專利名稱：軸重可調式機車軌道車輛的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機車軌道車輛，特別是一種軸重可調式機車軌道車輛。
背景技術：
現代的機車軌道車輛，其走行部一般由兩個轉向架組成，而且在每個轉向架的每個輪軸上都裝有驅動裝置，因此都是驅動轉向架。隨著鐵路運輸速度的不斷提高，機車功率不斷增大，機車上的裝備也在增多而導致機車軸重的不斷加大。而另一方面則由于速度的提高使得機車的輪對與鋼軌的工作條件不斷惡化，輪軌磨損加快，線路維修周期縮短，維修成本成倍上升。為了延長機車輪對的使用壽命，減少高速運行時輪對對線路的沖擊破壞力，則又必須減輕機車的軸重，以緩和輪軌間的動作用力。
現有的機車走行部轉向架中各軸都是牽引軸，各軸間，各輪對間的軸重的分配是由設計結構決定的，在運行中是不能進行操縱、控制和調整的，而且裝在每根驅動軸上的驅動裝置的重量較大。現代機車軸重已達25噸(參見《內燃機車總體和走行部》(第三版)中國鐵道出版社，1995年)。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種軸重可調式機車軌道車輛，這種機車的走行部有多個轉向架(3)，其中有帶驅動裝置(4)的驅動轉向架(3A)，也有不設驅動裝置(4)的輔助轉向架(3B)。這種機車可以在運行中調整驅動轉向架(3A)和輔助轉向架(3B)相互間的軸重分配關系。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是設計一種新的軸重可調式機車軌道車輛，它主要包括車體(1)、動力機構(2)、走行部轉向架(3)等部件，其特征是A.其走行部共設有三個轉向架(3)，其中至少有一個是有驅動裝置(4)的驅動轉向架(3A)，而且至少有一個是不設驅動裝置(4)的輔助轉向架(3B)；B.在上述轉向架(3)的彈性支撐部件(10)中至少有一個是可調整彈簧(11)；C.通過調整上述可調整彈簧(11)的支撐力可以在機車運行中調整上述驅動轉向架(3A)和上述輔助轉向架(3B)相互間的軸重分配關系。
上述可調整彈簧(11)可以采用圓柱螺旋彈簧(12)和空氣彈簧(14)并聯的組合，或者圓柱螺旋彈簧(12)和液壓彈簧(13)串聯的組合，或者圓柱螺旋彈簧(12)和液壓彈簧(13)并聯的組合。通過調整上述可調整彈簧(11)中的液壓彈簧(13)或空氣彈簧(14)中的壓力可以在機車運行中調整上述驅動轉向架(3A)和輔助轉向架(3B)相互間的軸重分配關系。
由于現代機車的軸重過大，運行速度提高必將使輪軌間的作用力惡化，造成對運輸線路基礎極大的破壞，因此過高的軸重不能適合較高的運行速度。本實用新型引入不設驅動裝置(4)的輔助轉向架(3B)后可以使軸重的平均值大大降低，使其達到完全適合較高速度的運行。但機車在起動和低速運行時仍需要有最大的牽引力，因此要求驅動轉向架的驅動軸上有足夠大的粘著軸重。否則在驅動電機最大輸出扭矩時，驅動輪會因為粘著軸重不足而產生空轉打滑現象，使輪周牽引力不能充分發揮出來。這就是現代機車軌道車輛運行中的一對矛盾。本實用新型通過調整上述可調整彈簧(11)中的液壓彈簧(13)或空氣彈簧(14)中的壓力，可以使機車在起動和低速運行時減輕輔助轉向架(3B)上的載荷，來加大驅動轉向架(3A)上的軸重；而在機車高速運行時恢復輔助轉向架(3B)上的載荷，以降低驅動轉向架(3A)上的軸重，以此調整軸重分配關系，滿足機車在不同速度運行時對不同軸重的需求。
