專利名稱：軸箱懸掛擺式鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，具體地指一種軸箱懸掛擺式鐵路貨車轉(zhuǎn)向架。
背景技術(shù)：
鐵路貨車轉(zhuǎn)向架是貨車與軌道之間的動力載體。為控制制造成本，鐵路貨車轉(zhuǎn)向 架的結(jié)構(gòu)相對簡單。傳統(tǒng)的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架由輪軸組成、側(cè)架、搖枕、中央承載彈簧、基礎(chǔ) 制動裝置、以及磨擦減振裝置組成。轉(zhuǎn)向架的側(cè)架兩端導(dǎo)框直接承放在輪軸組成的承載鞍 面上，搖枕用于承載車體重量，其兩端承放在兩個側(cè)架的中央方框上，在搖枕與側(cè)架中央方 框承載面間設(shè)置有稱為二系懸掛系統(tǒng)的中央承載彈簧。一個搖枕與兩個側(cè)架及二者間的兩 組中央承載彈簧共同組成一個具有垂向減振作用的框架，該框架落座于轉(zhuǎn)向架的前后輪軸 上。在車輛運行時，由于二系懸掛系統(tǒng)以下的部件質(zhì)量包括側(cè)架和輪軸質(zhì)量未經(jīng)彈簧減振 而直接作用于輪軌上，因此輪軌間的垂向作用動力很大。再者，由于搖枕與中央承載彈簧一 起直接平放在側(cè)架中央方框的承臺面上，因此搖枕與側(cè)架間無法作相對橫向位移，車輛轉(zhuǎn) 彎或受其它橫向激擾作用時輪軌間的橫向作用力也很大。轉(zhuǎn)向架的垂向和橫向作用動力大 加劇了輪軌間的垂向與橫向磨損。研究表明，鐵路車輛的輪軌作用動力與轉(zhuǎn)向架承載彈簧以下的質(zhì)量大小有直接關(guān) 系，在貨車轉(zhuǎn)向架輪軸與側(cè)架間增加軸箱減振裝置(亦稱一系懸掛系統(tǒng))可以直接降低轉(zhuǎn) 向架的簧下質(zhì)量，從而降低輪軌作用動力。研究還表明，車輛運行時側(cè)架隨車體自然橫向偏 擺可以降低輪軌間的橫向作用動力。因此，對傳統(tǒng)的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計一種 能同時減輕垂向和橫向作用動力的轉(zhuǎn)向架，對改善鐵道車輛的運行品質(zhì)具有重要的現(xiàn)實意 義。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的旨在針對上述現(xiàn)有鐵路貨車轉(zhuǎn)向架所存在的不足，提供一種結(jié) 構(gòu)簡單、安全可靠、能降低車輛輪軌垂向與橫向作用動力、進(jìn)而減輕輪軌間的垂向與橫向磨 損的軸箱懸掛擺式鐵路貨車轉(zhuǎn)向架。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的軸箱懸掛擺式鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，包括一對 輪軸組成、兩個側(cè)架、一個搖枕、兩組中央承載彈簧、以及相應(yīng)的基礎(chǔ)制動裝置和磨擦減振 裝置。所述側(cè)架的兩端導(dǎo)框承放在所述輪軸組成的軸箱承載鞍面上，所述搖枕的兩端通過 所述中央承載彈簧承放在所述側(cè)架的中央方框承載面上。其特殊之處在于所述側(cè)架的兩 端導(dǎo)框與所述輪軸組成的軸箱之間設(shè)置有軸箱減振裝置，所述側(cè)架的中央方框承載面與所 述中央承載彈簧之間設(shè)置有側(cè)架擺動裝置。所述軸箱減振裝置可以提供側(cè)架與輪軸組成之 間的垂向、橫向(垂直于軌道方向)與縱向(沿軌道方向)彈性連接，所述側(cè)架擺動裝置可 以在轉(zhuǎn)向架運行時確保側(cè)架相對鉛垂面做小角度擺動，搖枕則隨側(cè)架水平橫向偏移。這樣， 所設(shè)計的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架同時具備垂向減振特性和橫向擺動特性，從而保證其具有低輪軌 垂向與橫向作用動力的特點。[0006]進(jìn)一步地，所述軸箱減振裝置包括軸箱垂向彈簧和軸箱縱向彈簧，所述軸箱垂向彈簧設(shè)置在所述側(cè)架的兩端導(dǎo)框與所述輪軸組成的軸箱承載鞍面之間，所述軸箱縱向彈簧 設(shè)置在所述側(cè)架的兩端導(dǎo)框與所述輪軸組成的軸箱兩縱向側(cè)面之間。進(jìn)一步地，所述側(cè)架擺動裝置包括一塊用于承載所述中央承載彈簧的彈簧托板， 所述彈簧托板的兩端分別固定在一對托板搖動座上，所述托板搖動座的下方設(shè)置有與其形 成運動副配合的支撐座，所述支撐座固定在所述側(cè)架的中央方框承載面上。