一种齿轨制动的非动力转向架及其制动方法与流程

本发明涉及一种齿轨制动的非动力转向架及其制动方法，属于非动力转向架领域。

背景技术：

目前的齿轨车转向架，齿轨轮大多安装在车轮轴上，可在齿轨路段通过和齿轨条啮合传动为车辆提供驱动力。如中国发明专利申请cn109532914a公开了一种独立旋转车轮齿轨转向架，相对两组内侧轴箱体上连接驱动轴，驱动轴上安装齿轨轮，齿轨轮由驱动装置带动旋转，并且齿轨轮能够与齿轨相啮合传动，作为整个转向架的驱动轮；内侧轴箱体上设置车轮轴，车轮轴上安装车轮，车轮与钢轨接触并相对旋转；由于驱动轴与车轮轴相对独立，齿轨轮相对于车轮独立旋转，车轮的转动不受齿轨轮和驱动轴转动的影响。又如中国发明专利申请cn110155109a公开了一种齿轨车轮驱装置及转向架，其包括轮对、齿轨轮以及驱动齿轨轮回转的驱动装置，驱动装置具有输出轴；齿轨轮固定于所述输出轴上，输出轴与轮对的车轴并列设置；驱动装置设有与输出轴抱轴安装的齿轮箱，轮对设有与车轴抱轴安装的抱轴箱，齿轮箱和抱轴箱通过用于调节输出轴与车轴中心轴线相对高度的第一调节机构可拆卸连接。

此外，申请人在先申请cn111762210a公开了一种齿轨与粘着共轴驱动的齿轨驱动装置及齿轨机车车辆，cn108163003a公开了一种齿轨车转向架，cn110450811a公开了一种齿轨车驱动制动系统，cn210793194u公开了一种齿轨车驱动制动装置也属于动力转向架领域的。

显然，上述动力转向架结构复杂，不宜作为无动力的拖车转向架使用，同时，齿轨轮、制动鼓等齿轨驱动、制动装置均安装在车轴上，大大增加了转向架一系簧下质量，会极大影响车辆的动力学性能。

此外，现有齿轨车拖车转向架无齿轨轮，在坡度大于60‰的坡道上，仅由粘着车轮制动不能提供足够的制动力。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种齿轨制动的非动力转向架及其制动方法，该转向架可以显著改善其动力学性能和制动性能。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种齿轨制动的非动力转向架，包括构架和车轮，其结构特点是，所述构架上安装有齿轨轮支撑梁，在齿轨轮支撑梁的中间位置设有装在齿轨轮轴上的齿轨轮；

所述齿轨轮的一侧或两侧安装有制动鼓，该齿轨轮和制动鼓共轴设置；所述齿轨轮、制动鼓和齿轨轮轴过盈连接；

所述齿轨轮支撑梁、齿轨轮、制动鼓均位于转向架的一系簧上方，且位于构架中部位置；

所述制动鼓表面环绕设置有制动带。

根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

在其中一个优选的实施例中，所述齿轨轮轴通过轴承安装在齿轨轮支撑梁上，该齿轨轮支撑梁的两端通过紧固件安装在构架上。

为了保证齿轨轮和齿轨条能够正常啮合传动，在其中一个优选的实施例中，所述齿轨轮支撑梁和构架的横梁之间设有垫片。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种所述齿轨制动的非动力转向架的制动方法：当转向架运行时，制动带与制动鼓不接触,齿轨轮与齿轨条啮合，车轮支撑在钢轨上，齿轨轮与车轮之间解耦，各自独立旋转；当转向架制动时，制动风缸运动使制动带贴合在制动鼓表面，阻止制动鼓和齿轨轮转动，齿轨轮和齿轨条之间无相对运动，为转向架提供紧急制动和停放制动力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的齿轨制动转向架，结构简单，可作为齿轨车辆不提供动力的拖车转向架使用，同时齿轨轮两侧安装制动鼓，可为车辆在坡道上提供制动力，显著提高了制动性能。

2、本发明的齿轨轮、制动鼓均安装于构架中部，极大减少了转向架的簧下质量，提高了车辆的行驶品质。

3、齿轨轮支撑梁及齿轨轮、制动鼓均位于一系簧上部，与现有的齿轨轮安装于车轴的方式相比，大大减少了簧下质量，显著提高了车辆的运行舒适性。

附图说明

图1是本发明一个实施例的转向架结构原理图；

图2是图1的制动原理图；

图3是本发明齿轨轮支撑梁和构架横梁之间加垫示意图；

图4是齿轨轮和齿轨条啮合传动示意图。

在图中

1-制动鼓；2-齿轨轮支撑梁；3-齿轨轮；4-构架；5-车轮；6-制动带；7-垫片；8-齿轨条。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1所示，本实施例的齿轨制动的非动力转向架包括齿轨轮3和齿轨轮支撑梁2、制动鼓1、制动带6、构架4、车轮5。

