標準動車組動力轉向架構架的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種構架，尤其是涉及一種改進的低應力的動車組動力轉向架構架。
【背景技術】
[0002]現有高速動車組動力轉向架構架有一種是橫梁為圓鋼管結構，需通過過渡結構與兩側的側梁連接，其他功能性零部件分別焊接于圓鋼管橫梁和兩個側梁。此種構架的橫梁結構較為簡單，承載能力相對較高。但在橫梁與兩個側梁的連接處存在以下問題:
(1)連接處的截面存在幾何突變，構架總體應力無法均勻傳遞，會出現應力集中情況，屬于構架承載能力薄弱區；
(2)為滿足此連接區域的強度要求，需進行較為復雜的結構設計和焊接設計，由此，該區域的工藝性要求較高；
(3)構架上較大質量的驅動裝置直接安裝于橫梁處，其頻繁工作狀態導致該連接區域的受力狀況十分嚴苛，導致該連接區域屬于構架服役期內的抗疲勞性能薄弱點。
[0003]還有一種高速動車組動力轉向架構架，其主要技術特點在于箱型結構的橫梁與側梁通過中間過渡結構連接，即中間過渡結構一側與橫梁連接，另一側與側梁連接。其他功能性零部件分別焊接于橫梁和兩個側梁。此種結構的構架在橫梁、側梁與中間過渡結構的連接上存在以下問題:
(1)每一側的多道連接焊縫處于相近的區域，導致該區域的強度等級嚴重偏低，因此該連接區域屬于構架受力的薄弱區域；因此焊縫的質量等級要求較高，同時屬于構架服役期內的高風險區；
(2)中間過渡結構剛度偏大，導致構架受載時橫梁和側梁的應力不能均勻傳遞，必然在其附近形成應力集中區，因此導致附近的連接焊縫大密度地承受較高應力，對焊縫的疲勞性能十分不利。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種低應力的高速動車組動力轉向架構架，以解決橫梁與側梁變截面連接和該區域的應力集中，同時通過焊縫的特殊設計，使構架上各零部件連接焊縫的應力水平相對較低，呈現出該構架的較好的抗疲勞性能和安全性。
[0005]為實現上述目的，本發明提供一種標準動車組動力轉向架構架，主體由兩個側梁和一個橫梁組成，側梁和橫梁主體均采用箱型焊接結構，側梁和橫梁上分別焊接有各種安裝座，其特征在于:側梁和橫梁以插接和變截面方式連接，側梁上蓋板向內延長通過連接塊和橫梁上蓋板實現變截面對接，連接塊為空間曲面結構，側梁下蓋板也向內延長與橫梁下蓋板對接，而橫梁外立板和內立板分別向外延伸插入側梁內部直接與側梁內立板連接。
[0006]本發明側梁上蓋板向內延長通過連接塊和橫梁上蓋板實現變截面對接，滿足等強度連接，即截面變化不引起應力集中并且應力水平相當；連接塊為空間曲面結構，在幾何特征上實現了從側梁上蓋板向橫梁上蓋板的平順過渡，因此實現側梁上蓋板與橫梁上蓋板間應力的平緩傳遞；側梁下蓋板也向內延長與橫梁下蓋板對接，而橫梁外立板和內立板分別向外延伸插入側梁內部直接與側梁內立板連接，結構簡單，使箱型結構可以連續過渡，優點在于構架主體結構的剛度值處于均值水平，避免了該連接區域的剛度增大和引起的應力集中。該種連接方式改善了當前較為普遍的口對口連接的缺點，即連接焊縫同截面造成的低承載高風險區域，也繼承了口對口對接工藝性簡單的優點。因此不僅可滿足高速動車組轉向架的安全可靠運營，且滿足國際先進標準。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是橫側梁插接式連接結構示意圖；
圖3是具有空間曲面結構的連接塊示意圖。
【具體實施方式】
[0008]參照圖1、圖2，主體由兩個側梁I和一個橫梁2組成，側梁和橫梁主體均采用箱型焊接結構，并以插接方式連接，側梁和橫梁上分別焊接有各種安裝座，側梁上蓋板101向內延長通過連接塊3和橫梁上蓋板201實現變截面對接，連接塊3為空間曲面結構，側梁下蓋板102也向內延長與橫梁下蓋板202對接，而橫梁外立板203和內立板204分別向外延伸插入側梁I內部直接與側梁內立板103連接，
參照圖3，對于橫梁上蓋板201與側梁上蓋板101的變截面連接，滿足等強度連接，即截面變化不引起應力集中并且應力水平相當。為實現兩側的較好的連接功能，連接塊3上下表面均需空間內曲面過渡，屬于空間曲面結構，以實現幾何特征上的平順過渡，可使側梁上蓋板101、橫梁上蓋板201的應力平緩轉移至相對應的橫梁上蓋板201、側梁上蓋板101，而避免了應力傳遞至連接塊3而發生應力集中。
[0009]側梁上蓋板、連接塊及橫梁上蓋板三者的連接和下蓋板間的連接均為對接焊縫，并可實現全焊透，以保證其較高的強度和安全等級。
【主權項】
1.一種標準動車組動力轉向架構架，主體由兩個側梁和一個橫梁組成，側梁和橫梁主體均采用箱型焊接結構，側梁和橫梁上分別焊接有各種安裝座，其特征在于:側梁和橫梁以插接和變截面方式連接，側梁上蓋板向內延長通過連接塊和橫梁上蓋板實現變截面對接，連接塊為空間曲面結構，側梁下蓋板也向內延長與橫梁下蓋板對接，而橫梁外立板和內立板分別向外延伸插入側梁內部直接與側梁內立板連接。
【專利摘要】一種標準動車組動力轉向架構架，其特征在于：側梁和橫梁以插接和變截面方式連接，側梁上蓋板向內延長通過連接塊和橫梁上蓋板實現變截面對接，連接塊為空間曲面結構，側梁下蓋板也向內延長與橫梁下蓋板對接，而橫梁外立板和內立板分別向外延伸插入側梁內部直接與側梁內立板連接。本構架截面變化不引起應力集中并且應力水平相當；連接塊為空間曲面結構，在幾何特征上實現了從側梁上蓋板向橫梁上蓋板的平順過渡，因此實現側梁上蓋板與橫梁上蓋板間應力的平緩傳遞；箱型結構可以連續過渡，構架主體結構的剛度值處于均值水平，避免了該連接區域的剛度增大和引起的應力集中。
【IPC分類】B61F5-52
【公開號】CN104843025
【申請號】CN201510209245
【發明人】楊集友, 范軍, 谷安斯, 韓慶利, 劉兆金, 王艷爽, 周殿買, 李國棟
【申請人】長春軌道客車股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月29日