專利名稱：復合軸箱定位的轉向架及其方法
技術領域：
本發明涉及一種用于軌道車輛的復合軸箱定位的轉向架、以及轉向架復合軸箱定位方法，屬于機械制造領域。
背景技術：
隨著我國現有干線鐵路的提速和城市軌道交通的大力發展，為滿足軌道車輛的高速運行而針對轉向架結構和使用性能提出了更高的設計要求。通常結構的轉向架是通過一系懸掛系統的軸箱體，對輪對和構架進行柔性定位。為提高車輛的臨界行駛速度、保證車輛高速運行的平穩性和穩定性，相應地要求一系軸箱定位裝置應具有較大的橫向、縱向剛度、以及合適的垂向剛度。同吋，為了滿足車輛限界和線路條件的要求、保證車下操作空間，對于一系軸箱定位裝置的工作狀態也有著嚴格的限制。如后附圖I所示的現有轉臂式軸箱定位結構，其中軸箱21與轉臂22是一體加工成型的整體部件，軸箱21套裝在車軸的軸承上，轉臂22連接在構架23 —側，軸箱21 —側還通過垂向油壓減振器24與構架23連接，在軸箱21的頂端設置有螺旋彈簧25。此類轉臂式軸箱定位結構是目前國內軌道車輛通常采用的，對于時速250公里/小時及以上的高速車輛來說，存在著垂向剛度較大、影響到構架的側梁相對較高等一系列問題。當軌道車輛高速運行過程中，易產生較大的振動，對于軸箱和轉向架構架的機械強度有著較為嚴格的要求。同時，還會導致車下空間緊張、維護和檢修接近性較差等問題。
發明內容
本發明所述的復合軸箱定位的轉向架及其方法，其目的在于解決上述現有技術存在的問題而采用鋼彈簧結合橡膠彈簧的復合軸箱定位方式，以期實現轉向架構架與軸箱體之間定位的無間隙與無磨耗特點，并且能夠提高軸箱定位結構的橫向、縱向剛度，以及適合的垂向剛度。另ー發明目的是，通過有效地增大車下空間，以提高轉向架整體使用的靈活性、穩定性及可接近性，以利于構架維護和檢修，降低對于軸箱體和構架機械強度的設計要求。為實現上述發明目的，所述復合軸箱定位的轉向架主要包括有兩組輪對、對稱地設置于姆組輪對上的一對軸箱體；ー構架，在構架的外側安裝固定有基礎制動裝置；一直線電機，直線電機安裝在構架的下方；以及，一系懸掛裝置和ニ系懸掛裝置。與現有技術的不同之處在干，所述的構架通過一系彈簧向下定位于軸箱體，一系彈簧具有，通過定位螺栓垂向地連接于構架的定位導柱、設置于軸箱體安裝座上的下夾板、以及上夾板；
在下夾板與上夾板之間夾裝ー鋼彈簧，下夾板設置有ー環繞定位導柱的凹槽，在凹槽內部、定位導柱上套裝ー橡膠彈簧。如上述基本方案，在構架與軸箱體之間采用鋼彈簧結合橡膠彈簧的復合軸箱定位方式。橡膠彈簧由橡膠和鋼板硫化加工而成并被壓裝在下夾板中，橡膠彈簧與下夾板配合使用，主要是提供轉向架一系懸掛裝置的縱向、橫向剛度和弾性，以保證轉向架高速運行時的整體穩定性。鋼彈簧安裝在下夾板和上夾板之間，主要是提供一系彈簧的垂向剛度，保證轉向架高速運行時的整體平穩性。 本發明所提供的一系彈簧，能夠同時實現縱向牽引、橫向限位及垂向承載功能，并在垂向上提供較為適合的剛度，以達到轉向架構架長期使用的無間隙、無磨耗的設計要求。為實現轉向架結構的緊湊性、提高車下安裝空間的利用率，可采取的改進措施是，所述的軸箱體設置于每組輪對的2個車輪的內側，構架整體定位于車輪的內側。為加強對于構架一系懸掛結構的穩定性，可在姆ー軸箱體的兩側，對稱地設置有ー對一系彈簧。