專利名稱：一種半鉸接動力軌道轉向架的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及動力軌道轉向架，或轉向架，具體地涉及高效率半鉸 接動力軌道轉向架，其具有改進的特征。
背景技術：
美國專利No. 4,485,743公開了 一種8輪4軸半鉸接的軌道機車動力轉向架。該轉向架包括承梁連接和半鉸接的兩個雙軸下轉向架框架，便于進行轉向控制。來自下轉向架框架的驅動力通過下位固定的牽引連桿機構進行傳遞。轉向架還設有位于各下轉向架框架的軸之間的承梁中心支撐， 可保持半鉸接的轉向架框架端部之間的垂直和縱向運動的自由，同時 可保持希望的轉向控制的橫向互連。發(fā)明內容本發(fā)明提供了一種改進的高效的半鉸接動力軌道轉向架，其具有 前面提到的美國專利No.4.485， 743所介紹的類型。本發(fā)明提供了一種 動力軌道轉向架組合體，包括 一對多軸下轉向架，具有支撐承梁和 相對承梁作樞軸轉動的框架，其中所述承梁支撐軌道機車車身，所述 下轉向架沿縱向端部靠近端部前后設置，所il^梁和車身共同構成所述下轉向架支撐的受支撐機構；動力裝置，可驅動所述轉向架的輪子； 和牽引力傳動連桿，沿縱向連接所述下轉向架框架到所述受支撐機 構；其特征在于，每一個下轉向架具有安裝成與另一個下轉向架連接 件成斜線的連接件，橫向連桿通過所述連接件橫向連接所述兩個下轉 向架框架的相鄰端部，使所述下轉向架與所述承梁相關聯做樞軸轉 動，所述橫向連桿包括預先加載的壓縮件，其連接到所述下轉向架之 間，可有效要求所述下轉向架具有基本相同和相反的同步轉向運動， 并至少使所述下轉向架的相鄰端部彼此之間具有相對垂直和縱向運 動的有限的自由，從而提供具有隔離的框架間擺動和牽引力作用的協 調轉向控制。本發(fā)明提供了一種動力軌道轉向架組合體，包括 一對多軸下轉 向架，具有支撐承梁和相對承梁作樞軸轉動的框架，其中所述承梁支 撐軌道機車車身，所述下轉向架沿縱向端部靠近端部前后設置，所述 承梁和車身共同構成所述下轉向架支撐的受支撐機構；動力裝置，可驅動所述轉向架的輪子；牽引力傳動連桿，沿縱向連接所述下轉向架 框架到所述受支撐機構；和鉸接機構，橫向連接所述兩個下轉向架框 架的相鄰端部，其特征在于，還包括將所述鉸接機構連接到一個所述 下轉向架框架的牽引桿，所述牽引桿包括一彈性件，并且可有效地將 縱向牽引力及制動力傳遞到所迷下轉向架框架和從所述下轉向架框 架傳遞所述縱向牽引力及制動力。本發(fā)明還提供一種動力軌道轉向架組合體，包括 一對多軸下轉 向架，具有支撐承梁和相對承梁作樞軸轉動的框架，其中所#梁支 撐軌道機車車身，所述下轉向架沿縱向端部靠近端部前后設置，所述 承梁和車身共同構成所述下轉向架支撐的受支撐機構；動力裝置，可驅動所述轉向架的輪子；牽引力傳動連桿，沿縱向連接所述下轉向 架框架到所述受支撐機構；和鉸接機構，橫向連接所述兩個下轉向 架框架的相鄰端部，其特征在于，還包括將所述鉸接機構連接到一個 所述下轉向架框架的牽引桿，所述牽引桿包括一彈性件，并且可有效地將縱向牽引力及制動力傳遞到所述下轉向架框架和從所述下轉向 架框架傳遞所述縱向牽引力及制動力。優(yōu)選地，所述鉸接機構包括連接到所述下轉向架之間的預先加載 的壓縮件。優(yōu)選地，所述壓縮件是彈性套。優(yōu)選地，所述彈性套是橡膠的。優(yōu)選地，所述壓縮件是彈性套。優(yōu)選地，所述彈性套是橡膠的。優(yōu)選地，所述下轉向架分別包括連接到兩個平行軸的4個輪子。 優(yōu)選地，所述組合體還包括將所述鉸接機構連接到另一個所述下 轉向架框架的另一個牽引桿，軸承，其支撐于軸的相對端部并保持在 軸承接合器內；位于所述軸承接合器和所述下轉向架框架之間的彈性 支撐件，可吸收垂直支撐載荷；其中，兩個所述牽引桿通過預先加栽 的彈性套沿縱向連接到所述軸承接合器和其下轉向架的框架之間，可 通過所述軸承接合器傳遞縱向牽引力和制動力。