4按彼此平行的姿態分別與焊件側梁下蓋板垂直焊接固連，其多塊側壁板連接筋板以及焊件側梁彈簧帽筒i-3的定位更是需要額外設計的復雜定位工裝才能實現。例如，公開號為CN110722319A的中國專利公開了一種鐵路客車構架側梁焊接定位工裝，其所公開的復雜定位工裝結構就是為提高側梁彈簧帽筒i-3等部件的組對定位的精度、減少校準測繪工作、降低勞動強度等問題而額外設計的。同樣，在焊件側梁翅根部位的斜面下端定位和焊接焊件輪軸座i-2的過程，也另需專門設計如中國專利公開號為CN108817797A的用于側梁正裝焊接的組對定位工裝才能順利實施，此類定位工裝的設計和制造都必然帶來生產成本的大幅增加。焊件側梁i在其焊接冷卻過程中，會因焊接冷卻時的應力作用影響而出現多方向且不同尺度的扭曲變形，造成焊件側梁i發生拉伸、扭曲、側傾等多種非對稱性的結構尺寸偏差，必須通過額外增加矯正調修作業才能勉強保證焊接質量，尤其是作為后續加工定位基準的焊件側梁橫梁管通孔i-5，若不對其進行同軸對齊校準和調修，將導致焊件橫梁管g-1無法穿入其中，或者兩個焊件橫梁管g-1無法保持平行，從而嚴重影響整個焊接構架的定位基準和后續的機加工精度，甚至造成抗蛇行減振器等對稱部件因無法幾何對稱而不能充分發揮其阻尼作用，進而影響構架的振動特性，削弱轉向架的整體使用壽命。但調修作業需要大量的測繪和反復的二次加工作業，其工作量繁重復雜，效率低下。對于如圖2所示的鑄造型側梁而言，其鑄件側梁j與整體橫梁體h均由鑄造模具整體澆鑄成型，避免了焊件側梁i制作過程中的尺寸測量和裝夾定位等工序，但與焊接型側梁i相較而言，鑄件鋼材更為剛性的力學特性也使鑄造型側梁彈性變形的柔性能力受到削弱，因此鑄造型側梁需要匹配設計包括抗側滾扭桿和抗蛇形減振器在內的更為復雜的二系減振系統。