本實用新型的有益效果是，當需要機車牽引重載列車和高速運行時可以引入本軸重可調式機車軌道車輛，在機車運行中調整可調整彈簧(11)，改變驅動軸和非驅動軸之間的軸重分配關系，做到起動和低速運行時采用高軸重高黏著力以提高起動成功率而防止輪對空轉打滑。高速運行時可以降低牽引軸軸重，降低輪對在高速運行下對鋼軌路基的沖擊力，有效地延長輪軌的使用壽命，降低路軌維護保養成本。
圖1是本實用新型的實施例1的示意圖。
圖2是本實用新型的實施例2的示意圖。
圖3是一種轉向架圖，其中用于支撐車體的彈性支撐部件(10)是可調整彈簧(11)，采用圓柱螺旋彈簧(12)和液壓彈簧(13)串列的組合結構。
圖4是一種轉向架圖，其中用于支撐車體的彈性支撐部件(10)是可調整彈簧(11)，采用圓柱螺旋彈簧(12)和空氣彈簧(14)并聯的組合結構。
圖5是一種轉向架圖，其中用于支撐車體的彈性支撐部件(10)是可調整彈簧(11)，采用圓柱螺旋彈簧(12)和液壓彈簧(13)并聯的組合結構。
以下結合附圖進一步說明本實用新型的各種實施方式。 具體實施方式
圖1所示是本實用新型的實施例1，這種軸重可調式機車軌道車輛主要包括車體(1)、動力機構(2)、走行部轉向架(3)等部件。實施例1的特點是三個轉向架(3)中前后兩個是有驅動裝置(4)的驅動轉向架(3A)，中間的一個是不設驅動裝置(4)的輔助轉向架(3B)，在支撐車體的彈性支撐部件(10)中的可調整彈簧(11)，采用圓柱螺旋彈簧(12)和空氣彈簧(14)并聯的組合結構(見圖4)。輔助轉向架的軸數可以是一根軸、或者是二根軸、或者是三根軸。動力機構(2)置于車體(1)內，并與車體(1)一起經彈性支撐部件(10)坐落于兩個驅動轉向架(3A)和一個輔助轉向架(3B)上。軸重的高速工況設計為每個輪對(5)承受相同的軸重(例如平均23噸)。機車軌道車輛起動時，動力機構(2)產生動力，并經驅動裝置(4)(例如牽引電機和齒輪箱)使驅動輪對(5)轉動，并依靠輪對和鋼軌間的黏著力使機車軌道車輛行走。在實施例1中采用調整空氣彈簧(14)中的壓力的方法，在機車起動和低速運行時降低輔助轉向架(3B)上的空氣彈簧(14)中的壓力，使可調整彈簧(11)的支撐力下降，從而使輔助轉向架(3B)的軸重減少；同時提高驅動轉向架(3A)上的空氣彈簧(14)中的壓力，使可調整彈簧(11)的支撐力增大，從而使驅動轉向架(3A)的軸重增大。這時必然將輔助轉向架(3B)的部分載荷按預先設計的要求轉移到前后兩個驅動轉向架(3A)上，提高了驅動轉向架(3A)的軸重。例如機車總重138噸，平均軸重為23噸，兩個驅動轉向架(3A)的四根驅動軸共有黏著軸重92噸。調整氣壓后可使中間輔助轉向架(3B)的軸重降為17噸，兩軸共減重12噸。將所減少的軸重平均轉移到前后兩個驅動轉向架(3A)的四根驅動軸上，平均每軸可達3噸，從而使驅動軸的軸重從23噸增加到26噸，使機車的黏著重量提高到104噸。此時軸重雖高，卻因速度緩慢，輪軌間的作用力仍然很小，對線路不造成破壞。當機車車速提高到該軸重的限定速度時，再通過恢復空氣彈簧(14)中原來的壓力，使所有輪對的軸重恢復到平均值23噸，以滿足機車高速運行的要求。調整軸重后最大牽引力可提高13％。
圖2所示是本實用新型的實施例2，該軸重可調式機車軌道車輛的特點是三個轉向架(3)中前后兩個是不設驅動裝置(4)的輔助轉向架(3B)，而中間一個是設有驅動裝置(4)的驅動轉向架(3A)，在彈性支撐部件(10)中的可調整彈簧(11)。采用圓柱螺旋彈簧(12)和空氣彈簧(14)并聯的組合結構(見圖4)。實施例2的工作原理為當機車起動和低速運行時，調整空氣彈簧(14)中的壓力，以減少輔助轉向架(3B)的支撐力，加大驅動轉向架(3A)的支撐力，迫使中間的驅動轉向架承受前后輔助轉向架(3B)所減少的載重，使其軸重加大，當高速運行時，恢復空氣彈簧(14)中的壓力從而恢復到原平均軸重狀態，以滿足機車高速運行的要求。
