專利名稱：一系懸掛結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力機車轉(zhuǎn)向架，尤其是一種城軌車輛轉(zhuǎn)向架的一系 懸掛結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
一系懸掛作為彈性減振裝置廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外各型鐵路貨車和客車車 輛上，它主要提供一系垂向、橫向和縱向剛度，此三向剛度的合理匹配是 提高轉(zhuǎn)向架動力學(xué)性能的關(guān)鍵。目前，鋼彈簧因其快速儲能、穩(wěn)健性和較 高的壽命期限成為提供一系垂向剛度的首選。 一系轉(zhuǎn)臂式定位因其結(jié)構(gòu)簡 捷，能實現(xiàn)一系縱橫彈性參數(shù)的相對獨立和合理匹配而成為提供一系橫向 和縱向剛度的最佳方案，如圖1所示，典型的一系轉(zhuǎn)臂定位結(jié)構(gòu)主要由軸
箱彈簧44、彈性定位節(jié)點33、垂向油壓減振器55等組成。另外其彈性定 位節(jié)點結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由套筒lll、橡膠彈簧222和芯軸333組成。 該結(jié)構(gòu)的主要特點是軸箱彈簧與定位節(jié)點分設(shè)在軸箱中心線的兩側(cè)，軸箱 彈簧離中心線的縱向距離為定位節(jié)點的二分之一，二者承擔(dān)靜態(tài)垂向載荷 的比例為2: 1，改善了軸箱彈簧的受力狀況。但是這種結(jié)構(gòu)存在許多不足: 彈性定位節(jié)點結(jié)構(gòu)不合理，且體積小，易損壞；軸箱彈簧為單圈簧，易折斷 等等。這些缺點極大降低了彈簧減振件的使用壽命，嚴重影響了車輛的乘 坐舒適性和車輛的運行安全性。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)中一系彈簧和彈性
定位節(jié)點的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，造成運行損壞嚴重，危及行車安全的不足， 提供一種不僅能優(yōu)化轉(zhuǎn)向架一系內(nèi)部結(jié)構(gòu)分配和懸掛參數(shù)匹配，提高轉(zhuǎn)向 架動力學(xué)性能，而且能有效降低車輪和軌面的磨損、有效抑制轉(zhuǎn)向架的蛇 行運動和側(cè)滾振動，并能顯著提高一系懸掛的使用壽命和穩(wěn)定性，從而提 高轉(zhuǎn)向架的運行安全，具有較好經(jīng)濟和社會效益。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是 一種一系懸 掛結(jié)構(gòu)，包括軸箱3，該軸箱3通過轉(zhuǎn)臂定位座11安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1的
安裝座上，所述軸箱3的中心線兩側(cè)分設(shè)有一系彈簧和轉(zhuǎn)臂定位橡膠關(guān)節(jié) 12定位，軸箱3的外側(cè)端部與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1之間安裝有垂向油壓減振器9， 在軸箱3的頂部和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1的側(cè)梁之間設(shè)有垂向止擋4。
所述一系彈簧和所述轉(zhuǎn)臂定位橡膠關(guān)節(jié)12的縱向距離比設(shè)計為40:27。
所述一系彈簧包括單組雙圈螺旋鋼圓彈簧8，其一端由安裝在軸箱3上 設(shè)有引導(dǎo)座17的橡膠墊10引導(dǎo)，另一端通過帶彈簧墊片6的彈簧板7與 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架l聯(lián)接。
所述垂向止擋4與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1之間設(shè)有垂向止擋墊片5。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為
1) 采用短轉(zhuǎn)臂軸箱提高了轉(zhuǎn)向架的蛇行運動穩(wěn)定性；采用一系彈簧和橡膠 關(guān)節(jié)定位不僅優(yōu)化了一系彈簧和橡膠關(guān)節(jié)的承載分配，而且有效解決了 懸掛參數(shù)合理匹配的問題。
2) 采用雙圈圓彈簧能兼顧車輛的空、重車狀態(tài)和抑制車輛垂向的高頻振 動，并滿足轉(zhuǎn)向架提速和高速的要求。
3) 采用圓彈簧組配置橡膠墊結(jié)構(gòu)不僅具有彈簧的穩(wěn)健性，而且具有橡膠件
的吸振降噪作用。加厚的有孔橡膠墊結(jié)構(gòu)保證構(gòu)架和軸箱的絕緣關(guān)系， 降低了圓彈簧組應(yīng)力水平，避免了圓彈簧組的疲勞破壞。
4) 采用了可調(diào)整和改變縱橫向剛度參數(shù)的橡膠關(guān)節(jié)，可提高轉(zhuǎn)向架的黏著 性能、直道上高速運行的蛇行穩(wěn)定性及曲線通過性能。
