專利名稱：高速軌道車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應用于時速達到300公里以上的軌道車輛，屬于機械制造 領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前現(xiàn)有高速運行的軌道車輛，其轉(zhuǎn)向架采用配置搖枕結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向架，為使得 軸重得以均勻分配以實現(xiàn)對輪軌的良好粘著作用，此類轉(zhuǎn)向架的自重均較大、特別 是轉(zhuǎn)向架簧下重量較大，而且基礎(chǔ)制動采用空氣制動系統(tǒng)，因此既不利于有效地提 高車輛運行速度，也不利于在高速運行過程中、在規(guī)定的距離內(nèi)進行減速或停車的 使用要求，因此給車輛運行帶來了安全隱患。而且，軌道車輛的車體之間存在一定的橫向和搖頭振動，特別是在高速運行過 程中經(jīng)過彎角較大的曲線軌道時。對于此類低頻率振動抑制，目前尚無有效的解決 方式，車輛整體的運行穩(wěn)定性有待進一步提高。另外，現(xiàn)有軌道車輛的車體一般為碳鋼、不銹鋼和鋁合金材質(zhì)，其是由板材和 骨架結(jié)構(gòu)焊接而成的，無法滿足對于車體輕量化的使用要求。部分車輛設(shè)備置于車 頂，車體的高度相對較高，相應的也就增加了車體本身的重量。 實用新型內(nèi)容本實用新型所述的高速軌道車輛，在于解決上述問題而提供一種輕量化的整體 設(shè)計思路。其設(shè)計目的在于，實現(xiàn)一種無搖枕結(jié)構(gòu)的構(gòu)架組成，在保證機械強度的前提下 實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架主要部件結(jié)構(gòu)的簡化、減小重量，以滿足時速300公里以上運行的設(shè)計 和使用要求。設(shè)計目的還在于，提供一種滿足輕量化要求的車體結(jié)構(gòu)，有效地降低車體重心高 度，以適應高速運行時的車體平穩(wěn)性能。另一設(shè)計目的是，采用輪盤基礎(chǔ)制動和軸盤基礎(chǔ)制動共同作用的氣液轉(zhuǎn)化制動 系統(tǒng)，有效地提高制動性能，保證軌道車輛高速運行時的安全要求。 為實現(xiàn)上述設(shè)計目的，所述的高速軌道車輛主要具有至少一個機車、以及順序連接的列車，每一列車分別具有垂向連接的轉(zhuǎn)向架和 車體。所述的轉(zhuǎn)向架具有承載并連接各部件的構(gòu)架組成、連接構(gòu)架組成與輪對的輪 對定位裝置、以及連接車體與構(gòu)架組成的二系懸掛及牽引裝置。所述的機車具有1個司機室車體，司機室車體分為車頭部分和車廂部分。與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別之處在于，所述的轉(zhuǎn)向架，其連接在輪對上的軸箱體具有相 互連接的、鋁合金材質(zhì)的前蓋和后蓋；輪對包括設(shè)在空心車軸兩端的車輪，空心車軸與軸箱體采用密封式圓錐滾珠軸 承進行連接；在構(gòu)架組成的端部下方設(shè)置一安裝座，安裝座通過螺栓縱向地連接一 車端減振器。所述的車頭部分的底架上部設(shè)置一氣密隔墻，氣密隔墻的周圈與司機室車體之 間的對接部分以滿焊工藝焊接連接，蒙皮、車頂、側(cè)墻、端墻、底架各部件之間的 對接部均以滿焊工藝焊接連接。如上述基本方案，由于省去了構(gòu)架組成與車體之間的搖枕結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向架整體重 量得以降低，而且輪對采用高頻淬火空心車軸，既可降低車軸疲勞強度和重量，又 利于減小轉(zhuǎn)向架簧下質(zhì)量。采用在車體之間設(shè)置的車端減振器裝置，有助于抑制車體相互之間的橫向和搖頭振動，直接起到類似抗蛇行減振的作用。為進一步提高車體與構(gòu)架組成之間的減振作用，在車體下方橫向地設(shè)置有至少1 個半主動減振器，連接半主動減振器的控制裝置安裝在車體上。