具有集成式摇枕和起吊支撑装置的轴箱外置式地铁转向架

技术领域

本发明属于轨道车辆转向架装置领域，具体涉及一种具有集成式摇枕和起吊支撑装置的轴箱外置式地铁转向架。

背景技术

国内现有地铁车转向架构架通常由铸造整体成型，或由众多板件分别焊接成箱型横梁和箱型侧梁，再将箱型横梁和箱型侧梁组焊在一起，形成整体的箱型构架。一系悬挂系统采用基于如图1所示的梯形轴箱装置4的结构形式，梯形轴箱装置4位于构架侧梁9端部的轴箱安装座内，梯形轴箱装置4转动连接在车轮10里侧的车轴上。然而，现有转向架存在如下诸多缺点或问题：

首先，整体铸造构架的工艺性差，铸造缺陷多，产品质量不良影响使用寿命，而箱型横梁和箱型侧梁彼此组焊时，其侧梁上盖板和横梁上盖板需要拼合焊接，并通过焊接工艺进一步向横梁两侧增加电机吊座和齿轮箱吊座，导致构架整体焊缝数量多，焊接作业量大，容易造成构架的焊接变形，残余焊接应力高，引起构架局部位置应力偏高，疲劳强度余量低的问题。

其次，基于梯形轴箱装置4且车轮10位于构架侧梁9外侧的一系悬挂系统存在车辆稳定性差，车辆运营速度无法太高，而外露的车轮10易被磕伤的风险。并且现有转向架上的旁承顶部为光滑平面，其起到支撑作用时，缝隙中容易进入灰尘和摩擦颗粒物，从而使旁承在轨道车轮行进的振动摇摆过程中受到显著摩擦，产生划痕和严重磨损，大大降低其使用寿命。

此外，现有转向架功能单一，其附属的牵引拉杆、垂向减振器、横向减震器、抗侧滚扭杆等二系减振部件均不经摇枕，而直接从构架连接到车体底部，这些传统的二系减振结构不仅增加了转向架安装、调试时的工作量，还导致车体无法与构架直接起吊分离，影响检修作业周期。而且现有的摇枕结构在其空气弹簧排空后，不具备独立的支撑和高度调整机构，致使摇枕在车轮镟修后，车厢地板随摇枕降低，却无法直接向空气弹簧和摇枕之间增加高度调整垫，而是必须将车厢起吊移除，并将摇枕也起吊悬空，才能在空气弹簧与摇枕之间增加高度调整垫。这导致增加调整垫的工序费时费力，困难重重，效率极其低下。

发明内容

为了解决现有转向架存在的构架整体焊缝数量多易造成构架焊接变形或引起构架局部位置应力偏高的问题，以及内置轴箱形式存在车辆稳定性差、车轮易被磕伤的风险，旁承缝隙容易进入灰尘和摩擦颗粒物导致旁承易产生划痕和严重磨损的问题，以及在空气弹簧与摇枕之间增加高度调整垫的工序费时费力的技术问题，本发明提供一种具有集成式摇枕和起吊支撑装置的轴箱外置式地铁转向架。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

具有集成式摇枕和起吊支撑装置的轴箱外置式地铁转向架，包括构架、摇枕、轮对装置、梯形轴箱装置及二系悬挂系统，其特征在于，构架的横梁和侧梁均为箱型结构，横梁上盖板在侧梁中部上端面位置的结构作为侧梁中部上盖板，横梁上盖板在纵向上延伸设有电机吊座上盖板和齿轮箱吊座上盖板，横梁下底板在侧梁中部下端面位置的结构作为侧梁中部下底板，横梁下底板在纵向上延伸设有电机吊座下底板和齿轮箱吊座下底板；

梯形轴箱装置置于轮对装置的车轮外侧并且同轴转动连接于车轴的两端，梯形轴箱装置固连在侧梁端部设有的梯形轴箱安装座内，每个梯形轴箱安装座的底部均固连一个支撑杆，支撑杆平行于侧梁中部上盖板且位于梯形轴箱装置的下方；

侧梁在其中部上盖板的中心固连有空气弹簧，在空气弹簧两侧的侧梁中部上盖板上各固连一个起吊支撑装置；

二系悬挂系统中每个组件的一端均与摇枕连接，另一端均与构架连接；

摇枕的中心位置设有与其旋转连接的中心销，摇枕两端的底部一一对应与两个空气弹簧的气口连接，摇枕两端底部的纵向端部均对应位于起吊支撑装置支撑端面的上方，起吊支撑装置的起吊端面高于上述纵向端部；摇枕两端的顶部在对应两个空气弹簧的位置处各固连一个带有沟槽的旁承。

所述起吊支撑装置包括连接座、起吊板、支撑螺栓，连接座的底部固连在侧梁中部上盖板上，起吊板的后壁上设有用于调整安装高度的凹槽结构，起吊板的中部两侧各设有一个腰形孔，起吊板的中部设有用于安装支撑螺栓的支座，起吊板的顶部设有吊钩，起吊板的中部通过螺栓组件和腰形孔的配合固连在连接座的上部；支座位于摇枕两端底部的纵向端部下方，吊钩位于摇枕两端底部的纵向端部上方。

本发明的有益效果是：该构架采用横梁和侧梁部分共享横梁上盖板和横梁下底板的组合式焊接新结构，且横梁上旧有电机吊座和齿轮箱吊座各自的上、下盖板均由带有延伸结构的横梁上盖板和横梁下底板的钢板母材替代，从而可以有效减少焊缝数量，降低应力集中，提高焊缝疲劳强度，改进构架整体的结构刚度力学特性。