為進一歩地限定橡膠彈簧的使用狀態，可采取的改進措施是，在凹槽的上端ロ處，壓裝ー用于限位橡膠彈簧的卡環，卡環用以限位、緊固橡膠彈簧。為有效地抑制、衰減在高速運行時復合軸箱定位裝置產生的高頻振動，可在定位導柱與上夾板之間，襯墊一由鋼板和橡膠硫化加工而成的、具有層狀結構的防振橡膠。防振橡膠是由鋼板和橡膠硫化加工而成的一體式彈性組件。為有效地抑制、衰減在高速運行時轉向架產生的垂向振動，可在構架與軸箱體之間安裝垂向油壓減振器。基于上述復合軸箱定位裝置的轉向架結構改進，本發明還實現下述轉向架復合軸箱定位方法即在每組輪對上設置有一對軸箱體，構架通過一系彈簧向下定位于軸箱體，直線電機垂向地懸掛于構架的下方。與現有技術的不同之處在于，所述的一系彈簧通過定位螺栓貫穿定位導柱垂向地連接于構架，將橡膠彈簧壓裝到下夾板的凹槽中，定位導柱穿過橡膠彈簧；在軸箱體的安裝座上定位下夾板，在下夾板與上夾板之間夾裝鋼彈簧，調節定位螺栓以將定位導柱、橡膠彈簧和鋼彈簧進行相對限位。較為優選與細化的改進方案是，所述的軸箱體設置于每組輪對的2個車輪的內側，在每ー軸箱體的兩側，對稱地設置有ー對一系彈簧。為提高直線電機高速過曲線時的抗扭轉與位移過量的應對能力，在每組輪對的ー對軸箱體之間，弾性地連接ー橫向懸掛梁；直線電機通過數根垂向吊桿懸掛于橫向懸掛梁。為加固限定橡膠彈簧的壓裝位置，可在凹槽的上端ロ處，壓裝一卡環以限定橡膠彈簧與下夾板的相對位置。為有效地抑制、衰減在高速運行時復合軸箱定位裝置產生的高頻振動，在定位導柱與上夾板之間，襯墊一通過鋼板與橡膠硫化加工而成的層狀防振橡膠。為有效地抑制、衰減在高速運行時轉向架產生的垂向振動，在構架與軸箱體之間安裝垂向油壓減振器。綜上內容，本發明復合軸箱定位的轉向架及其方法具有以下優點 I、鋼彈簧結合橡膠彈簧的復合軸箱定位方式，能夠同時提高一系彈簧的橫向、縱向剛度，以及適合的垂向剛度。2、通過有效地增大車下空間，以提高轉向架整體使用的靈活性、穩定性及可接近性。3、能夠滿足高速軌道車輛轉向架運行的平穩性設計要求，可應用于單重、兩軸或多軸轉向架。 4、能夠有利于轉向架維護和檢修，降低對于軸箱和轉向架構架機械強度的設計要求，可將構架的側梁做得較低。5、整體結構較為簡單，與構架的安裝接ロ較為簡捷，易于安裝和拆卸，零部件互換性較好。
現結合以下附圖對本發明做進ー步地說明圖I是現有轉臂式軸箱定位結構的轉向架局部示意圖；圖2是本發明所述復合軸箱定位的轉向架的示意圖；圖3是所述輪對部位的示意圖；圖4是所述一系彈簧的結構示意圖；圖5是圖4中I部放大示意圖；如圖I所示，軸箱21，轉臂22，構架23，垂向油壓減振器24，螺旋彈簧25 ；如圖2至圖5所示，構架1，軸箱體2，定位導柱3，調整墊4，防振橡膠5，橡膠彈簧6，鋼彈簧7，下夾板8，絕緣墊板9，墊片10，定位螺栓11，彈簧墊片12，卡環13，上夾板14，垂向油壓減振器15,凹槽16,車輪30,直線電機31, —系彈簧32,橫向懸掛梁33,垂向吊桿34，基礎制動裝置36。