在半主動減振器兩端分別連接有車體側(cè)安裝座、構(gòu)架側(cè)安裝座，車體側(cè)安裝座 套裝在中心銷上，構(gòu)架側(cè)安裝座安裝在構(gòu)架輔助梁上。半主動減振裝置設(shè)在車體與構(gòu)架組成之間，有助于抑制低頻率狀態(tài)下的車體發(fā) 生橫向和搖頭振動，可以通過不同加速度信號的調(diào)整來實現(xiàn)多種阻尼力，以實現(xiàn)低 頻振動下的衰減作用。轉(zhuǎn)向架一般分為動車轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架，上述結(jié)構(gòu)是針對拖車轉(zhuǎn)向架的輕量 化改進。對于動車轉(zhuǎn)向架的輕量化改進方案可以是，在構(gòu)架組成與輪對之間設(shè)置一牽引驅(qū)動裝置，牽引驅(qū)動裝置包括有牽引電機、 由鋁合金材質(zhì)制成的齒輪箱，齒輪箱套設(shè)在空心車軸上。
齒輪箱與牽引電機通過齒輪形撓性連接器進行連接，齒輪箱的齒輪組壓裝于空 心車軸。為進一步提高牽引驅(qū)動力和降低二系懸掛系統(tǒng)的質(zhì)量，二系懸掛系統(tǒng)采用空氣 彈簧來支承車體、牽引方式采用單拉桿結(jié)構(gòu)，具體地細化方案是，所述的二系懸掛及牽引裝置具有與車體的底架相連接的、至少2個空氣彈簧。 其中心銷的一端與車體連接，另一端與牽引拉桿連接。 牽引拉桿的一端連接中心銷，其另一端安裝于構(gòu)架組成的牽引拉桿座。 為改善轉(zhuǎn)向架的動力學性能、降低車輛在軌道上高速行進過程中的振動，在車 體和構(gòu)架組成之間，設(shè)置有高度控制閥和抗蛇形減振器。 在構(gòu)架組成上設(shè)有垂向止擋和橫向止擋。上述采用的減振器，可有效地降低車輛在各個方向上的振動。垂向止擋和橫向 止擋還可避免構(gòu)架組成在橫向和垂向上的較大位移。在本實用新型中，輪對定位裝置采用軸梁式結(jié)構(gòu)，軸箱設(shè)置在輪對的兩端外側(cè)。 以將輪對外側(cè)的空間充分地加以利用，同時將其他懸掛和支撐裝置設(shè)置在輪對的內(nèi) 側(cè)，進而有效地減小轉(zhuǎn)向架所占的空間體積，具體的改進方案是，所述的輪對定位裝置，其一端通過軸箱彈簧與構(gòu)架組成的彈簧筒連接，另一端 通過定位節(jié)點與構(gòu)架組成的定位臂連接。另外，在軸箱體與其上方的構(gòu)架組成之間設(shè)有垂向油壓減振器。為改善動車轉(zhuǎn)向架高速運行過程中的制動性能，在鄰近前、后車輪處分別設(shè)有輪盤卡鉗制動器和車輪踏面清掃裝置。輪盤卡鉗制動器安裝在構(gòu)架橫梁的制動座上，車輪踏面清掃裝置安裝在構(gòu)架橫 梁上。在動車轉(zhuǎn)向架的車輪上設(shè)置輪盤制動器，制動盤的摩擦片呈圓環(huán)狀設(shè)置，可有效地提高空間利用率，避免單獨在動車轉(zhuǎn)向架的車軸上安裝制動盤。為改善拖車轉(zhuǎn)向架高速運行過程中的制動性能，在拖車轉(zhuǎn)向架的車輪上設(shè)有軸盤的制動器結(jié)構(gòu)，具體地，在鄰近前、后車輪處，設(shè)有軸盤卡鉗制動器，軸盤卡鉗制動器安裝在構(gòu)架橫梁 的制動座上。在上述司機室車體中還可采取如下進一步細化方案
在氣密隔墻上設(shè)置一密封固定的檢修門，氣密隔墻上設(shè)置有多條加強筋；在底 架上的開口處設(shè)置一套管，在套管一側(cè)的內(nèi)側(cè)設(shè)置一環(huán)形的堵板。 綜上內(nèi)容，所述高速軌道車輛具有以下優(yōu)點和有益效果1、 實現(xiàn)了一種無搖枕輕型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)，部件結(jié)構(gòu)的簡化和減小重量，特別地能夠滿 足時速200公里以上動車組車輛；2、 有效地降低轉(zhuǎn)向架自重，同時提高了轉(zhuǎn)向架的可靠性和動力學性能，能夠有效地 提高制動性能以保證高速運行時的安全要求。3、 車體采用了氣密隔墻結(jié)構(gòu)將司機室車體的車頭部分及車廂部分有效隔離，分隔成 完全密封的兩部分，避免因車體頭部在列車進行高速運行時所承載的空氣壓力過 大，造成車體密封不嚴的現(xiàn)象。4、 車體各大部件之間的對接部均采用滿焊工藝焊接，進一步保證了車體的高密封性 能。