本发明的摇枕为二系悬挂系统中的牵引拉杆、垂向减振器、横向减振器、横向止挡、抗侧滚扭杆等二系减振部件分别设有对应接口，从使这些二系减振部件与摇枕共同形成一种全新的集成式摇枕和二系减振结构，进而使未和车体落成组合状态下的转向架与这些二系减振部件分别完成独立组装、连接，再通过摇枕上的中心销实现摇枕与车体连接，而不是在构架与车体落成之后再将上述二系减振部件与车体进行安装，该结构方案使得二系悬挂系统的组装灵活性获得大幅提升，显著压缩对天车吊具占用周期，提高落车和检修工序的生产效率。同时，摇枕的内部空气还可兼做空气弹簧的附加气室，起到更强的空气缓冲效果，降低空气弹簧的垂向刚度指标需求及其制造时的工艺难度。摇枕上的中心销实现车体纵向牵引或制动，摇枕在与中心销旋转连接的位置设有储油缸，可以增加旋转润滑作用，以减少中心销的旋转磨损。

四个起吊支撑装置具有起吊吊钩和摇枕高度可调支座的功能，通过天车和起吊支撑装置可使构架随摇枕一起实现悬吊；同时，由支撑螺栓和支座构成的摇枕高度可调支座能够在空气弹簧排气后继续对摇枕和车体重量载荷进行有效支撑，从而在完全免除繁琐低效的车体吊装和枕梁分解工序的情况下，实现空气弹簧高度调整垫的高效、便捷化增减作业，显著提高了车轮镟修后，摇枕和车体地板端面与站台高度匹配调平的检修调试过程。

本发明的轮对装置，其两片车轮分别位于两个侧梁的相对侧壁内侧，梯形轴箱装置置于侧梁端部的梯形轴箱安装座内，该结构使得两个梯形轴箱装置和侧梁端部均位于车轮外侧，从而对车轮起到保护作用。位于每个梯形轴箱装置下方的支撑杆用于对梯形轴箱安装座进行托底支撑，可以使轮对装置实现随转向架整体起吊，避免一系悬挂承受垂向的重力拉伸载荷，保障梯形轴箱装置的人字形弹簧结构不受破坏。

带有沟槽的旁承既能保障旁承装置的结构强度，还能降低对单侧旁承沟槽的深度需求，进而保障旁承结构对垂向载荷的承载能力；同时，其旁承上的沟槽可有效容纳灰尘、摩擦颗粒等异物，避免旁承摩擦接触面出现异常摩擦痕迹，提高其使用寿命，延长养护周期，降低检修成本。

附图说明

图1是现有梯形轴箱装置和构架侧梁端部均位于车轮内侧的结构示意图。

图2是本发明具有集成式摇枕和起吊支撑装置的轴箱外置式地铁转向架的立体结构示意图。

图3是图2的局部爆炸结构示意图。

图4是将图3中的轮对装置、梯形轴箱装置、电机和齿轮箱去掉之后的结构示意图。

图5是本发明中的构架结构示意图。

图6是本发明中的二系悬挂系统结构示意图。

图7是本发明中摇枕和旁承的装配关系示意图。

图8是本发明中不同视角下的两个起吊支撑装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图2至图8所示，本发明具有集成式摇枕和起吊支撑装置的轴箱外置式地铁转向架包括：构架1、摇枕2、轮对装置3、梯形轴箱装置4及二系悬挂系统5，其特征在于，构架1的横梁1-1和侧梁1-2均为箱型结构，横梁上盖板1-1-1在侧梁1-2中部上端面位置的结构作为侧梁中部上盖板，横梁上盖板1-1-1在纵向上延伸设有电机吊座上盖板1-1-1-1和齿轮箱吊座上盖板1-1-1-2，横梁下底板1-1-2在侧梁1-2中部下端面位置的结构作为侧梁中部下底板，横梁下底板1-1-2在纵向上延伸设有电机吊座下底板1-1-2-1和齿轮箱吊座下底板1-1-2-2。

梯形轴箱装置4置于轮对装置3的车轮外侧并且同轴转动连接于车轴的两端，梯形轴箱装置4固连在侧梁1-2端部设有的梯形轴箱安装座1-2-1内，每个梯形轴箱安装座1-2-1的底部均固连一个支撑杆1-3，支撑杆1-3平行于侧梁中部上盖板且位于梯形轴箱装置4的下方。

侧梁1-2在其中部上盖板的中心固连有空气弹簧6，在空气弹簧6两侧的侧梁中部上盖板上各固连一个起吊支撑装置7。

二系悬挂系统5中每个组件的一端均与摇枕2连接，另一端均与构架1连接，从而形成一种全新的集成式摇枕和二系减振结构。

摇枕2的中心位置设有与其旋转连接的中心销2-1，摇枕2两端的底部一一对应与两个空气弹簧6的气口连接，摇枕2两端底部的纵向端部均对应位于起吊支撑装置7支撑端面的上方，起吊支撑装置7的起吊端面高于上述纵向端部；摇枕2两端的顶部在对应两个空气弹簧6的位置处各固连一个带有沟槽的旁承8。

所述起吊支撑装置7包括连接座7-1、起吊板7-2、支撑螺栓7-3，连接座7-1的底部固连在侧梁中部上盖板上，起吊板7-2的后壁上设有用于调整安装高度的凹槽结构，起吊板7-2的中部两侧各设有一个腰形孔7-2-1，起吊板7-2的中部设有用于安装支撑螺栓7-3的支座7-2-2，起吊板7-2的顶部设有吊钩7-2-3，起吊板7-2的中部通过螺栓组件和腰形孔7-2-1的配合固连在连接座7-1的上部；支座7-2-2位于摇枕2两端底部的纵向端部下方，吊钩7-2-3位于摇枕2两端底部的纵向端部上方。