本發(fā)明涉及軌道車輛用抗側滾扭桿的設計方法及其產品，屬于軌道車輛抗側滾扭桿制造領域，本發(fā)明還涉及軌道車輛用抗側滾扭桿的成型方法。

背景技術：

抗側滾扭桿系統(tǒng)應用于軌道交通車輛，安裝在轉向架及車體上，是影響車輛的側滾行為的懸掛裝置。包括扭桿組件、垂向連桿、支撐座、支撐軸襯和連接關節(jié)等零件。 扭桿組件是抗側滾扭桿組成中最重要的組成部分，按照結構形式可分為扭桿軸與扭轉臂裝配結構的直扭桿以及整體式彎扭桿。

彎扭桿由于其結構靈活，重量輕得到了越來越廣泛的應用，特別適合低地板車等對轉向架空間要求較高的車輛。現有的帶整體式彎扭桿的扭桿系統(tǒng)，如圖1所示，包括整體式彎扭桿100、垂向連桿組件200、支撐座組件300及其他聯接部件，其中整體彎扭桿多采用端部鐓粗工藝，便于精加工出端部錐孔，連桿組件中的下節(jié)點多采用錐銷結構的金屬關節(jié)，二者通過螺母緊固聯接。但是整體彎扭桿的鐓粗并精加工形成錐孔的工序無疑增加了彎扭桿的成型難度和成型成本，且連桿下節(jié)點通常采用進口金屬關節(jié)，價格昂貴，造成整套彎扭桿系統(tǒng)成本偏高。再者，鐓粗后的扭桿端部以及錐銷金屬關節(jié)由于其外形輪廓較大，易造成與轉向架其他部件干涉和超車輛限界的風險。

CN 205801119 U，公開了一種整體式軌道車輛抗側滾扭桿組成，包括彎扭桿軸、安裝座、垂向連桿、橡膠球鉸和連桿連接座；所述彎扭桿軸和垂向連桿通過連桿連接座相連接；連桿連接座內設有減震橡膠，連桿連接座通過減震橡膠套裝在彎扭桿軸端部，連桿連接座上設有螺桿一，垂向連桿兩端均設有內螺紋，垂向連桿的一端連接螺桿一、另一端連接橡膠球鉸 。此專利中垂直連桿與彎扭桿軸通過連桿連接座連接，雖然無需對彎扭桿的端部進行鐓粗并精加工形成錐孔，但連桿連接座的外形輪廓也較大，無法解決扭桿端部與轉向架其它部件易干涉及超車輛限界的問題，且通過車桿連接座連接扭桿軸和連桿其扭轉靈活性不如關節(jié)連接。

CN 106314470 A，公開了一種帶錐度抗側滾彎扭桿及其設計制造方法。帶錐度抗側滾彎扭桿包括中間段、折彎段、位于中間段和折彎段之間的錐度段；所述錐度段的直徑由鄰近折彎段的一端向鄰近中間段的一端逐漸減小。帶錐度抗側滾彎扭桿的設計制造方法，包括下料、粗加工、雙頭折彎、熱處理、兩頭精加工和拋光；在等直徑圓鋼棒折彎前，按照預先設計確定好的數值，在圓鋼棒上加工出錐度段。此方案主要對彎扭桿中彎拆段與中間段之間的部分進行了結構改時，并沒有對彎扭桿中彎拆段與連桿組件連接的部位進行改進，無法解決現有技術中彎扭桿與連桿組件的連接部位成型難度大，成本高的問題。

因此，設計一種結構更為緊湊、重量更輕、成型更簡單的抗側滾扭桿系統(tǒng)，使其滿足低地板車等對轉向架空間要求較高的車輛的安裝及承載要求，是本發(fā)明的研發(fā)目的。

