專利名稱：中心銷式迫導向徑向機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于軌道車輛轉向架的徑向機構，具體地是采用中 心銷式迫導向徑向機構，屬于機械制造領域。
技術背景隨著我國鐵路交通的全面提速，以及城市輕軌和軌道交通的快速發(fā) 展，高速行駛運營的機車對于轉向架結構和使用安全提出了更高要求。軌道車輛的轉向架是一固定前后輪對的剛性構架，現(xiàn)有應用于兩軸、 且牽引方式為中心銷牽引的轉向架，基本釆用中心銷扭臂和水平連桿的 導向機構，其輪對相對于構架具有較大的縱向定位剛度。因此當轉向架 通過曲線時， 一個轉向架上的兩個輪對基本保持平行，這樣輪對與軌道 間必然會形成沖角，由此而產(chǎn)生較大的噪聲和磨耗，以及形成與曲線粘 降的突出矛盾，從而導致軌道車輛的過彎角不能過大、運行速度受限。衡量導向機構導向效果的一個參數(shù)叫導向增益，它是輪對相對構架 的回轉角與轉向架相對車體回轉角之比?，F(xiàn)有中心銷牽引的轉向架在特 定曲線上的導向性能較差，其導向增益設計不合理，轉向架輪對與軌道 的匹配未達到最佳狀態(tài)，從而使得輪緣磨耗較大。總結上述影響軌道車輛的速度和穩(wěn)定性的問題是，現(xiàn)有的徑向轉向 架缺乏柔性導向性能，在特定曲線上不能實現(xiàn)迫導向和自導向的統(tǒng)一。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所述中心銷式迫導向徑向機構，其目的在于解決上述現(xiàn)有技 術問題而實現(xiàn)一種同時具有迫導向、自導向及柔性導向性能的徑向轉向 架，通過取消現(xiàn)有轉向架的中心銷扭臂和水平連桿機構，對一系定位剛 度和縱向阻尼進行優(yōu)化，采用全新的徑向調(diào)整機構以減小輪對相對構架 的縱向定位剛度，實現(xiàn)同一個轉向架上的兩個輪對相對構架可以較自由 地實現(xiàn)搖頭運動。從而使轉向架通過曲線時，輪對盡可能向半徑方向靠 攏，由此而減小噪聲、磨耗并提高曲線粘著利用。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，即實現(xiàn)迫導向、自導向及柔性三種轉向架的 組合設計，所述中心銷式迫導向徑向機構采用模塊化設計，針對線路特 定曲線的特點提供具有不同導向增益的徑向機構，以使轉向架輪對與軌 道的匹配達到最佳。所述中心銷式迫導向徑向機構，其主要結構方案是具有一構架，轉向架通過中心銷與車體連接并向上彈性地支撐著車 體，其具有兩組輪對和一徑向調(diào)整機構。具體地， 所述的徑向調(diào)整機構具有，一中心轉盤，該轉盤連接于中心銷底部并隨同中心銷一起運動； 一組縱向推桿分別連接在中心轉盤的端部，縱向推桿的另一端分別連接一轉臂；轉臂連接并通過定位套組成一定位在轉向架構架側梁上，同時連接并通過定位套組成二定位在轉向架構架橫梁上；兩組拉桿分別各自對接在轉臂上，拉桿的另一端分別與轉向架前后 輪對的軸箱體連接。如上述基本結構的中心銷式迫導向徑向機構，其實現(xiàn)迫導向使用原 理是當車體高速行駛經(jīng)過一特定曲線，轉向架會相對于車體形成一回 轉角a ，通過中心銷而帶動中心轉盤相對于轉向架偏轉同樣的角度a ;由于中心轉盤相對于轉向架轉動，通過縱向推桿沿順時針/或逆時針 旋轉，在縱向推桿的帶動下，兩側轉臂繞轉向架構架側梁、以及轉向架 構架橫梁的定位端的中心軸線旋轉。在兩側轉臂的旋轉帶動下，轉向架左、右兩側的兩組拉桿， 一組拉 桿被向兩邊擴展推出，另一組拉桿被同時向中心收縮，從而使得兩根車 軸呈"八"字形展開。使用上述徑向調(diào)整機構，對應于轉向架相對于車體形成的回轉角a ， 在兩組拉桿的作用下，轉向架輪對會相對于構架回轉一個角度P 。從而，使得轉向架輪對基于徑向調(diào)整機構的迫導向力而向曲線彎角 的半徑方向靠攏，由此而減小輪對行駛在軌道上產(chǎn)生的噪聲和磨耗，形 成徑向柔性導向作用。所述的中心銷式迫導向徑向機構，進一步的改進方案是為適應動力和無動力轉向架的設計要求，以及提高轉向架應對不同
