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原文传递电机纵置式模块化动力转向架

专利名称：	电机纵置式模块化动力转向架
摘要：	电机纵置式模块化动力转向架属于电机纵置式轨道车辆转向架装置领域，其包括双向输出轴电机、两个轮对、四个制动夹钳单元、四个一系钢弹簧、四个一系垂向减振器、两个抗蛇行减振器、两个二系垂向减振器、两个齿轮箱、两个二系横向减振器、两个空气弹簧、两个锻件侧梁、纵置式电机外壳、四个轮对内置式一系悬挂轴箱装置、中心牵引座机构、两个侧梁平衡连杆、两个组合式连接座、四个外壳侧梁连接柱、门字型抗侧滚扭杆机构、牵引座固定及减振机构。本发明不仅能大量节约构架空间，使轮对内置式一系悬挂轴箱装置的紧凑布局得以实施，还有利于精简电机控制程序，提高电能利用转换效率和控制效率，增强列车的节能环保属性。
专利类型：	发明专利
申请人：	中车长春轨道客车股份有限公司
发明人：	吕常秀;孙浩宴;尹振坤
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T20:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911322258.2
公开号：	CN110979359A
代理机构：	长春众邦菁华知识产权代理有限公司
代理人：	田春梅
分类号：	B61C9/50;B61F5/30;B61F5/24;B61F5/12;B61F5/50;B;B61;B61C;B61F;B61C9;B61F5;B61C9/50;B61F5/30;B61F5/24;B61F5/12;B61F5/50
申请人地址：	130062 吉林省长春市青荫路435号
主权项：	1.电机纵置式模块化动力转向架，其包括双向输出轴电机、两个轮对(20)、四个制动夹钳单元(9)、四个一系钢弹簧(13)、四个一系垂向减振器(14)、两个抗蛇行减振器(15)、两个二系垂向减振器(16)、两个齿轮箱(19)、两个二系横向减振器(18)和两个空气弹簧(8)，其特征在于：该装置还包括两个锻件侧梁(1)、纵置式电机外壳(2)、四个轮对内置式一系悬挂轴箱装置(3)、中心牵引座机构(4)、两个侧梁平衡连杆(5)、两个组合式连接座(7)、四个外壳侧梁连接柱(10)、门字型抗侧滚扭杆机构(17)、牵引座固定及减振机构(6)；所述双向输出轴电机同轴固连于纵置式电机外壳(2)内，两个齿轮箱(19)旋转对称地布置在纵置式电机外壳(2)的两端；双向输出轴电机的前、后输出端分别通过伞齿轮与一个对应的齿轮箱(19)传动连接；锻件侧梁(1)包括一体成型的锻件侧梁下盖板(1-1)、锻件侧梁上盖板(1-2)、中心单立板(1-3)、两个锻件帽筒(1-4)、两个锻件垂向减振器吊座(1-5)、两个锻件制动器吊座(1-6)、两个斜向过度连接座(1-7)、两个锻件横梁管连接座(1-8)和多个锻件铣削残留筋板(1-9)；锻件侧梁下盖板(1-1)为倒置的等腰梯形板件框架；锻件侧梁上盖板(1-2)分别与锻件侧梁下盖板(1-1)两条腰线部位的中段固连，并成为其倒置等腰梯形的下底边；中心单立板(1-3)沿锻件侧梁下盖板(1-1)的板材宽度中心线布置于由锻件侧梁下盖板(1-1)和锻件侧梁上盖板(1-2)所共同合围形成的倒置等腰梯形框架内部，锻件侧梁下盖板(1-1)、锻件侧梁上盖板(1-2)、中心单立板(1-3)三者共同形成横断面为工字钢的承力结构，且中心单立板(1-3)与倒置等腰梯形框架内部的四个面一一对应垂直连接；斜向过度连接座(1-7)的上端板为呈钝角的弯折板件(1-7-1)，弯折板件(1-7-1)的水平段与锻件侧梁下盖板(1-1)的下盖板腰线上段(1-1-1)通过筋板固连，弯折板件(1-7-1)的斜段与锻件侧梁上盖板(1-2)的上端面固连，弯折板件(1-7-1)、下盖板腰线上段(1-1-1)、锻件侧梁上盖板(1-2)共同合围形成一个近似的平行四边形框架结构；斜向过度连接座(1-7)的平行四边形框架结构内部设有与中心单立板(1-3)共面的垂向加强筋板(1-7-2)；在锻件侧梁上盖板(1-2)上对应锻件侧梁(1)质心中轴线的位置设有锻件空簧安装管座(1-2-1)，两个斜向过度连接座(1-