一种米轨转向架

1.本发明涉及铁路轨道领域，尤其涉及一种米轨转向架。


背景技术：

2.米轨铁路是指轨距为1米的窄轨铁路，由于占地面积相对较小，拥有更低的制造成本。米轨铁路广泛分布在世界各地，特别是在马来西亚、泰国、越南等东南亚国家广泛应用。
3.米轨铁路转向架由于受到轨距的影响，驱动方式一般采用电机与齿轮的驱动方式，这种传统的驱动方式，不但占用的转向架区域较大，而且结构复杂，后续维护也不方便，对成本要求较高的米轨铁路而言，成本也相对较高。在专利文件cn202023166056.4中公开了一种米轨转向架，这种转向架主要用于货运，所以舒适性较差；而在专利文件cn201180043463.0中公开了一种米轨转向架，该转向架结构相对复杂，生产成本高，而且后期不便于维护。针对前述问题，因此，有必要提出一种结构简单、成本更低、舒适性更好、便于后期维护的米轨转向架。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种结构简单、生产成本低、舒适性更好、便于后期维护的米轨转向架。
5.为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
6.提供一种米轨转向架，包括构架和安装在构架上的两处永磁直驱电机，每处永磁直驱电机连接有轮对，永磁直驱电机与永磁直驱电机通过弹性联轴器连接，每对轮对通过两处轴箱体与构架连接，每处轴箱体与构架之间还设置有两处系簧，构架还设置有若干与轮对配合的制动夹钳。
7.进一步地，构架包括有中部主梁、两处边侧主梁和两处边侧连接梁，每处中部主梁焊接固定在两处边侧主梁之间，两处边侧主梁平行布置，两处边侧主梁的两侧端部通过对应的边侧连接梁连接。
8.进一步地，中部主梁的两侧分别设置有两处电机安装支架，每处电机安装支架上设置有两处电机安装通孔。
9.进一步地，两处边侧主梁上均设置有四处系簧安装支架，系簧安装支架呈圆盘状，系簧安装支架上设置有四处系簧安装通孔；两处边侧连接梁上设置有两处制动器安装支座，制动器安装支座为矩形板，制动器安装支座上设置有四处制动器安装孔。
10.进一步地，中部主梁的中部设置有中心销和心盘，两处边侧主梁上分别设置有旁承，两处旁承对称设置在中心销两侧；心盘包括有矩形底盘，矩形底盘上还设置有限位凸环，心盘的中心位置设置有安装中心销的中心销通孔，矩形底盘的四角处均设置有芯盘安装孔。
11.进一步地，轴箱体上设置有横向的轮轴孔，轮轴孔内固定有车轮轴轴承，轮轴孔的两端分别设置有内轴承盖和外轴承盖，轮轴孔的两侧还设置有竖向的系簧安装孔，系簧安
装孔为沉头盲孔。
12.进一步地，外轴承盖上设置有提吊，提吊上设置有提吊孔，提吊的底部还设置有若干提吊安装孔，提吊通过提吊安装孔内的若干螺钉固定在外轴承盖上；外轴承盖的外围设置有一圈安装外延，外轴承盖上设置有若干外轴承盖安装通孔。
13.进一步地，轮对包括有车轴和两处车轮，车轴与车轮过盈或过度配合；车轴上设置有与弹性联轴器配合的联轴器安装凸环部。
14.进一步地，永磁直驱电机包括有电机壳、转子、定子和空心轴，定子固定在空心轴外部，定子固定在电机壳的内壁上，电机壳的端部设置有与空心轴配合的通孔，电机壳与空心轴之间设置有滚动轴承，轮对与空心轴通过弹性联轴器连接。
15.进一步地，电机壳上设置有两处电机安装端，每处电机安装端上设置有安装端通孔。
16.本发明的有益效果为：
17.本发明采用永磁直驱电机取代了传统的电机和齿轮箱的组合方式，缩短了轴距，使转向架具有更强的曲线通过能力，永磁电机在运行过程中更加节能环保。
18.本发明的转向架轴距小，且使用心盘承载，小曲线通过能力强。
19.本发明的构架作为转向架的主体承载部件，由钢板焊接而成，其上布置各装置接口。焊接构架经济可靠，寿命长，后期免维护。
20.本发明的车轮轴箱组成采用米轨线路适应的车轮轴箱组成结构。
