专利名称：一种铁道车辆货车转向架组合方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铁路货车车辆用的部件装置，尤其是指一种铁路货车车辆用的转向架。属铁道车辆的部件装置，主要用于新型高速铁路货车转向架。
背景技术：
目前，铁路货车转向架一般分为一系弹簧悬挂的构架式转向架(如Y25)和二系弹簧悬挂的三大件式转向架(如Barber)。其中，构架式转向架具有簧下质量轻，轮轨动作用力小，临界速度高的优点，但是该类型转向架的横向弹性仅由轴箱弹簧提供，很有限，高速运行时横向性能欠佳；传统的三大件式货车转向架抗菱刚度小，性能差，运行速度不高，同时转向架簧下质量大，轮轨间的磨耗严重。后来有一种在传统的三大件式货车转向架的基础上，增加了弹簧托板和摇动座等部件组成横向摆动机构的摆动式转向架(如Swingmotion)，该类型转向架的横向弹性由中央弹簧和横向摆动机构组合提供，可将转向架受到的横向激扰与车体隔离，大大改善了车辆横向性能，但该转向架簧下质量大，加大了高速运行时轮轨的冲击。中国专利ZL01275171.5(公开号为CN2517641)公开了“一种高速货车转向架”，包括轮对、构架及摇枕，其中，所述转向架的构架与轮对之间设有轴箱悬挂装置，该构架与车轮轴之间设有盘形基础制动装置，车轮轴的端部设有机械式防滑器，所述摇枕借助于中央橡胶堆弹性悬挂装置与构架相联接，该摇枕的两端与构架间还设有纵向牵引拉杆装置，摇枕顶部两侧设有悬挂式常接触弹性旁承。该转向架可提高转向架的抗菱刚度，为轮对提供合理的纵向、横向定位刚度，改善车辆的垂向和横向振动性能，确保摇枕与构架之间的正位，并可提高转向架的蛇行运动临界速度，使列车最高运行速度可达160km/h，保证转向架具有稳定的制动性能。但是上述专利仍没有从弹簧悬挂上考虑，所以在提高抗菱性，优化转向架的低动力性能等方面仍存在一些局限性，所以性能仍不能满足要求，运行速度不高；或是转向架簧下质量大，轮轨间的磨耗严重，因此很有必要对此加以改进。
发明内容
本发明的目的在于根据现有高速货车转向架的不足，提供一种既横向弹性好，且转向架簧下质量小，能适应160km/h最高运行速度要求的新型高速货车转向架组合方法及装置。
所述的发明目的是通过下述技术方案实现的一种高速货车转向架，包括轮对系统、轴箱弹性组件、侧架和摇枕，其特征在于转向架揉合了刚性构架转向架与摆动式转向架的结构特点，把簧上摆动机构悬挂于轴箱弹性组件之上，在轴箱弹性组件之上设有可让摇枕与侧架产生相对摆动或转动的簧上摆动机构。实现了轴箱悬挂技术与簧上摆动机构可摆动技术的有机结合，是一种作用机理较先进的货车转向架。
此外，轴箱弹性组件包括轴箱及液力弹性元件，轴箱设置在轮对轴承上，液力弹性元件设置在轴箱上，液力弹性元件由上部、下部及橡胶硫化胶合在一起，内部设有阻尼板，内部空腔灌装液体。该液力弹性元件同时具有承载与减振的功能。在液力弹性元件上下振动时引起内腔液体流动，流动的液体通过阻尼板时产生阻力从而起到减振作用。
纵向拉杆装置通过橡胶球套将轴箱与摇枕连接在一起，实现了轴箱与摇枕间的纵向弹性定位，提高了轴箱纵向定位刚度。
盘形制动装置主要由单元制动缸、制动盘、夹钳、闸片等组成。
