电动机架悬新型驱动装置的基本结构与分析比较_葛来薰

连杆驱动装置
这种结构是在现有国内普遍采用的轮对空心轴式
架悬六连杆驱动装
置的基础上，仅仅将
主动轮上的六连杆
机构与车轮辐板联
结的传动销圆周直
径缩小而产生的。
其示意图如图１ 所 示。
在我国广深线
图１ 车轮盘形制动结构的 轮对空心轴式架悬六连杆
驱动装置的示意图
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பைடு நூலகம்
机 车 电 传 动 ２００５年
图９ 制动轴盘形制动结构的 轮对空心轴式架悬六连杆
轴来实现盘形制动。
驱动装置示意图
图１０ 是剖面图，图１１ 是外形图。
这种空心轴盘形制动结构的轮对空心轴式六连杆
这套制动轴盘形制动结构的轮对空心轴式架悬六
新型驱动装置与前２ 种比较，其特点有：
连杆驱动装置具有下面一些特点：
（１ ）电机输出端轴承也设置在传动齿轮箱内。
来设置制动盘，其他都没有作任何改变设计。这套具有
车轮盘形制动结构的驱动装置特点有：
（１ ）没有充分利用交流电机的优越性来很好地降
低电机单位功率的重量、提高电机单位体积的功率。
（２ ）交流电机输出端轴承仍设置在电机上， 小齿轮
仍呈悬臂结构，不利于电机轴承和牵引齿轮的运用。
（３ ）传动齿轮箱仍为齿轮罩结构。
（１ ）交流电动机输出端轴承设置在传动齿轮箱内。 （２ ）采用承载式传动齿轮箱，同时还可替代原空心 轴套，能减轻转向架上可观的簧间重量。 （３ ）空心轴的驱动轴承外圈固定在传动齿轮箱上， 内圈旋转。 （４ ）轮对横动对闸片间隙有一定影响，尤其对三轴 转向架的中间轴影响更大。 （５ ）制动盘属簧下重量，与轴身相联的连杆机构也 是属簧下重量，故这套装置簧下重量增加较多。 （６ ）要将六连杆机构变形设计成加强型的四连杆 机构，连杆机构设计改动较大。
２００５ 年第 ２ 期 ２００５ 年 ３ 月 １０ 日
专
机车电传动 ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＤＲＩＶＥ ＦＯＲ ＬＯＣＯＭＯＴＩＶＥＳ
电动机架悬新型驱动装置的 基本结构与分析比较
№２， ２００５ Ｍａｒ． １０， ２００５
稿
葛来薰
（戚墅堰机车车辆厂 设计处，江苏 常州 ２１３０１１）
摘 要：着重介绍了 ４种具有盘形制动功能的轮对空心轴式电机架悬新型驱动装置的基本结构， 并对它们的特点进行了全面的分析比较。结合我国常用速度２００ ｋｍ／ｈ 机车的发展，提出了应积极开发 研究掌握具有交流电动机、承载式传动齿轮箱、盘形制动功能、弹性架悬等特征的我国第二代电动机 架悬技术。
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第２ 期
葛来薰：电动机架悬新型驱动装置的基本结构与分析比较
图７ 是原Ａｄｔｒａｎｚ 公司
的要小得多。
为意大利国家铁路公
司设计制造的Ｅ４６４ 型
电力机车上具有空心
轴盘形制动结构的轮
对空心轴式架悬六连
杆新型驱动装置的平 面图。图 ８ 是原 Ａｄｔｒａｎｚ 公司设计的采用空心 轴盘形制动结构的轮
制动横梁上的制动缸、夹钳、闸片等都属簧上重量， 机 面通过垂直安装法兰面（垂直向分箱面）联结构成完整
车簧下重量并没有增加。
的传动齿轮箱。
（４ ）轮对横动对闸片间隙的影响比车轮盘形制动
（４ ）大齿轮的驱动轴承也是外圈固定安装在传动
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第２ 期
葛来薰：电动机架悬新型驱动装置的基本结构与分析比较