優(yōu)選地，所述組合體包括橫向的止推軸承襯，位于所述軸承接合 器和所述轉向架框架之間，可吸收作用到所述框架和所述接合器之間 的橫向推力。優(yōu)選地，所述軸承接合器包括上軸承殼體，其具有容納軸承的具 有向下開口端的槽；封閉所述槽的軸承保持件，保持件可取下，將輪 子、軸和軸承組件與所述轉向架框架分離，不會干涉與所述轉向架框 架連接的上軸承殼體。該新轉向架具有某些優(yōu)點，如改進的車輛重量在軌道上的分配， 并減少了前和后動力下轉向架之間的轉向相互作用導致的輪子和軌 道的摩擦，以及鉸接的動力轉向架裝置固有的其他特征。此外，組件 的某些部件進行了改進或由改進的設計或機構代替，這些機構可改進 控制，減少磨損，增加使用壽命或改進可維修性，因此，減少了鐵道 運營上使用這種轉向架的成本?，F有的在先設計的半鉸接側向連接桿設有位于球形軸承的預先 壓縮的彈性(橡膠)套。該套件減少了間隙和提供了側向端部框架連 接的可控剛度，其可增加轉向的穩(wěn)定性和減少所連接的下轉向架的擺 動。現有的在先設計的基座和軸承座被軸承接合器代替，其可容納支 撐在輪系軸端部的密封的軸承組件。軸承接合器支撐主懸掛螺旋彈簧 件，其帶有連接到接合器和轉向架框架之間的阻尼器控制的主體搖擺 運動。縱向牽引力和制動力由牽引桿支撐。牽引桿連接到軸承接合器 和框架之間，位于連接接頭的橡膠套提供了預先加載的無摩擦的連 接。套件預先加載，可提供無間隙的引導，這樣改進了較高速度下的 穩(wěn)定性。軸承接合器上粘接的橡膠止推軸承襯接合位于轉向架側面框架 的塑料(如尼龍)耐磨板，控制來自輪組件的側向推力。組合體通過 無摩擦的牽引桿套件提供了改進的車輛減振和壽命。設置了雙件的軸承接合器，使得可容易地通過取出下軸承保持件 更換輪-軸組件，不要求分離接合器上軸承殼體和其他連接的部件。通 過這個特性更換輪和軸組件得到簡化。牽引馬達支承包括前部連桿，帶有預先加載的橡膠套。前部連桿 代替了前部組件，其包括帶有無摩擦組件的耐磨件。通過下面參考附圖對一些本發(fā)明具體實施例的介紹，將對本發(fā)明 的這些和其他特征和優(yōu)點有更全面的了解。


圖l是軌道機車的部分側視圖，機車設有根據本發(fā)明的半鉸接的4軸動力軌道轉向架；圖2是從圖1的線2-2表示的平面看去的軌道轉向架的平面圖；圖3是圖l和圖2的軌道轉向架的底視圖；圖4是從圖3的線4-4所示平面看到的部分截面圖，顯示了鉸接橫向連桿到下轉向架框架的彈性套接頭連接；圖5是帶有連接到下轉向架框架的牽引桿的端軸軸承接合器的放 大側視圖；圖6是從圖5的線6-6所在平面看到的軸承接合器的截面圖； 圖7是從圖5的線7-7所在平面看到的牽引桿接頭的截面圖； 圖8是從圖3的線8-8所在平面看到的牽引馬達支撐連桿的截面圖。
具體實施方式
現在詳細參考附圖，在示例性實施例中，標記10表示軌道機車 一端的一部分，包括圖1到3中數字12表示的4軸半鉸接的軌道轉 向架支撐的車身11。軌道轉向架12包括承梁14，其中心通過中心板15可樞軸轉動地 連接到車身。承梁從中心板沿縱向向前和向后延伸大約轉向架總長的 1/4到橫向延伸的支撐腿16， 18。通過下面將介紹的方式，承梁支撐于第一和第二互相連接的下轉 向架20， 22，轉向架分別具有分開的框架23， 24。各框架包括一對 一般為直線狀側軌26，側軌通過橫向延伸的中心橫梁27連接到一起。 側框架也分別通過端部橫梁28， 30越過相關轉向架的相近端連接， 互相連接的方式將在下面介紹。各下轉向架還包括兩對軌道接合輪31，支撐于一對可轉動軸32， 軸的端部最好支撐于密封的筒狀軸承34，其保持在下轉向架框架的軸 承接合器35中。主懸桂機構，比如螺旋彈簧37，設置在軸承接合器 35和稍微凸起部分38之間，靠近下轉向架框架的端部，用于支撐框 架于輪子和軸組件。