低地板鉸接式軌道車輛轉向架構架及轉向架的制作方法

本實用新型涉及一種軌道車輛的轉向架，特別涉及一種低地板鉸接式軌道車輛轉向架構架，屬于軌道車輛制造技術領域。

背景技術：

低地板城軌車輛以其靈活方便、適應性強、建設周期短、單位綜合造價和運營成本較低等優勢，在很多城市交通中起著越來越重要的作用，而在低地板城軌車輛中，轉向架作為最重要的結構部件，其結構和各項參數直接決定了車輛運行的穩定性和乘坐的舒適性。

現有的100％低地板城軌車輛由于地板面較低，導致車下空間有限，限制了車輛轉向架的設計，另外現有的100％低地板城軌車輛轉向架普遍具有小曲線通過能力差、地板面偏高難以上下車設置及牽引裝置笨重等問題。隨著城軌車輛的不斷進步，對城軌車輛的要求越來越高，因此需要提供一種可以降低地板面利于上下車設置，并且結構簡單緊湊、曲線通過能力強、重量輕的低地板鉸接式軌道車輛轉向架。

在轉向架中，驅動電機、制動裝置、牽引裝置、一系懸掛裝置、二系懸掛裝置等設備均需要固定安裝在構架上，因此構架的整體結構強度對軌道車輛的整體運行性能起著關鍵的作用。

技術實現要素：

本實用新型主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種結構簡單緊湊，重量輕，可利于降低地板面高度的低地板鉸接式軌道車輛轉向架構架。

本實用新型的另一個主要目的在于，提供一種具有上述構架的低地板鉸接式軌道車輛轉向架。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種低地板鉸接式軌道車輛轉向架構架，由兩個側梁、兩個端梁及兩個安裝梁組成，兩個所述端梁分別焊接固定在兩個所述側梁的兩端部，所述安裝梁焊接固定在側梁的外側，所述側梁、端梁、安裝梁焊接后整體為扁平結構。

進一步，所述安裝梁為由頂板、底板和筋板拼接焊接的箱形結構，所述側梁和端梁均為一體鑄造結構。

進一步，所述側梁和安裝梁焊接后形成中間開口的Ⅱ形結構。

進一步，所述側梁為由一個側梁縱梁和兩個側梁橫梁組成的π形結構，兩個所述側梁橫梁設置在所述側梁縱梁的外側。

進一步，所述安裝梁為一字形梁，與兩個所述側梁橫梁的端部對接焊接連接，

或，所述安裝梁為由一個安裝梁縱梁和兩個安裝梁橫梁組成的π形結構，兩個所述安裝梁橫梁設置在所述安裝梁縱梁的內側，兩個所述安裝梁橫梁與對應的兩個所述側梁橫梁對接焊接連接。

進一步，所述端梁為“口”字形結構，所述端梁內側的兩個端部與對應的兩個側梁的端部對接焊接連接。

進一步，所述一側的端梁上安裝有止擋座，在所述止擋座上設置有用于插入搖枕下方伸出部的開口，在另一側的端梁上設置有牽引拉桿安裝接口。

進一步，所述牽引拉桿安裝接口為在端梁上設置的開口槽，在所述開口槽的側壁上安裝用于固定牽引拉桿的牽引拉桿座。

進一步，在所述側梁上設置有二系彈簧安裝座，所述二系彈簧安裝座為向下凹陷的圓筒形結構。

本實用新型的另一個技術方案是：

一種低地板鉸接式軌道車輛轉向架，具有如上所述的構架。

綜上內容，本實用新型所述的一種低地板鉸接式軌道車輛轉向架構架及轉向架，與現有技術相比，具有如下優點：

(1)本實用新型對構架的整體結構進行了優化設計，使構架整體呈扁平結構，可

以充分利用獨立輪之間的有限空間，不但構架結構合理緊湊，重量輕，而且大幅降低了車體地板面的高度，滿足100％低地板車輛的使用要求。

(2)本實用新型將構架的端梁和側梁采用鑄造件，安裝梁采用箱形件，構架采用鋼板和鑄件組合焊接的結構，使結構的焊接內應力降至最低，且可大量減少焊接量，提高構架的工藝性能和組裝效率，構架整體結構的強度、剛度、抗疲勞性能和承載能力都得到大幅提高，滿足高速軌道車輛的安全運行要求。

