转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架

转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架专利01专利背景附图说明实施方式发明内容权利要求荣誉表彰目录0305020406基本信息《转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架》是中车长春轨道客车股份有限公司于2017年8月11日申请的专利，该专利的公布号为CNA，授权公布日为2017年11月10日，发明人是董磊、程建会、杨姝、李延林。该发明属于轨道车辆非动力转向架装置领域。《转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架》其包括基础构架、带轴承座的摇枕、承载轴承、两个空气弹簧、两个非动力轮对组成、两个牵引拉杆、抗侧滚扭杆机构、两个垂向减震器、八个圆锥橡胶弹簧、横向减震器和四个制动器。该发明中的承载轴承用于替代旧有的一系空气弹簧，并起到承载车厢重量和满足转向架与车体的转角设计需求的作用；该新设计方案可以使该发明的转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架完全符合承重载荷大于10.5吨，且最小曲线半径为25米地铁车辆最新设计需求；使该新型转向架与车体的转角最大为15.4度，并令承载轴承的最大变位需要达到260毫米。2019年10月，《转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架》获得第三届吉林省专利奖优秀奖。（概述图为《转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架》摘要附图）专利背景专利背景轨道车辆普遍通过其转向架将轮对与车体连接，其所能通过的最小弯道半径称为最小通过曲线半径。城市地铁是一种弯道较多的轨道车辆，其最小曲线半径主要受到应力载荷指标和转向架的轮对间距指标两个因素共同影响。在转向架的应力载荷给定的前提下，最小通过曲线半径与转向架的前后轮对间距成正比，因此，在转向架的应力载荷给定的前提下，结构越紧密的转向架，其所能通过的曲线半径越小，列车的弯道机动性也就越高。2017年8月之前的地铁非动力转向架的最小曲线半径通常大于80米，其承重载荷的核心结构为：摇枕位于转向架的几何中心，摇枕的下方通过二系空气弹簧与转向架的侧梁连接，摇枕的上方直接与车体底架连接。车体的重量载荷顺次通过摇枕和二系空气弹簧传递至转向架的侧梁上，再通过转向架的分散传递至前、后两个轮对。2017年前，为了适应城市轨道交通的发展需求，需要新设计一款承重载荷大于10.5吨，且最小曲线半径为25米的新型地铁车辆。依据车辆定距、空气簧横向跨距以及25米弯道半径等参数进行联合理论计算，所求解出计算出转向架与车体的转角最大为15.4度，其对应的一系空气簧的最大变位需要达到260毫米。然而，2017年8月之前的技术无法生产符合上述技术指标的一系空气簧，因此使得这一方案无法实施。为此，如何设计一款同时符合25米最小弯道半径和10.5吨承重载荷两个指标参数的新型地铁非动力转向架，已成为设计人员亟待攻克的技术难题。

发明内容专利目的有益效果技术方案发明内容专利目的为了解决2017年8月之前的地铁车辆的非动力转向架多采用摇枕与二系空气弹簧连接的结构形式，而已有的生产技术无法制造最大变位需要达到260毫米且承重载荷大于10.5吨的一系空气簧，致使承重载荷大于10.5吨，且最小曲线半径为25米的新型地铁车辆的设计方案无法成立的技术问题，该发明提供一种转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架。