次懸桂機構，具有彈性墊39或其他適當機構的 形式，垂直夾在承梁支撐腿16， 18的端部和下轉向架框架的直線部 分41之間，懸掛墊沿縱向位于軸間的中心，距承梁中心板等距離。主懸掛機構允許各個軸端部相對下轉向架框架在其軸承接合器35內垂直移動，同時保持輪子栽荷基本相等。第二彈性墊懸掛機構不 僅通過彈性減震承擔承梁和下轉向架框架之間垂直載荷，還允許下轉 向架框架相對承梁作有限的樞軸轉動和橫向移動，如下面更詳細的介 紹。第二懸掛機構距承梁中心板等距離，和位于其轉向架軸的中心， 使轉向架軸具有基本相等的垂直載荷。各下轉向架還包括一對牽引馬達42，分別設置成可驅動一個軸 32，并支撐于其軸和相鄰的轉向架框架的中心橫梁27之間。制動傳 動裝置設置成框架支撐的制動筒43，通過制動桿44和連桿46作用到 傳統(tǒng)形式的接合促動輪的制動執(zhí)47。根據本發(fā)明，在牽引桿48作用下，其將在后面詳細介紹，通過 固定到軸的筒狀軸承34和相關的軸承接合器35 ，牽引力及動態(tài)和機 械制動力從輪子和軸組件傳遞到下轉向架框架。通過連接到一對支柱 的低位水平傳動桿連桿系統(tǒng)，支柱從機車車身的相對側向下延伸到橫 向相對轉向架12縱向中心和相關中心板15的位置，這些力然后從各 個下轉向架框架傳遞到機車車身。如果需要，支柱可選擇成為承梁14 的延伸部，牽引力和制動力通過中心板15傳遞到車身。與各下轉向架分離的連桿機構包括縱向傳動桿50，其沿轉向架的 側面從支柱49的底部朝前和后水平延伸，所在水平位置最好盡可能 低， 一般位于軌道上面大約IO英寸。傳動桿50連接到傳動件52的 橫向突出臂51，傳動件52可樞軸轉動地連接到各下轉向架框架的側 軌的中心附近。傳動件52還包括縱向臂54，因此形成兩個通過側向 傳動連桿55互相連接的曲拐機構，所述側向傳動連桿延伸通過各自 下轉向架的橫向中心橫梁27，互相連接沿轉向架側面延伸的傳動連桿 的縱向部分。傳動連桿不僅用于通過支柱在下轉向架框架和機車車身之間傳 遞牽引和制動栽荷，還允許各轉向架框架相對所支撐的承梁的相關端 部作相對轉動和搖擺運動。這樣的轉動和擺動運動， 一般圍繞下轉向 架框架的中心，以及相對承梁的有限的橫向運動可通過位于承梁腿和下轉向架框架之間的彈性第二懸掛機構(墊)39進行。為了適當控制下轉向架框架20， 22的轉向或轉動運動，其以與 美國專利No. 4,485,743公開的類似方式進行，下轉向架框架23， 24 的相鄰端部以半鉸接的方式互相連接，形成了下轉向架框架轉向運動 的互鎖控制，同時允許下轉向架框架的相鄰端部有相關垂直和縱向運 動的自由。在圖示的實施例中，各端部橫梁28， 30安裝成在轉向架 框架的斜線相對位置連接。這些連接通過橫向連桿，如連桿56可樞 軸轉動地橫向連接。連桿與轉向架12的兩個下轉向架20， 22互相連 接，可與其相鄰端部同時橫向移動，這要求在作曲線運動時兩個下轉 向架有相同和相反的旋轉運動。所介紹的互相連接設置提供了一種結構，在本文中稱為半鉸接， 用于連接要求端部同時進行橫向運動的兩個下轉向架框架。因此互相 連接起來進行轉向，或其轉動的相對關系限制在沿轉動或擺動的相反 方向具有相同量。這樣提供了旋轉時作用在兩個下轉向架的徐動力的平衡，因此提 供了下轉向架之間的轉向功能，可減少轉彎時的輪緣載荷，因為相比 端部未橫向互相連接的下轉向架的情況，可使軸在轉彎時具有相對彎曲軌道更標準的或徑向的位置。同時，下轉向架的互相連接的端部4黃 梁之間具有沿縱向和垂直方向相對運動的自由。這使得轉向架可沿縱 向和垂直方向互相相對自由運動，避免干涉到轉向架12提供的重心 移動和栽荷相同的特征。對于這點，轉向架的設計可將基本相同的機車重量通過承梁分布 到分開的下轉向架，各下轉向架上的重量等同分布到軸，軸相距支撐 承梁的笫二懸掛件的距離相等。