内圈旋转。
（６ ）六连杆机构可在原来基础上不作大的设计改
变。
（７ ）交流电机—承载式传动齿轮箱—六连杆空心
轴传动—制动横梁及其支架可构成封闭的电机驱动制
动单元。它可用三点自由地吊挂在转向架的横梁和端
梁上，形成弹性架悬（即横向呈弹性联系）结构。电机
驱动制动单元上还设置了横向减振器， 以衰减单元的横
向振动。
（１ ）交流电机输出端轴承设置在传动齿轮箱内。
（２ ）采用承载式传动齿轮箱，同时还替代原空心轴
（２ ）采用承载式传动齿轮箱，同时还替代原空心轴
套，能减轻转向架上可观的簧间重量。
套，能减轻转向架上可观的簧间重量。
（３ ）制动盘属簧上重量（至少一半要属簧上重量），
（３ ）传动齿轮箱在小齿轮与大齿轮啮合处的垂直
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｏｇｉｅ ｏｆ ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ ；ｂｏｇｉｅ－ｍｏｕｎｔｅｄ ｍｏｔｏｒ ；ｌｏａｄｉｎｇ ｇｅａｒ ｃａｓｅ； ｄｉｓｋ ｂｒａｋｅ；ｄｒｉｖｅ ｄｅｖｉｃｅ
０ 引言
我国自１９９４年１２月２２日广深线正式开通了１６０ ｋｍ／ｈ 准高速旅客列车之后，又在１９９７年、１９９８年、２０００年、２００１ 年和２００４ 年进行了铁路旅客列车的 ５ 次大提速，使我国 铁路旅客列车最高运行速度在一个较大范围内提高到 １４０￣１６０ ｋｍ／ｈ。我国自行开发研制的电动机架悬轮对空 心轴式驱动装置，在提速旅客列车的牵引机车上发挥 了无可替代的作用。甚至可以说，没有这套电机架悬空 心轴驱动技术及它的推广应用，就可能不会有５ 次大提 速的顺利成功。随着我国铁路跨越式发展战略的不断 推进，为满足快速增长的旅客运输需要，从２００５ 年开始 将在一些客运专线逐步开行 ２００ ｋｍ／ｈ 的旅客列车。国际 上自上世纪９０ 年代初以来相继出现了多种能适应２００ ｋｍ／ｈ 速度的具有盘形制动功能的电动机架悬新型驱动 装置。本文结合电动机架悬轮对空心轴式六连杆驱动 装置在我国得到普遍应用的实际情况，从国外许多种具
收稿日期：２ ０ ０ ４ － １ ２ － ０ ３
有盘形制动功能的新型驱动装置中筛选出几种既具有 盘形制动功能又是电动机架悬轮对空心轴式连杆机构 驱动的新型装置，进行基本结构的介绍和它们的分析 比较。
１ 具有盘形制动功能的轮对空心轴式电动机架 悬新型驱动装置的基本结构和特点
１．１ 具有车轮盘形制动结构的原轮对空心轴式架悬六
此外，能不能经受得起 ２００ ｋｍ／ｈ 速度的长期运用，
目前还存在着不同认识和看法。
１．２ 具有车轮盘形制动结构的轮对空心轴式架悬四连
杆驱动装置
１９９３年法国国铁订购了３０台ＧＥＣ Ａｌｓｔｈｏｍ公司新开发
的 ＢＢ３６０００ 型多电压制电力机车。该机车的转向架采用了
具有车轮盘形制动结构的轮对空心轴式架悬新型四连杆
关键词： 机车转向架；电动机架悬；承载齿轮箱；盘形制动；驱动装置 中图分类号：Ｕ２６０．３３２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－１２８Ｘ（２００５）０２－０００１－０６
作者简介：葛来薰（１９３ ７ －）， 男，高 级 工 程 师（ 教 授 级 ）， 中国南车集团专家委员会 委 员 ，长 期 从 事 机 车 转 向 架 设 计 、制 造 工 作 。
上面介绍的这种设计，都是在原轮对空心轴式架 悬驱动装置的基础上仅缩小主动车轮传动销圆周直径