技术方案《转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架》其包括基础构架、带轴承座的摇枕、承载轴承、两个空气弹簧、两个非动力轮对组成、两个牵引拉杆、抗侧滚扭杆机构、两个垂向减震器、八个圆锥橡胶弹簧、横向减震器和四个制动器；所述基础构架包括厢式中心横梁、两个双翼展状厢式侧梁和两个管状横梁，两个双翼展状厢式侧梁彼此平行布置，厢式中心横梁的两端分别固连于一个对应的双翼展状厢式侧梁的中段，两个管状横梁平行布置于厢式中心横梁的两侧，并且每个管状横梁的两端均分别与一个双翼展状厢式侧梁的对应端部固连；厢式中心横梁、两个双翼展状厢式侧梁和两个管状横梁五者共同构成一个日字形的矩形框架。所述承载轴承固连于带轴承座的摇枕的中心，带轴承座的摇枕的两端分别通过一个空气弹簧固连于一个对应的双翼展状厢式侧梁的中心；所述非动力轮对组成为轴箱外置式非动力轮对，其每个轮对外侧的外置轴箱上均设有两个圆锥形的弹簧座，每一个轴箱弹簧座均通过一个对应的圆锥橡胶弹簧固连于双翼展状厢式侧梁下方；两个垂向减震器的上端轴连于带轴承座的摇枕下端面的对角线两端，垂向减震器的下端分别轴连于一个对应的双翼展状厢式侧梁的端部外侧壁上；牵引拉杆的一端轴连于双翼展状厢式侧梁的外侧壁上，牵引拉杆的另一端轴连于带轴承座的摇枕下端面的另一条对角线的两端；每个管状横梁均通过两个制动器座与一个对应的制动器固连；抗侧滚扭杆机构的中部连杆轴连于厢式中心横梁的下端面侧方，抗侧滚扭杆机构的两个竖直连杆均沿厢式中心横梁的侧壁向上布置；厢式中心横梁中部设有矩形的摇枕定位插座窗口，厢式中心横梁底部的摇枕定位插座窗口的窗口边缘设有横梁减震器定位座；带轴承座的摇枕的下端面中部设有摇枕定位插座，摇枕定位插座的下端侧壁上设有摇枕横向减震器定位有益效果《转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架》其厢式中心横梁、两个双翼展状厢式侧梁和两个管状横梁五者共同构成一个日字形的矩形框架；该框架结构较2017年8月之前的转向架结构更加易于生产和装配，有助于在确保相同结构强度的前提下节约钢板材料、减轻整体重量、减少焊缝数量和焊接工序并提高生产效率，提高经济效益。空气弹簧用于承载摇枕所传递的车厢重量并从而替代旧有的吸收和缓冲颠簸振动；同时，承载轴承也用于替代旧有的一系空气弹簧，并起到承载车厢重量和满足转向架与车体的转角设计需求的作用。该新设计方案可以使该发明的转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架完全符合承重载荷大于10.5吨，且最小曲线半径为25米地铁车辆最新设计需求。使该新型转向架与车体的转角最大为15.4度，并令承载轴承的最大变位需要达到260毫米。沿矩形摇枕结构的对角线分别布置的两个牵引拉杆和两个垂向减震器整体配合使用，可以分别从垂向和纵向两个方向维度上最大化地削减转向架的振动和蛇形摆动效果；抗侧滚扭杆机构和横向减震器则围绕转向架整体几何中心平衡和抑制列车的左右摇晃、左右窜动和侧滚运动。八个圆锥橡胶弹簧的上端均固连于一个对应的一系弹簧座内，该设计使得作为轮轴端部与基础构架的承力点从双翼展状厢式侧梁的两个远端更改为将承力点作用在翼状侧梁段的下端，从而有效缩短了前、后轮对之间间距，进而缩小了该新型转向架的最小曲线半径。摇枕定位插座插入摇枕定位插座窗口内部，使其二者得以实现快速精确定位，从而有助于提高生产组装效率。将该制动器座的位置由旧有的厢式中心横梁侧壁改为固定在管状横梁上，有助于减少厢式中心横梁制造难度和改善转向架的布局难度，并使制动器的安装位置更加便于检查和日常维护。附图说明附图说明图1是《转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架》的立体结构示意图；图2是图1的爆炸装配示意图；图3是该发明承载轴承的立体结构示意图；图4是图3的爆炸装配示意图；图5是该发明带轴承座的摇枕的立体结构示意图；图6是该发明带轴承座的摇枕在另一翻转视角下的立体结构示意图；图7是该发明承载轴承与带轴承座的摇枕的立体装配示意图；图8是图7的主视图；图9是不包括两个非动力轮对组成、八个圆锥橡胶弹簧以及四个制动器的该发明转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架的立体结构示意图；图10是不包括两个非动力轮对组成、八个圆锥橡胶弹簧以及四个制动器的该发明转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架在另一翻转视角下的立体结构示意图；权利要求权利要求1.《转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架》其特征在于：该转向架包括基础构架、带轴承座的摇枕（1）、承载轴承（2）、两个空气弹簧（3）、两个非动力轮对组成（4）、两个牵引拉杆（8）、抗侧滚扭杆机构（9）、两个垂向减震器（10）、八个圆锥橡胶弹簧（11）、横向减震器（12）和四个制动器（13）；所述基础构架包括厢式中心横梁（5）、两个双翼展状厢式侧梁（6）和两个管状横梁（7），两个双翼展状厢式侧梁（6）彼此平行布置，厢式中心横梁（5）的两端分别固连于一个对应的双翼展状厢式侧梁（6）的中段，两个管状横梁（7）平行布置于厢式中心横梁（5）的两侧，并且每个管状横梁（7）的两端均分别与一个双翼展状厢式侧梁（6）的对应端部固连；厢式中心横梁（5）、两个双翼展状厢式侧梁（6）和两个管状横梁（7）五者共同构成一个日字形的矩形框架；所述承载轴承（2）固连于带轴承座的摇枕（1）的中心，带轴承座的摇枕（1）的两端分别通过一个空气弹簧（3）固连于一个对应的双翼展状厢式侧梁（6）的中心；所述非动力轮对组成（4）为轴箱外置式非动力轮对，其每个轮对外侧的外置轴箱上均设有两个圆锥形的弹簧座（4-1），每一个轴箱弹簧座（4-1）均通过一个对应的圆锥橡胶弹簧（11）固连于双翼展状厢式侧梁（6）下方。实施方式实施方式如图1至图13所示，《转弯半径为25米的新型地铁非动力转向架》包括基础构架、带轴承座的摇枕1、承载轴承2、两个空气弹簧3、两个非动力轮对组成4、两个牵引拉杆8、抗侧滚扭杆机构9、两个垂向减震器10、八个圆锥橡胶弹簧11、横向减震器12和四个制动器13；基础构架包括厢式中心横梁5、两个双翼展状厢式侧梁6和两个管状横梁7，两个双翼展状厢式侧梁6彼此平行布置，厢式中心横梁5的两端分别固连于一个对应的双翼展状厢式侧梁6的中段，两个管状横梁7平行布置于厢式中心横梁5的两侧，并且每个管状横梁7的两端均分别与一个双翼展状厢式侧梁6的对应端部固连；如图12所示，厢式中心横梁5、两个双翼展状厢式侧梁6和两个管状横梁7五者共同构成一个日字形的矩形框架；该厢式框架结构较2017年8月之前的转向架结构更加易于生产和装配，有助于在确保相同结构强度的前提下节约钢板材料、减轻整体重量、减少焊缝数量和焊接工序并提高生产效率，提高经济效益。如图3和图4所示，承载轴承2固连于带轴承座的摇枕1的中心，带轴承座的摇枕1的两端分别通过一个空气弹簧3固连于一个对应的双翼展状厢式侧梁6的中心，空气弹簧3用于承载摇枕1所传递的车厢重量并从而替代旧有的吸收和缓冲颠簸振动；同时，承载轴承