机械式防滑装置设于车轴端部，防止车辆制动时因制动力过大抱死车轮，造成车轮滑行。
依据本发明所提供的高速货车转向架在结构上揉合了刚性构架转向架(如Y25)与摆动式转向架(如Swingmotion)的优点。把簧上摆动机构悬挂于轴箱弹性组件之上，实现了轴箱悬挂技术与簧上摆动机构可摆动技术的有机结合，是一种作用机理较先进的货车转向架，具有以下特点和优点1、采用了轴箱悬挂技术，大幅度降低了簧下质量，减小了轮轨垂向动作用力，提高车辆的垂向动力学性能。
2、采用簧上摆动机构可摆动技术，提高了车辆运行的临界速度，改善了车辆的横向动力学性能。
3、采用轴箱弹性组件，将弹性元件与无磨耗阻尼有机结合在一起，改善了车辆的减振性能。
4、在轴箱与摇枕间设有纵向拉杆装置，提高了轴箱纵向定位刚度。
5、采用盘形制动装置，提高了制动率。
6、采用机械式防滑装置，防止制动力过大时车轮滑行。
综上所述，本发明提供的一种轴箱悬挂摆动式转向架，由于其采用簧上悬挂的特殊摆动机构，保证了该转向架簧下质量轻，临界速度高，轮轨动作用力小，车辆横向性能优越，满足了铁路发展160km/h高速货车的需要。
图1为本发明的转向架主视结构示意2为本发明的转向架俯视结构示意3为本发明的转向架左视结构示意4为本发明的转向架液力弹性元件外形结构示意图
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明作进一步的描述，附图给出了本发明的一个具体的实施例，本发明的保护范围包括实施例所描述的范围，但不局限于本实施例。
从附图中可以看出，本发明为一种铁道车辆用高速货车转向架，转向架揉合了刚性构架转向架与摆动式转向架的结构特点，把簧上摆动机构悬挂于轴箱弹性组件之上，在轴箱弹性组件之上设有可让摇枕与侧架产生相对摆动或转动的簧上摆动机构。实现了轴箱悬挂技术与簧上摆动机构可摆动技术的有机结合。整个装置包括轮对系统、承载鞍、侧架组成和摇枕组成，其特征在于摇枕与侧架之间设有可让摇枕与侧架产生相对摆动或转动的摆动装置。该摆动装置可为球形、圆柱形、半球形、半圆柱形或与球形、圆柱形相关的形状，数量可为1个或多个。同时，在水平面内，摇枕与两侧架受该摆动装置的约束，形成具有一定抗菱刚度的H形构架；在横向垂直平面内，左、右两侧架相当悬挂于轴箱弹性组件上的两个吊杆，带动摇枕可作横向同步摆动，也就是簧上摆动机构作横向摆动。
此外，轴箱弹性组件包括轴箱及液力弹性元件，轴箱设置在轮对轴承上，液力弹性元件设置在轴箱上，液力弹性元件由上部、下部及橡胶硫化胶合在一起，内部设有阻尼板，内部空腔灌装液体。该液力弹性元件同时具有承载与减振的功能。在液力弹性元件上下振动时引起内腔液体流动，流动的液体通过阻尼板时产生阻力从而起到减振作用。
纵向拉杆装置通过橡胶球套将轴箱与摇枕连接在一起，实现了轴箱与摇枕间的纵向弹性定位，提高了轴箱纵向定位刚度。
盘形制动装置主要由单元制动缸、制动盘、夹钳、闸片等组成。
机械式防滑装置设于车轴端部，防止车辆制动时因制动力过大抱死车轮，造成车轮滑行。
图1、图2、图3给出了本发明的一个具体实施例。从附图中可以看出，本发明为一种铁道车辆用高速货车转向架，参看图1、图2、图3，本转向架包括轮对系统1、侧架6和摇枕3，其特征在于转向架揉合了刚性构架转向架与摆动式转向架的结构特点，把簧上摆动机构5悬挂于轴箱弹性组件之上，在轴箱弹性组件2之上设有可让摇枕3与侧架6产生相对摆动或转动的簧上摆动机构5。实现了轴箱悬挂技术与簧上摆动机构可摆动技术的有机结合。