中心距过大，还缩小了连杆机构的圆周直径，并将六连杆 机构改成了加强型的四连杆机构。这样就使原主动车 轮辐板与从动车轮一样没有任何驱动联结件，能很自由 地在车轮辐板两侧设置制动盘，比较好地实现了车轮盘 形制动。这种车轮盘形制动结构的轮对空心轴式架悬 四连杆驱动装置具有的特点还有：
具有盘形制动功能的轮对空心轴式架悬六连杆驱动装
置。为实现盘形制动功能，还采用了另外一种技术途径。
其示意图如图９ 所示。
这种驱动装置是
在原六连杆机构不作
大改动的情况下， 通过
在电动机轴中心线对
称的另一侧设置一根
图７ 空心轴盘形制动结构的轮对空心轴式 架悬六连杆驱动装置平面图
平行于轮对轴中心线 并装有制动盘的制动
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｆｏｕｒ ｎｅｗ ｑｕｉｌｌ ｄｒｉｖｅ ｗｉｔｈ ｄｉｓｋ ｂｒｅａｋｅｓ ｆｏｒ ｂｏｇｉｅ ｍｏｕｎｔｅｄ ｍｏｔｏｒ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ｔｈｅｉｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ． Ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ２００ ｋｍ／ｈ ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ， ｉｔ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ａｎｄ ｇｒａｓｐ ｓｅｃｏｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐｒｉｎｇ ｂｏｇｉｅ－ｍｏｕｎｔｅｄ ｍｏｔｏｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｆｅａｔｕｒｉｎｇ ＡＣ ｍｏｔｏｒ， ｌｏａｄ ｔｙｐｅ ｇｅａｒ ｃａｓｅ， ｄｉｓｋ ｂｒａｋｅ ａｎｄ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ．
驱动装置。它的示意图如图２ 所示。其空心轴和四连杆机
构的外形结构如图 ３
图４ Ｂ Ｂ ３ ６ ０ ０ ０ 型电力机车转向架外形图
所示。图 ４ 为机车转向 架的外形图。
这种驱动装置是 将原来与车轮辐板联 结的连杆机构改变成 与 轴 身 相 联 结 。为 此，空心轴就相应要 缩短一些；为了不使
图２ 车轮盘形制动结构的 轮对空心轴式架悬四连杆
图５ 空心轴盘形制动结构的 轮对空心轴式架悬六连 杆驱动装置的示意图
对空心轴式架悬六连杆驱动装置，最大速度２２０ ｋｍ／ｈ 二
轴转向架的外形图。
图８ 采用空心轴盘形制动结构的轮对空心轴式架悬六连杆 驱动装置的２ ２ ０ ｋ ｍ ／ ｈ 速度的二轴转向架外形图
（５ ）空心轴驱动轴承外圈也固定在传动齿轮箱上，
驱动装置的示意图
１．３ 具有空心轴盘形制动结构的轮对空心轴式架悬六 连杆驱动装置
这种驱动装置简单来说就是将电机与轮对的中心 距拉开一点，以便在空心轴上能设置制动盘，而六连杆传 动机构基本上不作大的设计改变。图 ５ 为示意图。图 ６ 是 庞巴迪（Ａｄｔｒａｎｚ）的Ｍｉｔｒａｃ ＤＲ ３７００Ｆ型具有空心轴盘形制 动结构的电机架悬六连杆机构新型驱动装置的外形图。
（４ ）制动盘属簧下重量。
（５ ）轮对横动对闸片间隙有一定影响，尤其是对三
轴转向架的中间轴影响更大。
（６）对于小轮径的内燃机车，制动盘宽度太窄，散热 会有问题。