行駛曲線的能力，所述連接在輪對和轉臂之間的每組拉桿中，拉桿長度并不相同，而是一長、 一短的配置方式。而且，兩組拉桿的長度均互不相同，以根據(jù)使用情況進行調(diào)節(jié)。 所述的定位套組成一，具有一定位套和安裝套。該定位套與轉向架構架側梁的扭軸座之間采用過盈配合的安裝方式。安裝套通過螺栓與定位套固定連接在一起，所述轉臂一端安裝的關節(jié)軸承壓入到安裝套內(nèi)部。 通過上述定位套組成一，轉臂一端連接并定位在轉向架構架側梁上。 所述的定位套組成二，具有一定位套，該定位套通過螺栓固定在焊接于轉向架構架橫梁上面的扭軸支座上；所述轉臂一端安裝的關節(jié)軸承壓裝在上述定位套內(nèi)。所述連接在輪對和轉臂之間的每一拉桿，具有一拉桿體，拉桿體一端連接在轉臂的關節(jié)軸承上，拉桿體的另一端連接在輪對的軸箱體上； 在拉桿體上對稱地設置有一組螺母和鎖緊墊片，以從兩側分別調(diào)整拉桿的長度。為了隔離轉向架一系的震動，在每一拉桿的任意端部設置有能起到 連接作用的橡膠節(jié)點，設置橡膠節(jié)點采取中心對稱，外部設置一節(jié)點套。 所述的中心轉盤，通過一漸開線花鍵與中心銷緊固連接。 綜上內(nèi)容，本發(fā)明所述中心銷式迫導向徑向機構具有以下優(yōu)點和有益效果1、 實現(xiàn)了迫導向、自導向及柔性導向性能的設計結合，所采用的徑向 調(diào)整機構可有效地減小輪對相對構架的縱向定位剛度，實現(xiàn)同一個 轉向架上的兩個輪對相對構架可以較自由地實現(xiàn)搖頭運動。2、 轉向架通過曲線時，輪對盡可能向半徑方向靠攏，由此而減小噪聲、 磨耗并提高曲線粘著利用。3、 所述的徑向調(diào)整機構主要應用于兩軸且采取中心銷牽引方式的轉向架，既可用于機車、動車、城軌車輛的動力轉向架上面，也可以 用于無動力的鐵路轉向架上面，適用范圍較廣。


圖1是所述徑向調(diào)整機構應用于城市軌道車輛動力轉向架的示意圖； 圖2是所述中心銷式迫導向徑向機構的三維軸側圖3為圖2的示意性仰視三維軸側圖；圖4是所述轉向架構架與徑向調(diào)整機構的接口示意5是現(xiàn)有傳統(tǒng)轉向架與采用本發(fā)明轉向架通過曲線時對比示意圖；圖6是所述中心銷式迫導向徑向機構通過左曲線時的各件運動方向 示意圖；圖7是車輛總體安裝示意圖；圖8是所述定位套組成一的安裝示意圖；圖9是所述定位套組成二的安裝示意圖；圖io是每一拉桿的組成結構示意圖。如上述附圖具有，中心銷l，中心轉盤2，花鍵201，縱向推桿3， 長拉桿4，轉臂5，定位套組成一6，短拉桿7，扭軸支座8，長拉桿9， 短拉桿10，輪對軸箱體ll，扭軸座12，側梁扭軸座13，輪對14，縱向 推桿15，轉臂16，車體18，車輛總體19，動力轉向架20，定位套21， 安裝套22，關節(jié)軸承23，定位套組成二24，定位套25，關節(jié)軸承26， 橡膠節(jié)點27，節(jié)點套28，螺母29，拉桿體30，螺母31，鎖緊墊片32， 轉臂關節(jié)軸承34，鎖緊墊片35，轉向架橫梁41,轉向架側梁42。
