专利名称：组合式斜楔的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁路车辆转向架领域，尤其是涉及一种用于铁路车辆 转向架上的组合式斜楔。
技术背景铁路车辆用转向架上安装有斜楔，通过斜楔与转向架侧架的摩擦 而产生热能，从而将车体的振动动能释放到大气中，可以看出，斜楔 具有摩擦减振的作用。通常，现有的铁路车辆转向架包括侧架、摇枕、斜楔和摇枕弹簧， 摇枕下端部通过摇枕弹簧组装在侧架中央方框上，铁路车辆的重量通 过摇枕施加于侧架上。斜楔为摩擦减振部件，该斜楔的截面为楔形， 具有竖直的主摩擦面和倾斜的副摩擦面，斜楔的副摩擦面与摇枕的斜 面上的斜面磨耗板接触摩擦，斜楔的主摩擦面与侧架的立柱磨耗板接 触摩擦。在铁路车辆振动过程中，摇枕和斜楔随着摇枕的移动而重复地进 行上下运动，立柱磨耗板与斜楔的主摩擦面之间、摇枕的斜面磨耗板 与斜楔的副摩擦面之间产生相对移动并相互摩擦，因此引起车身振动 的动能可以转化为摩擦所产生的热能，从而实现车辆的摩擦减振。摇枕可以相对于左右两侧架做浮沉或者滚摆运动，但是，左右两 侧架可能相对于摇枕前后错动，即出现"菱形变形"，这是有害的，应 当避免。其原因在于，"菱形变形"会削弱转向架对其轮对的蛇形运动 的约束，进而降低铁路车辆的蛇形失稳临界速度。因此，转向架自身 应当具有适当的抗菱刚度来抑制所述菱形变形。转向架如果不另外釆用专用的抵抗菱形变形的结构，当车辆运行 时，侧架相对摇枕的摇头运动仅通过摇枕两端的弹簧和斜楔来约束的。然而，由于现有货车转向架斜楔宽度小，通常为140~ 165mm,车辆 在轨道上高速运行时，由于斜楔的宽度较小，因而斜楔基本不能提供 足够的抗菱刚度。铁路车辆转向架的侧架的"菱形变形"将导致车辆 蛇行运动的临界速度降低，从而降低了运行稳定性，并且导致轮轨的
磨耗严重。这样就不得不采用 一 定的结构来提供转向架高速运行所需 的抗菱刚度。另一方面，有些车辆转向架虽然通过加宽斜楔来提高转向架的抗 菱刚度，但由于铁路车辆转向架侧架上的立柱磨耗板的材质均为金属 材料，而斜楔主摩擦面也采用金属材料，这样摩擦副同时受环境及两 金属接触表面状态的影响很大， 一方面造成车辆在初始运用阶段由于 相对摩擦系数过大，斜楔减振装置不能很好的起到减振功能；另一方 面随着铁路车辆的运行，斜楔的主摩擦面与立柱磨耗板间发生磨耗， 引起主摩擦面与立柱磨耗板之间的相对摩擦系数过小，逐渐失去减振 功能，造成铁路车辆关键零部件磨损严重，降低使用寿命。发明内容针对上述问题，本发明解决的技术问题在于提供 一 种组合式斜 楔，该组合式斜楔能够提高铁路车辆转向架的抗菱刚度，提高铁路车 辆的蛇形失稳临界速度。体和主摩擦板，所述斜楔主体为中空的棱柱体，该斜楔主体具有一个 竖直的主摩擦面，该斜楔主体还具有一个倾斜的副摩擦面，所述主摩 擦板安装在所述斜楔的主摩擦面上，所述副摩擦面的左右两侧具有第 一辅助摩擦面，所述第一辅助摩擦面与所述副摩擦面共面且向该副摩 4察面的两侧延伸。优选地，所述第 一 辅助摩擦面与所述副摩擦面为 一 体的结构。 优选地，所述主摩擦面的左右两侧具有第二辅助摩擦面，所述第 二辅助摩擦面与所述主摩擦面共面且向该主摩纟察面的两侧延伸。优选地，所述副摩擦面和所述第 一 辅助摩擦面的总宽度为165mm ~ 375mm。优选地，所述主摩擦面与所述副摩擦面之间的夹角为25° ~35o优选地，所述主摩擦面和所述第二辅助摩擦面的总宽度为