7)以锻件空簧安装管座(1-2-1)为轴线旋转对称布置；在其中一个垂向加强筋板(1-7-2)的端面上设有与其垂直固连的锻件横向减振器座(1-7-3)；位于中心单立板(1-3)一侧的锻件侧梁上盖板(1-2)上，左右对称地设有两个锻件制动器吊座(1-6)；位于中心单立板(1-3)另一侧的锻件侧梁上盖板(1-2)上，左右对称地设有两个平衡杆座孔(1-2-2)；锻件帽筒(1-4)与斜向过度连接座(1-7)的外端固连并一体成型，两个锻件帽筒(1-4)彼此镜像对称布置在同一锻件侧梁(1)的两侧端部，每个锻件帽筒(1-4)的远端外侧壁上均固连有一个对应的锻件垂向减振器吊座(1-5)；两个锻件横梁管连接座(1-8)镜像对称地垂直贯穿并固连于中心单立板(1-3)的中部；多个锻件铣削残留筋板(1-9)均两两一组，每一组锻件铣削残留筋板(1-9)均成双成对地垂直固连于中心单立板(1-3)或垂向加强筋板(1-7-2)的两个侧壁端面上；位于垂向加强筋板(1-7-2)上的每个锻件铣削残留筋板(1-9)，其两端均与弯折板件(1-7-1)和下盖板腰线上段(1-1-1)分别连接；位于中心单立板(1-3)中心线两侧的两组锻件铣削残留筋板(1-9)，其两端与锻件侧梁下盖板(1-1)和锻件侧梁上盖板(1-2)均分别连接；位于中心单立板(1-3)上的其余多组锻件铣削残留筋板(1-9)则均以对应的一个锻件横梁管连接座(1-8)为中心并呈放射线状将锻件横梁管连接座(1-8)与锻件侧梁上盖板(1-2)或锻件侧梁下盖板(1-1)连接起来；锻件横梁管连接座(1-8)的端部设有接口法兰盘(1-8-1)；所述两个锻件侧梁(1)平行布置于纵置式电机外壳(2)的两侧，其二者以通过动力转向架质心的垂向中心线旋转对称布置，且其二者各自的平衡杆座孔(1-2-2)彼此相对；每两个互为镜像布置的外壳侧梁连接柱(10)共同构成一组，且其二者的邻近端均沿纵置式电机外壳(2)中段的同一条水平直径垂直固连于纵置式电机外壳(2)的外径侧壁上，每个外壳侧梁连接柱(10)的另一端均与两个锻件侧梁(1)上各自的一个对应的锻件横梁管连接座(1-8)通过螺栓同轴固连；所述牵引座固定及减振机构(6)固连于纵置式电机外壳(2)中段的上部，其用于将两个侧梁平衡连杆(5)和中心牵引座机构(4)分别与纵置式电机外壳(2)连接固定；中心牵引座机构(4)的下部通过其悬挂式纵向牵引缓冲拉杆(4-5)与牵引座固定及减振机构(6)连接；两个二系横向减振器(18)彼此反向布置，其二者以中心牵引座机构(4)的垂向旋转中心线为轴，旋转对称地固连于中心牵引座机构(4)的前、后两端；每个二系横向减振器(18)的另一端分别通过橡胶节点与两个锻件侧梁(1)上各自的一个对应的锻件横向减振器座(1-7-3)固连；两个侧梁平衡连杆(5)彼此平行且相对布置，每个侧梁平衡连杆(5)的中段均与牵引座固定及减振机构(6)固连，每个侧梁平衡连杆(5)的两端分别与两个锻件侧梁(1)上各自的一个对应的平衡杆座孔(1-2-2)轴连；所述两个组合式连接座(7)以纵置式电机外壳(2)的轴线为对称轴互为镜像布置，其用于将门字型抗侧滚扭杆机构(17)两端的下部、两个二系垂向减振器(16)和两个抗蛇行减振器(15)以镜像对称的方式与两个锻件侧梁(1)的外侧分别固连；每个组合式连接座(7)均与一个对应锻件侧梁(1)外侧的两个锻件横梁管连接座(1-8)通过螺栓同轴固连；抗蛇行减振器(15)的一端与一个对应的组合式连接座(7)固连，抗蛇行减振器(15)的另一端用于同车体钢结构的下端面通过铰轴座转动连接；门字型抗侧滚扭杆机构(17)两端的下部分别与两个组合式连接座(7)一一对应且垂直固连；每个二系垂向减振器(16)的下部均与一个对应的组合式连接座(7)垂直固连，且每个二系垂向减振器(16)的上部均通过一个悬臂式橡胶节点(17-3)与一个对应的车体安装集成座(17-4)固定连接；所述每个轮对内置式一系悬挂轴箱装置(3)均用于将一一对应的一个一系钢弹簧(13)和一个一系垂向减振器(14)以悬挂的方式安装在一个对应的锻件帽筒(1-4)下方；每个一系垂向减振器(14)的上端均与一个对应的锻件垂向减振器吊座(1-5)转动连接，一系垂向减振器(14)的下端与其对应的轮对内置式一系悬挂轴箱装置(3)的外端转动连接