21.本发明的制动夹钳采用踏面制动，能够在保证制动的要求下，实现一定程度上的踏面修型，避免轮对出现多边形故障。
22.本发明的心盘与旁承组成的二系悬挂及中心销，结构简单，维护费用低，方便维护，生产成本低，同时小曲线通过能力大大提升。
23.本发明的结构配置合理、结构简单部件少，生产成本低，而且便于后期维护，维护成本低，适用于目前现存的米轨线路。
附图说明
24.图1为本发明的整体结构示意图一；
25.图2为本发明的整体结构示意图二；
26.图3为图1中局部放大图a；
27.图4为构架的结构示意图一；
28.图5为构架的结构示意图二；
29.图6为轴箱体的结构示意图一；
30.图7为轴箱体的结构示意图二；
31.图8为外轴承盖的结构示意图一；
32.图9为外轴承盖的结构示意图二；
33.图10为永磁直驱电机和轮对的结构示意图；
34.图11为永磁直驱电机和轮对的正视图；
35.图12为图11中的a-a剖视图；
36.图13为轮对的结构示意图；
37.图14为系簧的结构示意图一；
38.图15为系簧的结构示意图二；
39.图16为制动夹钳的结构示意图一；
40.图17为制动夹钳的结构示意图二。
41.图中主要部件符号说明如下：
42.1、构架；11、中部主梁；12、边侧主梁；13、边侧连接梁；14、中心销；15、旁承；16、电机安装支架；17、制动器安装支座；18、系簧安装支架；19、定位钉；10、心盘；
43.2、轴箱体；21、系簧安装孔；22、轮轴孔；23、车轮轴轴承；24、内轴承盖；25、外轴承盖；
44.3、系簧；4、轮对；41、车轮；42、车轴；43、联轴器安装凸环部；
45.5、永磁直驱电机；51、弹性联轴器；52、空心轴；53、转子；54、定子；55、电机壳；56、电机安装端；57、滚动轴承；
46.6、制动夹钳；8、提吊；81、提吊孔；82、提吊安装孔。
具体实施方式
47.下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
48.如图1、2和3所示，米轨转向架包括构架1和安装在构架1上的两处永磁直驱电机5，每处永磁直驱电机5连接有轮对4，永磁直驱电机5与永磁直驱电机5通过弹性联轴器51连接，例如弹性联轴器51可以优选为proe弹性联轴器或者轮胎式联轴器，每对轮对4通过两处轴箱体2与构架1连接。
49.每处轴箱体2与构架1之间还设置有两处系簧3。系簧3也可以替换成橡胶堆弹簧或者圆锥叠层橡胶弹簧，有效的实现了减振能力，系簧、橡胶堆弹簧和圆锥叠层橡胶弹簧本身具有阻尼力，替代了钢弹簧与减振器的连接方式，经济可靠。系簧3还可以替换成锥形簧，锥形簧具有较大的垂直压缩特性和较小的横向剪切特性，起弹性定位、减震和缓冲作用，同时可以消除高频振动，改善振动性能，从而保证车辆的安全和舒适度。例如产品型号0030020、0030087、0030142等锥形簧均可。
50.构架1还设置有若干与轮对4配合的制动夹钳6，制动夹钳6优选为gfd型制动器、克诺尔pc7型制动器、dzd系列气动闸瓦制动器或者tzd-1-710轨道单元制动器。制动夹钳6采用踏面制动，能够在保证制动的要求下，实现一定程度上的踏面修型，避免轮对出现多边形故障。
51.如图4和5所示，构架1包括有中部主梁11、两处边侧主梁12和两处边侧连接梁13，每处中部主梁11焊接固定在两处边侧主梁12之间，两处边侧主梁12平行布置，两处边侧主梁12的两侧端部通过对应的边侧连接梁13连接。构架采用中部主梁11、边侧主梁12、边侧连接梁13焊接而成，构架结构稳定，疲劳性能好。
52.中部主梁11的两侧分别设置有两处电机安装支架16，每处电机安装支架16上设置有两处电机安装通孔。两处边侧主梁12上均设置有四处系簧安装支架18，系簧安装支架18