165mm ~ 375mm。优选地，所述主摩擦板为板状结构，所迷主摩擦板的中部具有凸起；所述斜楔主体的主摩擦面上具有通孔，所述主摩擦板上的凸起与所述主摩擦面上的通孔配合。优选地，所述凸起上具有径向的销孔。优选地，所述主摩擦板采用高分子耐磨材料制成。优选地，所述主摩擦面上靠近上下两端的位置具有挡边，所述主摩擦板的上下两边组装在该挡边内。与现有技术相比，本发明 所提供的转向架的斜楔在现有斜楔 的基础上，在其副摩擦面的两侧分别固定连接与所述副摩擦面共面的 辅助摩擦面，因此所述转向架的抵抗菱形变形的剪切力矩显著加大， 从而提高了所述转向架的抗菱刚度。这样车辆在轨道上运行时，由于 抗菱刚度的增大，车辆蛇形失稳临界速度得到显著提高，所述铁路车 辆可以获得更好的运行平稳性和脱轨安全性。在本发明的优选实施例中，由于所述主摩擦板采用高分子耐磨材 料制成，因而能够实现减振摩擦力随空车或重车载荷的变化而改变， 主摩擦板与立柱磨耗板之间具有相对稳定的摩擦系数，避免因摩擦系 数的变化对铁路车辆运行性能的影响，从而提高铁路车辆的动力学性 能。并且，该主摩擦板更换简便，便于维修。
图1为本发明提供的组合式斜楔的一种具体实施方式
的结构示意图；图2为本发明提供的斜楔主体的一种具体实施方式
的側视图； 图3为图2中的斜楔主体的轴侧示意图；图4为本发明提供的主摩擦板的一种具体实施方式
的结构示意图。
附图标记如下 1侧架 1211主摩4察面 214通孔 23主摩擦板 3摇枕弹簧立柱磨耗板 2组合式斜楔 212副摩纟察面 215第一辅助摩擦面 231凹槽 232凸起4摇枕 41斜面磨耗板21斜楔主体213挡边 22垫圈 233 4宵孑匕具体实施方式
扩案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。参考图1，图1为本发明提供的组合式斜楔的一种具体实施方式
的结构示意图。如图l所示，本实施例提供的组合式斜楔2包括斜楔主体21、主 摩擦板23和垫圈22。斜楔主体21为中空的棱柱结构，其纵向剖面大 致呈直角梯形结构，斜楔主体具有竖直的主摩擦面211和倾斜的副摩 擦面212，主摩擦板23安装在斜楔主体21的主摩擦面211上。垫圏 22安装在斜楔主体21与主摩擦板23之间。参考图2和图3，图2为本发明提供的斜楔主体的一种具体实施 方式的侧视图；图3为图2中的斜楔主体的轴侧示意图；如图2所述，斜楔主体21具有竖直主摩擦面211,斜楔主体21 具有倾斜的副摩一察面212，主摩一察面211与副摩擦面212之间具有一 定角度。斜楔主体21上具有一个垂至于主摩擦面211的通孔214,靠 近主摩擦面21的上下两端分别具有挡边213,该挡边213凸出于主摩 擦面21。如图3所示，副摩擦面212的左右两侧具有第一辅助摩擦面215， 第一辅助摩擦面215与副摩擦面212共面且向该副摩擦面212的两侧 延伸。在本实施例中，第一辅助摩〗察面215与副摩纟察面212为一体结构， 第一辅助摩擦面215与副摩擦面212的总宽度为165mm 375mm,在
本实施例中，具体可以耳又240mm。另外，主摩擦面211的左右两侧具有第二辅助摩擦面(图中未示 出)，该第二辅助摩擦面与主摩擦面211共面且向该主摩擦面211的两 侧延伸。第二辅助摩擦面与主摩擦面211的总宽度为165mm~ 375mm, 在本实施例中，具体可以耳又240mm。主摩擦面211和副摩擦面212夹角应当合理设置，如果该夹角过 大，则当铁路车辆的车体振幅较小时，可能由于摩擦阻力过大而形成 对车体的硬性冲击；反之，如果夹角过小，则当铁路车辆的车体振幅较大时，又会由于摩擦阻力不足而不能使振动迅速衰减，不能起到很 好的减振功能，在本实施例中，主摩擦面211与副摩擦面212之间的 夹角取值为25° 35° 。可以看出，在本实施例提供的组合式斜楔中，副摩擦面212的两 侧分别具有与副摩擦面212共面的第一辅助摩擦面215，并且主摩擦面 211的两侧分别具有与主摩擦面211共面的第二辅助摩擦面，因此，可 以显著增加安装有该组合式斜楔的转向架的抵抗菱形变形的剪切力 矩，从而提高了该转向架的抗菱刚度。铁路车辆在轨道上运行时，由 于抗菱刚度的增大，铁路车辆蛇形失稳临界速度得到显著提高，使得 铁路车辆可以获得更好的运行平稳性和脱轨安全性。参考图4,图4为本发明提供的主摩擦板的一种具体实施方式
