一種轉向架的製作方法
2023-05-07 18:25:36
一種轉向架的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種轉向架，通過將永磁電機直接安裝在獨立旋轉車輪外側，直接驅動車輪轉動的方式，使轉向架不再需要齒輪傳動裝置，大大簡化了轉向架結構，實現了轉向架的輕量化，減少了磨耗，降低了噪聲以及維修成本；由於採用了獨立旋轉車輪的設計，所以不再需要傳統的輪對結構，使轉向架結構更適合低地板輕軌車輛。
【專利說明】一種轉向架
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及城市軌道交通【技術領域】，特別涉及一種轉向架。
【背景技術】
[0002]近年來隨著永磁材料成本的降低和性能的提高，永磁同步電機憑藉其高效率和高功率密度的特點，引起了軌道車輛牽引系統開發者的密切關注，各發達國家均在積極開展永磁電機直接驅動系統的研究。而國內目前在這一領域的研究還停留在原理研究及結構分析的層面。
[0003]傳統技術需要在電機和輪對之間安裝齒輪傳動裝置，這增加了驅動系統的傳遞損耗，也增加了噪聲汙染及維修成本。目前現有技術中有一種直接驅動轉向架，通過永磁電機直接驅動輪對。該轉向架將永磁電機直接安裝在車軸表面，通過定子和轉子的電磁作用直接驅動輪對旋轉。由於該轉向架將電機直接彈性或非彈性的懸掛在車軸上，電機質量完全是簧下質量，簧下質量對輪軌垂向和橫向動作作用力有較大影響，簧下質量過重會造成較大的衝擊振動，因此電機質量在一定程度上制約了該技術的發展。此外，該技術的永磁電機直接安裝在車軸上，決定了這種轉向架需要採用傳統輪對，而由於傳統輪對有車軸的存在，因此車廂地板高度不可能做得很低不適合實現輕軌車輛的低地板化。
[0004]當今城市人口密度急劇上升帶來了很大的交通壓力，尤其對於經濟發展較快的一線城市來說，緩解公共運輸壓力的需求與日俱增。在城市道路交通難以提供更多空間的情況下，大力發展城市軌道交通設施成為了緩解城市交通壓力的最有效手段。而現有的轉向架技術由於簧下質量過重或者結構上難以實現低地板化等原因，在一定程度上制約了城市軌道交通的發展，因此，對於更加先進的適合低地板輕軌車輛的轉向架技術的需求也就愈發的迫切。
實用新型內容
[0005]本實用新型為了解決上述問題，提出了一種轉向架，通過使用永磁電機直接驅動輪轂實現了車輛轉向架的輕量化和低地板化。
[0006]本實用新型具體內容如下:
[0007]—種轉向架，利用永磁電機直接驅動獨立旋轉車輪轉動，包括:
[0008]構架、軸橋、獨立旋轉車輪、永磁電機；
[0009]軸橋在所述構架下，與所述構架在垂直方向通過一系懸掛連接；
[0010]獨立旋轉車輪通過軸承連接在軸橋兩端；
[0011]永磁電機在所述獨立旋轉車輪外側與所述獨立旋轉車輪連接，直接驅動所述獨立旋轉車輪轉動。
[0012]其中，優選的，所述永磁電機包括定子和轉子，所述定子與構架直接相連，所述轉子通過柔性聯軸節與所述獨立旋轉車輪相連。
[0013]優選的，所述轉向架還包括:接地裝置，所述接地裝置在軸橋與所述獨立旋轉車輪連接處下方，一端固定在軸橋上，另一端與所述獨立旋轉車輪做非固定連接。
[0014]優選的，所述轉向架還包括:一系縱向定位裝置，所述一系縱向定位裝置包括兩組左右對稱的帶橡膠關節的單拉杆，所述拉杆一端固定在軸橋上，另一端固定在構架上。
[0015]優選的，所述轉向架還包括:二系懸掛，所述二系懸掛位於構架上方，垂向連接構架與車體。
[0016]優選的，所述轉向架還包括:牽引裝置，所述牽引裝置包括兩組左右對稱的帶橡膠關節的單拉杆，所述拉杆一端固定在構架上，另一端固定在車體上。
[0017]優選地，所述軸承包括:圓錐軸承。
[0018]相對於現有技術，本實用新型的有益效果是:本實用新型使用永磁電機直接驅動車輪，去掉了電機與輪對之間的齒輪傳動裝置，大大簡化了轉向架結構，實現了轉向架的輕量化，減少了磨耗，降低了噪聲以及維修成本；由於本實用新型採用的是輪轂永磁電機直接驅動，將永磁電機安裝在輪轂外側，並懸掛於構架下，不僅使得簧下質量降低，且不再需要傳統的輪對結構，使轉向架結構更適合低地板輕軌車輛。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本實用新型實施例側視圖；
[0021]圖2為本實用新型實施例俯視圖；
[0022]圖3為本實用新型實施例主視圖；
[0023]圖4為本實用新型實施例局部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本實用新型方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0025]本實用新型第一實施例:
[0026]如圖1所示，本實用新型實施例採用適合低地板車輛的獨立旋轉車輪構架1，在構架下安裝軸橋2，獨立旋轉車輪3通過軸承連接在軸橋兩端，永磁電機4安裝在車輪外側，永磁電機外殼(定子)與構架相連，永磁電機轉子通過聯軸節5與獨立旋轉車輪3連接,直接驅動獨立旋轉車輪轉動。