本實用新型的工作原理如下轉(zhuǎn)向架的搖枕通過中央承載彈簧支撐于側(cè)架擺動裝 置的彈簧托板之上，搖枕、中央承載彈簧和彈簧托板三者組成一個搖枕構(gòu)架體，在該構(gòu)架體 與側(cè)架的中央方框承臺面之間為側(cè)架擺動裝置的托板搖動座和與其運動副配合的支撐座， 其作用相當(dāng)于在彈簧托板與側(cè)架間加設(shè)有一托滾裝置，搖枕及彈簧托板與側(cè)架相互間可以 實現(xiàn)小角度的轉(zhuǎn)動。同時，側(cè)架兩端導(dǎo)框通過軸箱減振裝置的軸箱垂向彈簧和軸箱縱向彈 簧與輪軸組成實現(xiàn)垂向、橫向與縱向的彈性連接，側(cè)架及其以上部分的重量全部落于軸箱 減振裝置之上，故轉(zhuǎn)向架的簧下質(zhì)量大為減少，車輛輪軌垂向作用動力降低。軸箱減振裝置 的垂向彈性還可使側(cè)架繞彈簧瞬時承載中心的橫向搖動變?yōu)榭赡?，軸箱減振裝置在功能上 同時成為側(cè)架的上擺動支點。軸箱減振裝置的縱向與橫向彈性與變形剛度則保證了轉(zhuǎn)向架 運行時側(cè)架對輪軸組成的導(dǎo)向定位剛度要求，同時滿足了轉(zhuǎn)彎時輪軸組成與側(cè)架兩端導(dǎo)框 間的相對偏轉(zhuǎn)空間需求。當(dāng)搖枕受車體橫向力作用時，由于軸箱減振裝置與側(cè)架擺動裝置 的共同作用，側(cè)架可相對于鉛垂面作擺動而搖枕則只隨側(cè)架擺動保持水平橫向移動，滿足 了車輛過彎道時側(cè)架橫向擺動的要求，從而可達(dá)到降低輪軌橫向作用動力的目的。本實用新型的優(yōu)點在于；所設(shè)計在側(cè)架兩端導(dǎo)框與輪軸組成的軸箱之間的軸箱減 振裝置一方面可使轉(zhuǎn)向架的簧下質(zhì)量大為減少，另一方面可與設(shè)計在側(cè)架中央方框承載面 上的側(cè)架擺動裝置共同作用，使側(cè)架在橫向力的作用下實現(xiàn)橫向擺動。這樣，所設(shè)計的轉(zhuǎn)向 架不僅具備傳統(tǒng)貨車轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實用的特點，還具有低垂向與橫向輪 軌作用動力的特點，從而可以大幅減輕輪軌間的垂向與橫向磨損。

圖1為一種軸箱懸掛擺式鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中的側(cè)架擺動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖1所示鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖中所示的軸箱懸掛擺式鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，包括一對輪軸組成1、兩個側(cè)架4、一 個搖枕5、兩組中央承載彈簧6和相應(yīng)的基礎(chǔ)制動裝置和磨擦減振裝置，還包括安裝在側(cè)架 4的兩端導(dǎo)框與輪軸組成1的軸箱之間的軸箱減振裝置、以及安裝在側(cè)架4的中央方框承載 面與中央承載彈簧6之間的側(cè)架擺動裝置。軸箱減振裝置主要由軸箱垂向彈簧2和軸箱縱 向彈簧3組成。側(cè)架擺動裝置主要由一塊彈簧托板7、一對托板搖動座8、以及支撐座9組成。搖枕5通過兩組中央承載彈簧6承放在彈簧托板7之上，三者構(gòu)成一個可統(tǒng)一作橫向運動的搖枕構(gòu)架體，在該搖枕構(gòu)架體內(nèi)，搖枕5可相對于彈簧托板7作垂向振動但不可 以作橫向移動。彈簧托板7的兩端用緊固件分別固定在一對托板搖動座8上，該對托板搖動 座8與其下面的支撐座9呈橫向滾動運動副配合結(jié)構(gòu)，支撐座9則固定在兩個側(cè)架4的中 央方框承載面上。上述搖枕構(gòu)架體與兩個側(cè)架4通過側(cè)架擺動裝置連接成一個可左右擺動 的框架，托板搖動座8與支撐座9的滾動接觸面為兩個側(cè)架4橫向擺動的下擺動鉸點。整 個框架通過側(cè)架4的兩端導(dǎo)框承放在輪軸組成1的軸箱承載鞍面上。軸箱垂向彈簧2安裝在側(cè)架4的兩端導(dǎo)框與輪軸組成1的軸箱承載鞍面之間。其 作用是在側(cè)架4與輪軸組成1的軸箱承載鞍面間形成垂向彈性連接結(jié)構(gòu)，一方面使轉(zhuǎn)向架 的簧下部件數(shù)量與重量減少、車輛運行時輪軌的垂向作用動力得以降低，另一方面?zhèn)燃? 在不同的承重條件下能以軸箱垂向彈簧2的瞬時承載點為支點實現(xiàn)擺轉(zhuǎn)，為側(cè)架4的橫向 擺動提供上擺動支點。此上擺動支點與托板搖動座8和支撐座9形成的下擺動鉸點共同作 用，在搖枕5受車體橫向力作用時，使側(cè)架4能克服整個轉(zhuǎn)向架較小的橫向擺動剛度而發(fā)生 擺動。軸箱縱向彈簧3安裝在側(cè)架4的兩端導(dǎo)框與輪軸組成1的軸箱兩縱向側(cè)面之間。 其作用是在側(cè)架4與輪軸組成1的軸箱承載鞍面?zhèn)冗呅纬捎幸欢A(yù)緊力、且能作前后左右 相對移動的彈性連接結(jié)構(gòu)。軸箱縱向彈簧3提供的縱向預(yù)緊力可滿足車輛直線運行時輪軸 組成1的定位剛度要求，其縱向與橫向的變形也可滿足車輛過彎道時輪軸組成1與側(cè)架4 的兩端導(dǎo)框縱向與橫向的位移空間需求。軸箱垂向彈簧2和軸箱縱向彈簧3可以采用鋼片壓縮彈簧，也可以采用橡膠壓縮 彈簧或其他類似的彈簧，其彈性力的大小可以根據(jù)設(shè)計需要的參數(shù)確定。
