專利名稱：鐵路貨車枕梁上心盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于鐵路貨車枕梁心盤結(jié)構(gòu)部件，主要用作車體底架與轉(zhuǎn)向架連接及承載部件。
目前，我國鐵路貨車上通用的上心盤均采用承載直徑為300mm的平面結(jié)構(gòu)，并在心盤底板背部設置了六條加強筋，在現(xiàn)場使用過程中發(fā)現(xiàn)，該種結(jié)構(gòu)較常出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象。其主要原因是(1)心盤尺寸偏小，僅300mm，而中梁通常采用310乙型鋼，故與中梁的內(nèi)檔間距不匹配，造成剛變不等，致使上心盤座應力增大；(2)心盤承載面為平面，且心盤直徑小，在車體作側(cè)滾振動時易產(chǎn)生上下心盤點接觸現(xiàn)象，從而出現(xiàn)高應力集中；(3)上心盤背面所鑄六條加強筋太密，應力集中大，由于上述原因，而致使貨車第一段修期心盤裂紋率高達60％，第二段修期裂紋率高達80％，嚴重地威脅了鐵路貨運的安全，全國鐵路每年用于更換上心盤所耗費的資金就高達數(shù)百萬元之多。
本實用新型的目的是提供一種心盤直徑與中梁間距相匹配、承載能力高，應力集中小，且具有足夠的疲勞強度和耐磨性的鐵路貨車上心盤裝置。本實用新型的特征是采用大直徑上心盤承載面，使心盤直徑大于中梁間距，且落座在中梁之上，這樣就改善了心盤支承問題，避免了心盤圓弧根部應力集中而產(chǎn)生的疲勞裂紋。而且在上心盤承載面，沿中梁中心線方向兩側(cè)各鑄有一小平面缺口，從而降低了車輛側(cè)滾振動時所產(chǎn)生的應力集中現(xiàn)象。在上心盤背面，加強筋改為十字型布置的四條加強筋，減少了鑄造應力集中現(xiàn)象，且保護了心盤本身的強度。此外該種上心盤結(jié)構(gòu)與中梁和枕梁下蓋板及心盤座的連接分焊接和鉚接兩種形式。
以下結(jié)合附圖作進一步的詳細說明


圖1為本實用新型裝置的鉚接實施例主視圖；圖2為本裝置鉚接實施例仰視圖；圖3為本裝置鉚接實施例上心盤主視圖；圖4為本裝置鉚接實施例上心盤仰視圖；圖5為本實用新型裝置焊接實施例主視圖；圖6為本裝置焊接實施例仰視圖；圖7為本裝置焊接實施例上心盤主視圖；圖8為本裝置焊接實施例上心盤俯視圖。
圖1、圖2、圖3、圖4所示的是本實用新型的鉚接實施例，其上心盤(3)的直徑d為360～380mm，一方面可增強心盤的載荷強度，更重要的是使心盤(3)的受力落座在中梁(5)之上，可有效解決心盤座(2)剛度不足的問題，并減少應力集中現(xiàn)象。在上心盤(3)的背部有四條呈十字型布置的加強筋(7)，這樣使得鑄造時的收縮應力分布比較合理，既降低了鑄造應力集中現(xiàn)象，又能保持心盤本身的強度。此外，在上心盤(3)與車體中梁(5)中心線兩側(cè)，上心盤(3)的承載面上各鑄有一深6～7mm，寬30～35mm的平面缺口(12)，從而大大降低了車輛側(cè)滾振動所產(chǎn)生的應力集中現(xiàn)象，為了防止磨耗超限及延長使用壽命，心盤承載面直徑d的柱面，采用了高頻淬火處理，其硬度值為HRC30～35，而在心盤承載柱面d的上部有一整體鑄造的正方形法蘭盤(9)，該法蘭盤(9)分別與心盤座(2)、枕梁下蓋板(8)和中梁(5)由鉚釘(6)鉚接在一起。為了加強中梁(5)的強度，在中梁(5)兩側(cè)壁，以心盤(3)中心為對稱軸，各鉚有一補強板(11)。