呈圆盘状，系簧安装支架18上设置有四处系簧安装通孔；两处边侧连接梁13上设置有两处制动器安装支座17，制动器安装支座17为矩形板，制动器安装支座17上设置有四处制动器安装孔。边侧连接梁13优选为圆管，在边侧主梁12的端部设置有与安装边侧连接梁13的弧形凹槽，使得边侧连接梁13与边侧主梁12拥有更大的接触连接面积，进一步的提高边侧主梁12与边侧连接梁13的连接强度。边侧主梁12的中间向下凸起，边侧主梁12的中部厚度与中部主梁11的厚度一致。
53.中部主梁11的中部设置有中心销14和心盘10，两处边侧主梁12上分别设置有旁承15，两处旁承15对称设置在中心销14两侧；心盘10包括有矩形底盘，矩形底盘上还设置有限位凸环，限位凸环呈圆环状，限位凸环与矩形底盘一体成型，心盘10的中心位置设置有安装中心销14的中心销通孔，矩形底盘的四角处均设置有芯盘安装孔。心盘10+旁承15的组合方式使车辆曲线能力大大加强，结构简单，维护费用低。构架1作为转向架的主体承载部件，由若干钢板焊接而成，其上布置各装置接口。焊接构架经济可靠，寿命长，后期免维护。
54.如图6和7所示，轴箱体2上设置有横向的轮轴孔22，轮轴孔22内固定有车轮轴轴承23，轮轴孔22的两端分别设置有内轴承盖24和外轴承盖25，轮轴孔22的两侧还设置有竖向的系簧安装孔21，系簧安装孔21为沉头盲孔。靠近边侧主梁12中部的系簧安装孔21相对于另一侧的系簧安装孔21高度相对较低一下。
55.如图8和9所示，外轴承盖25上设置有提吊8，提吊8上设置有提吊孔81，提吊8的底部还设置有若干提吊安装孔82，提吊8通过提吊安装孔82内的若干螺钉固定在外轴承盖25上；外轴承盖25的外围设置有一圈安装外延，外轴承盖25上设置有若干外轴承盖安装通孔。在边侧主梁12上设置有与提吊8配合的定位钉19，定位钉19位于提吊孔81内，提吊8与定位钉19间隙配合。
56.如图10、11和12所示，永磁直驱电机5包括有电机壳55、转子53、定子54和空心轴52，定子54固定在空心轴52外部，定子54固定在电机壳55的内壁上，电机壳55的端部设置有与空心轴52配合的通孔，电机壳55与空心轴52之间设置有滚动轴承57，轮对4与空心轴52通过弹性联轴器51连接。电机壳55上设置有两处电机安装端56，每处电机安装端56上设置有安装端通孔。永磁直驱电机5优选为直驱式永磁同步牵引电机(md-pmsm)，永磁直驱电机5工作原理：定子54通三相电时产生旋转磁场带动转子转动，并通过转子53、空心轴52、弹性联轴器51将动力传递至车42，最后带动车轮42旋转进而实现车辆运行。永磁直驱电机5与传统的电机与齿轮箱输出相比，永磁直驱电机5的结构可将动力通过弹性联轴器51直接均匀地输出至两侧轮对4，使轮轨关系及走行性能更好；同时，所采用的空心轴52结构也使整体布局更加紧凑，在减小簧下质量的同时也提高了运行效率及可靠性。永磁直驱电机5的布置取代了传统的电机与齿轮箱的组合方式，缩短了轴距，使转向架具有更强的曲线通过能力，永磁电机在运行过程中更加节能环保。
57.如图13所示，轮对4包括有车轴42和两处车轮42，车轴42与车轮42过盈或过度配合；车轴42上设置有与弹性联轴器51配合的联轴器安装凸环部43。
58.本发明的转向架结构简单，整体采用焊接构架、永磁直驱电机5、一系弹性悬挂(系簧3)、二系悬挂及牵引装置(心盘10和旁承15和中心销14)、制动夹钳6组成。永磁直驱电机5相比于电机与齿轮箱的结构，节约了转向架结构空间，减少了部件故障率，使用永磁直驱电机5可以节约电能损耗。心盘旁承二系悬挂及牵引装置，小曲线通过能力大大提升，方便维
护，生产成本低。

技术特征：