技術實現要素：

本發(fā)明提供的軌道車輛用抗側滾扭桿的設計方法及其產品，使扭桿組件的形成工藝更簡單，扭桿組件與連桿組件連接部位的外形輪廓更小、結構更緊湊，抗側滾扭桿的重量更輕。本發(fā)明還提供一種軌道車輛用抗側滾扭桿的成型方法。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

軌道車輛用抗側滾扭桿的設計方法，軌道車輛用抗側滾扭桿包括扭桿組件和裝在扭桿組件上的連桿組件，其特征在于將所述扭桿組件與連桿組件連接的部位設計為錐銷結構，將連桿組件與扭桿組件連接的部位設計為與錐銷結構相對應的錐孔結構，所述的錐銷結構與錐孔結構過盈配合并通過鎖固組件將錐孔結構鎖緊在錐銷結構上。

優(yōu)選的，所述的錐銷結構的錐度為1/50~1/5。

優(yōu)選的，將所述的扭桿組件設計為整體式彎扭桿，并將整體式彎扭桿的自由端加工成所述的錐銷結構。

優(yōu)選的，將所述的錐銷結構的最大直徑設計為小于整體式彎扭桿的直徑，整體式彎扭桿靠近錐銷結構的部位為過渡段，所述的過渡段的直徑小于整體式彎扭桿的直徑但大于錐銷結構的最大直徑。

優(yōu)選的，將所述的扭桿組件設計為包括扭桿軸和扭轉臂，將扭轉臂與連桿組件連接的一端加工成所述的錐銷結構。

優(yōu)選的，將所述的錐銷結構的最大直徑設計為小于扭桿臂的直徑，且在扭轉臂上扭轉臂本體通過直徑逐漸減小的過渡錐段過渡到錐銷結構。

優(yōu)選的，從所述的錐銷結構端部沿軸向開設螺紋盲孔，所述的緊固組件包括與螺紋盲孔相應的螺栓、套在錐銷結構上并墊緊在錐孔結構與螺栓之間的檔塊和墊圈。

優(yōu)選的，將所述的錐孔結構設計為帶錐孔的金屬橡膠關節(jié)，所述的金屬橡膠關節(jié)裝在連桿組件中垂向連桿的下端。

采用以上所述的軌道車輛用抗側滾扭桿的設計方法的軌道車輛用抗側滾扭桿，包括扭桿組件和連桿組件，其特征在在于所述扭桿組件與連桿組件連接的部位為錐銷結構，連桿組件與扭桿組件連接的部位為與錐銷結構相對應的錐孔結構，所述的錐銷結構與錐孔結構過盈配合并通過鎖固組件將錐孔結構鎖緊在錐銷結構上。

以上所述的軌道車輛用抗側滾扭桿的成型方法，包括如下步驟：

（一）將所述的扭桿組件與連桿組件連接的部位加工成錐銷結構；

（二）將與所述的錐銷結構相對應的錐孔結構安裝在連桿組件中垂向連桿的下端，形成連桿組件的下節(jié)點；

（三）將錐銷結構插入錐孔結構中，并通過鎖固組件將錐孔結構鎖緊在錐銷結構上。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明對扭桿組件和連桿組件連接部位進行了改進，包括扭桿組件與連桿組件連接的部位從錐孔結構改為錐銷結構，連桿組件與扭桿組件連接的部位從與金屬關節(jié)配合的錐銷結構改為錐孔結構，在保證扭桿組件和連桿組件的連接部位正常使用的情況下，通過改變連接部位結構，降低抗側滾扭桿的空間占用率、加工和維修成本及重量。

2、將扭桿組件與連桿組件連接的部位設計為錐銷結構，錐銷結構的成型工藝更簡單，可有效降低扭桿組件的加工成本及加工不合格率。

3、錐銷結構的外形輪廓更小與連桿組件的錐孔結構配合使連接部位的結構更緊湊，空間占用率降低，可有效減小扭桿組件與連桿組件的連接部位與轉向架其他部件干涉和超車輛限界的風險。

