一种低地板列车独立轮对转向架径向导向装置

1.本发明涉及铁路机车车辆的技术领域，尤其涉及一种低地板列车独立轮对转向架径向导向装置。


背景技术：

2.发展快速轨道交通能够有效改善城市交通拥堵，低地板列车由于无需高站台、方便上下客、造价经济等原因成为大中型城市发展轨道交通的首要选择。目前，国内外在实现客室的低地板方面都倾向于采用独立旋转车轮转向架技术，此技术去掉了车轮轴，将左右车轮解耦，从而使车体贯通，并且独立轮的位置和直径不会影响低地板的布置。
3.独立轮对转向架车辆可以运行在较高速度下，但是理论上不存在纵向蠕滑力和蠕滑力矩，因此独立轮对对中和导向的能力不足，轮缘磨损严重，脱轨隐患增加，为了克服上述缺点，常常需要设计专门的转向架或者采取特殊的导向措施。
4.转向架本身结构复杂紧凑，考虑导向问题更是会增加其设计难度，对于已经生产的独立轮对转向架，要求尽量不再做重大改动，因此，有必要结合独立轮对转向架的结构特点，除了降低转向架本身设计难度，还避免对已经投入运行的转向架做复杂的改动。为此本发明提供一种低地板列车独立轮对转向架径向导向装置。


