[发明专利]一种低地板有轨电车转向架驱动单元

说明书

本发明公开了一种低地板有轨电车转向架驱动单元，该驱动单元布置形式在国内外为首次提出并采用。该驱动单元采用传统轮对结构,为更好的适应低地板有轨电车舒适性的要求，车轮采用弹性车轮结构，采用小轮径车轮，以降低轮轨冲击、降低噪音。齿轮传动系统布置于轮对内侧，一侧通过齿轮箱轴承抱轴悬挂于车轴上，另一侧与电机连接，电机布置于车轮横向靠外侧位置，并与电机一起悬挂于构架上，电机与轮对平行排列布置。齿轮传动系统采用平行齿轮传动结构。采用轴盘制动盘。通过这些结构设计，使得该新型驱动单元较好的延续了轨道交通行业传统技术，研发速度较快，制造成本较低。

技术领域

本发明涉及一种低地板有轨电车转向架驱动单元，是轨道交通车辆新型驱动单元布置形式，电机与车轴平行且电机外置的布置形式，以此来留出车体中间部位的低地板空间，满足城市轨道交通车辆低地板的要求。该驱动单元尤其适用于70％、100％低地板城市轨道交通车辆的使用，该驱动单元布置形式在国内外轨道交通车辆为首次采用。

背景技术

为实现有轨电车70％、100％低地板，有轨电车动力车转向架低地板技术尤其重要，国内外的动力车转向架在轮轴型式和轴数、电机的悬挂型式、传动方式的选择上各具特色，结构类型多种多样。

低地板有轨电车转向架技术最主要的区别在驱动装置的布置方式，目前有轨电车按轮对技术可区分为：传统轮对技术、独立车轮轮对两种技术。传统轮对较独立车轮轮对的优缺点如下：

a)传统轮对

传统轮对技术成熟，结构简单，可靠性高。通过减小车轮半径，即可实现车辆低地板化，受制于安装空间有限。但由于为实现低地板要求，须采用较小轮径的车轮，由于车轮轮径小，对线路的不平顺较敏感，车辆的平稳性较差；小轮径的车轮踏面容易擦伤；轮轨接触应力较高，踏面的磨耗快，车轮更换周期较短。

b)独立车轮轮对

独立车轮轮对是将传统轮对的车轴取消，或是采用下凹的轴桥替代，轮对内侧空出的空间设置为车厢地板过道，由于没有车轴，左、右车轮“解耦”，它们各自独立绕车轮中心旋转。由于独立车轮转向架技术复杂，价格高，在运用中暴露出了许多问题，比如车轮快速磨耗、轮缘偏磨现象突出、轮缘磨耗严重，镟轮周期明显短于传统轮对，车轮更换周期短，且脱轨倾向高于传统轮对。虽然现在很多有轨电车制造商，通过耦合技术，将独立车轮横向或纵向耦合起来，但仍然不能有效地解决轮缘偏磨等问题，同时导致转向架结构更为复杂。

有轨电车按电机相对于轮对的布置形式则可区分为：电机纵向布置驱动单元、电机垂直布置驱动单元、轮毂直驱电机驱动单元、电机横向布置驱动单元。

电机纵向布置驱动单元由于电机轴线与轮对轴线垂直，因此传动系统齿轮必须设计为锥形齿轮，加工、组装精度要求高，驱动单元整体结构复杂，成本较高，目前驱动单元还必须整体依赖进口。

电机垂向布置驱动单元虽然电机轴线与轮对轴线平行，但由于电机布置于轮对的正上方，转向架的整体布局较复杂，电机会占用部分车体内部乘客座椅空间，影响座椅布置，同时电机距离地板面较近，须着重考虑降噪设计，成本较高，目前驱动单元还必须整体依赖进口。

轮毂直驱电机驱动单元由于电机重量全部为簧下重量，轮轨运行动作用力较大，电机须承受较大的轮轨冲击。

电机横向布置驱动单元由于电机轴线与轮对轴线平行，齿轮传动系统采用成熟、可靠的平行齿轮传动结构，与轨道交通行业大部分驱动单元的布置形式相同，加工、组装技术非常成熟，驱动单元可自主设计并实现国产化。

通过以上背景技术描述可以看出，目前有轨电车转向架驱动单元技术全部为传动系统布置于车轮外侧，电机布置于车轮外侧，转向架构架内置于轮对内侧，与轨道交通行业(机车、动车、地铁)现有技术截然相反，结构较复杂，研发、制造成本较高，且目前现有有轨电车驱动单元绝大部分须依赖进口，国外对驱动单元技术严格封锁，国产化较困难。

发明内容