4、扭桿組件中的錐銷結構使扭桿組件無需采用端部鐓粗并精加工成型錐孔的工藝，可有效降低扭桿組件的重量，滿足軌道車輛輕量化的要求。

5、連桿組件與扭桿組件連接的部位設計為錐孔結構，相比于現有技術中連桿組件的下節(jié)點，其結構更簡單，扭桿組件與連桿組件的扭轉力只需通過錐孔結構與錐銷結構的過盈面?zhèn)鬟f，使錐孔結構在使用過程中受力簡化，采用金屬橡膠關節(jié)即可滿足扭桿力傳遞要求，可有效降低連桿組件的制造及維修成本。

附圖說明

圖1為現有技術中帶整體式彎扭桿的扭桿系統(tǒng)。

圖2為實施例1 中所述的軌道車輛用抗側滾扭桿的結構示意圖。

圖3為實施例1中所述的軌道車輛用抗側滾扭桿的分解結構示意圖。

圖4為實施例1中扭桿組件的局部放大圖。

圖5為實施例2中扭桿組件的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合圖2至圖5對本發(fā)明的實施例做詳細說明。

實施例1：

如圖2至4所示，軌道車輛用抗側滾扭桿的設計方法，軌道車輛用抗側滾扭桿包括扭桿組件1和裝在扭桿組件1上的連桿組件2，將所述扭桿組件1與連桿組件2連接的部位設計為錐銷結構11，將連桿組件2與扭桿組件1連接的部位設計為與錐銷結構1相對應的錐孔結構21，所述的錐銷結構11與錐孔結構21過盈配合并通過鎖固組件3將錐孔結構21鎖緊在錐銷結構11上。

其中，所述的扭桿組件1設計為整體式彎扭桿，并將整體式彎扭桿的自由端加工成所述的錐銷結構11。將所述的錐銷結構11的最大直徑設計為小于整體式彎扭桿的直徑，整體式彎扭桿靠近錐銷結構11的部位為過渡段12，所述的過渡段12 的直徑小于整體式彎扭桿的直徑但大于錐銷結構11的最大直徑。

從圖3中可以看出，扭桿組件11為整體式彎扭桿，其自由端加工成了錐銷結構11，連桿組件2與扭桿組件1連接的部位為錐孔結構21，將錐銷結構11壓入錐孔結構21中，并用緊固組件3鎖緊，即完成扭桿組件1與連桿組件2的連接，相比對現有技術中將彎扭桿端部鐓粗并精加工出錐孔的工藝，將彎扭桿自由端部加工成錐銷結構，只需通過車削工藝即可，其加工工藝更簡單，加工成本更低，而且加工成錐銷結構，可減少彎扭桿端部的外形輪廓和重量，更有利于減少扭桿系統(tǒng)對轉向架其它部件的干涉和超界的風險也符合軌道車輛的輕量化要求，通過靠近錐稍結構11的過渡段12加強整體式彎扭桿的強度，有效防止錐銷結構11在受力過程中發(fā)生變形或拆斷。

其中，所述的錐銷結構11的錐度為1/50~1/5，可根據錐銷結構11與錐孔結構21過盈配合的安裝要求及扭桿組件1與連桿組件2連接部位的承載要求，來調整錐銷結構11的錐度。當錐銷結構11的錐度變化后，與相應的維孔結構21的孔錐度也隨之變化，使錐銷結構11與錐孔結構21之間的過盈力能滿足扭桿組件1與連桿組件2的連接部位在使用過程中的扭桿力傳遞要求，防止錐銷結構11與錐孔結構21的過盈配合失效，錐銷結構11在錐孔結構21中過滑。