權(quán)利要求一種軸箱懸掛擺式鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，包括一對輪軸組成(1)、兩個側(cè)架(4)、一個搖枕(5)、兩組中央承載彈簧(6)、以及相應(yīng)的基礎(chǔ)制動裝置和磨擦減振裝置，所述側(cè)架(4)的兩端導(dǎo)框承放在所述輪軸組成(1)的軸箱承載鞍面上，所述搖枕(5)的兩端通過所述中央承載彈簧(6)承放在所述側(cè)架(4)的中央方框承載面上，其特征在于所述側(cè)架(4)的兩端導(dǎo)框與所述輪軸組成(1)的軸箱之間設(shè)置有軸箱減振裝置；所述側(cè)架(4)的中央方框承載面與所述中央承載彈簧(6)之間設(shè)置有側(cè)架擺動裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸箱懸掛擺式鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述軸箱減振 裝置包括軸箱垂向彈簧(2)和軸箱縱向彈簧(3)，所述軸箱垂向彈簧(2)設(shè)置在所述側(cè)架 (4)的兩端導(dǎo)框與所述輪軸組成(1)的軸箱承載鞍面之間，所述軸箱縱向彈簧(3)設(shè)置在所 述側(cè)架(4)的兩端導(dǎo)框與所述輪軸組成(1)的軸箱兩縱向側(cè)面之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸箱懸掛擺式鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述軸箱垂向 彈簧(2)和軸箱縱向彈簧(3)采用鋼片壓縮彈簧或橡膠壓縮彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的軸箱懸掛擺式鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述 側(cè)架擺動裝置包括一塊用于承載所述中央承載彈簧(6)的彈簧托板(7)，所述彈簧托板(7) 的兩端分別固定在一對托板搖動座(8)上，所述托板搖動座(8)的下方設(shè)置有與其形成運 動副配合的支撐座(9)，所述支撐座(9)固定在所述側(cè)架(4)的中央方框承載面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸箱懸掛擺式鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述托板搖動 座(8)與支撐座(9)之間為橫向滾動運動副配合結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種軸箱懸掛擺式鐵路貨車轉(zhuǎn)向架。它包括一對輪軸組成、兩個側(cè)架、一個搖枕、兩組中央承載彈簧、以及相應(yīng)的基礎(chǔ)制動裝置和磨擦減振裝置，側(cè)架的兩端導(dǎo)框承放在輪軸組成的軸箱承載鞍面上，搖枕的兩端通過中央承載彈簧承放在側(cè)架的中央方框承載面上，側(cè)架的兩端導(dǎo)框與輪軸組成的軸箱之間設(shè)置有軸箱減振裝置，側(cè)架的中央方框承載面與中央承載彈簧之間設(shè)置有側(cè)架擺動裝置。軸箱減振裝置在側(cè)架導(dǎo)框與軸箱承載鞍面間形成可靠的垂向、橫向和縱向彈性連接。側(cè)架擺動裝置在軸箱減振裝置處形成上擺動支點，在支撐座處形成下擺動鉸點。其結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、能大幅降低車輛輪軌垂向與橫向作用動力、進(jìn)而減輕輪軌間的垂向與橫向磨損。
文檔編號B61F5/02GK201573665SQ200920288880
公開日2010年9月8日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者劉桂軍, 唐應(yīng)文, 湯楚強(qiáng), 王寶磊, 鄒德順 申請人:南車長江車輛有限公司