具體實施方式
實施例1，如圖1至圖IO所示，本發(fā)明所述中心銷式迫導向徑向機 構，應用于兩軸、且牽引方式為中心銷牽引的動力轉向架20，轉向架20 具有兩組輪對14，并且彈性地支撐著一鐵路車輛總體19的車體18。在 本實施例中，鐵路車輛19是一臺自帶動力的城軌車輛。所述中心銷式迫導向徑向機構，通過中心銷1與車體18。所述的徑向調(diào)整機構，具有中心轉盤2，該轉盤2通過花鍵20i連接于 中心銷1的底部并隨同中心銷1一起運動。一組縱向推桿3和15分別連接在中心轉盤2的端部，另一端分別連 接轉臂5和16。轉臂5和16，分別連接并通過各自的定位套組成一 6，定位在轉向 架側梁42上；同時，分別連接并各自通過定位套組成二24，定位在轉向 架橫梁41上。兩組拉桿4、 7、 9、 10，分別各自對接在轉臂5和16上，拉桿的另
一端分別與轉向架前后輪對14的軸箱體11連接。 所述徑向調(diào)整機構的組件安裝方式如下扭軸支座8焊接于轉向架橫梁41上，中心轉盤2通過漸開線花鍵201同中心銷l固定，同中心銷l一起運動。定位套組成一 6安裝于轉向架側梁42的扭軸座13內(nèi)，其中定位套 21與扭軸座13是過盈配合，隨后安裝套22通過螺栓與定位套21固定在 --起，然后再將安裝有關節(jié)軸承23的轉臂5壓入安裝套22內(nèi)。在定位套組成二 24中，將壓裝有關節(jié)軸承26的轉臂5壓入到定位 套25，通過螺栓將定位套25固定在扭軸支座8上。通過長、短拉桿4、 7、 9和10，分別與軸箱體ll相連接，并在連接 處通過橡膠節(jié)點27、以及外部設置的節(jié)點套28進行緩沖。當然，上述橡膠節(jié)點27也可設置在縱向推桿3的一端、縱向推桿15 的一端、或是兩根縱向推桿3和15與拉桿的連接處。如圖10所示，長、短拉桿4、 7、 9和10的組件長度是可以根據(jù)需要進行相應的調(diào)整。每一拉桿具有拉桿體30，其一端連接在轉臂5的關節(jié)軸承34上，拉 桿體30的另一端連接在輪對14的軸箱體11上。調(diào)整拉桿體30完成后，擰緊螺母29、螺母31，最后將鎖緊墊片32、 鎖緊墊片35壓緊即可。應用本發(fā)明所述的中心銷式迫導向徑向機構，利用通過曲線時轉向 架20相對車體18的回轉角a ，通過徑向調(diào)整機構迫使轉向架20上的輪 對14相對轉向架20回轉另一個角度，如P。假設在本實施中，轉向架20通過的是左向曲線a 、車體18在離心力的作用下，將會相對于轉向架20向右偏轉一 個角度a ，從而帶動中心銷1相對于轉向架20向右偏轉一個角度a ;b 、由于中心轉盤2與中心銷1是固定在一起的，所以中心銷1將 會帶動中心轉盤2相對于轉向架20向右偏轉一個角度a ;c、中心轉盤2相對于轉向架20的轉動，將會帶動兩根縱向推桿3 和15沿中心銷1中心軸線順時針旋轉(如圖6所示)；d 、如在縱向推桿3的帶動下，轉臂5繞扭軸座12和側梁扭軸座13 的中心軸線在A處逆時針旋轉，在B處順時針旋轉(如圖6所示)；e、 在轉向架20右側，轉臂5的逆時針旋轉，將會推動長拉桿4、 短拉桿7向兩邊擴展；f、 基于相同的道理，在轉向架20左側的長拉桿9、短拉桿10，將 會在左側轉臂16的順時針旋轉下向中間收縮，從而使得兩根車軸呈"八" 字形；g、 在所述徑向調(diào)整機構的作用下，輪對14相對于轉向架20回轉 另一個角度e，最終達到預期的徑向效果。如上所述，結合附圖中的結構方案，本實施例僅就本發(fā)明所述中心 銷式迫導向徑向機構的優(yōu)選實施例進行了描述。對于所屬領域技術人員 來說可以據(jù)此得到啟示，而直接推導出符合本發(fā)明設計構思的其他替代 結構。由此得到的其他結構特征，也應屬于本發(fā)明所述的方案范圍。