所述的簧上摆动机构5是含有侧架6、摇枕3、摆动装置4，在摇枕3与侧架6之间设有可让摇枕与侧架产生相对摆动或转动的摆动装置4，簧上摆动机构5可绕轴箱弹性组件2作横向摆动。所述的轴箱弹性组件2设置在轮对系统1上，所述的簧上摆动装置5设置在轴箱弹性组件2上。所述的摆动装置4为球形、圆柱形、半球形、半圆柱形或与球形、圆柱形相关的形状；数量为1-4个。同时，在水平面内，摇枕3与两侧架6受摆动装置4的约束，形成具有一定抗菱刚度的H形构架，这是该转向架能有高临界速度的基本条件之一；在横向垂直平面内，左、右两侧架6相当悬挂于轴箱弹性组件2上的两个吊杆。摇枕3通过两个吊杆带动可作横向同步摆动，也就是簧上摆动机构作横向摆动。
所述的轴箱弹性组件2包括轴箱10及液力弹性元件11。轴箱10设置在轮对轴承上，液力弹性元件11设置在轴箱10上，液力弹性元件11由上部12、下部13及橡胶硫化14胶合在一起(见附图4)，橡胶硫化14内部设有阻尼板，内部空腔灌装液体。液力弹性元件11具有一定的垂向、横向、纵向弹性刚度，同时提供系统所需要的阻尼及垂向挠度，在液力弹性元件11上下振动时引起内腔液体流动，流动的液体通过阻尼板时产生阻力从而起到减振作用。液力弹性元件11与侧架6呈铰接连接，侧架6与摇枕3通过摆动装置4可作横向摆动或移动。轴箱弹性组件2下部12安装在轮对系统1上。轴箱弹性组件集车辆转向架中的承载元件与减振元件于一身，且轴箱弹性组件2本身可作为支点摆动，簧上摆动机构可绕轴箱弹性组件作横向摆动或移动。
两侧架6和摇枕3在摆动装置5的约束下，在水平平面内构成具有一定抗菱刚度的H形构架，这是该转向架能有高临界速度的基本条件之一。
在转向架上还安装有单元式制动装置8，单元式制动装置8为盘形制动装置，盘形制动装置主要由单元制动缸、制动盘、夹钳、闸片等组成。制动盘装于车轴上，与车轴联为一个整体，机车上提供的压缩空气与单元制动缸连通，打开进风阀，通过单元制动缸的作用带动夹钳、闸片等的运动使闸片抱住制动盘从而产生制动作用。关闭进风阀并打开排风阀，闸片对制动盘的作用力就会取消，从而完成盘形制动装置从制动到缓解的过程。
纵向拉杆装置7通过橡胶球套将轴箱与摇枕连接在一起，实现了轴箱与摇枕间的纵向弹性定位，提高了轴箱纵向定位刚度。
在轮对系统1上还设有机械式防滑装置9，机械式防滑装置9设于车轴端部，车辆制动力过大导致车轮被抱死时，防滑装置起作用，打开单元制动缸的排风阀，使盘形制动装置从制动转到缓解，防止车轮滑行。
由此可知，本发明提供的一种轴箱悬挂摆动式转向架，由于其采用簧上悬挂的特殊摆动机构，保证了该转向架簧下质量轻，临界速度高，轮轨动作用力小，车辆横向性能优越，满足铁路发展160km/h高速货车的需要。
权利要求
1.一种铁道车辆货车转向架组合方法，其特征在于转向架揉合了刚性构架转向架与摆动式转向架的结构特点，把簧上摆动机构悬挂于轴箱弹性组件之上，在轴箱弹性组件之上设有可让摇枕与侧架产生相对摆动或转动的簧上摆动机构。
