跳转到内容

架悬式驱动方式

维基百科,自由的百科全书

这是本页的一个历史版本,由Alancrh留言 | 贡献2016年5月1日 (日) 06:44 主要类型编辑。这可能和当前版本存在着巨大的差异。

架悬式驱动方式铁路机车车辆使用的牵引传动装置类型之一,该驱动方式的特点是将牵引电动机安装在转向架构架上,牵引电动机的全部重量属于簧上重量英语Sprung mass。牵引电动机的重力和轮轨作用力通过一系悬挂传递,车辆运行中转向架构架与轮对之间便产生相对动态位移,为了使牵引电动机输出的扭矩能够平稳驱动与之对应的轮对英语Wheelset (rail transport),牵引电动机电枢轴与轮对之间需要采用能适应各方向相对位移的弹性联轴器,以此作为中间联结装置并传递扭矩。根据传动装置的设计需要和弹性联轴器的结构差异,弹性联轴器既可以安装在牵引电动机与小齿轮(主动齿轮)之间,例如电机空心轴驱动装置、鼓形齿联轴器驱动装置、挠性板联轴器驱动装置等;也可以安装在大齿轮(從動齒輪)与车轴之间,例如轮对空心轴驱动装置,而联轴器的位移幅度大小取决于一系悬挂装置的刚度[1]。架悬式驱动与體懸式驅動都属于全悬挂式驱动方式,两者的分别在于架悬式将牵引电动机悬挂在转向架构架,位于一系悬挂之上及二系悬挂之下;而体悬式将牵引电动机安装在车体,位于二系悬挂之上。

与传统的轴悬式驱动方式相比,架悬式驱动方式的主要优点是减轻了簧下重量,牵引电动机全部重量由转向架构架承担,而转向架构架重量又由一系悬挂承担,并且轮对与牵引电动机之间采用弹性联接,因轨道不平顺和轮轨冲击所引起的轮对垂向和横向加速度,不会直接传递到牵引电动机和牵引齿轮副,使牵引电动机的工作条件和使用寿命比轴悬式有了大幅改善。此外,采用架悬式驱动的机车车辆在行驶时产生的轮轨动力作用也比轴悬式小得多,减少了对轨道的破坏程度和线路维护保养的工作量,有利于车辆运行品质和车辆运行速度的进一步提高。因此架悬式驱动装置被广泛应用于最高速度超过120公里/小时的铁路机车车辆[2]

主要类型

轮对空心轴驱动方式

轮对空心轴驱动方式是历史最悠久的架悬式驱动装置类型,原理是在车轴外面套了一根同心的空心轴,并且在空心轴和车轴间留有足够的间隙,允许发生轨道冲击时车轴的上下运动和通过曲线时的倾斜。轮对空心轴驱动方式自二十世纪初在美国问世以来,各国相继发展出许多各有特色的驱动装置。1900年代,西屋电气公司发明了第一种轮对空心轴驱动装置——威斯汀豪斯驱动装置(Westinghouse quill drive),空心轴通过抱轴承支撑在双转子牵引电动机的机座上,驱动装置中的大齿轮固定安装空心轴的一端,大齿轮通过伸入到车轮幅条间的弹簧联轴器与轮对相连,而在空心轴另一端的盘形端面法兰亦有相同形式的弹簧联轴器。1920年代至1930年代间,随着欧洲铁路干线的电气化以及客运电力机车的发展,在欧洲多国出现了多种形式的轮对空心轴驱动装置,例如瑞士赛雪龙公司英语Société Anonyme des Ateliers de Sécheron(SAAS)在威斯汀豪斯驱动装置的基础上,设计出经过简化改良的赛雪龙弹簧驱动装置(Sécheron-Federantrieb)。与此同时,德国AEG公司亦对威斯汀豪斯驱动装置作出改造,使用弹簧套筒以改善弹簧联轴器的受力条件,称之为AEG-克莱诺夫弹簧驱动装置(AEG-Kleinow-Federtopf-Antrieb)。而意大利国家铁路也研制出使用钢板弹簧联轴器的比亚恩基驱动装置(La trasmissione Bianchi)和内格里驱动装置(La trasmissione Negri),以及使用橡胶盘联轴器的法内利驱动装置(La trasmissione Fanelli)。

上述几种驱动装置都是将弹簧联轴器置于车轮幅条间,而瑞士勃朗-包维利公司则发明了将弹簧直接安装在大齿轮内的结构形式,也就是勃朗-包维利弹簧驱动装置(BBC-Federantrieb);大齿轮通过滚动轴承安装在一截短空心轴套上,空心轴套与牵引电动机机座连成一体而不能随车轴转动,通过弹簧套筒和压装在车轮上的传动盘传递旋转力矩。

驱动元件几乎只布置在牵引电动机一端的垂直平面内,水平方向伸展与牵引电动机宽度相比较短,既可以设计成单边传动,也可以采用双边传动;使用关节机构作为弹性联轴器的轮对空心轴驱动装置,例如法国的阿尔斯通浮动盘式驱动装置(La transmission Alsthom à anneau dansant)。


上述几个例子都属于较

电机空心轴驱动方式

鼓形齿联轴器驱动方式

挠性板联轴器驱动方式

参考文献

  1. ^ 卡尔·萨克斯. 孙翔 , 编. 《电传动机车转向架结构与原理(下册)》. 北京: 中国铁道出版社. 1988: 18-38 (中文(简体)). 
  2. ^ 柳宇刚、顾振国. 《牵引传动装置》. 北京: 中国铁道出版社. 1985: 9-17 (中文(简体)).