5) 橡膠關(guān)節(jié)、橡膠墊和垂向止擋、橡膠層的厚橡膠層結(jié)構(gòu)有效解決了振動
和噪音問題。另外設(shè)有垂向止擋避免軸箱頂部和構(gòu)架側(cè)梁之間產(chǎn)生過大 位移，還設(shè)有止擋墊片用于調(diào)節(jié)止擋高度。
6) 為衰減一系懸掛中的垂向振動和搖擺振動，輪對軸箱和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間 安裝了可調(diào)節(jié)垂向油壓減振器。


圖1為典型的一系懸掛轉(zhuǎn)臂定位結(jié)構(gòu)圖。 圖2為彈性定位節(jié)點結(jié)構(gòu)圖。 圖3為本實用新型一系懸掛結(jié)構(gòu)圖。 圖4為橡膠關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)圖 圖5為橡膠墊結(jié)構(gòu)圖 圖6為彈簧板結(jié)構(gòu)圖 圖7為轉(zhuǎn)臂定位座結(jié)構(gòu)圖具體實施方式
如圖3所示，本實用新型為一種新型一系懸掛結(jié)構(gòu)，其包括軸箱3，該 軸箱3采用整體無磨耗的短轉(zhuǎn)臂軸箱，且通過轉(zhuǎn)臂定位座11安裝在轉(zhuǎn)向架 構(gòu)架1上。軸箱3的中心線兩側(cè)分設(shè)有一系彈簧和轉(zhuǎn)臂定位橡膠關(guān)節(jié)12， 一系彈簧和轉(zhuǎn)臂定位橡膠關(guān)節(jié)12的縱向距離比設(shè)計為40:27。軸箱3的外側(cè)端部與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1之間安裝有垂向油壓減振器9，用于改善轉(zhuǎn)向架動力 學(xué)性能。在軸箱3的頂部和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1的側(cè)梁之間設(shè)有帶垂向止擋墊片5 的垂向止擋4，從而避免垂向剛性沖擊。該垂向止擋墊片5可用于調(diào)節(jié)止擋咼度。
該一系彈簧包括單組雙圈螺旋鋼圓彈簧8，其一端由安裝在軸箱3上設(shè) 有引導(dǎo)座17的橡膠墊10引導(dǎo)，另一端通過帶彈簧墊片6的彈簧板7與轉(zhuǎn) 向架構(gòu)架l聯(lián)接。橡膠墊10、橡膠關(guān)節(jié)12和垂向止擋4都采用了厚橡膠層 結(jié)構(gòu)。
當本實用新型運用時，主要用于傳遞垂向、橫向和縱向三個方向的作 用力。此處的垂向力主要指轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1以上的車輛重量，它由一系彈簧 和橡膠關(guān)節(jié)12共同分配傳給軸箱3，再傳給車輪2、鋼軌。由于一系彈簧 由單組雙圈螺旋鋼圓彈簧組8和橡膠墊10串聯(lián)而成，這種結(jié)構(gòu)極大降低了 彈簧的應(yīng)力水平，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1和軸箱3的絕緣，緩和了振動和沖 擊。 一系彈簧安裝在橡膠墊IO (見圖5)的引導(dǎo)座17和彈簧板7 (見圖6) 的導(dǎo)槽之間。橡膠墊10為中間帶孔加厚結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)吸振效果更好。另 外安裝了垂向止擋4以限制軸箱頂部和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1側(cè)梁之間產(chǎn)生過大位 移，避免彈簧壓實或折損后發(fā)生剛性沖擊。此處的縱向力主要指作用于車 輪上的牽引力或制動力，其主要由橡膠關(guān)節(jié)12傳至軸箱3， 一系彈簧也參 與分配，但可忽略不計。此處的橫向力主要指車輛通過曲線時，鋼軌作用 于輪對的橫向力，這主要由橡膠關(guān)節(jié)12傳至軸箱3， 一系彈簧也參與分配, 但影響非常小。橡膠關(guān)節(jié)12安裝在軸箱轉(zhuǎn)臂中，并通過芯軸19和轉(zhuǎn)臂定 位座18 (見圖7)柔性聯(lián)接在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1上，用來無磨耗地傳遞牽引力
和制動力，并實現(xiàn)輪對的定位。如圖4所示，轉(zhuǎn)臂定位橡膠關(guān)節(jié)12采用預(yù) 壓縮三瓣分體式結(jié)構(gòu)，即金屬外套14、金屬內(nèi)套16和帶切口的橡膠層15， 并且橡膠層和金屬內(nèi)、外套硫化在一起。為不產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，避免橡膠件 的相對摩擦，并降低橡膠層外側(cè)的應(yīng)變和應(yīng)力，提高其使用壽命，橡膠關(guān) 節(jié)采用預(yù)壓縮三瓣分體式結(jié)構(gòu)；為提高橡膠關(guān)節(jié)疲勞壽命，其自由表面設(shè) 計成反圓弧結(jié)構(gòu)；為降低橡膠關(guān)節(jié)的各向剛度，增加了橡膠層的厚度；為 降低偏轉(zhuǎn)剛度，橡膠件設(shè)計為深凹槽形。