此外，轉向架(3)的彈性支撐部件(10)中的可調整彈簧(11)，還可以是采用圓柱螺旋彈簧或橡膠彈簧(12)和液壓彈簧(13)的組合結構。可調整彈簧(11)可以僅設置在中間的轉向架(3)上，也可以僅設置在前后的轉向架(3)上，可以僅設在不設驅動裝置的輔助轉向架(3B)上，可以僅設在有驅動裝置的驅動轉向架(3A)上，也可以在上述三個轉向架(3)上都設置。
圖3所示轉向架(3)中的彈性支撐部件(10)是可調整彈簧(11)，是由圓柱螺旋彈簧(12)和液壓彈簧(13)的串聯組合結構。液壓彈簧中的液體加壓，可調整彈簧(11)負荷增加以至軸重增加。反之則軸重降低。
圖4所示轉向架(3)中的彈性支撐部件(10)是可調整彈簧(11)，是由圓柱螺旋彈簧(12)和空氣彈簧(14)的并聯組合結構，空氣彈簧中的空氣加壓，可調整彈簧(11)載荷增加以至軸重增加；反之則軸重降低。
圖5所示轉向架(3)中的彈性支撐部件(10)是可調整彈簧(11)，是由圓柱螺旋彈簧(12)和液壓彈簧(13)的并聯組合結構，液壓彈簧中的液體加壓，可調整彈簧(11)的載荷降低以至軸重降低；反之則軸重增加。
權利要求1.一種軸重可調式機車軌道車輛，主要包括車體(1)、動力機構(2)、走行部轉向架(3)等部件，其特征是A.其走行部共設有三個轉向架(3)，其中至少有一個是有驅動裝置(4)的驅動轉向架(3A)，而且至少有一個是不設驅動裝置(4)的輔助轉向架(3B)；B.在上述轉向架(3)的彈性支撐部件(10)中至少有一個是可調整彈簧(11)；C.通過調整上述可調整彈簧(11)的支撐力可以在機車運行中調整上述驅動轉向架(3A)和上述輔助轉向架(3B)相互間的軸重分配關系。
2.根據權利要求1所述的軸重可調式機車軌道車輛，其特征是三個轉向架(3)中前后兩個是有驅動裝置(4)的驅動轉向架(3A)，而中間的一個是不設驅動裝置(4)的輔助轉向架(3B)，彈性支撐部件(10)中的可調整彈簧(11)采用圓柱螺旋彈簧(12)和空氣彈簧(14)并聯的組合結構。
3.根據權利要求1所述的軸重可調式機車軌道車輛，其特征是三個轉向架(3)中前后兩個是不設驅動裝置(4)的輔助轉向架(3B)，而中間的一個是有驅動裝置(4)的驅動轉向架(3A)，彈性支撐部件(10)中的可調整彈簧(11)采用圓柱螺旋彈簧(12)和空氣彈簧(14)并聯的組合結構。
4.根據權利要求1所述的軸重可調式機車軌道車輛，其特征是其中轉向架(3)上面的彈性支撐部件(10)中的可調整彈簧(11)可以采用圓柱螺旋彈簧(12)和空氣彈簧(14)并聯的組合，或者圓柱螺旋彈簧(12)和液壓彈簧(13)串聯的組合，或者圓柱螺旋彈簧(12)和液壓彈簧(13)并聯的組合。
專利摘要一種軸重可調式機車軌道車輛，其走行部共設有三個轉向架，其中至少有一個是有驅動裝置的驅動轉向架，而且至少有一個是不設驅動裝置的輔助轉向架。三個轉向架的彈性支撐部件中有可調整彈簧。通過調整可調整彈簧的支撐力可以在機車運行中調整上述驅動轉向架和上述輔助轉向架相互間的軸重分配關系。因此能夠使機車起動和低速運行時采用高軸重高黏著力提高起動成功率而防止輪對空轉打滑，高速運行時可以降低軸重，降低輪對在高速運行下對鋼軌的沖擊力，有效地延長輪軌的使用壽命，降低路軌維護保養成本。
文檔編號B61C7/00GK2673749SQ02279829
公開日2005年1月26日 申請日期2002年11月22日 優先權日2002年11月22日
發明者楊中極, 楊小軍 申請人:楊中極, 楊小軍