技术实现要素：

5.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
6.鉴于上述现有低地板列车独立轮对转向架不存在纵向蠕滑力和蠕滑力矩，因此缺乏直线对中和曲线导向能力，过曲线时冲角过大，轮缘磨损严重的问题，提出了本发明。
7.因此，本发明目的是提供一种低地板列车独立轮对转向架径向导向装置。
8.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：安装单元，包括转向架本体、设置于所述转向架本体两端的两个轴桥装置，以及设置于两个所述轴桥装置两侧的独立轮；以及，导向单元，包括设置于两个所述轴桥装置之间的两个导向组件。
9.作为本发明所述低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的一种优选方案，其中：所述转向架本体包括水平设置于两侧的两个侧梁、设置于两个所述侧梁两端的端梁，以及设置于两个所述侧梁中间的横梁。
10.作为本发明所述低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的一种优选方案，其中：所述端梁两侧的两个独立轮组成独立轮对。
11.作为本发明所述低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的一种优选方案，其中：两个所述轴桥装置分别设置于两个所述端梁内侧，所述轴桥装置包括两个轴箱、设置于两个所述轴箱上的轴桥本体，以及设置于所述轴箱与所述独立轮之间的短轴。
12.作为本发明所述低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的一种优选方案，其
中：所述导向组件包括设置于二个所述轴桥本体与所述横梁之间的四个连接部，以及交叉设置于四个所述连接部之间的两个耦合部。
13.作为本发明所述低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的一种优选方案，其中：所述连接部包括设置于所述轴桥本体上的第一支座、设置于所述横梁上的第二支座、设置于所述第一支座与所述第二支座之间的拉杆和连杆；所述拉杆两端分别与所述第一支座和所述连杆连接，所述连杆中端与所述第二支座连接。
14.作为本发明所述低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的一种优选方案，其中：所述第一支座包括设置于所述轴桥本体上的第一座体，以及设置于所述第一座体中间的第一球铰安装槽；所述拉杆包括第一杆体，以及设置于所述第一杆体两端的球铰轴，其中一个所述球铰轴与所述第一球铰安装槽配合，另一个所述球铰轴与所述连杆配合。
15.作为本发明所述低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的一种优选方案，其中：所述第二支座包括设置于所述横梁上第二座体、设置于所述第二座体中间的安装槽，以及设置于所述第二座体上，且穿过所述安装槽的第一销轴孔。
16.作为本发明所述低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的一种优选方案，其中：所述连杆包括呈圆弧型的第二杆体、设置于所述第二杆体一端，且与所述球铰轴配合的第二球铰安装槽、设置于所述第二杆体另一端的，且与所述耦合部配合的第二销轴孔，以及设置于所述第二杆体中间的，且与所述第一销轴孔配合的第三销轴孔。
17.作为本发明所述低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的一种优选方案，其中：所述耦合部包括两端弯折的第三杆体，设置于所述第三杆体两端的第四销轴孔，两个所述第四销轴孔分别与两个处于交叉位置的所述连杆配合。
18.作为本发明所述低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的一种优选方案，其中：两个所述第三杆体分别位于所述横梁两侧。
19.本发明的有益效果：四个连接部和交叉设置的两个耦合部，将前后两个独立轮对连接，通过借助左、右车轮重力复原力产生的回转力矩，提高低地板列车在直线路段运行时的自动对中能力和曲线路段运行时的自动导向能力，减轻轮轨摩擦，降低车辆脱轨风险。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
21.图1为本发明低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的整体结构示意图。
22.图2为图1中a区域放大图。
23.图3为本发明低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的第一支座结构示意图。
24.图4为本发明低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的第二支座结构示意图。
25.图5为本发明低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的拉杆结构示意图。
26.图6为本发明低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的连杆结构示意图。
27.图7为本发明低地板列车独立轮对转向架径向导向装置的耦合部结构示意图。
具体实施方式
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
29.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
30.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
31.再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
32.实施例1
33.参照图1-2和图7，为本发明第一个实施例，提供了一种低地板列车独立轮103对转向架径向导向装置，此装置包括安装单元100，包括转向架本体101、设置于转向架本体101两端的两个轴桥装置102，以及设置于两个轴桥装置102两侧的独立轮103。
34.转向架本体101包括水平设置于转向架本体101两侧的两个侧梁101a、设置于两个侧梁101a两端的端梁101b，以及设置于两个侧梁101a中间的横梁101c，端梁101b两侧的两个独立轮103组成独立轮103对。
35.其中，两个轴桥装置102分别设置于两个端梁101b内侧，轴桥装置102包括两个轴箱102a、设置于两个轴箱102a上的轴桥本体102b，以及设置于轴箱102a与独立轮103之间的短轴102c，轴桥本体102b与转向架本体101之间通过一系悬挂系统与构架连接。
36.导向单元200，包括设置于两个轴桥装置102之间的两个导向组件201，导向组件201包括设置于二个轴桥本体102b与横梁101c之间的四个连接部201a，四个连接部201a分别靠近二个轴桥本体102b端部，以及交叉设置于四个连接部201a之间的两个耦合部201b。
37.连接部201a包括设置于轴桥本体102b上的第一支座201a-1、设置于横梁101c上的第二支座201a-2、设置于第一支座201a-1与第二支座201a-2之间的拉杆201a-3和连杆201a-4；拉杆201a-3两端分别与第一支座201a-1和连杆201a-4球铰链连接，连杆201a-4中端与第二支座201a-2铰链连接，拉杆201a-3通过球铰链连接共有六个自由度，连杆201a-4的摆动方向是两端前后摆动。
38.耦合部201b包括两端弯折的第三杆体201b-1，设置于第三杆体201b-1两端的第四销轴孔201b-2，两个第四销轴孔201b-2分别与两个处于交叉位置的连杆201a-4配合。
39.使用过程中，独立轮103对在行驶过程中，前方左、右车轮重力复原力产生的回转力矩，通过拉杆201a-3、连杆201a-4以及第三杆体201b-1传递至后方的独立轮103对，实现前后轮对的反向摇头，提高低地板列车在直线路段运行时的自动对中能力和曲线路段运行时的自动导向能力，减轻轮轨摩擦，降低车辆脱轨风险。