與可有效地從軌道傳遞牽引力到車身的下牽引連桿系統(tǒng)結合提供了一個軸到另一個軸具有非常少量的牽 引力或制動力的重心移動。因此，提供了非常高度的轉向架附著效率。轉向架的小重心移動 特征和下轉向架的轉向互連不會負面影響該優(yōu)良的重心移動特征的結果使得在轉彎以及切線或直線軌道時轉向架具有比傳統(tǒng)的4軸，3 軸甚至2軸轉向架更大的牽引效率。通過下轉向架的轉向互連，轉彎 效率得到改進，輪和軸的磨損咸少。根據本發(fā)明，上面介紹的傳動連桿的特征通過應用預先加壓的彈 性套到橫向連桿或連桿56和相鄰的下轉向架的端部框架23， 24之間 的樞軸連接得到改進。具體地，參考圖l到4，連桿56在兩端設有環(huán) 件58，各個環(huán)件具有圓柱形開口 59，可容納帶有環(huán)形或管狀橡膠套 62的連接銷60，橡膠套壓縮到銷和開口之間。銷60包括端部凸緣63， 其螺栓連接到連接件66的開口的指狀件64,指裝件設置在轉向架12 的橫向相對側面上，各轉向架框架設置一個。預先加壓的彈性(橡膠)套62提供了無磨損的連接，沒有間隙 并允許有限的樞軸轉動，但具有可控的剛度，可一起旋轉下轉向架， 提供了改進的高速轉彎的穩(wěn)定性。參考圖1， 3， 5和6,以前專利的轉向架的基座和軸承座，根據 本發(fā)明，被筒狀或其他形式的軸承34代替，軸承容納在軸承接合器 35的上殼體69的向下開口凹部68。接合器包括兩個零件，包括上殼 體69，可容納和傳遞軸承34的垂直、橫向和縱向載荷。分開的軸承 蓋或保持件70越過凹部68的開口端固定，以保持軸承就位。保持件 70可取下，幫助從轉向架容易地取下輪和軸組件，以便進行維修或更 換。上殼體69和相連的零件保持在適當位置，在維護輪組件和軸承 時沒有拆卸其固定件的麻煩。所涉及的連接零件包括主懸掛螺旋彈簧37,其容納于框架23， 24 (見圖5和圖6)的稍微突出部分38的容器72中。 一個伸縮阻尼 器73垂直連接到框架和各個軸的軸承接合器35之間，其在圖中示出。 圖6用截面圖顯示出， 一個粘接橡膠的止推軸承襯74固定到接合器 上殼體69的直立的對接件76，并接合到適當的耐磨板77，如尼龍或 其他塑料，其固定到框架容器72。圖1 、 3和5清楚地顯示出牽引桿48縱向連接到接合器上殼體69和下轉向架框架23， 24的懸吊的連接壁78之間。框架23連接的截 面圖在圖7顯示。各個牽引桿48具有環(huán)件78，在各端部設有圓柱形開口 80。開口 80內彈性橡膠套81壓縮到環(huán)件和轉向插件82之間。插件具有稍鼓狀 的形狀，以便將橡膠套81保持在環(huán)件78中的適當位置。插件82通 過螺栓84固定到框架23，螺栓穿過相配合的插件開口和框架壁78延 伸。類似的連接設置在各牽引桿48的其他環(huán)件78和其相關的軸承保 持上殼體69之間。使用時，框架23， 24的軸32的橫向運動受到保持件固定的止推 軸承墊的限制，其接合到框架固定的耐磨板76，以抵抗機車工作時施 加到輪和軸的橫向推力?？v向牽引力和制動力在軸32和框架23, 24之間通過牽引桿48 傳遞。橡膠壓縮套81提供了預先加載的彈性連接，其無間隙，可在 有或無牽引力的情況下，保證相同的特征，且因為連接中沒有摩擦不 會隨時間改變。牽引桿的預先加載連接提供了高速下更穩(wěn)定的轉向架 操作，這是因為連接中沒有間隙。至于其他特征，轉向架12還提供了改進的牽引馬達前部懸掛， 其利用橡膠壓縮套的優(yōu)點，可提供更長的使用壽命和改進的對牽引馬 達固定方式的維護。圖8清楚地顯示出其結構，設置了前部連桿85, 可從相關下轉向架框架23, 24的中心橫梁27支撐各牽引馬達42的 前部或內側。各個前部連桿具有上和下支撐銷87，容納于靠近連桿的 各端部的環(huán)件開口 89中的預先加壓的橡膠套88中。