；每个一系钢弹簧(13)的上端均插入一个对应的锻件帽筒(1-4)内部，并与其同轴连接；每个一系钢弹簧(13)的下端均固连于一个对应的轮对内置式一系悬挂轴箱装置(3)上；每个齿轮箱(19)均与一个轮对(20)上的车轴同轴固连，其用于向轮对(20)提供旋转驱动力；每个轮对(20)车轴的两端均分别与一个对应轮对内置式一系悬挂轴箱装置(3)的内置轴承转动连接；每个制动夹钳单元(9)均固连于一个对应的锻件制动器吊座(1-6)下方，并布置于一片对应车轮的两侧，每个空气弹簧(8)分别与一个对应锻件侧梁(1)上的锻件空簧安装管座(1-2-1)同轴固连。 2.如权利要求1所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述牵引座固定及减振机构(6)包括芯轴牵引拉杆座(6-1)、两个横向橡胶止挡座(6-2)和四个平衡杆中段固定座(6-3)，四个平衡杆中段固定座(6-3)共面，其四者的下端均与纵置式电机外壳(2)的径向外侧壁固连，且其四者两两一组关于纵置式电机外壳(2)的垂向轴线中垂面镜像对称；芯轴牵引拉杆座(6-1)垂直固连于纵置式电机外壳(2)径向外侧壁的顶部，且芯轴牵引拉杆座(6-1)到纵置式电机外壳(2)质心的水平距离为41；两个横向橡胶止挡座(6-2)关于纵置式电机外壳(2)的垂向轴线中垂面镜像对称，每个横向橡胶止挡座(6-2)上均设有一个彼此相对的横向橡胶止挡块(6-2-1)；每个外壳侧梁连接柱(10)均位于一个对应的平衡杆中段固定座(6-3)的下方；所述侧梁平衡连杆(5)包括固连于其连杆中段的两个平衡杆耳板(5-1)和位于其连杆两端的平衡杆轴座(5-2)，两个平衡杆耳板(5-1)彼此平行且镜像对称；每个侧梁平衡连杆(5)的中段均分别通过两个平衡杆耳板(5-1)与关于纵置式电机外壳(2)的垂向轴线中垂面镜像对称的两个平衡杆中段固定座(6-3)分别固连。 3.如权利要求2所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述门字型抗侧滚扭杆机构(17)包括水平横杆(17-1)、两个抗侧滚扭杆立柱(17-2)、两个悬臂式橡胶节点(17-3)和两个车体安装集成座(17-4)，悬臂式橡胶节点(17-3)的两端均设有悬臂座轴孔，水平横杆(17-1)的两端分别与一个对应的车体安装集成座(17-4)固连；两个悬臂式橡胶节点(17-3)分别固连于一个对应的车体安装集成座(17-4)相对端面，且悬臂式橡胶节点(17-3)的根部与水平横杆(17-1)固连；每个抗侧滚扭杆立柱(17-2)的上端均与一个对应悬臂式橡胶节点(17-3)的悬垂端固连；门字型抗侧滚扭杆机构(17)的两个抗侧滚扭杆立柱(17-2)下端分别与一个对应的组合式连接座(7)固连；车体安装集成座(17-4)的上端用于同车体钢结构的下端面固连。 4.如权利要求3所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述组合式连接座(7)包括组合基座(7-1)、两个横梁管对接座(7-2)、抗蛇行减振器座(7-3)、二系垂向减振器座(7-4)和抗侧滚扭杆座(7-5)，两个横梁管对接座(7-2)彼此平行地固连于组合基座(7-1)同一侧壁上，抗蛇行减振器座(7-3)的下端垂直固连于组合基座(7-1)的中段；二系垂向减振器座(7-4)固连于组合基座(7-1)上与横梁管对接座(7-2)相对的另一侧壁的中段上，抗侧滚扭杆座(7-5)与二系垂向减振器座(7-4)毗邻且平行的固连于组合基座(7-1)的端部，且抗侧滚扭杆座(7-5)与抗蛇行减振器座(7-3)分别位于组合基座(7-1)中心的两侧；所述每个组合式连接座(7)均通过其两个横梁管对接座(7-2)与一个对应锻件侧梁(1)外侧的锻件横梁管连接座(1-8)由螺栓固定连接；门字型抗侧滚扭杆机构(17)两端的每个抗侧滚扭杆立柱(17-2)下部均分别与一个对应的抗侧滚扭杆座(7-5)垂直固连；每个二系垂向减振器(16)的下部均与一个对应的二系垂向减振器座(7-4)垂直固连。 5.