現(xiàn)結(jié)合以下附圖對本實用新型進一步進行說明，圖l是動車轉(zhuǎn)向架的示意圖；圖2是拖車轉(zhuǎn)向架的示意圖；圖3是輪對定位裝置的示意圖；圖4是二系懸掛及牽引裝置的示意圖；圖5是輪對與牽引電機的安裝示意圖；圖6是動車轉(zhuǎn)向架的制動裝置示意圖；圖7是拖車轉(zhuǎn)向架的制動裝置示意圖；圖8是車端減振器的連接示意圖； 圖9是所述車體斷面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖IO是司機室車體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖ll是氣密隔墻結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12是套管結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1至圖12所示，構(gòu)架組成l，動車構(gòu)架M,拖車構(gòu)架T，輪對定位裝置2， 二系懸掛及牽引裝置3，牽引驅(qū)動裝置4，定位節(jié)點5，輪對6，車體7，排障裝置8， 軸箱體9，垂向減振器IO，軸箱彈簧ll，構(gòu)架橫梁12，車輪13，牽引電機14，空
心車軸15，齒輪箱16，圓錐滾珠軸承17，高度控制閾18，空氣彈簧19,中心銷21， 牽引拉桿22，橫向止擋23，抗蛇形減振器24，輪盤卡鉗制動器25，車輪踏面清掃 裝置26，軸盤卡鉗制動器27，彈簧筒28，定位臂29，制動座30，安裝座31，螺栓 32,車端減振器33，半主動減振器34，車體側(cè)安裝座35，構(gòu)架側(cè)安裝座36，構(gòu)架 輔助梁37，以及司機室車體71，氣密隔墻72，車頂73，側(cè)墻74，端墻75，底架76， 檢修門77，加強筋78，套管79，堵板80，蒙皮81，車頭部分82，車廂部分83。
具體實施方式
實施例l，如圖1至圖12所示，所述的高速軌道車輛包括有2個首、尾機車、 以及在其間順序連接的列車，每一列車分別具有垂向連接的轉(zhuǎn)向架和車體7。所述的機車具有1個司機室車體71，司機室車體71分為車頭部分82和車廂部 分83。車頭部分82的底架76上部設(shè)置一氣密隔墻72，氣密隔墻72的周圈與司機 室車體71之間的對接部分以滿焊工藝焊接連接，蒙皮81、車頂73、側(cè)墻74、端墻 75、底架76各部件之間的對接部均以滿焊工藝焊接連接。在氣密隔墻72上設(shè)置一密封固定的檢修門77，氣密隔墻77上設(shè)置有多條加強 筋78。在底架76上的開口處設(shè)置一套管79，在套管79—側(cè)的內(nèi)側(cè)設(shè)置一環(huán)形的堵 板80。所述的轉(zhuǎn)向架，分為動車構(gòu)架M和拖車構(gòu)架T。其中，拖車構(gòu)架T包括有，承載并連接各部件的構(gòu)架組成1、連接構(gòu)架組成1與輪對6 的輪對定位裝置2，連接車體7與構(gòu)架組成1的二系懸掛及牽引裝置3。連接在輪對6上的軸箱體9具有相互連接的、鋁合金材質(zhì)的前蓋和后蓋(圖中 未單獨地示出)。輪對6包括設(shè)在空心車軸15兩端的車輪13，空心車軸15與軸箱體 9采用密封式圓錐滾珠軸承17進行連接。動車構(gòu)架M在上述拖車構(gòu)架T的基礎(chǔ)上，還具有下陣牽引驅(qū)動機構(gòu)在構(gòu)架組成1與輪對6之間設(shè)置一牽引驅(qū)動裝置4，牽引驅(qū)動裝置4包括有牽引 電機14、由鋁合金材質(zhì)制成的齒輪箱16，齒輪箱16套設(shè)在g心車軸15上。齒輪箱16與牽引電機14通過齒輪形撓性連接器進行連接，齒輪箱16的齒輪組 壓裝于空心車軸15。對于動車構(gòu)架M， 二系懸掛及牽引裝置3具有與車體7的底架相連接的2個空氣 彈簧19。