[0027]在實際應用中，轉向架往往不僅包括車輪、軸橋、永磁電機與構架，還需要使用懸掛裝置、牽引裝置等以實現轉向架的應用功能；此外，各個部件之間在確定了上述實施例所述的連接關係的基礎上，還存在一些具體連接方式的優選方案，因此提供本實用新型第二實施例:[0028]如圖1所示，本實用新型實施例採用適合低地板車輛的獨立旋轉車輪構架1，在構架下安裝軸橋2 ；
[0029]如圖3所示，構架I的下方連接有一系懸掛6 ；
[0030]結合圖2、圖3可知,橋軸2與構架I在垂向和橫向通過一系懸掛6連接；
[0031]優選的，所述一系懸掛6採用橡膠錐彈簧，起到彈性定位及減振的作用；
[0032]優選的，如圖2所示，懸掛一根軸橋可以使用對稱的兩對橡膠錐彈簧。
[0033]如圖2所示，軸橋2與構架I在縱向通過一系縱向定位裝置7連接，一系縱向定位裝置7採用兩組對稱的帶橡膠關節的拉杆，一端連接在軸橋上，另一端連接在構架上，用以實現構架與軸橋之間的縱向牽弓丨力傳遞。
[0034]由，圖1、圖4可知，獨立旋轉車輪3通過軸承連接在軸橋兩端；使用的軸承優選的可以包括滾動軸承，使用的車輪優選的可以包括彈性車輪；
[0035]如圖1所示，永磁電機4安裝在獨立旋轉車輪3外側，外殼(定子)的上端與構架相連，電機轉子通過聯軸節5與獨立旋轉車輪3連接直接驅動獨立旋轉車輪轉動，使用的聯軸節5為柔性聯軸節；
[0036]如圖1、圖4所示，獨立旋轉車輪3與軸橋2的連接處靠下側，安裝有接地裝置8，接地裝置固定在橋軸2上與獨立旋轉車輪3做非固定相連，以確保在不影響車輪轉動的同時使電流可以不通過車軸直接經車輪傳遞給地面；
[0037]如圖2所示，在構架上方，裝有二系懸掛9，所述二系懸掛9優選的包括由鋼彈簧(或橡膠彈簧)和橡膠止擋組件構成，起到構架與車體之間的彈性連接和減振作用；
[0038]如圖3所示，所述二系懸掛9優選的固定在構架上方，同側兩個電機之間的位置。
[0039]如圖2所示，車體與構架間安裝有牽引裝置10，具體可以安裝在構架中間部位，構架上方的位置，該牽引裝置是左右對稱的兩組帶橡膠關節的單位拉杆，所述拉杆一端與構架相連，另一端與車體相連，用以實現車體與轉向架之間的縱向牽引力傳遞。
[0040]需要說明的是，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0041]對於系統實施例而言，由於其基本對應於方法實施例，所以相關之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所描述的系統實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性勞動的情況下，即可以理解並實施。
[0042]以上所述僅是本實用新型的【具體實施方式】，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新 型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種轉向架，其特徵在於，利用永磁電機直接驅動獨立旋轉車輪轉動，包括: 構架、軸橋、獨立旋轉車輪、永磁電機； 軸橋在所述構架下，與所述構架在垂向和橫向通過一系懸掛連接； 獨立旋轉車輪通過軸承連接在軸橋兩端； 永磁電機在所述獨立旋轉車輪外側與所述獨立旋轉車輪連接，直接驅動所述獨立旋轉車輪轉動。
2.根據權利要求1所述的轉向架，其特徵在於，所述永磁電機包括定子和轉子，所述定子與構架直接相連，所述轉子通過柔性聯軸節與所述獨立旋轉車輪相連。
3.根據權利要求1所述的轉向架，其特徵在於，還包括:接地裝置，所述接地裝置在軸橋與所述獨立旋轉車輪連接處下方，一端固定在軸橋上，另一端與所述獨立旋轉車輪做非固定連接。
4.根據權利要求1所述的轉向架，其特徵在於，還包括:一系縱向定位裝置，所述一系縱向定位裝置包括兩組左右對稱的帶橡膠關節的單拉杆，所述拉杆一端固定在軸橋上，另一端固定在構架上。
5.根據權利要求1所述的轉向架，其特徵在於，還包括:二系懸掛，所述二系懸掛位於構架上方，垂向連接構架與車體； 所述二系懸掛包括鋼彈簧與橡膠止擋組件的組合，或橡膠彈簧與橡膠止擋組件的組口 ο
6.根據權利要求1所述的轉向架，其特徵在於，還包括:牽引裝置，所述牽引裝置包括兩組左右對稱的帶橡膠關節的單拉杆，所述拉杆一端固定在構架上，另一端固定在車體上。
7.根據權利要求1到6任意一項所述的轉向架，其特徵在於，所述一系懸掛包括:橡膠維彈黃。
8.根據權利要求1到6任意一項所述的轉向架，其特徵在於，所述軸承包括:圓錐軸承。
9.根據權利要求1到6任意一項所述的轉向架，其特徵在於，所述獨立旋轉車輪包括:彈性獨立旋轉車輪。
【文檔編號】B61F5/04GK203439048SQ201320312960
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年5月31日 優先權日:2013年5月31日
【發明者】陳國勝, 索建國, 陳喜紅, 謝加輝, 陶功安 申請人:南車株洲電力機車有限公司