一种米轨电力机车及其转向架 |
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| 申请号 | CN201510000967.4 | 申请日 | 2015-01-04 | 公开(公告)号 | CN104648421A | 公开(公告)日 | 2015-05-27 |
| 申请人 | 南车株洲电力机车有限公司; | 发明人 | 陈喜红; 李冠军; 杨伟东; 何清和; 祝贺; 颜志军; 王志明; 张又孔; 王寒煜; 周新鹏; 张文涛; 喻佳文; 姜永辉; 邓小星; 李鸿浩; 肖梯; 何桥; 陈建; 王磊; 曾艳梅; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种米轨电 力 机车 的 转向架 ，包括构架和设置于所述构架上的牵引装置，所述构架的两侧分别设置有第一活动拐臂和第二活动拐臂，所述牵引装置包括第一 牵引杆 和第二牵引杆，所述第一牵引杆和所述第二牵引杆分别设置在所述构架的两侧，且互相平行；所述第一牵引杆的一端与所述第一活动拐臂球接，所述第二牵引杆的一端与所述第二活动拐臂球接，且所述第一牵引杆的另一端和所述第二牵引杆的另一端均与设置在车体底架上的牵引座球接。本发明所公开的米轨 电力机车 的转向架，主要包括构架和牵引装置，通过牵引装置的第一牵引杆和第二牵引杆和第一活动拐臂与第二活动拐臂的球接，使牵引装置能很好地适应车体与转向架之间的相对运动。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种米轨电力机车的转向架，包括构架(1)和设置于所述构架(1)上的牵引装置(2)，其特征在于，所述构架(1)的两侧分别设置有第一活动拐臂(101)和第二活动拐臂(102)，所述牵引装置(2)包括第一牵引杆(201)和第二牵引杆(202)，所述第一牵引杆(201)和所述第二牵引杆(202)分别设置在所述构架(1)的两侧，且互相平行；所述第一牵引杆(201)和第二牵引杆(202)，两者其中之一的一端与所述第一活动拐臂(101)球接，而其中另外一个的一端则与第二活动拐臂(102)球接，且所述第一牵引杆(201)的另一端和所述第二牵引杆(202)的另一端均与设置在车体底架上的牵引座(3)球接。 |
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| 说明书全文 | 一种米轨电力机车及其转向架技术领域背景技术[0002] 米轨铁路，指轨距为1000mm的轨道路线。米轨线路广泛分布于南亚、东南亚、非洲和南非等国家和地区，由于经济、技术、基础设施建设等各种原因，这些国家和地区已普遍应用的轨道交通车辆主要以技术较为落后、功率较小的内燃机车车辆为主。但是，随着这些国家的经济崛起，电气化铁路线路里程的增长，内燃机车因其牵引力较小、运行速度较低的特点已经无法满足日益增加的运输量的要求，对于大功率机车车辆的需求是逐年增长。由于电力机车相对于内燃机车具有功率大、牵引力大、运行速度高、粘着利用率高等优点，因此，电力机车用于铁路干线货运和客运牵引运输，能够显著提高铁路运量和运输速度，带动经济发展。同时，由于电力机车具有绿色环保无污染的特点，不会对城市空气和噪声污染防治带来压力。 [0003] 受米轨铁路的轮对内侧距限制，要保证米轨电力机车具有大功率(一般值额定功率大于3000kw)，大牵引力(一般指最大启动牵引力达到430kN)等高性能，在保证机车牵引电机性能、散热等必须空间的前提条件下，机车转向架的齿轮驱动系统结构设计很重要，比如其中比较重要的是连接车体与转向架的纽带——牵引装置。然而，在现有技术中，牵引装置为整体式结构，结构设计不合理，导致与车体和转向架之间的相对运动适应性较差。 发明内容[0004] 本发明的目的是提供一种米轨电力机车的转向架，能够使牵引装置适应车体与转向架之间的相对运动。本发明的另一目的是提供一种包括上述转向架的米轨电力机车。 [0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种米轨电力机车的转向架，包括构架和设置于所述构架上的牵引装置，所述构架的两侧分别设置有第一活动拐臂和第二活动拐臂，所述牵引装置包括第一牵引杆和第二牵引杆，所述第一牵引杆和所述第二牵引杆分别设置在所述构架的两侧，且互相平行；所述第一牵引杆和第二牵引杆，两者其中之一的一端与所述第一活动拐臂球接，而其中另外一个的一端则与第二活动拐臂球接，且所述第一牵引杆的另一端和所述第二牵引杆的另一端均与设置在车体底架上的牵引座球接。 [0006] 优选地，所述第一牵引杆与所述第一活动拐臂、所述第二牵引杆与所述第二拐臂、所述第一牵引杆与所述牵引座或所述第二牵引杆与所述牵引座之间通过球关节连接。 [0007] 优选地，所述球关节处通过隔套式油润滑。 [0011] 优选地，所述齿轮传动装置外包裹有齿轮罩，所述齿轮罩上设置有用于保证压力平衡的排气孔。 [0013] 优选地，所述脱轨保护装置的上表面与所述前端梁的下表面之间设置有垫片，所述脱轨保护装置与所述前端梁通过螺栓贯穿所述垫片的方式连接。 [0014] 本发明还提供一种米轨电力机车，包括车体和设置于所述车体下方的转向架，其中，所述转向架为上述任一项所述的转向架。 [0015] 本发明所提供的米轨电力机车的转向架，主要包括构架和牵引装置。其中，构架是转向架的主体，用于承载和安装其余零部件。在构架的两侧分别设置有第一活动拐臂和第二活动拐臂。牵引装置包括第一牵引杆和第二牵引杆，第一牵引杆和第二牵引杆也设置在构架的两侧，并且互相平行，如此才能保证转向架顺利转向。另外，第一牵引杆和第二牵引杆的一端分别与各自所对应的第一活动拐臂或第二活动拐臂球接。即第一牵引杆的一端与第一活动拐臂、第二牵引杆的一端与第二活动拐臂球接，或者第一牵引杆的一端与第二活动拐臂、第二牵引杆的一端与第一活动拐臂球接。而第一牵引杆和另一端和第二牵引杆的另一端都与设置在车体底架上的牵引座球接，如此，车体和转向架就通过第一牵引杆和第二牵引杆的作用连接。由于米轨电力机车在运行时，转向架与车体处于相对水平转动、相对竖直转动同时存在的复杂运动状态，因此，本发明所提供的米轨电机的转向架，第一牵引杆和第二牵引杆的两端均与第一活动拐臂或第二活动拐臂、牵引座球接，所以牵引装置能够在球面连接的自由转动下，牵引车体与转向架同步运动，提高与车体和转向架之间的相对运动的适应性。附图说明 [0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。 [0017] 图1为本发明所提供的第一种具体实施方式的整体结构正视图； [0018] 图2为本发明所提供的第一种具体实施方式的整体结构俯视图； [0019] 图3为本发明所提供的第二种具体实施方式的整体结构正视图； [0020] 图4为本发明所提供的第二种具体实施方式的整体结构俯视图。 [0021] 其中，图1—图2中： [0022] 构架—1，第一活动拐臂—101，第二活动拐臂—102，牵引装置—2，第一牵引杆—201，第二牵引杆—202，牵引座—3，球关节—4，二系悬挂装置—5。 [0023] 图3—图4中： [0024] 前端梁—103，齿轮传动装置—6，齿轮罩—7，排气孔—8，脱轨保护装置—9，垫片—901，螺栓—902。 具体实施方式[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0026] 请参考图1，图1为本发明所提供的第一种具体实施方式的整体结构正视图。 [0027] 在本发明所提供的第一种具体实施方式中，米轨电力机车的转向架主要包括构架1和牵引装置2。其中，构架1是米轨电力机车的转向架的主体结构，主要用于承载和安装其余零部件。本发明所提供的米轨电机机车的转向架主要针对Co转向架，构架1的整体形状是呈“目”字型的结构。另外，在构架1上设置有第一活动拐臂101和第二活动拐臂102，两者分别设置在构架1的两侧(一般为左右两侧)，并且第一活动拐臂101和第二活动拐臂 102能够自由活动，具体指该两者能够相对于转向架的构架1水平转动或垂直转动，其作用将在后续内容中详细论述。 [0028] 牵引装置2是本发明所提供的米轨电力机车的转向架的核心部件，在轨道交通车辆技术领域，牵引装置2是连接车体与转向架的重要枢纽，其能够在转向架与车体发生相对运动时(比如米轨电力机车左右转向或上下坡时)，带动车体进行几乎同步的运动，保证米轨电力机车的正常行驶。 [0029] 请参考图2，图2为本发明所提供的第一种具体实施方式的整体结构俯视图。 [0030] 接上述，本发明中的牵引装置2是平行牵引拉杆结构，包括第一牵引杆201和第二牵引杆202，并且第一牵引杆201与第二牵引杆202也分别设置在构架1的两侧(一般为左右两侧)，此外第一牵引杆201与第二牵引杆202互相平行，如此设置，在转向架与车体间互相相对运动时，第一牵引杆201和第二牵引杆202才能够同时往同一个方向转动，从而顺利带动车体与转向架进行同步运动。另外，第一牵引杆201和第二牵引杆202设置在构架1的两侧，还能够分担车体的整体重量，使车体的受力情况均匀，避免在转向架进行大幅度转动时，车体由于受到翻转力矩而导致侧翻。 [0031] 更加重要的是，第一牵引杆201的一端和第二牵引杆202的一端分别与前述设置在构架1两侧的、各自所对应的第一活动拐臂101或第二活动拐臂102相连接，而且是球面连接，工程上简称球接。也就是说，第一牵引杆201的一端和第一活动拐臂101球接，而第二牵引杆202的一端与第二活动拐臂102球接。当然，也可以是第一牵引杆201的一端与第二活动拐臂102球接，而第二牵引杆202的一端与第一活动拐臂101球接。至于第一牵引杆201的另一端和第二牵引杆202的另一端，则都与牵引座3球接。该牵引座3设置在车体底架上，主要用于安装牵引装置2，通过牵引装置2与牵引座3的安装，使转向架与车体进行动态连接。而由于米轨电力机车在实际运行时，转向架与车体间是实时处于复杂的相对运动状态的，具体情况根据路况信息而发生变化，不过一般都是左右转向与上下坡的运动叠加。因此，转向架与车体间的连接枢纽——牵引装置2，其运动状态也同样复杂，主要为包括水平旋转运动和垂直旋转运动的合运动，因此，本实施例所提供的牵引装置2的双侧平行牵引拉杆结构，通过其连接件(第一牵引杆201与第二牵引杆202)与两端的安装件(第一活动拐臂101、第二活动拐臂102与牵引座3)的球面连接形式，能够保证牵引装置2对车体和转向架之间的相对运动较高的适应性。 [0032] 此处优选地，第一牵引杆201和第一活动拐臂101、第二牵引杆202与第二活动拐臂102，或者第一牵引杆201与第二活动拐臂102、第二牵引杆202与第一活动拐臂101，以及第一牵引杆201、第二牵引杆202与牵引座3之间，均通过球关节4进行球面连接。球关节4是工程上常用的一种球面副运动部件，如此设置，可使牵引装置2与构架1上的活动拐臂、牵引座3之间的球面连接平顺、稳定，并且由于球关节4在工作过程中，经常进行不规则的转动，同时受到来自连接件的不同方向的力和力矩，因此球关节4的磨损比较严重。而在球关节4磨损到一定程度后，更换球关节4即可，无需更换第一牵引杆201、第二牵引杆202或者第一活动拐臂101、第一活动拐臂102，降低了维修成本。当然，本实施例中的“球接”并不仅限于通过球关节4的形式来完成连接，由于工程上常用的球面连接的机构很多，此处不一一列举。 [0033] 上述提到，球关节4在米轨电力机车运行时，磨损比较严重，针对此，本实施例在球关节4处通过隔套式进行油润滑。由于隔套式油润滑的作用，避免了球关节4中第一牵引杆201与第一活动拐臂101或第二活动拐臂102的直接接触，同样也避免了第一牵引杆201或第二牵引杆202与牵引座3之间的直接接触，摩擦形式由干摩擦改进为湿摩擦，有效的缓解了牵引装置的2磨损，增长了使用寿命。 [0034] 综上所述，本实施例所提供的米轨电力机车的转向架，通过构架1来承载车体、安装其余零部件，再通过牵引装置2的双侧平行牵引拉杆结构与构架1上的活动拐臂、以及车体底架上的牵引座3的球面连接保证转向架与车体相对运动时，牵引装置2能够保证对该相对运动的较高适应性。相比于现有技术，有利于提高米轨电力机车的运行质量和行车安全，同时由于转向架与车体间的相对运动状态同步率得到提高，因此，米轨电力机车的运行稳定性更佳。另外，本实施例中的牵引装置2的设置位置较低，即牵引点高度较低，如此能够利用重心偏下带来的效果，提高米轨电力机车的车体与转向架件的黏着性。 [0035] 为了进一步提高在相对运动时，车体与转向架之间的黏着性，本实施例在构架1上增设了二系悬挂装置5。该二系悬挂装置5设置在构架1上，具体位于车体与转向架之间的空隙中，其上表面和车体底架的枕梁连接。一般地，二系悬挂装置5是一种具有柔韧性、并且具有一定质量的连接部件。如此，在二系悬挂装置5的连接作用下，车体与转向架之间的连接紧密性或者黏着性就能得到增强。 [0036] 此处优选地，二系悬挂装置5为旁承橡胶弹簧，并且该旁承橡胶弹簧通过螺栓和卡板的方式固定在构架1上，当然，其长度方向需要与构架1的表面垂直，如此才能起到支撑和连接车体和转向架的作用。该旁承橡胶弹簧具有刚度较小、横向变形能力强的特点，因此能适应小半径曲线线路条件下转向架与车体间的较大位移，并且不需要润滑装置，使用和维护简单方便。避免了现有技术中由于使用滑动式摩擦板而导致的结构复杂、维护性能较差、刚度大和机车垂向舒适性较差等缺陷。另外，还可以通过改变旁承橡胶弹簧在构架1上的设置位置和相邻两旁承橡胶弹簧的纵向跨距，解决由于转向架中心偏置带来的轴重不一致的问题，有效提高了机车的转向架与车体间的黏着性。 [0037] 本实施例还提供一种米轨电力机车，包括车体和设置在车体下方的转向架，其中，该转向架与前述内容相同，此处不再赘述。 [0038] 请参考图3及图4，图3为本发明所提供的第二种具体实施方式的整体结构正视图；图4为本发明所提供的第二种具体实施方式的整体结构俯视图。 [0039] 本发明所提供的第二种具体实施方式，在第一种具体实施方式的基础上做了改进，具体为：增设了齿轮传动装置6和脱轨保护装置9。本实施例所提供的米轨电力机车的转向架的其余部分与上述内容相同，此处不再赘述。 [0040] 在本发明所提供的第二种具体实施方式中，为了在牵引装置2的高适应性的基础上，保证米轨电力机车的较高动力性能，本实施例在构架1上增设了齿轮传动装置6。该齿轮传动装置6设置在构架1内部，并且其输出轴与米轨电力机车的轮对转轴相连。一般地，该齿轮传动装置6为直齿一级传动，且主动齿轮与电机轴采用“外锥式”过盈配合；而相应地，从动齿轮采用齿圈和齿轮毂的分体式结构。如此，米轨电力机车的动力系统在传递到轮对时，首先经过齿轮传动装置6的大传动比减速，通过“减速增扭”的原理，使米轨电力机车具有较大的扭矩输出，从而使驱动系统具有较大的牵引力。 [0041] 另外，由于齿轮传动装置6一般采用飞溅式油润滑，针对此，本实施例在齿轮传动装置6的外部包裹有齿轮罩7。该齿轮罩7采用迷宫式密封，在保证密封性的基础上，还能够在润滑油飞溅时将润滑油遮挡住并收集回收。此外，齿轮罩7还能够遮挡并阻止外界的沙尘等杂质进入齿轮传动装置6的内部，提高了机械使用寿命，降低了维修费用。而为了与齿轮罩7配合，一般在齿轮罩7上设置了回油孔，利用润滑油的重力和液体的积聚性，将齿轮罩7所收集的润滑油全部通过回油孔的引导回流到油箱中，避免了现有技术中的齿轮箱润滑油泄漏问题。此外，齿轮罩7上一般还设置有排气孔8，该排气孔8通过及时地排气使齿轮罩7内部气压达到保压、卸压等状态，保证齿轮罩7内部的压力平衡。 [0042] 进一步地，由于齿轮传动装置6对米轨电力机车的动力系统极其重要，所以本实施例增设了脱轨保护装置9，主要用于在机车脱轨等极限情况下保护齿轮传动装置6不受损伤。为此，本实施例中，在构架1上的前端设置有前端梁103，该脱轨保护装置9设置在前端梁103上，具体位置是在前端梁103的下方。并且，脱轨保护装置9可垂直移动，在水平面内的位置与齿轮传动装置6正对。如此设置，则可以根据齿轮传动装置6的高度位置，调节脱轨保护装置9的垂直高度，使脱轨保护装置9始终在水平面内正对着齿轮传动装置6，从而在机车出现脱轨等极限情况下，齿轮传动装置6受到脱轨保护装置9的遮挡不会直接撞击到铁轨上，避免造成严重损害。另外，由于脱轨保护装置9设置在构架1的前端位置，因此其还能够缓解由于驱动装置顺置造成的转向架中心偏后带来的不利影响。 [0043] 此处优选地，脱轨保护装置9的上表面与前端梁103的下表面之间设置有垫片901，而脱轨保护装置9就通过螺栓902贯穿垫片901的方式与前端梁103形成可垂直移动地连接。如此，操作人员就可以通过简单地增减垫片901的形式来调节脱轨保护装置9的高度位置，使其与齿轮传动装置6正对。当然，脱轨保护装置9与前端梁103的连接方式并不仅限于垫片901与螺栓902配合的形式，其余比如滑块和轨道配合的形式也同样可行。 [0044] 本实施例还提供一种米轨电力机车，包括车体和设置在车体下方的转向架，其中，该转向架与前述内容相同，此处不再赘述。 [0045] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 |
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