銷設有平面端部 90，螺栓連接到橫梁27或從牽引馬達前部延伸到支撐臂92。各牽引 馬達的相對端傳統(tǒng)上支撐于相關軸上的軸承。前部連桿懸掛代替了包括耐磨件的前部組件，耐磨件在新的懸掛中 取消，因此延長了前部懸掛的工作壽命。取下牽引馬達也得到簡化，因 為卸下前端部只要求從支撐臂拔出銷，同時馬達前部仍受到支撐。盡管已經參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了介紹，應當知道，在不脫離公開的發(fā)明構思的范圍和精神的情況下，可進行各種改變。因此， 希望本發(fā)明不限于所公開的實施例，其全部范圍由所附技術方案來限 定。
權利要求
1.一種動力軌道轉向架組合體，包括一對多軸下轉向架，具有支撐承梁和相對承梁作樞軸轉動的框架，其中所述承梁支撐軌道機車車身，所述下轉向架沿縱向端部靠近端部前后設置，所述承梁和車身共同構成所述下轉向架支撐的受支撐機構；動力裝置，可驅動所述轉向架的輪子；牽引力傳動連桿，沿縱向連接所述下轉向架框架到所述受支撐機構；和鉸接機構，橫向連接所述兩個下轉向架框架的相鄰端部，其特征在于，還包括將所述鉸接機構連接到一個所述下轉向架框架的牽引桿，所述牽引桿包括一彈性件，并且可有效地將縱向牽引力及制動力傳遞到所述下轉向架框架和從所述下轉向架框架傳遞所述縱向牽引力及制動力。
2. 根據權利要求1所述的組合體，其特征在于，所述鉸接機構包 括連接到所述下轉向架之間的預先加載的壓縮件。
3. 根據權利要求1所述的組合體，其特征在于，所述壓縮件是彈 性套。
4. 根據權利要求3所述的組合體，其特征在于，所述彈性套是橡 膠的。
5. 根據權利要求2所述的組合體，其特征在于，所述壓縮件是 彈性套。
6. 根據權利要求5所述的組合體，其特征在于，所述彈性套是 橡膠的。
7. 根據權利要求1所述的組合體，其特征在于，所述下轉向架 分別包括連接到兩個平行軸的4個輪子。
8. 根據權利要求7所述的組合體，其特征在于，所述組合體還包括將所述鉸接機構連接到另 一個所述下轉向架框架的另 一個牽引桿，軸承，其支撐于軸的相對端部并保持在軸承接合器內；位于所述 軸承接合器和所述下轉向架框架之間的彈性支撐件，可吸收垂直支撐 載荷；其中，兩個所述牽引桿通過預先加載的彈性套沿縱向連接到所 述軸承接合器和其下轉向架的框架之間，可通過所述軸承接合器傳遞 縱向牽引力和制動力。
9. 根據權利要求8所述的組合體，其特征在于，所述組合體包 括橫向的止推軸承襯，位于所述軸承接合器和所述轉向架框架之間， 可吸收作用到所述框架和所述接合器之間的橫向推力。
10. 根據權利要求9所述的組合體，其特征在于，所述軸承接合 器包括上軸承殼體，其具有容納軸承的具有向下開口端的槽；封閉所 述槽的軸承保持件，保持件可取下，將輪子、軸和軸承組件與所述轉 向架框架分離，不會干涉與所迷轉向架框架連接的上軸承殼體。
全文摘要
一種動力軌道轉向架組合體，包括一對多軸下轉向架，具有支撐承梁和相對承梁作樞軸轉動的框架，其中所述承梁支撐軌道機車車身，所述下轉向架沿縱向端部靠近端部前后設置，所述承梁和車身共同構成所述下轉向架支撐的受支撐機構；動力裝置，可驅動所述轉向架的輪子；牽引力傳動連桿，沿縱向連接所述下轉向架框架到所述受支撐機構；和鉸接機構，橫向連接所述兩個下轉向架框架的相鄰端部，其特征在于，還包括將所述鉸接機構連接到一個所述下轉向架框架的牽引桿，所述牽引桿包括一彈性件，并且可有效地將縱向牽引力及制動力傳遞到所述下轉向架框架和從所述下轉向架框架傳遞所述縱向牽引力及制動力。
文檔編號B61F5/48GK101219670SQ20081000125
公開日2008年7月16日 申請日期2005年2月23日 優(yōu)先權日2004年2月23日
發(fā)明者D·J·戈丁, H·-D·沙勒, H·S·拉姆巴 申請人:通用汽車公司