40.实施例2
41.参照图1-7，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：第一支座201a-1包括设置于轴桥本体102b上的第一座体201a-11，第一座体201a-11与轴桥本体
102b之间焊接，以及设置于第一座体201a-11中间的第一球铰安装槽201a-12；
42.第二支座201a-2包括设置于横梁101c上第二座体201a-21，第二座体201a-21与横梁101c焊接、设置于第二座体201a-21中间的安装槽201a-22，以及设置于第二座体201a-21上，且穿过安装槽201a-22的第一销轴孔201a-23；
43.拉杆201a-3包括第一杆体201a-31，以及设置于第一杆体201a-31两端的球铰轴201a-32，其中一个球铰轴201a-32与第一球铰安装槽201a-12配合，将第一杆体201a-31一端安装在第一底座上，另一个球铰轴201a-32与连杆201a-4配合。
44.连杆201a-4包括呈圆弧型的第二杆体201a-41、设置于第二杆体201a-41一端，且与球铰轴201a-32配合的第二球铰安装槽201a-42、设置于第二杆体201a-41另一端的，且与耦合部201b中的第三杆体201b-1配合的第二销轴孔201a-43，第二销轴孔201a-43与第四销轴孔201b-2配合，彼此之间通过插入销轴，将第二杆体201a-41和第三杆体201b-1铰链连接，以及设置于第二杆体201a-41中间的，且与第一销轴孔201a-23配合的第三销轴孔201a-44，第一销轴孔201a-23与第三销轴孔201a-44配合，彼此之间通过插入销轴，将第二杆体201a-41与第二底座铰链连接在一起；
45.第一杆体201a-31通过两端的球铰轴201a-32，其两端各有六个自由度，第二杆体201a-41的摆动方向为端部左右摆动，第三杆体201b-1的摆动方向为端部左右摆动。
46.其余结构与实施例1的结构相同。
47.使用过程中，独立轮103对在行驶过程中，前方左、右车轮重力复原力产生的回转力矩，通过第一杆体201a-31、第二杆体201a-41以及第三杆体201b-1，将产生的回转力矩传递至后方的独立轮103对，实现前后轮对的反向摇头，提高低地板列车在直线路段运行时的自动对中能力和曲线路段运行时的自动导向能力，减轻轮轨摩擦，降低车辆脱轨风险。
48.实施例3
49.参照图1-7，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于第二个实施例的是：两个第三杆体201b-1分别位于横梁101c两侧，两个第三杆体201b-1位于横梁101c的上下两侧，使得两个第三杆体201b-1错开，且整体规格尺寸一致，能标准化生产。
50.其余结构与实施例2的结构相同。
51.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种低地板列车独立轮对转向架径向导向装置，其特征在于：包括，安装单元(100)，包括转向架本体(101)、设置于所述转向架本体(101)两端的两个轴桥装置(102)，以及设置于两个所述轴桥装置(102)两侧的独立轮(103)；以及，导向单元(200)，包括设置于两个所述轴桥装置(102)之间的两个导向组件(201)。2.根据权利要求1所述的低地板列车独立轮(103)对转向架径向导向装置，其特征在于：所述转向架本体(101)包括水平设置于的两个侧梁(101a)、设置于两个所述侧梁(101a)两端的端梁(101b)，以及设置于两个所述侧梁(101a)中间的横梁(101c)，所述端梁(101b)两侧的两个独立轮(103)组成独立轮(103)对。3.根据权利要求2所述的低地板列车独立轮(103)对转向架径向导向装置，其特征在于：两个所述轴桥装置(102)分别设置于两个所述端梁(101b)内侧，所述轴桥装置(102)包括两个轴箱(102a)、设置于两个所述轴箱(102a)上的轴桥本体(102b)，以及设置于所述轴箱(102a)与所述独立轮(103)之间的短轴(102c)。4.根据权利要求3所述的低地板列车独立轮(103)对转向架径向导向装置，其特征在于：所述导向组件(201)包括设置于二个所述轴桥本体(102b)与所述横梁(101c)之间的四个连接部(201a)，以及交叉设置于四个所述连接部(201a)之间的两个耦合部(201b)。5.根据权利要求4所述的低地板列车独立轮(103)对转向架径向导向装置，其特征在于：所述连接部(201a)包括设置于所述轴桥本体(102b)上的第一支座(201a-1)、设置于所述横梁(101c)上的第二支座(201a-2)、设置于所述第一支座(201a-1)与所述第二支座(201a-2)之间的拉杆(201a-3)和连杆(201a-4)；所述拉杆(201a-3)两端分别与所述第一支座(201a-1)和所述连杆(201a-4)连接，所述连杆(201a-4)中端与所述第二支座(201a-2)连接。6.根据权利要求5所述的低地板列车独立轮(103)对转向架径向导向装置，其特征在于：所述第一支座(201a-1)包括设置于所述轴桥本体(102b)上的第一座体(201a-11)，以及设置于所述第一座体(201a-11)中间的第一球铰安装槽(201a-12)；所述拉杆(201a-3)包括第一杆体(201a-31)，以及设置于所述第一杆体(201a-31)两端的球铰轴(201a-32)，其中一个所述球铰轴(201a-32)与所述第一球铰安装槽(201a-12)配合，另一个所述球铰轴(201a-32)与所述连杆(201a-4)配合。7.根据权利要求5所述的低地板列车独立轮(103)对转向架径向导向装置，其特征在于：所述第二支座(201a-2)包括设置于所述横梁(101c)上第二座体(201a-21)、设置于所述第二座体(201a-21)中间的安装槽(201a-22)，以及设置于所述第二座体(201a-21)上，且穿过所述安装槽(201a-22)的第一销轴孔(201a-23)。8.根据权利要求5所述的低地板列车独立轮(103)对转向架径向导向装置，其特征在于：所述连杆(201a-4)包括呈圆弧型的第二杆体(201a-41)、设置于所述第二杆体(201a-41)一端，且与所述球铰轴(201a-32)配合的第二球铰安装槽(201a-42)、设置于所述第二杆体(201a-41)另一端的，且与所述耦合部(201b)配合的第二销轴孔(201a-43)，以及设置于所述第二杆体(201a-41)中间的，且与所述第一销轴孔(201a-23)配合的第三销轴孔(201a-44)。9.根据权利要求5～8任一所述的低地板列车独立轮(103)对转向架径向导向装置，其特征在于：所述耦合部(201b)包括两端弯折的第三杆体(201b-1)，设置于所述第三杆体
(201b-1)两端的第四销轴孔(201b-2)，两个所述第四销轴孔(201b-2)分别与两个处于交叉位置的所述连杆(201a-4)配合。10.根据权利要求9所述的低地板列车独立轮(103)对转向架径向导向装置，其特征在于：两个所述第三杆体(201b-1)分别位于所述横梁(101c)两侧。

技术总结
本发明公开了一种低地板列车独立轮对转向架径向导向装置，包括安装单元，包括转向架本体、设置于所述转向架本体两端的两个轴桥装置，以及设置于两个所述轴桥装置两侧的独立轮；以及，导向单元，包括设置于两个所述轴桥装置之间的两个导向组件。该低地板列车独立轮对转向架径向导向装置，四个连接部和交叉设置的两个耦合部，将前后两个独立轮对连接，通过借助左、右车轮重力复原力产生的回转力矩，提高低地板列车在直线路段运行时的自动对中能力和曲线路段运行时的自动导向能力，减轻轮轨摩擦，降低车辆脱轨风险。降低车辆脱轨风险。降低车辆脱轨风险。


技术研发人员：张岩岩 杨新文 陈德文 曲萌飞 杨彦超 刘飞 于森
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2022.12.07
技术公布日：2023/5/30