二系懸掛及牽引裝置3的中心銷21，其一端與車體7連接，另一端與牽引拉桿 22連接。牽引拉桿22的一端連接中心銷21，其另一端安裝于構(gòu)架組成1的牽引拉 桿座。對于動車構(gòu)架M和拖車構(gòu)架T,在車體7和構(gòu)架組成1之間，設(shè)置有高度控制閥 18和抗蛇形減振器24。在構(gòu)架組成1上設(shè)有垂向止擋和橫向止擋23。所述的輪對定位裝置2，其一端通過軸箱彈簧11與構(gòu)架組成1的彈簧筒28連接，另一端通過定位節(jié)點5與構(gòu)架組成1的定位臂29連接。在軸箱體9與其上方的構(gòu)架組成1之間，設(shè)有垂向油壓減振器IO。 對于動車構(gòu)架M，在鄰近前、后車輪13處分別設(shè)有輪盤卡鉗制動器25和車輪踏面清掃裝置26。輪盤卡鉗制動器25安裝在構(gòu)架橫梁12的制動座30上。車輪踏面清掃裝置26 安裝在構(gòu)架橫梁12上。對于拖車構(gòu)架T，在鄰近前、后車輪13處，設(shè)有軸盤卡鉗制動器27。軸盤卡鉗 制動器27安裝在構(gòu)架橫梁12的制動座30上。如本實施例所述，轉(zhuǎn)向架采用單牽引拉桿結(jié)構(gòu)、軸箱前后蓋及齒輪箱采用鋁合 金材料等，在優(yōu)化構(gòu)架組成1各部分連接結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用耐候鋼材料的構(gòu)架重 量得以進一步降低，從而實現(xiàn)了整體轉(zhuǎn)向架的輕量化設(shè)計。每一節(jié)車體7中，其構(gòu)架組成1的端部下方設(shè)置一安裝座31，安裝座31通過螺 栓32縱向地連接一車端減振器33。在每一節(jié)車體7下方橫向地設(shè)置有2個半主動減振器34，連接半主動減振器34 的控制裝置安裝在車體7上。在半主動減振器34兩端分別連接有車體側(cè)安裝座35和構(gòu)架側(cè)安裝座36，車體 側(cè)安裝座35套裝在中心銷21上，構(gòu)架側(cè)安裝座36安裝在構(gòu)架輔助梁37上。如上內(nèi)容，結(jié)合附圖本實施例僅就本實用新型的優(yōu)選實施例進行了描述。對于 所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來說可以據(jù)此得到啟示，而直接推導出符合本設(shè)計構(gòu)思的其他替 代結(jié)構(gòu)，由此得到的其他結(jié)構(gòu)特征也應屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種高速軌道車輛，包括有至少一個機車、以及順序連接的列車，每一列車分別具有垂向連接的轉(zhuǎn)向架和車體(7)；所述的轉(zhuǎn)向架具有承載并連接各部件的構(gòu)架組成(1)、連接構(gòu)架組成(1)與輪對(6)的輪對定位裝置(2)、以及連接車體(7)與構(gòu)架組成(1)的二系懸掛及牽引裝置(3)；所述的機車具有1個司機室車體(71)，司機室車體(71)分為車頭部分(82)和車廂部分(83)；其特征在于所述的轉(zhuǎn)向架，其連接在輪對(6)上的軸箱體(9)具有相互連接的、鋁合金材質(zhì)的前蓋和后蓋；輪對(6)包括設(shè)在空心車軸(15)兩端的車輪(13)，空心車軸(15)與軸箱體(9)采用密封式圓錐滾珠軸承(17)進行連接；在構(gòu)架組成(1)的端部下方設(shè)置一安裝座(31)，安裝座(31)通過螺栓(32)縱向地連接一車端減振器(33)；所述的車頭部分(82)的底架(76)上部設(shè)置一氣密隔墻(72)，氣密隔墻(72)的周圈與司機室車體(71)之間的對接部分以滿焊工藝焊接連接，蒙皮(81)、車頂(73)、側(cè)墻(74)、端墻(75)、底架(76)各部件之間的對接部均以滿焊工藝焊接連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速軌道車輛，其特征在于在車體(7)下方橫向 地設(shè)置有至少1個半主動減振器(34)，連接半主動減振器(34)的控制裝置安裝 在車體(7)上；在半主動減振器(34)兩端分別連接有車體側(cè)安裝座(35)和構(gòu)架側(cè)安裝座(36), 車體側(cè)安裝座(35)套裝在中心銷(21)上，構(gòu)架側(cè)安裝座(36)安裝在構(gòu)架輔助 梁(37)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速軌道車輛，其特征在于在構(gòu)架組成(1)與輪 