1.一种米轨转向架，其特征在于，包括构架(1)和安装在所述构架(1)上的两处永磁直驱电机(5)，每处所述永磁直驱电机(5)连接有轮对(4)，所述永磁直驱电机(5)与所述永磁直驱电机(5)通过弹性联轴器连接(51)，每对所述轮对(4)通过两处轴箱体(2)与构架(1)连接，每处所述轴箱体(2)与构架(1)之间还设置有两处系簧(3)，所述构架(1)还设置有若干与所述轮对(4)配合的制动夹钳(6)；所述永磁直驱电机(5)包括有电机壳(55)、转子(53)、定子(54)和空心轴(52)，所述定子(54)固定在所述空心轴(52)外部，所述定子(54)固定在所述电机壳(55)的内壁上，所述电机壳(55)的端部设置有与所述空心轴(52)配合的通孔，所述电机壳(55)与所述空心轴(52)之间设置有滚动轴承(57)，所述轮对(4)与所述空心轴(52)通过弹性联轴器(51)连接。2.根据权利要求1所述的米轨转向架，其特征在于，所述构架(1)包括有中部主梁(11)、两处边侧主梁(12)和两处边侧连接梁(13)，每处所述中部主梁(11)焊接固定在两处边侧主梁(12)之间，两处所述边侧主梁(12)平行布置，两处所述边侧主梁(12)的两侧端部通过对应的边侧连接梁(13)连接。3.根据权利要求2所述的米轨转向架，其特征在于，所述中部主梁(11)的两侧分别设置有两处电机安装支架(16)，每处所述电机安装支架(16)上设置有两处电机安装通孔。4.根据权利要求2所述的米轨转向架，其特征在于，两处所述边侧主梁(12)上均设置有四处系簧安装支架(18)，所述系簧安装支架(18)呈圆盘状，所述系簧安装支架(18)上设置有四处系簧安装通孔；两处所述边侧连接梁(13)上设置有两处制动器安装支座(17)，所述制动器安装支座(17)为矩形板，所述制动器安装支座(17)上设置有四处制动器安装孔。5.根据权利要求2所述的米轨转向架，其特征在于，所述中部主梁(11)的中部设置有中心销(14)和心盘(10)，两处所述边侧主梁(12)上分别设置有旁承(15)，两处所述旁承(15)对称设置在所述中心销(14)两侧；所述心盘(10)包括有矩形底盘，所述矩形底盘上还设置有限位凸环，所述心盘(10)的中心位置设置有安装所述中心销(14)的中心销通孔，所述矩形底盘的四角处均设置有芯盘安装孔。6.根据权利要求1所述的米轨转向架，其特征在于，所述轴箱体(2)上设置有横向的轮轴孔(22)，所述轮轴孔(22)内固定有车轮轴轴承(23)，所述轮轴孔(22)的两端分别设置有内轴承盖(24)和外轴承盖(25)，所述轮轴孔(22)的两侧还设置有竖向的系簧安装孔(21)，所述系簧安装孔(21)为沉头盲孔。7.根据权利要求6所述的米轨转向架，其特征在于，所述外轴承盖(25)上设置有提吊(8)，所述提吊(8)上设置有提吊孔(81)，所述提吊(8)的底部还设置有若干提吊安装孔(82)，所述提吊(8)通过提吊安装孔(82)内的若干螺钉固定在外轴承盖(25)上；所述外轴承盖(25)的外围设置有一圈安装外延，所述外轴承盖(25)上设置有若干外轴承盖安装通孔。8.根据权利要求1所述的米轨转向架，其特征在于，所述轮对(4)包括有车轴(42)和两处车轮(42)，所述车轴(42)与所述车轮(42)过盈或过度配合；所述车轴(42)上设置有与所述弹性联轴器(51)配合的联轴器安装凸环部(43)。9.根据权利要求1所述的米轨转向架，其特征在于，所述电机壳(55)上设置有两处电机安装端(56)，每处电机安装端(56)上设置有安装端通孔。

技术总结
本发明公开了一种米轨转向架，包括构架和安装在构架上的两处永磁直驱电机，每处永磁直驱电机连接有轮对，永磁直驱电机与永磁直驱电机通过弹性联轴器连接，每对轮对通过两处轴箱体与构架连接，每处轴箱体与构架之间还设置有两处系簧，构架还设置有若干与轮对配合的制动夹钳。本发明采用永磁直驱电机取代了传统的电机和齿轮箱的组合方式，缩短了轴距，使转向架具有更强的曲线通过能力，永磁电机在运行过程中更加节能环保。本发明的结构配置合理、结构简单部件少，生产成本低，而且便于后期维护，维护成本低，适用于目前现存的米轨线路。适用于目前现存的米轨线路。适用于目前现存的米轨线路。


技术研发人员：沙承玉 李涛 毛冉成 宋烨
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/8/31