2.一种实现权利要求1所述铁道车辆货车转向架组合方法的装置，包括轮对系统、侧架和摇枕，其特征在于转向架揉合了刚性构架转向架与摆动式转向架的结构特点，把簧上摆动机构悬挂于轴箱弹性组件之上，在轴箱弹性组件之上设有可让摇枕与侧架产生相对摆动或转动的簧上摆动机构。
3.如权利要求2所述的铁道车辆用高速货车转向架，其特征在于所述的簧上摆动机构是含有侧架、摇枕、摆动装置，在摇枕与侧架之间设有可让摇枕与侧架产生相对摆动或转动的摆动装置，簧上摆动机构可绕轴箱弹性组件作横向摆动。
4.如权利要求3所述的铁道车辆用高速货车转向架，其特征在于在水平面内，摇枕与两侧架受摆动装置4的约束，形成具有一定抗菱刚度的H形构架。
5.如权利要求3所述的铁道车辆用高速货车转向架，其特征在于在横向垂直平面内，左、右两侧架相当悬挂于轴箱弹性组件上的两个吊杆；摇枕通过两个吊杆带动可作横向同步摆动，即簧上摆动机构作横向摆动。
6.如权利要求2所述的铁道车辆用高速货车转向架，其特征在于所述的轴箱弹性组件设置在轮对系统上，所述的簧上摆动装置设置在轴箱弹性组件上。
7.如权利要求2所述的铁道车辆用高速货车转向架，其特征在于所述的摆动装置为球形、圆柱形、半球形、半圆柱形或与球形、圆柱形相关的形状；数量为1-4个。
8.如权利要求3所述的铁道车辆用高速货车转向架，其特征在于所述的轴箱弹性组件包括轴箱及液力弹性元件，轴箱设置在轮对轴承上，液力弹性元件设置在轴箱上，液力弹性元件由上部、下部及橡胶硫化胶合在一起，橡胶硫化内部设有阻尼板，内部空腔灌装液体；液力弹性元件与侧架呈铰接连接，轴箱弹性组件下部安装在轮对系统上；轴箱弹性组件集车辆转向架中的承载元件与减振元件于一身，且轴箱弹性组件本身可作为支点摆动，簧上摆动机构可绕轴箱弹性组件作横向摆动或移动。
9.如权利要求3所述的铁道车辆用高速货车转向架，其特征在于在轴箱与摇枕之间设有纵向拉杆装置，纵向拉杆装置通过橡胶球套将轴箱与摇枕连接在一起。
10.如权利要求2所述的铁道车辆用高速货车转向架，其特征在于在转向架上还安装有单元式制动装置，单元式制动装置为盘形制动装置，盘形制动装置主要由单元制动缸、制动盘、夹钳、闸片等组成；制动盘装于车轴上，与车轴联为一个整体，机车上提供的压缩空气与单元制动缸连通；在轮对系统上还设有机械式防滑装置，机械式防滑装置设于车轴端部。
全文摘要
一种铁道车辆用高速货车转向架，包括轮对系统、承载鞍、侧架组成和摇枕组成，其特征在于摇枕与侧架之间设有可让摇枕与侧架产生相对摆动或转动的摆动装置。该摆动装置可为球形、圆柱形、半球形、半圆柱形或与球形、圆柱形相关的形状，数量可为1－4个。同时，在水平面内，摇枕与两侧架受该摆动装置的约束，形成具有一定抗菱刚度的H形构架；在横向垂直平面内，左、右两侧架相当悬挂于轴箱弹性组件上的两个吊杆，带动摇枕作横向同步摆动，也就是簧上摆动机构作横向摆动。本发明采用簧上悬挂的特殊摆动机构，保证了该转向架簧下质量轻，临界速度高，车辆横向性能优越，满足铁路发展160km/h高速货车的需要。
文档编号B61F5/00GK101070070SQ200710035138
公开日2007年11月14日 申请日期2007年6月14日 优先权日2007年6月14日
发明者曹阳, 刘桂军, 孙明道, 姜瑞金, 谢志勇, 毛莉, 李永江, 宋帆, 严志雄, 黄煦 申请人:中国南车集团株洲车辆厂