對(6)之間，設(shè)置一牽引驅(qū)動裝置(4);所述的牽引驅(qū)動裝置(4)，包括有牽引電機(14)、由鋁合金材質(zhì)制成的齒輪箱(16)， 齒輪箱(16)套設(shè)在空心車軸(15)上；齒輪箱(16)與牽引電機(14)通過齒輪形撓性連接器進行連接，齒輪箱(16)的齒輪組壓裝于空心車軸(15)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速軌道車輛，其特征在于所述的二系懸掛及牽引 裝置(3),具有與車體(7)的底架相連接的、至少2個空氣彈簧(19);其中心銷(21)的一端與車體(7)連接，另一端與牽引拉桿(22)連接； 牽引拉桿(22)的一端連接中心銷(21)，其另一端安裝于構(gòu)架組成(1)的牽 引拉桿座。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的高速軌道車輛，其特征在于在車體(7)和構(gòu) 架組成(1)之間，設(shè)置有高度控制閥(18)和抗蛇形減振器(24);在構(gòu)架組成(1)上設(shè)有垂向止擋和橫向止擋(23)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速軌道車輛，其特征在于所述的輪對定位裝置(2)， 其一端通過軸箱彈簧(11)與構(gòu)架組成(1)的彈簧筒(28)連接，另一端通過定位 節(jié)點(5)與構(gòu)架組成(1)的定位臂(29)連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高速軌道車輛，其特征在于在軸箱體(9)與其上 方的構(gòu)架組成(1)之間，設(shè)有垂向油壓減振器(10)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速軌道車輛，其特征在于在鄰近前、后車輪(13) 處分別設(shè)有輪盤卡鉗制動器(25)和車輪踏面清掃裝置(26);輪盤卡鉗制動器(25)安裝在構(gòu)架橫梁(12)的制動座(30)上； 車輪踏面清掃裝置(26)安裝在構(gòu)架橫梁(12)上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速軌道車輛，其特征在于在鄰近前、后車輪(13) 處，設(shè)有軸盤卡鉗制動器(27)，軸盤卡鉗制動器(27)安裝在構(gòu)架橫梁(12)的制 動座(30)上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速軌道車輛，其特征在于在氣密隔墻(72)上 設(shè)置一密封固定的檢修門(77)，氣密隔墻(77)上設(shè)置有多條加強筋(78);在底架(76)上的開口處設(shè)置一套管(79)，在套管(79) —側(cè)的內(nèi)側(cè)設(shè)置一環(huán) 形的堵板(80)。
專利摘要本實用新型所述的高速軌道車輛，實現(xiàn)一種無搖枕結(jié)構(gòu)的構(gòu)架組成，在保證機械強度的前提下實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架主要部件結(jié)構(gòu)的簡化、減小重量，以滿足時速300公里以上運行的設(shè)計和使用要求。其主要具有至少一個機車、以及順序連接的列車，每一列車分別具有垂向連接的轉(zhuǎn)向架和車體。所述的轉(zhuǎn)向架，其連接在輪對上的軸箱體具有相互連接的、鋁合金材質(zhì)的前蓋和后蓋；輪對包括設(shè)在空心車軸兩端的車輪，空心車軸與軸箱體采用密封式圓錐滾珠軸承進行連接；在構(gòu)架組成的端部下方設(shè)置一安裝座，安裝座通過螺栓縱向地連接一車端減振器。所述的車頭部分的底架上部設(shè)置一氣密隔墻，氣密隔墻的周圈與司機室車體之間的對接部分以滿焊工藝焊接連接。
文檔編號B61F5/02GK201214427SQ200820125000
公開日2009年4月1日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者張曙光, 梁建英, 軍 王, 程建峰, 馬云雙 申請人:鐵道部運輸局;南車四方機車車輛股份有限公司