如权利要求4所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述轮对内置式一系悬挂轴箱装置(3)包括卡箍式轴箱(3-1)、轴箱外端垂向减振器座(3-2)、轴箱顶部一系弹簧定位座(3-3)、卡箍侧梁衔接轴座(3-4)、卡箍侧梁连杆(3-5)和卡箍悬挂轴座(3-6)，轴箱顶部一系弹簧定位座(3-3)的下方与卡箍式轴箱(3-1)径向外侧壁的顶部垂直固连；轴箱外端垂向减振器座(3-2)和卡箍侧梁衔接轴座(3-4)分别固连于卡箍式轴箱(3-1)径向外侧壁的左、右两侧；卡箍侧梁连杆(3-5)的两端分别与卡箍侧梁衔接轴座(3-4)以及卡箍悬挂轴座(3-6)轴连；每个轮对内置式一系悬挂轴箱装置(3)上的卡箍悬挂轴座(3-6)均与一个对应的锻件侧梁下盖板(1-1)固连，每个卡箍侧梁连杆(3-5)均与一个对应一系垂向减振器(14)的下部轴连；每个轴箱顶部一系弹簧定位座(3-3)的上端均与一个对应一一系钢弹簧(13)的底部同轴固连。 6.如权利要求5所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述卡箍式轴箱(3-1)包括半环形下卡箍(3-1-1)、半环形上卡箍(3-1-2)和轮轴轴承；半环形下卡箍(3-1-1)和半环形上卡箍(3-1-2)彼此扣合并共同形成轴箱腔体，轴箱腔体的内侧壁与轮轴轴承的轴承外圈同轴固连；轴箱顶部一系弹簧定位座(3-3)是带有弹簧定位芯轴的圆盘结构，其圆盘下部垂直固连于半环形上卡箍(3-1-2)径向外侧壁的顶部，且轴箱顶部一系弹簧定位座(3-3)芯轴的轴线垂直于卡箍式轴箱(3-1)的卡箍轴线；所述位于同一个锻件侧梁(1)两侧的两个卡箍侧梁衔接轴座(3-4)，其二者的中心连线与该锻件侧梁(1)上两个锻件横梁管连接座(1-8)的中心连线重合。 7.如权利要求6所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述中心牵引座机构(4)包括牵引座连接盘(4-1)、前悬臂座(4-2)、后悬臂座(4-3)中心牵引拉杆座(4-4)和悬挂式纵向牵引缓冲拉杆(4-5)，中心牵引拉杆座(4-4)垂直固连于牵引座连接盘(4-1)的底部中心，前悬臂座(4-2)和后悬臂座(4-3)分别与牵引座连接盘(4-1)的前、后侧壁端面固连；悬挂式纵向牵引缓冲拉杆(4-5)的一端通过橡胶节点与芯轴牵引拉杆座(6-1)固连，另一端通过橡胶节点与中心牵引拉杆座(4-4)固连；两个二系横向减振器(18)彼此反向布置，其二者以牵引座连接盘(4-1)的垂向旋转中心线为轴，旋转对称地分别与前悬臂座(4-2)和后悬臂座(4-3)固连；所述牵引座连接盘(4-1)的垂向旋转中心线与牵引座固定及减振机构(6)的垂向旋转中心线重合，中心牵引拉杆座(4-4)的底部与纵置式电机外壳(2)之间留有空隙，且中心牵引拉杆座(4-4)的左、右两侧分别受到一个对应的横向橡胶止挡块(6-2-1)的碰撞缓冲和限位。 8.如权利要求7所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述锻件侧梁下盖板(1-1)与水平面的夹角α1的夹角取值范围是40°至50°，其最佳值为45°；卡箍侧梁衔接轴座(3-4)与卡箍式轴箱(3-1)二者的中心连线与水平面所成锐角α2的夹角取值范围是12°至15°，其最佳值为13°；中心单立板(1-3)的梯形的高度值是锻件侧梁下盖板(1-1)梯形高度值的65％。 9.如权利要求8所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述锻件侧梁(1)上的全部锻件侧梁下盖板(1-1)、锻件侧梁上盖板(1-2)、中心单立板(1-3)、两个锻件帽筒(1-4)、两个锻件垂向减振器吊座(1-5)、两个锻件制动器吊座(1-6)、两个斜向过度连接座(1-7)、两个锻件横梁管连接座(1-8)和多个锻件铣削残留筋板(1-9)结构，均分别由初始的一整块锻造钢材毛坯件，经多步铣削或钻孔的机加工工序处理制造生成。 10.如权利要求9所述的电机纵置式模块化动力转向架，其特征在于：所述锻件侧梁下盖板(1-1)、锻件侧梁上盖板(1-2)、中心单立板(1-3)、两个锻件帽筒(1-4)和锻件铣削残留筋板(1-9)的板件厚度均为20至30mm，其最佳值为25mm。
所属类别：	发明专利