具體實施例方式實施例1，如圖2和圖3所示，所述復合軸箱定位的轉向架主要包括有兩組輪對、對稱地設置于姆組輪對上的一對軸箱體2 ；軸箱體2設置于每組輪對的2個車輪30的內側，構架I整體定位于車輪30的內側；在構架I的外側安裝固定有基礎制動裝置36 ；直線電機31安裝在構架I的下方，在每組輪對的ー對軸箱體2之間彈性地連接ー橫向懸掛梁33，直線電機31通過數根垂向吊桿34懸掛于橫向懸掛梁33 ；構架I通過一系彈簧32向下定位于軸箱體2 ；在每ー軸箱體2的兩側，對稱地設置有ー對一系彈簧32。如圖4和圖5所示，一系彈簧32具有，通過定位螺栓11垂向地連接于構架I的定位導柱3、設置于軸箱體2安裝座上的下夾板8、以及上夾板14。其中，在下夾板8與上夾板14之間夾裝一鋼彈簧7 ；下夾板8設置有ー環繞定位導柱3的凹槽16，在凹槽16內部、定位導柱3上套裝ー橡膠彈簧6 ；在凹槽16的上端ロ處，壓裝ー用于限位橡膠彈簧6的卡環13 ；在定位導柱3與上夾板14之間，襯墊一由鋼板和橡膠硫化加工而成的、具有層狀結構的防振橡膠5 ；在構架I與軸箱體2之間安裝有垂向油壓減振器15。
如圖2至圖5所示，所述轉向架復合軸箱定位方法，是在每組輪對上設置有ー對軸箱體2，構架I通過一系彈簧32向下定位于軸箱體2 ；所述的軸箱體2設置于每組輪對的2個車輪30的內側，在每ー軸箱體2的兩側，對稱地設置有ー對一系彈簧32 ；直線電機21垂向地懸掛于構架I的下方；在每組輪對的ー對軸箱體2之間，彈性地連接ー橫向懸掛梁33，直線電機31通過數根垂向吊桿34懸掛于橫向懸掛梁33 ；所述的一系彈簧32通過定位螺栓11貫穿定位導柱3垂向地連接于構架1，將橡膠彈簧6壓裝到下夾板8的凹槽16中，定位導柱3穿過橡膠彈簧6 ；在軸箱體2的安裝座上定位下夾板8，在下夾板8與上夾板14之間夾裝鋼彈簧7，調節定位螺栓11以將定位導柱3、橡膠彈簧6和鋼彈簧7進行相對限位；在凹槽16的上端ロ處，壓裝ー卡環13以限定橡膠彈簧6與下夾板8的相對位置；在定位導柱3與上夾板14之間，襯墊一通過鋼板與橡膠硫化加工而成的層狀防振橡膠5 ;在構架I與軸箱體2之間安裝垂向油壓減振器15。本領域的技術人員可以領會，直線電機31相對于轉向架構架I的懸掛可以有多種方式。盡管上文參照具體的優選實施例對發明進行了描述，但可以理解在所描述的設計構思范圍內還存在多種形式的改型，而不應僅限于所描述的實施例。
權利要求
1.ー種復合軸箱定位的轉向架，包括有兩組輪對、對稱地設置于每組輪對上的ー對軸箱體⑵； ー構架(1)，在構架(I)的外側安裝固定有基礎制動裝置； 一直線電機(31)，直線電機(31)安裝在構架(I)的下方； 以及一系懸掛裝置和ニ系懸掛裝置， 其特征在于所述的構架(I)通過一系彈簧(32)向下定位于軸箱體(2)， 一系彈簧(32)具有，通過定位螺栓(11)垂向地連接于構架(I)的定位導柱(3)、設置于軸箱體(2)安裝座上的下夾板(8)、以及上夾板(14)， 在下夾板(8)與上夾板(14)之間夾裝一鋼彈簧(7)， 下夾板⑶設置有ー環繞定位導柱⑶的凹槽(16)，在凹槽(16)內部、定位導柱(3)上套裝ー橡膠彈簧(6)。
2.根據權利要求I所述的復合軸箱定位的轉向架，其特征在于所述的軸箱體(2)設置于每組輪對的2個車輪(30)的內側，構架(I)整體定位于車輪(30)的內側。