其中，從所述的錐銷結構11端部沿軸向開設螺紋盲孔16，所述的緊固組件3包括與螺紋盲孔16相應的螺栓31、套在錐銷結構11上并墊緊在錐孔結構21與螺栓31之間的檔塊32和墊圈33。如圖4所示，螺紋盲孔16由錐銷結構11的端部向內開設，螺栓31旋入螺紋盲孔16中，將擋塊32貼在錐孔結構21的端部，墊圈33加墊在擋塊33上，螺栓31的螺桿部位完全旋入后，螺栓31的頭部壓緊墊圈33，將錐孔結構21鎖緊，防止錐孔結構21從錐銷結構11上脫離。

其中，將所述的錐孔結構21設計為帶錐孔的金屬橡膠關節(jié)，所述的金屬橡膠關節(jié)裝在連桿組件2中垂向連桿的下端。現有技術中連桿組件的節(jié)點是圖1中所示的采用錐銷的一端與金屬關節(jié)過盈配合，另一端與扭桿組件端部鐓粗處的錐孔配合，使連桿組件與扭桿組件連接，使用時，通過錐銷與彎扭桿端部錐孔的過盈力以及錐銷與金屬關節(jié)的過盈力來傳遞扭桿組件與連桿組件間的扭轉力，而從圖3中可以看出，錐孔結構21為裝在連桿組件中垂向連桿下端的金屬橡膠關節(jié)，錐銷結構11插入錐孔結構21并鎖緊即完成扭桿組件與連桿組件的連接，錐孔結構21在使用過程中所受力更簡單，即通過錐孔結構21與錐銷結構11間的過盈力來傳遞扭桿組件1與連桿組件2間的扭轉力，因此錐孔結構21采用金屬橡膠關節(jié)可即滿足扭轉力的傳遞要求，不必一定選用金屬關節(jié)，可有效降低連桿組件的制造及維修成本。

以上所述的軌道車輛用抗側滾扭桿的設計方法的優(yōu)點在于：

1、將整體式彎扭桿端部的鐓粗部位改成錐銷結構11，避免采用端部鐓粗并精加出錐孔的成型工藝，降低整體式彎扭桿加工成型難度、加工不合格率和加工成本。

2、采用錐銷結構11，減小整體式彎扭桿端部的外形輪廓和重量，使扭桿組件與連桿組件連接部位的結構更緊湊、空間占用率更小，減少扭桿系統(tǒng)與轉向架其它部位發(fā)生干涉及超界的風險，并滿足軌道車輛輕量化的要求。

3、在錐銷結構11端部開設螺紋盲孔16，使緊固組件的螺栓11的螺桿部分完全置于錐銷結構11上，即起到了鎖緊錐孔結構21的作用，也不會增加整體式彎扭桿與連桿組件連接部位的外形。

4、將連桿組件2與扭桿組件1連接的部位改成錐孔結構21，簡化了連桿組件2下節(jié)點的結構和受力，使連桿組件2的下節(jié)點采用金屬橡膠關節(jié)即可滿足使用要求，降低了連桿組件的制造和維修成本。

5、將靠近錐銷結構11的部位加工成過渡段12，可有效增強整體式彎扭桿的強度，防止使用過程中錐銷結構11發(fā)生變形或拆斷。

實施例2：

與實施例1的不同之處在于，將所述的扭桿組件1設計為包括扭桿軸13和扭轉臂14，將扭轉臂14與連桿組件2連接的一端加工成所述的錐銷結構11。即本發(fā)明的設計思路也可以運用于扭桿組件1為分體組合結構的結構類型中。如圖5所示，扭桿臂14與扭桿軸13形成分體結構的扭桿組件1，將扭轉臂14的端部加工成錐銷結構11，從而減少扭轉臂14與連桿組件連接的部位的外形輪廓及扭轉臂14的重量。

將所述的錐銷結構11的最大直徑設計為小于扭桿臂14的直徑，且在扭轉臂14上扭轉臂本體通過直徑逐漸減小的過渡錐段15過渡到錐銷結構11，與實施例1相同，通過過渡錐段15來增加錐銷結構11與扭轉臂本體的強度，防止使用過程中錐銷結構11發(fā)生變形或拆斷。