附圖說明

圖1是本實用新型轉向架結構示意圖；

圖2是本實用新型構架結構示意圖；

圖3是圖2的背面結構示意圖；

圖4是圖2的結構平面圖；

圖5是本實用新型二系彈簧安裝座結構示意圖。

如圖1至圖5所示，回轉機構1，構架2，搖枕3，牽引拉桿4，輪對5，側梁6，側梁縱梁6a，側梁橫梁6b，端梁7，安裝梁8，安裝梁縱梁8a，安裝梁橫梁8b，安裝梁頂板9，安裝梁底板10，安裝梁筋板11，開口12，電機安裝座13，二系彈簧安裝座14，筋板15，一系彈簧安裝座16，排水孔17，止擋座18，橫向止擋開口19，開口槽20，螺栓孔21，牽引拉桿安裝座22，牽引拉桿安裝座23，排水孔24，側罩板安裝座25，提吊安裝座26，二系彈簧27，安裝臺28，安裝槽29，提吊開口30，制動止擋座31，減振器固定座32。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述：

如圖1所示，一種低地板鉸接式軌道車輛轉向架，安裝在低地板鉸接式軌道車輛的司機室和與司機室相鄰的頭節車廂的下方，即安裝在車頭位置，該轉向架與頭節車廂的車體之間通過回轉機構連接。

轉向架包括一個構架2、一個搖枕3、一組牽引拉桿4、兩組輪對5、四個驅動電機、兩組磁軌制動器、兩組軸橋、八個一系彈簧、四個二系彈簧等，四個驅動電機分別獨立驅動四個車輪，在搖枕3上安裝有一套回轉機構1與車體連接，牽引拉桿4的兩端分別與搖枕3和構架2固定連接，在搖枕3的車體橫向上的兩側與構架2之間安裝有橫向減振器和垂向減振器，橫向減振器和垂向減振器用以衰減車體的橫向振動和垂向振動，提高乘坐的舒適性，一系彈簧安裝在軸橋與構架2的端梁8之間，二系彈簧安裝在構架2的側梁6與搖枕3之間，四個二系彈簧成對對稱設置在搖枕3在車體橫向上的兩側。

本實施例中，搖枕3整體呈一個“V”字形的結構，搖枕3與車體之間的回轉中心與構架2的中心不在同一中心線上，兩個中心線之間的距離約為350mm。這樣，轉向架安裝在車體上后，以偏置的回轉中心旋轉，轉向架大部分的結構都放置在車體的前方，即放置在司機室的下方空間，以使轉向架更多地占用司機室的空間，相對減少了頭車車廂的占用空間，這樣更有利于提高乘坐的舒適性，也在一定程度上有利于提高車廂的載客量。而且，搖枕3與車體通過回轉機構1連接，還可以提高車輛的小曲線通過能力，并可以大幅降低地板面高度，利于上下車設置，車輛駕駛性能也得到較大提高，同時也利于減小車輪和軌道的磨損。

搖枕3通過一組牽引拉桿4直接與構架2的端梁7連接實現牽引和制動，一組牽引拉桿4由兩根平行的牽引拉桿4組成，兩根牽引拉桿4設置在兩個側梁6的中間，兩個牽引拉桿4不但能更好地實現車輛運行時牽引與制動力的傳遞，承載垂向、橫向、縱向載荷，極大地提高車輛的小曲線通過能力，同時也起到抗側滾的作用，無需在另外安裝一套抗側滾扭桿機構，不但使車輛運行更加平穩，也使構架2的結構簡單緊湊，減輕構架2的重量。