齿轨轮3通过齿轨轮轴安装在齿轨轮支撑梁2中间，齿轨轮3两侧各安装一个制动鼓1，齿轨轮3和制动鼓1共轴设置。齿轨轮3、制动鼓1和齿轨轮轴过盈连接。

齿轨轮轴通过轴承安装在齿轨轮支撑梁2上。齿轨轮支撑梁2两头各设置4个螺栓与构架4连接。齿轨轮支撑梁2及齿轨轮3、制动鼓1均位于一系簧上方，与现有的齿轨轮3安装于车轴的方式相比，大大减少了簧下质量，显著提高了车辆的运行舒适性。

图2为齿轨制动转向架原理图，齿轨轮3与齿轨条8啮合，车轮支撑在钢轨上，两者解耦，各自独立旋转。

制动带6环绕在制动鼓1表面，转向架运行时，制动带6与制动鼓1不接触。转向架制动时，制动风缸运动使制动带6紧紧贴合在制动鼓1表面，阻止制动鼓1和齿轨轮3转动，即齿轨轮3和齿轨条8之间无相对运动，从而为转向架提供紧急制动和停放制动力。

如图3所示，为齿轨轮支撑梁2和构架4的横梁之间加垫示意图，转向架在运营过程中出现轮缘磨耗，可在齿轨轮支撑梁2和构架4的横梁之间增加垫片（齿轨轮3和齿轨轮支撑梁2通过轴承装配成一体），从而保证齿轨轮3距离轨面的高度在规定范围内。

如图4所示，为齿轨轮3和齿轨条8啮合传动示意图。齿轨轮3无动力，只是被动与齿轨条8啮合传动。齿轨轮3和齿轨条8之间留有间隙，转向架轮缘磨耗量小于此间隙值的情况下，不需要调整齿轨轮3高度。当轮缘磨耗量等于或超过此间隙值时，通过图3所示的方式，在齿轨轮3支撑梁和构架横梁之间添加垫片，增大齿轨轮3和齿轨条8之间的间隙，保证齿轨轮3和齿轨条8能够正常啮合传动。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本实施例的各种等价形式的修改均落入本发明所附权利要求所限定的范围。

技术特征：

1.一种齿轨制动的非动力转向架，包括构架（4）和车轮（5），其特征在于，所述构架（4）上安装有齿轨轮支撑梁（2），在齿轨轮支撑梁（2）的中间位置设有装在齿轨轮轴上的齿轨轮（3）；

所述齿轨轮（3）的一侧或两侧安装有制动鼓（1），该齿轨轮（3）和制动鼓（1）共轴设置；所述齿轨轮（3）、制动鼓（1）和齿轨轮轴过盈连接；

所述齿轨轮支撑梁（2）、齿轨轮（3）、制动鼓（1）均位于转向架的一系簧上方，且位于构架（4）中部位置；

所述制动鼓（1）表面环绕设置有制动带（6）。

2.根据权利要求1所述的齿轨制动的非动力转向架，其特征在于，所述齿轨轮轴通过轴承安装在齿轨轮支撑梁（2）上，该齿轨轮支撑梁（2）的两端通过紧固件安装在构架（4）上。

3.根据权利要求1所述的齿轨制动的非动力转向架，其特征在于，所述齿轨轮支撑梁（2）和构架（4）的横梁之间设有垫片（7）。

4.一种如权利要求1-3中任一项所述齿轨制动的非动力转向架的制动方法，其特征在于：

当转向架运行时，制动带（6）与制动鼓（1）不接触,齿轨轮（3）与齿轨条（8）啮合，车轮（5）支撑在钢轨上，齿轨轮（3）与车轮（5）之间解耦，各自独立旋转；

当转向架制动时，制动风缸运动使制动带（6）贴合在制动鼓（1）表面，阻止制动鼓（1）和齿轨轮（3）转动，齿轨轮（3）和齿轨条（8）之间无相对运动，为转向架提供紧急制动和停放制动力。

技术总结
本发明公开了一种齿轨制动的非动力转向架及其制动方法。所述非动力转向架包括构架和车轮，所述构架上安装有齿轨轮支撑梁，在齿轨轮支撑梁的中间位置设有装在齿轨轮轴上的齿轨轮；所述齿轨轮的一侧或两侧安装有制动鼓，该齿轨轮和制动鼓共轴设置；所述齿轨轮、制动鼓和齿轨轮轴过盈连接；所述齿轨轮支撑梁、齿轨轮、制动鼓均位于转向架的一系簧上部，且位于构架中部位置；所述制动鼓表面环绕设置有制动带。本发明显著地改善了转向架的动力学性能和制动性能。

技术研发人员：曲琅博;廖志伟;张骏;杨倩倩;龚卫;曾伟;孙秀宇;周鹤
受保护的技术使用者：中车株洲电力机车有限公司
技术研发日：2021.06.21
技术公布日：2021.08.03