的 结构示意图。如图4所示，本实施例提供的主摩擦板23的主体为板状结构， 采用高分子耐磨材料制成。主摩擦板23的中部具有凸起232，在本实 施例中，凸起232为圓柱形结构，当然也可以外其他类似形状。在凸 起232上具有径向的销孔233 ,在主摩擦板23上具有垂至于主摩擦 板23的凹槽231,通过目测该凹槽231的深度，可以判断主摩擦板23 的磨损情况。安装时，主摩擦板23上的凸起232与斜楔主体21上的 通孔214配合，在凸起232上的销孔233内插入一才艮销轴，用于固定 该主摩擦板23。主摩擦板23的上下两个端面固定在斜楔主体21的挡 边212内，可以很牢靠地将主摩擦板23固定在斜楔主体21上。
本实施例提供的主摩擦板21采用高分子耐磨材料制成，该主摩 擦板21与侧架上的金属立柱磨耗板摩擦，解决了主摩擦板受环境温度 及磨损引起的相对摩擦系数不稳定问题，减小斜楔减振系统的磨耗， 使得铁路车辆在使用过程中具有比较稳定的摩擦系数，减振系统能够 更好的发挥作用，从而提高铁路车辆垂向动力学性能的稳定性。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出 若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种用于铁路车辆转向架上的组合式斜楔，包括斜楔主体和主摩擦板，所述斜楔主体为中空的棱柱体，该斜楔主体具有一个竖直的主摩擦面，该斜楔主体还具有一个倾斜的副摩擦面，所述主摩擦板安装在所述斜楔的主摩擦面上，其特征在于，所述副摩擦面的左右两侧具有第一辅助摩擦面，所述第一辅助摩擦面与所述副摩擦面共面且向该副摩擦面的两侧延伸。
2. 根据权利要求1所述的转向架的斜楔，其特征在于，所述第 一辅助摩擦面与所述副摩擦面为一体的结构。
3. 根据权利要求2所述的转向架的斜楔，其特征在于，所述主 摩擦面的左右两侧具有第二辅助摩擦面，所述第二辅助摩擦面与所述 主摩擦面共面且向该主摩擦面的两侧延伸。
4. 根据权利要求3所述的组合式斜楔，其特征在于，所述副摩 擦面和所述第一辅助摩擦面的总宽度为165mm~ 375mm。
5. 根据权利要求3所述的组合式斜楔，其特征在于，所述主摩 擦面和所述第二辅助摩擦面的总宽度为165mm~ 375mm。
6. 根据权利要求3所述的组合式斜楔，其特征在于，所述主摩 擦面与所述副摩擦面之间的夹角为25° ~35° 。
7. 根据权利要求1-6任一项所述的组合式斜楔，其特征在于， 所述主摩擦板为板状结构，所述主摩擦板的中部具有凸起；所述斜楔 主体的主摩擦面上具有通孔，所述主摩擦板上的凸起与所述主摩擦面 上的通孔配合。
8. 根据权利要求7所述的组合式斜楔，其特征在于，所述主摩 擦板凸起上具有径向的销孔。
9. 根据权利要求7任一项所述的组合式斜楔，其特征在于，所 述主摩擦板采用高分子耐磨材料制成。
10. 根据权利要求8所述的组合式斜楔，其特征在于，所述主摩 擦面上靠近上下两端的位置具有挡边，所述主摩擦板的上下两边组装 在该挡边内。
全文摘要
本发明公开了一种用于铁路车辆转向架上的组合式斜楔，包括斜楔主体和主摩擦板，所述斜楔主体为中空的棱柱体，该斜楔主体具有一个竖直的主摩擦面，该斜楔主体还具有一个倾斜的副摩擦面，所述主摩擦板安装在所述斜楔的主摩擦面上，所述副摩擦面的左右两侧具有第一辅助摩擦面，所述第一辅助摩擦面与所述副摩擦面共面且向该副摩擦面的两侧延伸。其副摩擦面的两侧分别固定连接与所述副摩擦面共面的辅助摩擦面，因此所述转向架的抵抗菱形变形的剪切力矩显著加大，从而提高转向架的抗菱刚度。可以提高铁路车辆蛇形失稳临界速度，铁路车辆可以获得更好的运行平稳性和脱轨安全性。
文档编号B61F5/50GK101397017SQ200810215650
公开日2009年4月1日 申请日期2008年9月8日 优先权日2008年9月8日
发明者周国东, 李立东, 胡海滨, 袁忠南, 邵文东 申请人:齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司