如圖2至圖4所示，本實用新型提供的構架2，包括兩個側梁6、兩個端梁7和兩個安裝梁8。

其中，兩個側梁6結構相同且以車體縱向(指車體長度方向)中心線為中心相互對稱設置。兩個側梁6均為由一個側梁縱梁6a和兩個側梁橫梁6b組成的π形結構，用以提高側梁6的整體結構強度和承載能力。側梁縱梁6a為一字形結構，兩個側梁橫梁6b相互平行且與側梁縱梁6a垂直，兩個側梁橫梁6b設置在側梁縱梁6a的車體橫向(指車體寬度方向)上的外側，一個側梁縱梁6a和兩個側梁橫梁6b整體在一個水平面上，利于安裝在前后兩個輪對5的中間，用以降低車體地板面的高度。

側梁6可以采用由鋼板拼接焊接而成的箱形結構，本實施例中，側梁6優選采用的是一體鑄造結構，不但可以大量減少焊接量，提高構架的工藝性能和組裝效率，還使得側梁6整體結構的強度、剛度、抗疲勞性能和承載能力都得到大幅提高，滿足高速軌道車輛的安全運行要求。

在兩個側梁橫梁6b的側部上各固定一磁軌制動器的制動止擋座31，制動止擋座31由一方形的鋼板及背部的安裝座組成，相應地在側梁橫梁6b的側部上具有內凹的凹槽，制動止擋座31背部的安裝座伸入至側梁橫梁6b的凹槽并焊接固定，這樣可以增加連接處的焊接面積，提高其結構強度和承載能力。

在每個側梁6上設置有兩個二系彈簧安裝座14，二系彈簧安裝座14與側梁6一體鑄造成型，本實施例中，二系彈簧安裝座14采用下沉式結構，為由側梁6的上表面向下凹陷形成的圓筒形結構，二系彈簧的底部落裝在該二系彈簧安裝座14內，二系彈簧的頂部安裝在搖枕3下表面上的安裝座(圖中未示出)內。二系彈簧安裝座14采用下沉式結構為降低車體地板面高度提供了可靠的保證。在二系彈簧安裝座14的底部開有多個排水孔17，用于將積存在二系彈簧安裝座14內的雨水排除。

車輛在高速運行時，由于線路問題會產生垂向振動，進而會對車體產生垂向沖擊，為了避免發生過沖現象，限制車體最大的垂向振動距離，避免超過限界，在搖枕3與構架2之間設置有四根提吊桿(圖中未示出)，不但可以限制車體最大的垂向振動距離，同時還可以起到轉向架整體起吊的作用。為了使整體結構簡單緊湊，不占用更多的空間，將四根提吊桿分別安裝在四個二系彈簧27內部。為此，如圖5所示，在每個二系彈簧安裝座14內安裝有一個提吊安裝座26，提吊安裝座26可拆卸安裝在二系彈簧安裝座14的底部，提吊安裝座26安裝在二系彈簧27的中間，其為中空的向上凸出的結構。提吊安裝座26的底部具有向外伸出的多個安裝臺28，在二系彈簧安裝座14的底部設置有安裝槽29，安裝臺28卡在安裝槽29內實現提吊安裝座26的固定安裝。在提吊安裝座26的頂壁上開有提吊開口30，提吊桿的底部穿過提吊開口30進入提吊安裝座26內。提吊安裝座26安裝在二系彈簧27的中間，在起到防止過沖和整體提吊的作用的同時，還可以有效避免二系彈簧13在車輛運行過程中產生較大的晃動。

在每個側梁6的車體橫向上的外側再固定安裝一個安裝梁8，安裝梁8可以采用一字形結構，本實施例中，安裝梁8則優選采用π形的結構，π形結構的安裝梁8也由一個安裝梁縱梁8a和兩個安裝梁橫梁8b組成，兩個安裝梁橫梁8b相互平行且與安裝梁縱梁8a垂直，兩個安裝梁橫梁8b長度較短設置在安裝梁縱梁8a的車體橫向的內側(即朝向側梁6的一側)。