本發(fā)明還保護采用以上所述的軌道車輛用抗側滾扭桿的設計方法的軌道車輛用抗側滾扭桿，包括扭桿組件1和連桿組件2，其特征在在于所述扭桿組件1與連桿組件2連接的部位為錐銷結構11，連桿組件2與扭桿組件1連接的部位為與錐銷結構1相對應的錐孔結構21，所述的錐銷結構11與錐孔結構21過盈配合并通過鎖固組件3將錐孔結構21鎖緊在錐銷結構11上。

以上所述的軌道車輛用抗側滾扭桿的重量更輕、扭桿組件與連桿組件連接部位的外形輪廓更小，結構更緊湊、且連接部位的加工工藝更簡單，加工成本更低。

本發(fā)明還保護以上所述的軌道車輛用抗側滾扭桿的成型方法，包括如下步驟：

（一）將所述的扭桿組件1與連桿組件2連接的部位加工成錐銷結構11；

（二）將與所述的錐銷結構1相對應的錐孔結構21安裝在連桿組件2中垂向連桿的下端，形成連桿組件2的下節(jié)點；

（三）將錐銷結構11插入錐孔結構21中，并通過鎖固組件3將錐孔結構21鎖緊在錐銷結構11上。

以上所述的成型方法，錐銷結構的成型工藝更簡單，可有效降低扭桿組件的加工成本及加工不合格率，且外形輪廓更小與連桿組件的錐孔結構配合使連接部位的結構更緊湊，空間占用率降低，可有效減小扭桿組件與連桿組件的連接部位與轉向架其他部件干涉和超車輛限界的風險，也需采用端部鐓粗并精加工成型錐孔的工藝，可有效降低扭桿組件的重量，滿足軌道車輛輕量化的要求。連桿組件中的錐孔結構，結構更簡單，扭桿組件與連桿組件的扭轉力只需通過錐孔結構與錐銷結構的過盈面?zhèn)鬟f，使錐孔結構在使用過程中受力簡化，采用金屬橡膠關節(jié)即可滿足扭桿力傳遞要求，可有效降低連桿組件的制造及維修成本。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

1.本發(fā)明對扭桿組件和連桿組件連接部位進行了改進，包括扭桿組件與連桿組件連接的部位從錐孔結構改為錐銷結構，連桿組件與扭桿組件連接的部位從與金屬關節(jié)配合的錐銷結構改為錐孔結構，在保證扭桿組件和連桿組件的連接部位正常使用的情況下，通過改變連接部位結構，降低抗側滾扭桿的空間占用率、加工和維修成本及重量。

2.將扭桿組件與連桿組件連接的部位設計為錐銷結構，錐銷結構的成型工藝更簡單，可有效降低扭桿組件的加工成本及加工不合格率。

3.錐銷結構的外形輪廓更小與連桿組件的錐孔結構配合使連接部位的結構更緊湊，空間占用率降低，可有效減小扭桿組件與連桿組件的連接部位與轉向架其他部件干涉和超車輛限界的風險。

4.扭桿組件中的錐銷結構使扭桿組件無需采用端部鐓粗并精加工成型錐孔的工藝，可有效降低扭桿組件的重量，滿足軌道車輛輕量化的要求。

5.連桿組件與扭桿組件連接的部位設計為錐孔結構，相比于現有技術中連桿組件的下節(jié)點，其結構更簡單，扭桿組件與連桿組件的扭轉力只需通過錐孔結構與錐銷結構的過盈面?zhèn)鬟f，使錐孔結構在使用過程中受力簡化，采用金屬橡膠關節(jié)即可滿足扭桿力傳遞要求，可有效降低連桿組件的制造及維修成本。

以上結合附圖對本發(fā)明的實施例的技術方案進行完整描述，需要說明的是所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。