3.根據權利要求2所述的復合軸箱定位的轉向架，其特征在干在每ー軸箱體(2)的兩側，對稱地設置有ー對一系彈簧(32)。
4.根據權利要求1、2或3所述的復合軸箱定位的轉向架，其特征在于在所述凹槽(16)的上端ロ處，壓裝ー用于限位橡膠彈簧(6)的卡環(13)。
5.根據權利要求4所述的復合軸箱定位的轉向架，其特征在于在定位導柱(3)與上夾板(14)之間，襯墊一由鋼板和橡膠硫化加工而成的、具有層狀結構的防振橡膠(5)。
6.根據權利要求5所述的復合軸箱定位的轉向架，其特征在干在構架(I)與軸箱體(2)之間安裝垂向油壓減振器(15)。
7.一種轉向架復合軸箱定位方法，在每組輪對上設置有一對軸箱體(2)， 構架(I)通過一系彈簧(32)向下定位于軸箱體(2)， 直線電機(31)垂向地懸掛于構架(I)的下方， 其特征在于所述的一系彈簧(32)通過定位螺栓(11)貫穿定位導柱(3)垂向地連接于構架(1)， 將橡膠彈簧(6)壓裝到下夾板⑶的凹槽(16)中，定位導柱(3)穿過橡膠彈簧(6)； 在軸箱體(2)的安裝座上定位下夾板(8)，在下夾板(8)與上夾板(14)之間夾裝鋼彈簧(X)， 調節定位螺栓(11)以將定位導柱(3)、橡膠彈簧(6)和鋼彈簧(7)進行相對限位。
8.根據權利要求7所述的轉向架復合軸箱定位方法，其特征在干所述的軸箱體(2)設置于每組輪對的2個車輪(30)的內側，在每ー軸箱體(2)的兩側，對稱地設置有一対一系彈黃(32) ο
9.根據權利要求7或8所述的轉向架復合軸箱定位方法，其特征在于在每組輪對的一對軸箱體(2)之間，弾性地連接ー橫向懸掛梁(33)； 直線電機(31)通過數根垂向吊桿(34)懸掛于橫向懸掛梁(33)。
10.根據權利要求7所述的轉向架復合軸箱定位方法，其特征在干在凹槽(16)的上端ロ處，壓裝ー卡環(13)以限定橡膠彈簧(6)與下夾板(8)的相對位置。
11.根據權利要求7或10所述的轉向架復合軸箱定位方法，其特征在于在定位導柱(3)與上夾板(14)之間，襯墊一通過鋼板與橡膠硫化加工而成的層狀防振橡膠(5)。
12.根據權利要求11所述的轉向架復合軸箱定位方法，其特征在干在構架(I)與軸箱體(2)之間安裝垂向油壓減振器(15)。
全文摘要
本發明所述的復合軸箱定位的轉向架及其方法，采用鋼彈簧結合橡膠彈簧的復合軸箱定位方式，以期實現轉向架構架與軸箱體之間定位的無間隙與無磨耗特點，并且能夠提高軸箱定位結構的橫向、縱向剛度，以及適合的垂向剛度。復合軸箱定位的轉向架包括有兩組輪對、對稱地設置于每組輪對上的一對軸箱體；一構架，一直線電機，一系懸掛裝置和二系懸掛裝置。所述的構架通過一系彈簧向下定位于軸箱體，一系彈簧具有，通過定位螺栓垂向地連接于構架的定位導柱、設置于軸箱體安裝座上的下夾板、以及上夾板；在下夾板與上夾板之間夾裝一鋼彈簧，下夾板設置有一環繞定位導柱的凹槽，在凹槽內部、定位導柱上套裝一橡膠彈簧。
文檔編號B61F5/30GK102673595SQ201110057690
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月10日 優先權日2011年3月10日
發明者馮永華, 孫珉堂, 馬利軍 申請人:南車青島四方機車車輛股份有限公司