安裝梁8可以采用由鋼板拼接焊接而成的箱形結構，也可以采用與側梁6相同的一體鑄造的結構，本實施例中，安裝梁8則優選采用的是箱形結構，由安裝梁頂板9、安裝梁底板10及多塊安裝梁筋板11拼接焊接而成，安裝梁頂板9和安裝梁底板10均為一體的π形結構鋼板，安裝梁筋板11也采用鋼板，垂直焊接在安裝梁頂板9和安裝梁底板10之間圍成箱形的結構。安裝梁筋板11的焊接位置錯開安裝梁頂板9和安裝梁底板10側邊邊緣的位置，以提高安裝梁8的結構強度，并最大限度地減少焊接內應力的產生。

側梁6上的兩個側梁橫梁6b與對應的安裝梁8上的兩個安裝梁橫梁8b相互對接焊接連接，側梁6和安裝梁8對接焊接后形成具有方形開口12的Ⅱ形結構，這種結構不但可以保證構架2的整體結構強度和承載能力，還可以減輕構架2的整體重量。同時也利于將橫向減振器和垂向減振器安裝在由安裝梁8和側梁6圍成的開口12中，橫向減振器和垂向減振器的一端與搖枕3兩側的減振器安裝座固定連接，另一端則固定在在安裝梁8內側的安裝梁筋板11上，在安裝梁筋板11上先用螺栓有減振器固定座32，然后再將橫向減振器和垂向減振器通過螺栓固定在減振器固定座32上，將橫向減振器和垂向減振器安裝在由安裝梁8和側梁6圍成的開口12中，使得轉向架的整體結構更加緊湊，節省安裝空間，也更有利于降低地板面的高度。

在側梁橫梁6b和安裝梁橫梁8b的對接處，安裝梁橫梁8b端部的安裝梁筋板11向外延長一定的長度，側梁橫梁6b端部具有內凹的U形結構，安裝梁筋板11延長的部分伸入至側梁橫梁6b的U形結構的內部，安裝梁筋板11和側梁橫梁6b的端部對接焊接，安裝梁頂板9和側梁橫梁6b的上表面對接焊接的焊縫、安裝梁底板10和側梁橫梁6b下表面對接的焊縫與安裝梁筋板11和側梁橫梁6b的U形結構對接的焊縫相互錯開，避免焊縫應力集中，同時也有利于增加連接處的焊接面積，進一步提高構架2的整體結構強度。

在安裝梁縱梁8a的外側安裝梁筋板11上固定兩個側罩板安裝座25，轉向架側部各安裝一個長條形側罩板，用于罩住內部的轉向架，側罩板通過螺栓固定在側罩板安裝座25上。

安裝梁8的主體和側梁6整體在一個水平面上，整體呈扁平狀的結構，用以降低車體地板面的高度，在安裝梁縱梁8a的兩個端部各設置一電機安裝座13，為保證驅動電機的軸心與輪對5的軸心在一條直線上，本實施例中，安裝梁縱梁8a的兩個端部均向上翹起，在端部形成向上彎曲的弧形結構，驅動電機直接通過螺栓固定在電機安裝座22上，即可保證其軸心與輪對5的軸心在一條直線上，安裝和拆卸均非常簡單方便。

兩個端梁7對稱設置在側梁6的兩端，兩個端梁7分別安裝于兩組輪對5的中間，不但充分利用了獨立輪之間有限的空間，也利于降低車體地板面的高度。本實施例中，端梁7為“口”字形結構，且一體鑄造成型，以保證端梁7的結構強度和承載能力，同時減少焊接量。

