[发明专利]基于低刚度轴箱悬挂与双一系纵向拉杆的独立轮对转向架

说明书

本发明涉及一种基于低刚度轴箱悬挂与双一系纵向拉杆的独立轮对转向架，适用于采用牵引与主动导向控制的低地板有轨电车车辆，包括独立轮对总成、轮毂电机总成、U型构架、轴箱悬挂总成和一系纵向拉杆，轮毂电机总成对独立轮对总成进行驱动与控制，轴箱悬挂总成连接独立轮对总成的端部与U型构架的端部，提供垂向以及较小的纵向与横向刚度，所述一系纵向拉杆连接独立轮对总成的中部与U型构架的中部，有效传递独立轮对总成与U型构架间的纵向牵引力与制动力，不影响独立轮对总成与U型构架的相对转动。与现有技术相比，本发明具有提供较小的纵向和横向定位刚度、保障独立轮对曲线径向通过的有效性、有效减少轮轨之间的磨耗与轮缘导向等优点。

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其是涉及一种使用基于低刚度轴箱悬挂且由轮毂电机驱动独立轮对，独立轮对与构架间通过双一系纵向拉杆进行连接的独立轮对转向架。

背景技术

随着机电一体化的进程与电机的更新换代，轮毂电机被越来越多的应用到轨道交通车辆上。通过使用轮毂电机直接控制转向架的四个车轮分别独立驱动的独立车轮转向架，使转向架充分发挥其独立旋转车轮轴桥可做成U型结构的优势，达到降低车辆地板高度的目的；同时使用轮毂电机与列车主动导向算法控制四个独立轮的转动力矩，可以有效解决独立轮对由于左右车轮解耦导致的丧失导向能力的问题，在曲线上可有效降低轮轨磨耗，避免独立轮对在曲线上轮缘导向。

通过控制轮毂电机转矩/转速(DIRW，Driven Independently Rotating Wheels)使独立车轮转向架具有导向能力已从理论及仿真研究方面被证明。然而由于驱动电机用于主动导向的输出转矩限制以及轮轨之间黏着力饱和等因素，采用“牵引与主动导向”复合形式的轮毂电机驱动的独立车轮转向架需要有较小的轴箱悬挂纵向定位刚度；而保持车轮牵引与制动时的稳定性则需要较高的轴箱悬挂定位刚度，此问题导致主动导向的独立车轮转向架较难工程化应用，亟待解决。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的牵引与主动导向对转向架轴箱悬挂定位刚度要求存在矛盾的缺陷而提供一种将轮对牵引与导向进行解耦，采用低刚度轴箱悬挂与双一系纵向拉杆的独立轮对转向架。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于低刚度轴箱悬挂与双一系纵向拉杆的独立轮对转向架，适用于采用牵引与主动导向控制的低地板有轨电车车辆，包括独立轮对总成、轮毂电机总成、U型构架、轴箱悬挂总成和一系纵向拉杆，所述轮毂电机总成对所述独立轮对总成进行驱动与控制，所述轴箱悬挂总成连接独立轮对总成的端部与U型构架的端部，提供垂向以及较小的纵向与横向刚度，所述一系纵向拉杆连接独立轮对总成的中部与U型构架的中部，有效传递独立轮对总成与U型构架间的纵向牵引力与制动力，不影响独立轮对总成与U型构架的相对转动。

所述独立轮对总成包括位于左右外侧的两个独立旋转车轮，所述独立旋转车轮通过轴桥进行旋转连接，所述轴桥端部设有用于独立旋转车轮的轴箱，所述轴箱的端部设有关于轴桥对称的轴桥平台，所述轴桥平台的两端设有轴箱悬挂轮对侧安装座，所述轴桥的中部焊接有一系纵向拉杆轮对侧安装座，一系纵向拉杆轮对侧安装座位于轴桥的外侧。

所述轴桥在端部位置与沿轴桥方向对称的轴桥平台构成H型结构。

进一步地，所述轮毂电机总成与独立旋转车轮同轴连接且安装于独立轮对总成的外侧，由轮轨电机总成为独立旋转车轮提供驱动及控制力矩。

进一步地，所述U型构架包括侧梁、横梁与牵引端梁，所述侧梁的数量为2个，分别固定在横梁的两侧，所述牵引端梁的数量为1个，固定在2个侧梁的同一端。

进一步地，所述侧梁的结构为具有中空腔的中空密封结构，包括固定在一起的侧梁上盖板、侧梁下盖板和侧梁立板，所述侧梁的整体形状为中间下凹、两端上凸的类M型结构，侧梁两端的上凸型端部固定有轴箱悬挂侧梁侧安装座、一系纵向止挡和一系垂向止挡。