[發明專利]一種采用雙軸箱懸掛和永磁直驅電機的軌道車輛轉向架

在審

• 申請號: 202210048185.8
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114248815A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 周張義;廖壬彪
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B61F5/30
• 分類號: B61F5/30;B61F5/12;B61F5/10;B61F5/24;B61F5/52;B61C9/50;B61F5/50
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本發明公開了一種采用雙軸箱懸掛和永磁直驅電機的軌道車輛轉向架，所述轉向架整體輪對每個車輪內、外布置軸箱一系懸掛裝置，采用該方案，使車軸受力狀態比常規內軸箱和外軸箱轉向架車軸更為良好，可實現整體輪對最大程度輕量化，為電機采用軸懸式奠定基礎。驅動裝置采用永磁同步電機直驅，安裝在左、右兩內軸箱體上，采用電機軸懸和直驅方式，可避免采用齒輪變速箱結構，結構簡單，可顯著減小轉向架軸距，有利于降低轉向架自重。構架采用H形構架包括兩組縱向布置的側梁和一組橫向布置圓管橫梁，為適應雙軸箱懸掛裝置，所述構架側梁端部分叉為兩個小縱向側梁。通過以上設計，能顯著降低簧下質量和轉向架自重，達到輕量化目的。

技術領域

本發明涉及軌道車輛轉向架領域，特別涉及一種采用雙軸箱懸掛和永磁直驅電機的軌道車輛轉向架。

背景技術

對于傳統軌道車輛轉向架，其一系懸掛裝置布置在車輪外側或內側。傳統外軸箱轉向架一系懸掛裝置在車輛靜平衡狀態下，可以簡化為一個簡支梁結構，一系懸掛對輪對的垂向載荷分別作用在兩個軸頸上，輪對上產生與垂向載荷相同反力，這樣在軸身上會產生向上彎曲變形，產生彎矩。車軸受力較差，其次對于內軸箱轉向架來說，也可以使用相同的分析方法，這里就不在贅述，對于內軸箱轉向架來說，軸身上需要產生向下彎曲變形。綜上所述，對于傳統的內軸箱、外軸箱轉向架來說，軸身既要承受扭矩還需要承受彎矩，為了滿足這種強度要求，就會使車軸半徑增加，進而使簧下質量增大，轉向架的輪軌動作用力大，轉向架自重也增大。

現有傳統動力轉向架，驅動裝置中大多具有齒輪箱結構，由于有齒輪箱設計，造成輪對內側空間不足，為了克服所述缺點，傳統外軸箱轉向架縱、橫向尺寸較大，這樣造成軸距增大，轉向架整體尺寸加大，自重增加，小半徑曲線通過性能差，曲線輪軌磨耗增加，車輛運行的噪音增加。

發明內容

為了解決以上問題，本發明專利目的在于克服現有技術中轉向架存在曲線通過性能差、適應線路扭曲能力差、轉向架自重大、車軸受力差等不足，提供一種采用雙軸箱懸掛和永磁直驅電機的軌道車輛轉向架。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

一種采用雙軸箱懸掛和永磁直驅電機的軌道車輛轉向架，包括整體輪對、雙軸箱懸掛裝置、驅動裝置、構架、二系懸掛裝置、基礎制動裝置和中央牽引裝置。

所述整體輪對包含兩個車輪和一個車軸，所述整體輪對為了適應雙軸箱懸掛裝置，所述車軸在單側車輪內、外側都設置軸頸。所述車軸共包含四個軸頸。在一側車輪上，兩個軸頸可以平分在這一側的垂向力，兩側垂向力分別壓在單側車輪輪軌接觸點上，使垂向力和輪軌產生反力合力相抵，在垂向載荷下，軸身上不承受附加的彎矩，所以軸身直徑可以減小。采用雙軸箱懸掛結構，作用在軸頸上的垂向載荷減半，進而可以減少軸頸直徑的大小。采用雙軸箱懸掛結構，可以使得彈簧懸掛元件相比于傳統單軸箱轉向架懸掛元件尺寸得到減小，軸箱的尺寸也會得到相應的減小，使得內外側軸箱懸掛裝置的中心跨距減小，進而使得作用于車軸上的垂向作用力力臂得到減小，改善受力情況，可以采用較小的軸承。