[發明專利]一種高速列車轉向架混合支撐裝置以及轉向架

在審

• 申請號: 202111159817.X
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113819143A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 李衡;羅虹;馬麗梅;王艷芹;李偉哲;趙欣然
• 申請（專利權）人: 北京京冶軸承股份有限公司
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04;F16C19/38;B61F5/26
• 代理公司: 北京京萬通知識產權代理有限公司 11440
• 代理人: 萬學堂

本發明公開了一種高速列車轉向架混合支撐裝置及其高速列車轉向架，包括車軸(1)和套裝在車軸(1)上的雙列圓錐滾子軸承(2)，其特征在于，在雙列圓錐滾子軸承(2)相鄰處，在車軸(1)上依次套設有軸套(3)和磁懸浮軸承，軸承套(9、12)罩蓋雙列圓錐滾子軸承(2)、軸套(3)和磁懸浮軸承。本發明在采用永磁磁懸浮軸承和雙列圓錐滾子軸承混合支撐的方式代替現行的圓柱滾子軸承支撐系統，利用磁懸浮無接觸、無摩擦、無磨損、高速度等優勢，極大的降低列車高速行駛下的軸承磨耗，提高支撐系統的壽命和可靠性，降低車廂的振動和噪聲，提高乘坐的舒適性。

技術領域

本發明涉及列車轉向架支撐技術領域，特別是一種高速列車轉向架混合支撐裝置以及高速列車轉向架，該裝置是基于永磁磁懸浮軸承和雙列圓錐滾子軸承的混合支撐方式，以減少雙列圓錐滾子軸承的磨損，增加軌道車輛的承載負荷。

背景技術

高速列車轉向架是保證列車高速運行的關鍵部件。隨著列車速度的提高，列車所需牽引功率急劇增加，輪軌動作用力變得更大。車輪的磨耗、齒輪的磨耗、軸承的磨耗、制動閘片、制動盤的磨耗、各種銷套間的磨耗。磨耗不均產生的異常受力會對高速動力轉向架的壽命和可靠性產生嚴重不利影響。磁軸承具有無接觸、無摩擦、無磨損、高速度、高精度、無需潤滑和密封等優勢，可從根本上解決傳統支撐形式磨耗較大的缺陷。磁軸承可分為有源磁軸承和永磁磁軸承(無源磁軸承)。與有源磁軸承相比，永磁磁軸承具有結構簡單、價格低廉、承載力高、零響應時間等突出優點，還可與機械軸承、空氣軸承等傳動機構相結合，構成各種形式的磁軸承系統，具有廣泛應用前景。

授權專利CN201710058580.3所述的一種鐵路快運貨車轉向架，采用橡膠堆安裝平臺實現車體的承載和減振；授權專利CN201210019963.7所述的一種轉向架構架支撐裝置和轉向架，采用上下端分別與轉向架構架與轉向架輪對固定連接的彈性支撐件和剛性支撐件，具有較好的承載和減振能力。

專利申請一種輪軌-永磁懸浮混合承載轉向架(申請號CN202110912769.0，申請公布號CN113352903A，申請公布日期2021年9月7日)公開的技術方案是，通過在轉向架構架上增設永磁體的方案進行輔助支撐，可降低車廂的振動，但并未考慮由永磁體肖恩定律和系統振動產生的軸向載荷。以上轉向架傳動支撐裝置均采用機械軸承支撐，隨著列車速度的提高，軸承的磨耗加劇，車廂的振動和噪聲提升，降低了乘坐的舒適性。因此需要開發一種新的結構解決轉向架軸承磨損周期，提高軸承使用壽命的新結構。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提出了一種高速列車轉向架混合支撐裝置，將永磁磁懸浮軸承安裝于車軸轉子和轉向架構架定子上，利用永磁軸承和雙列圓錐滾子軸承共同承載車廂的常載荷，極大減小了現有的四列圓柱滾子軸承存在裝置存在較大摩擦磨損的缺陷，有效降低了車廂的振動和噪聲和傳動裝置更換安裝成本，此外，雙列圓錐滾子軸承還可用于消除永磁體肖恩定律和系統振動產生的軸向載荷。本發明的目的在于公開一種高速列車轉向架混合支撐裝置以及高速列車轉向架。

本發明的技術方案是：一種高速列車轉向架混合支撐裝置，包括車軸(1)和套裝在車軸(1)上的雙列圓錐滾子軸承(2)，其特征在于，在雙列圓錐滾子軸承(2)相鄰處，在車軸(1)上依次套設有軸套(3)和磁懸浮軸承，軸承套(9、12)罩蓋雙列圓錐滾子軸承(2)、軸套(3)和磁懸浮軸承。

優選地，所述的磁懸浮軸承主要包括：內安裝套(4)、內環形磁鋼(5)、外上扇形磁鋼(7)和外上安裝套(8)；內安裝套(4)套設在車軸(1)上，內環形磁鋼(5)位于內安裝套(4)上；外上扇形磁鋼(7)、外上安裝套(8)和上軸承套(9)依次從下向上設置在內環形磁鋼(5)上，內環形磁鋼(5)和外上扇形磁鋼(7)之間留有上氣隙(14)；內環形磁鋼(5)和外上扇形磁鋼(7)之間的磁極相同，形成磁力相斥的一個磁懸浮軸承，該磁懸浮軸承位于車軸上方。