作用于輪對上的三個方向力(垂向、縱向、橫向)通過一系懸掛提供 的各向剛度傳遞到構(gòu)架，這種新型一系懸掛結(jié)構(gòu)剛度分配合理，使得力的 傳遞和承載能力都大為加強，極大降低了疲勞破壞。
權(quán)利要求1、一種一系懸掛結(jié)構(gòu)，包括軸箱(3)，該軸箱(3)通過轉(zhuǎn)臂定位座(11)安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架(1)的安裝座上，其特征在于，所述軸箱(3)的中心線兩側(cè)分設(shè)有一系彈簧和轉(zhuǎn)臂定位橡膠關(guān)節(jié)(12)定位，軸箱(3)的外側(cè)端部與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架(1)之間安裝有垂向油壓減振器(9)，在軸箱(3)的頂部和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架(1)的側(cè)梁之間設(shè)有垂向止擋(4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一系懸掛結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述一系彈簧 和所述轉(zhuǎn)臂定位橡膠關(guān)節(jié)(12)的縱向距離比設(shè)計為40:27。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一系懸掛結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述一系 彈簧包括單組雙圈螺旋鋼圓彈簧(8)，其一端由安裝在軸箱(3)上設(shè)有引 導(dǎo)座(17)的橡膠墊(10)引導(dǎo)，另一端通過帶彈簧墊片(6)的彈簧板(7) 與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架(1)聯(lián)接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一系懸掛結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述垂向 止擋(4)與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架(1)之間設(shè)有垂向止擋墊片(5)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一系懸掛結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述垂向止擋 (4)與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架(1)之間設(shè)有垂向止擋墊片(5)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一系懸掛結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)臂定位 橡膠關(guān)節(jié)(12)、橡膠墊(10)和垂向止擋(4)橡膠層都采用了厚橡膠層 結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種城軌車輛轉(zhuǎn)向架的一系懸掛結(jié)構(gòu)，其包括軸箱(3)，該軸箱(3)通過轉(zhuǎn)臂定位座(11)安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架(1)的安裝座上，所述軸箱(3)的中心線兩側(cè)分設(shè)有一系彈簧和轉(zhuǎn)臂定位橡膠關(guān)節(jié)(12)定位，所述一系彈簧采用單組雙圈螺旋鋼圓彈簧組(8)加橡膠墊(10)結(jié)構(gòu)，軸箱(3)的外側(cè)端部與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架(1)之間安裝有垂向油壓減振器(9)，在軸箱(3)的頂部和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架(1)的側(cè)梁之間設(shè)有垂向止擋(4)。本實用新型優(yōu)化了轉(zhuǎn)向架一系內(nèi)部結(jié)構(gòu)分配和懸掛參數(shù)匹配，提高了轉(zhuǎn)向架動力學(xué)性能，降低了車輪和軌面的磨損，抑制了轉(zhuǎn)向架的蛇行運動和側(cè)滾振動，并能顯著提高一系懸掛的使用壽命和穩(wěn)定性，從而提高轉(zhuǎn)向架的運行安全。
文檔編號B61F5/02GK201186655SQ20082005286
公開日2009年1月28日 申請日期2008年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者李冠軍, 段華東, 陶功安 申請人:南車株洲電力機車有限公司