[发明专利]一种新型的城轨转向架设计方法

说明书

技术领域

 本发明是一种用于城市（特别是山区城市）轨道交通轻轨列车运行的新型转向架设计，能解决山区城市修建轻轨列车爬坡困难的问题，最大限度降低车辆的轮轨磨耗。

背景技术

转向架是轨道车辆最为关键的部件之一，用于列车的承载，制动，牵引，转向等需求。

    随着我国城市化进程的加快，城市交通的拥挤问题已经成为国内许多大中城市所面临的难题之一。轻轨由于其自身的占地小、成本低、能耗低、环保等优点而受到城市建设者们的青睐逐渐成为城市主要的交通方式。然而一些位于山区、丘陵地带的城市，由于受到其自身地形原因的限制，修建城市轨道交通线路是比较困难的事情，主要原因在于多山地段的坡度大，依靠传统的轮轨接触关系无法解决列车爬陡坡的问题。并且传统的转向架设计结构会使列车在转弯时，会产生一定量轮轨的磨损。长期积累，钢轨和车轮将产生磨耗和剥离。这就会给铁路行业带来巨大的财产损失和安全隐患。根据铁路总公司的权威统计，我国境内车轮检修更换费达到36亿元/每年，更换钢轨费可达50亿元/每年。

基于上述现实背景现状，我们将设计一款新型轻轨转向架，以解决目前存在的问题。

发明内容

为克服山区城市修建轻轨列车爬坡能力低和车辆转弯时轮轨磨损严重的问题，本发明提供了一种采用独立旋转车轮并安装有辅助爬坡橡胶车轮的新型城轨转向架。

该发明主要利用轻轨列车的轨道中部为水平的水泥路面，有一定的宽度，没有枕木的特点，在转向架上安装带动力橡胶车轮（橡胶与水泥路面的摩擦系数远大于轮对与钢轨的摩擦系数），通过橡胶轮胎与水泥路面的摩擦来提高城市轻轨的爬坡能力。另外，采用独立旋转车轮的设计，可以使得列车在通过曲线时形成“差速”的效果，大幅度减小轮轨磨损。

本发明所采用的技术方案是：转向架构架主要是由两根“弓”字形侧梁、两根横梁和两根端梁组成的“目”字形框架结构。侧梁是由钢板焊接成的箱形断面结构，其上焊接有减振器座、一系弹簧座、二系弹簧座和横向止挡等部件，横梁及侧梁是柱形断面结构，其上焊有轴箱拉杆座、扫石器吊座等部件。转向架固定轴距为2840mm,车轮采用钢材料，车轮直径为840mm,车轮踏面类型为LM型磨耗性踏面。独立旋转车轮采用双转臂式轴箱定位，轴箱组装整体位于钢轮车轴的轴颈部位，轴承与轴颈过盈配合，轴箱体安装在轴承上，通过销钉与横梁连接，从而达到车轮独立旋转，减轻轮轨磨损的目的。附属装置主要包括扫石器、防脱轨钢板、止挡等。扫石器装置分左右，主要由扫石器支架、扫石器铝板、排石器橡胶板、橡胶装配钢板等组成，扫石器安装在端梁上，位于钢轮的前沿。防脱轨钢板，主要由钢板、固定支座组成，安装在轴箱上。另外，在转向架的两横梁之间部位安装车轴，橡胶车轮与车轴过盈配合，车轴通过安装在轴颈两端的圆柱轴承与轴箱固定。列车在行驶过程中，橡胶车轮由安装在车体下方的电机驱动，依据橡胶车轮与水泥地面产生的牵引摩擦力，使轻轨可以在山区、丘陵等坡度较大的地区行驶。

 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）在转向架两轴之间安装带动力的橡胶车轮，利用橡胶车轮与水泥路面的摩擦力，来提高轻轨的爬坡能力。

（2）本发明与现有技术最大的区别就是摒弃目前采用的钢轮与车轴过盈配合的安装，而是采用独立旋转车轮，使得轻轨在通过曲线时形成差速效果，减轻轮轨之间的磨损。

（3）安装在钢轮内侧的防脱轨钢板，在列车脱轨时，钢板能束缚转向架的横向移动，从而保障列车在一定安全限度内运行。

（4）安装在转向架两端的排障器（俗称扫石器），通过与轨面呈现一定角度，可以帮助清除轨面的异物，从而保证了轻轨的安全行驶。

附图说明

图1为新型城市轻轨转向架外观示意图。

图2为独立旋转车轮示意分解图。

图3为辅助爬坡橡胶车轮示意图。

    附图标记：1-独立旋转车轮、2-防脱轨钢板、3-扫石器、4-横向油压减震器、5-传动装置、6-辅助爬坡橡胶车轮、7-焊接构架、8-轴箱、9-空气弹簧、10-二系悬挂弹簧、11-轴承、12-钢轮车轴、13-轴箱端盖、14-传动装置、15-辅助橡胶车轮轴箱、16-车轴、17-制动盘。

具体实施方式