圖5、圖6、圖7、圖8為本裝置焊接實施例，其上心盤具有和鉚接形式同樣的心盤直徑d和心盤平面缺口(12)，以及同樣的心盤十字加強筋(7)。其進一步特征是，焊接形式取消了鉚接上心盤的法蘭盤(9)，并取消了心盤座(2)，而在上心盤(3)上鑄出四個凸臺(13)，該四個凸臺(13)構(gòu)成一方形柱體平臺，并分別與中梁(5)、隔板(14)、燕尾形連板(15)、以及枕梁下蓋板(8)焊接在一起。在上心盤凸臺(13)的四個頂角各開有一供與中梁連接施焊用的斜槽(16)。上心盤(3)的上部(4)為一方形空心斜柱體，斜柱體最寬處尺寸正好與中梁(5)的乙型鋼相配，空心斜柱體(4)內(nèi)腔有4條呈十字布置的加強筋(7)。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有承載能力強，耐磨性好、應力集中小等優(yōu)點。該種上心盤新結(jié)構(gòu)通過加強枕梁剛度，并與重載搖枕轉(zhuǎn)向架新結(jié)構(gòu)配套，可大大提高目前我國貨車的承載能力，降低心盤裂紋率，發(fā)展我國鐵路重載貨車、保證貨車行車安全，將作出重要貢獻。
權(quán)利要求1.一種鐵路貨車枕梁上心盤裝置，包括一個上心盤(3)、中梁(5)和枕梁(1)、枕梁底蓋板(8)，其特征在于上心盤(3)的直徑大于中梁(5)的間距尺寸，直徑d為360～380mm，且上心盤(3)落座在中梁底邊上，并由鉚接或焊接方式與中梁(5)和枕梁下蓋板(8)相固在一起，而在上心盤的背部鑄有四條呈十字型布置的加強筋(7)，在上心盤(3)的承載面上，位于中梁(5)中心線兩側(cè)各鑄有一平面缺口(12)，此外上心盤承載柱面(d)為經(jīng)熱處理的鑄鋼件。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于上心盤(3)與中梁(5)和枕梁底蓋板(8)為鉚接結(jié)構(gòu)，在上心盤(3)承載柱面d上部有一正方形法蘭盤(9)，該法蘭盤(9)分別與心盤座(2)、中梁(5)及枕梁下蓋板(8)鉚接在一起。
3.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于上心盤(3)與中梁(5)和枕梁底蓋板(8)為焊接結(jié)構(gòu)，在上心盤(3)上鑄出四個凸臺(13)，該四個凸臺(13)構(gòu)成一方形柱體平臺，并分別與中梁(5)、隔板(14)、燕尾形造板(15)，以及枕梁下蓋板(8)焊接在一起，此外在上心盤凸臺(13)的四個頂角各開有一供與中梁連接施焊用的斜槽(16)，且上心盤(3)的上部(4)為一方形空心斜柱體，斜柱體最寬處尺寸正好與中梁(5)的間距相配。
專利摘要一種鐵路貨車枕梁上心盤裝置。其上心盤直徑大于中梁間距，且心盤落座在中梁之上，并通過鉚接或焊接形式與中梁以及枕梁下蓋板相連，有效地解決了心盤圓弧處應力集中現(xiàn)象及疲勞裂紋問題。而在上心盤承載面兩側(cè)，沿中梁中心線平行方向，各鑄有一平面缺口，降低了車輛側(cè)滾振動所產(chǎn)生的高應力集中現(xiàn)象。本裝置對于提高貨車承載能力，降低心盤裂紋率，保證行車安全將起著重要作用。特別適用于鐵路重載貨車使用。
文檔編號B61F1/00GK2040866SQ8821842
公開日1989年7月12日 申請日期1988年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月27日
發(fā)明者潘銘貴, 代龍, 顧華儀, 周煥, 丁勇, 楊序衡, 陳興華, 趙忠平, 張水興, 單明 申請人:鐵道部株洲車輛工廠工會職工技協(xié), 鐵道部科學研究院機車車輛研究所