[发明专利]一种基于自诊断技术的大轴重城轨转向架

说明书

本发明公开了一种基于自诊断技术的大轴重城轨转向架，包括H型焊接构架、转动组件和若干个复合传感器。H型焊接构架包括U型侧梁和与U型侧梁相焊接的箱式横梁。U型侧梁、箱式横梁、车轴和车轮的强度均按照17t满轴重进行计算，通过对U型侧梁和箱式横梁的板材厚度和截面惯性矩进行设计调整，从而使得超常工况下的垂向载荷和疲劳工况下的疲劳强度满足设计要求。复合传感器设置在转动组件上，用于对转动组件的冲击、振动和温度进行在线实时监测。本发明运能大，关键零部件能实现在线实时监测，满足国内对大载客量城市轨道车辆旺盛需求。

技术领域

本发明涉及轨道车辆转向架技术领域，特别是一种基于自诊断技术的大轴重城轨转向架。

背景技术

随着我国社会和经济的快速发展，城市化进程加剧，越来越多的城市发展为特大型、大型城市。数据显示，北京、上海等特大城市日客流量均在1000万以上，广州、深圳、南京等一线城市日客流量均在800万以左右。当前，无论是“高铁”还是“地铁”、“轻轨”等，轨道交通已成为人们日常出行的主要交通工具之一。

为满足人们日常出行需求，地铁车辆日均运营时间也在不断延长，日均和年均运用里程也在不断增加，而车辆维护检修周期却在逐步延长。根据统计：截至2016年末，全国城市轨道交通配属车辆3850列；车辆的平均运营服务时长16.4小时/日，有的城市最长运营时间达到18.6小时/日，因而“天窗”时间越来越短。

地铁车辆运维环境的恶化，为保证车辆的运用安全、提前预测质量风险、消除安全隐患，同时车辆顶层指标突破传统A型地铁16吨轴重的设计，转向架关键承载件按照17吨设计和验证，研发出一种具有自主知识产权、基于自诊断技术、大轴重的新型城轨转向架，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种基于自诊断技术的大轴重城轨转向架，该基于自诊断技术的大轴重城轨转向架的运能大，关键零部件能实现在线实时监测，满足国内对大载客量城市轨道车辆旺盛需求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于自诊断技术的大轴重城轨转向架，包括H型焊接构架、转动组件和若干个复合传感器。

H型焊接构架包括U型侧梁和与U型侧梁相焊接的箱式横梁。

H型焊接构架整体强度中的垂向载荷采用如下两个公式进行计算得出。

超常工况下：

疲劳工况下：

式中，F_z1表示超常工况下的垂向载荷；F_z2表示疲劳工况下的垂向载荷；k表示异常因子；n_b表示转向架数量；M_v表示AW0工况下列车重量，单位：t；m⁺表示转向架重量，单位：t。

通过对U型侧梁和箱式横梁的板材厚度和截面惯性矩进行设计，增加U型侧梁和箱式横梁的抗拉、抗压强度，在F_z1和F_z2载荷条件下H型焊接构架强度满足设计要求。

复合传感器设置在转动组件上，用于对转动组件的冲击、振动和温度进行在线实时监测。

转动组件包括轴箱轴承、电机轴承、齿轮箱轴承和车轮；轴箱轴承、电机轴承、齿轮箱轴承和车轮踏面上各设置一个复合传感器。

复合传感器安装在转动组件正上方±60°的承载区。

复合传感器的型号为JK10450-4-0/1。

轴箱轴承、电机轴承和齿轮箱轴承均采用圆柱滚子轴承。

车轮采用ER9材质。