權利要求
1、一種中心銷式迫導向徑向機構，具有一構架，轉向架通過中心銷與車體連接并向上彈性地支撐著車體，其具有兩組輪對和一徑向調(diào)整機構，其特征在于所述的徑向調(diào)整機構具有，一中心轉盤，該轉盤連接于中心銷底部并隨同中心銷一起運動；一組縱向推桿分別連接在中心轉盤的端部，縱向推桿的另一端分別連接一轉臂；轉臂連接并通過定位套組成一定位在轉向架構架側梁上，同時連接并通過定位套組成二定位在轉向架構架橫梁上；兩組拉桿分別各自對接在轉臂上，拉桿的另一端分別與轉向架前后輪對的軸箱體連接。
2、 根據(jù)權利要求l所述的中心銷式迫導向徑向機構，其特征在于 所述連接在輪對和轉臂之間的每組拉桿中，采用的拉桿長度并不相同。
3、 根據(jù)權利要求2所述的中心銷式迫導向徑向機構，其特征在于 兩組拉桿的長度均互不相同。
4、 根據(jù)權利要求3所述的中心銷式迫導向徑向機構，其特征在于所述的定位套組成一，具有一定位套和安裝套；該定位套與轉向架構架側梁的扭軸座之間采用過盈配合的安裝方 式，安裝套通過螺栓與定位套固定連接在一起，所述轉臂一端安裝的關節(jié)軸承壓入到安裝套內(nèi)部；通過上述定位套組成一，轉臂一端連接并定位在轉向架構架側梁上。
5、 根據(jù)權利要求3或4所述的中心銷式迫導向徑向機構，其特征在 于所述的定位套組成二，具有一定位套，該定位套通過螺栓固定在焊 接于轉向架構架橫梁上面的扭軸支座上；所述轉臂一端安裝的關節(jié)軸承壓裝在上述定位套內(nèi)。
6、 根據(jù)權利要求5所述的中心銷式迫導向徑向機構，其特征在于所述連接在輪對和轉臂之間的每一拉桿，具有一拉桿體，拉桿體一端連接在轉臂的關節(jié)軸承上，拉桿體的另一端連接在輪對的軸箱體上；在拉桿體上對稱地設置有一組螺母和鎖緊墊片，以從兩側分別調(diào)整拉桿的長度。
7、 根據(jù)權利要求6所述的中心銷式迫導向徑向機構，其特征在于 在每一拉桿的任意端部設置有能起到連接作用的橡膠節(jié)點，設置橡膠節(jié)點釆取中心對稱，外部設置一節(jié)點套。
8、 根據(jù)權利要求1、 2或3所述的中心銷式迫導向徑向機構，其特 征在于在每一拉桿的任意端部設置有能起到連接作用的橡膠節(jié)點，設 置橡膠節(jié)點采取中心對稱，外部設置一節(jié)點套。
9、 根據(jù)權利要求7所述的中心銷式迫導向徑向機構，其特征在于 所述的中心轉盤，通過一漸開線花鍵與中心銷緊固連接。
全文摘要
本發(fā)明所述中心銷式迫導向徑向機構，具有迫導向、自導向及柔性導向性能的徑向轉向架，采用全新的徑向調(diào)整機構以減小輪對相對構架的縱向定位剛度，使轉向架通過曲線時，輪對盡可能向半徑方向靠攏，由此而減小噪聲、磨耗并提高曲線粘著利用。具有一構架，轉向架通過中心銷與車體連接并向上彈性地支撐著車體，其具有兩組輪對和一徑向調(diào)整機構。徑向調(diào)整機構具有一中心轉盤，一組縱向推桿分別連接在中心轉盤的端部，縱向推桿的另一端分別連接一轉臂；轉臂連接并通過定位套組成一定位在轉向架構架側梁上，連接并通過定位套組成二定位在轉向架構架橫梁上。兩組拉桿分別各自對接在轉臂上，拉桿的另一端分別與轉向架前后輪對的軸箱體連接。
文檔編號B61F5/00GK101117125SQ20061010413
公開日2008年2月6日 申請日期2006年7月31日 優(yōu)先權日2006年7月31日
發(fā)明者喬青峰, 宋曉文, 李言義 申請人:南車四方機車車輛股份有限公司