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一种带混合动力轮对的车体支撑结构的制作方法

时间:2022-02-06 阅读: 作者:专利查询

一种带混合动力轮对的车体支撑结构的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通技术领域,具体涉及一种带混合动力轮对的车体支撑结构。


背景技术:

2.列车在大坡道区段运行时,需要更大的牵引力和制动力。受轮轨粘着力的影响,普通轮轨列车在大坡道运行时,轮轨之间会发生的打滑和空转,使列车失去牵引力或者制动力,影响行车安全,另外,轮轨粘着力不足的问题限制了线路(轨道)的坡度和列车的牵引重量和速度,因此限制了普通轮轨的应用范围。
3.针对上述问题,提出了多种方法,其中应用最为广泛的是齿轨铁路。齿轨铁路通常是在铁轨之间增设一条齿条作为辅助轨道,在车辆转向架上增加齿轮结构,通过齿轮与齿条的啮合力,增加列车爬坡的牵引力。但是,齿轨铁路也存在着诸多缺点,例如:啮合精度低,行车速度慢,不宜与速度较快的轮轨行车相匹配;进入齿轨路段转换时需要对齿,对齿机构复杂而且容易造成碰齿,影响正常运行和安全,同时为了增大功率和牵引力,当两节以上的车体安装齿轮时,车钩的间隙会造成齿轮与齿轨失去同步,也容易造成碰齿和安全隐患。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种带混合动力轮对的车体支撑结构,以解决现有技术中列车轮和铁轨粘着力不足而不方便在大坡道路段行驶的问题。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:
6.一种带混合动力轮对的车体支撑结构,包括:构架以及分别设置在构架上复合轮对、一系悬挂、二系悬挂、牵引机构和驱动机构;
7.复合轮对包括:设置在构架两端并与驱动机构连接的轮轴、与轮轴通过轴承连接的支撑轮以及与轮轴端部同轴连接的动力轮,支撑轮位于同一轮轴上的动力轮之间。
8.本实用新型的构架用于对各机构组件起到连接支撑作用,驱动机构用于驱动轮轴转动,轮轴带动动力轮进行同步转动,支撑轮仅用于支撑和导向,从而通过复合轮对提高了列车的牵引和制动性能,方便列车在大坡道路段行驶。
9.进一步地,上述构架包括:与轮轴连接的两根侧梁、设置在轮轴之间并与侧梁垂直的两根横梁以及连接在两根横梁之间的两根短纵梁,横梁的端部分别贯穿两根侧梁,短纵梁的延伸方向与侧梁的延伸方向一致,横梁及短纵梁分别与所述牵引机构配合。
10.本实用新型通过设置多个的侧梁、横梁以及短纵梁,对车体进行支撑的同时方便连接固定其余机构组件。
11.进一步地,上述一系悬挂包括:设置在轮轴上的轴箱以及连接在轴箱上方的叠层弹簧,叠层弹簧的顶面与侧梁连接。
12.本实用新型通过将轴箱设置在支撑轮的内侧,方便腾出支撑轮的外侧空间便于安
装动力轮以及基础制动装置;并且轴箱之间横向跨距减小,降低了摇头角刚度,改善了列车转向架的曲线通过能力。
13.进一步地,上述二系悬挂包括:连接在两根横梁端部的空气弹簧梁、设置在空气弹簧梁顶面的空气弹簧、与同一根横梁两端连接的抗侧滚装置、连接在另一根横梁两端的二系垂向减振器以及连接短纵梁和牵引机构的二系横向减振器,二系垂向减振器竖直设置,二系横向减振器的延伸方向与横梁的延伸方向一致。
14.本实用新型的二系悬挂用于垂向载荷的主要承载部件,并且通过抗侧滚装置提升了车辆的抗侧滚刚度。
15.进一步地,上述牵引机构包括:设置在两根短纵梁之间的中央牵引座以及连接中央牵引座和横梁的牵引杆,牵引杆的延伸方向与侧梁的延伸方向一致。
16.本实用新型的通过中央牵引座和牵引杆与横梁以及短纵梁连接,从而提高整体结构的载荷传递能力。
17.进一步地,上述驱动机构包括:分别设置在两根轮轴上的两个驱动电机,驱动电机通过电机吊杆与横梁连接。
18.进一步地,上述驱动电机为永磁直驱式电机。
19.本实用新型通过驱动电机实现对轮轴的直接驱动,替代了传动驱动机构,降低了对轮对内部空间的需求;并且永磁直驱式电机自身的自励磁特性能通过电制动完全制动,基础制动装置仅起到辅助和安全制动作用。
20.本实用新型具有以下有益效果:
21.(1)本实用新型的构架用于对各机构组件起到连接支撑作用,驱动机构用于驱动轮轴转动,轮轴带动动力轮进行同步转动,支撑轮仅用于支撑和导向,从而通过复合轮对提高了列车的牵引和制动性能,方便列车在大坡道路段行驶。