端梁7內側的兩個端部(即端梁7的兩個沿車體縱向設置的側梁的內側的端部)與兩個側梁縱梁6a的端部對接焊接固定，在端梁7與側梁縱梁6a對接的端部具有加厚的部分，以提高該連接處的焊接面積，進而提高該連接處的結構強度，大幅提高端梁7的結構強度，提高其承載能力。

端梁7由上表面、下表面及中間的多個橫向和縱向的筋板15組成，進一步提高了端梁7的結構強度和承載能力。端梁7上還設置有四個一系彈簧安裝座16，在端梁7的四個角處各設置一個一系彈簧安裝座16，筋板15、一系彈簧安裝座16與端梁7一體鑄造成型，提高加工工藝性，提高構架2的組裝效率，同時也利于提高端梁7的整體結構強度和承載能力。

在其中一個端梁7的內側梁的中心固定安裝一止擋座18，止擋座18與端梁7之間可以一體鑄造成型，也可以單獨焊接固定在端梁7上，在止擋座18上開橫向止擋開口19，搖枕3的下方具有一伸出部(圖中未示出)，伸出部伸入至橫向止擋開口19內，在止擋座18車體橫向上的兩側筋板上具有用于安裝橫向止擋的安裝孔，橫向止擋(圖中未示出)通過螺栓固定在止擋座18上。搖枕3下方的伸出部伸入至兩個橫向止擋之間，并與橫向止擋之間留有橫向止擋間隙。在車輛運行過程中起到較好的橫向止擋的作用，以限制車輛超出正常自由度的橫向位移，用以避免車輛通過一些小曲線半徑發生側翻等危險工況。

在橫向止擋開口19的車體縱向上的兩個筋板上還設置有縱向止擋，縱向止擋起到縱向承載的作用，當牽引拉桿4失效時，縱向止擋與搖枕3下方的伸出部配合仍能帶動車輛運行。

在另一個端梁7的內側梁上設置有用于安裝牽引拉桿4的牽引拉桿安裝接口，牽引拉桿安裝接口為沿車體橫向延伸的長條形開口槽20，開口槽20在端梁7的上表面和下表面上各設置三個，上表面和下表面上的開口槽20也可以為通長的一個。如圖1和圖2所示，在上下兩個開口槽20的一側側壁上均開有螺栓孔21，用于固定安裝牽引拉桿安裝座22，在兩個搖枕3的側部也同樣設置有牽引拉桿安裝座23，牽引拉桿4的兩端分別固定在對應的牽引拉桿安裝座22和牽引拉桿安裝座23上。

在端梁7的開口槽20的底部設置有排水孔24，排水孔24用于將積存在開口槽20內的雨水排除。

本實用新型中的兩個側梁6、兩個端梁7、兩個安裝梁8在焊接后基本處于同一平面內，使焊接后的構架2整體呈扁平結構，而且采用“口”字形端梁7和π形側梁6，“口”字形端梁7安裝在輪對5的兩個車輪的中間，π形側梁6安裝在同側的前后兩個車輪之間。通過對構架2整體結構的優化設計，不但使構架2結構合理緊湊，重量輕，而且充分利用了獨立車輪之間的有限空間，大幅降低了車體地板面的高度，利于上下車設置，滿足了100％低地板車輛的使用要求。

本實用新型中，安裝梁8采用鋼板拼接焊接的結構，端梁7和側梁6則采用一體鑄造成型的鑄造件，整個構架2采用鋼板和鑄造件組合焊接的結構，可以大量減少焊接量，提高構架2的工藝性能和組裝效率，而且，將焊接連接的位置全部放在直線段上，連接處的焊縫也均采用相互錯開的結構，有效避免了焊接應力集中，使結構的焊接內應力降至最低，構架2的整體結構強度、剛度、抗疲勞性能和承載能力都得到大幅提高，滿足高速軌道車輛的安全運行要求。

如上所述，結合附圖所給出的方案內容，可以衍生出類似的技術方案。但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。