22.(2)本实用新型通过将轴箱设置在支撑轮的内侧,方便腾出支撑轮的外侧空间便于安装动力轮以及基础制动装置;并且轴箱之间横向跨距减小,降低了摇头角刚度,改善了列车转向架的曲线通过能力。
23.(3)本实用新型通过驱动电机实现对轮轴的直接驱动,替代了传动驱动机构,降低了对轮对内部空间的需求;并且永磁直驱式电机自身的自励磁特性能通过电制动完全制动,基础制动装置仅起到辅助和安全制动作用。
附图说明
24.图1为本实用新型带混合动力轮对的车体支撑结构的结构示意图;
25.图2为本实用新型带混合动力轮对的车体支撑结构的俯视图;
26.图3为本实用新型带混合动力轮对的车体支撑结构的前视图;
27.图4为本实用新型带混合动力轮对的车体支撑结构的侧视图;
28.图5为本实用新型牵引杆的位置示意图。
29.图中:10-构架;11-侧梁;12-横梁;13-短纵梁;20-复合轮对;21-轮轴;22-支撑轮;23-动力轮;30-一系悬挂;31-轴箱;32-叠层弹簧;40-二系悬挂;41-空气弹簧梁;42-空气弹簧;43-抗侧滚装置;44-二系垂向减振器;45-二系横向减振器;50-牵引机构;51-中央牵引座;52-牵引杆;60-驱动机构;61-驱动电机;62-电机吊杆。
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
31.实施例
32.参考图1和图2,一种带混合动力轮对的车体支撑结构,包括:构架10以及分别设置在构架10上的复合轮对20、一系悬挂30、二系悬挂40、牵引机构50和驱动机构60。
33.构架10包括:两端分别设置有复合轮对20的两根侧梁11、与两根侧梁11垂直设置的两根横梁12以及连接在两根横梁12之间并与横梁12垂直的的两根短纵梁13,横梁12的端部分别贯穿两根侧梁11,,短纵梁13的延伸方向则与侧梁11的延伸方向一致。
34.复合轮对20的数量为两组,分别设置在两根侧梁11的两端,包括:与两根侧梁11相垂直的轮轴21、与轮轴21通过轴承连接的支撑轮22以及与轮轴21端部同轴连接的动力轮23,轮轴21的数量为两根,支撑轮22以及动力轮23的数量分别为四个,并且同一轮轴21上的两个支撑轮22位于两个动力轮23之间。
35.支撑轮22通常选用钢轮,起到对车体的支撑和导向作用。动力轮23通常选用胶轮,当轮轴21转动时,动力轮23随轮轴21作同步转动,从而进行牵引和制动。并且,胶轮与路面的摩擦系数大于钢轮与钢轨的粘着系数,因此可对列车的牵引和制动性能大大提高,适用于大坡道路段。
36.参照图1和图3,一系悬挂30位于两根侧梁11的两端,包括:设置在轮轴21上的轴箱31以及连接在轴箱31上方的叠层弹簧32,并且叠层弹簧32的顶面与侧梁11连接。轴箱31的位置设置在支撑轮22的内侧,还可以腾出支撑轮22外侧空间,方便安装动力轮23以及基础制动装置。并使轴箱31之间的横向跨距减小,降低了摇头角刚度,改善了列车转向架的曲线通过能力。
37.参照图1和图4,二系悬挂40是用于承载垂向载荷的主要部件,包括:连接在两根横梁12端部的空气弹簧梁41、设置在空气弹簧梁41顶面的空气弹簧42、与同一根横梁12两端连接的抗侧滚装置43、连接在另一根横梁12两端的二系垂向减振器44以及连接短纵梁13和牵引机构50的二系横向减振器45。二系垂向减振器44竖直设置,从而对垂向载荷进行减振。二系横向减振器45的延伸方向与横梁12的延伸方向一致,从而对部分横向载荷进行减振。抗侧滚装置43则提升了车辆的抗侧滚刚度。
38.参照图1、图3和图5,牵引机构50设置在两根横梁12和两根短纵梁13的内侧,包括:位于两根短纵梁13之间的中央牵引座51以及连接中央牵引座51和横梁12的牵引杆52,牵引杆52的延伸方向与侧梁11的延伸方向一致,牵引杆52连接在中央牵引座51的底部。通过设置牵引机构50与横梁12和短纵梁13连接,从而提高整体结构的载荷传递能力。
39.参照图1和图3,驱动机构60包括:分别设置在两根轮轴21上的两个驱动电机61,通过驱动电机61实现对轮轴21的直接驱动,替代了传统的传动机构,降低了对轮对内部空间的需求。两个驱动电机61靠近牵引机构50的一侧还分别连接有电机吊杆62,电机吊杆62的另一端与横梁12连接。驱动电机61选用永磁直驱式电机,其自身的自励磁特性能通过电制动完全制动,使得基础制动装置仅起到辅助和安全制动作用。
40.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保
护范围之内。