专利名称：大轴重低动力作用铁路货车转向架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及应用于要求具有大轴重、低动力作用功能的铁路货车转向架，属于铁路 货车转向架技术领域。
背景技术：
目前，铁路货车转向架的运用轴重已达到25t-40t。研制大轴重货车转向架，开行重载 货物列车是世界各国铁路货物运输发展的趋势。大轴重低动力作用转向架的设计原则是(1) 减轻转向架簧下质量，降低轮轨动作用力，提高车辆的曲线通过能力，减少轮轨磨耗；(2) 增加转向架抗菱刚度，改善转向架的稳定性，提高空车运行速度；(3)结构简单，维修方便， 维护成本低。
传统货车转向架在设计时常常通过增设轴箱一系悬挂装置来达到减轻转向架簧下质量的 目的；通过在两侧架间设置连接杆(或交叉杆)来增加转向架的抗菱刚度，达到提高转向架 稳定性的目的。但是这种降低簧下质量的力度还不够，而增加侧架连接杆却又降低了车辆的 曲线通过能力，导致轮轨磨耗加剧。对于大轴重转向架本身而言，轮轨磨耗就比较严重，而 采用侧架连接杆又加重了这种磨耗。因此通过在侧架间设置连接杆来提高转向架抗菱刚度是 不可取的。
公开号为CN201021294的中国专利公开了一种《低动力作用货车转向架》，包括轮对、轴 箱、摇枕、侧架，轴箱上有承载鞍，侧架通过承载鞍支承于轴箱上，其中，承载鞍顶部与侧 架之间设有轴箱弹簧，承载鞍侧部与侧架之间还设有剪切弹簧。该转向架的轴箱悬挂不仅可 以提供轮对所需的纵、横向弹性定位刚度，而且大幅度降低了簧下质量，改善了车辆的振动 性能，减小了轮轨之间的动作用力。
公开号为CN200945866的中国专利公开了一种《大轴重转向架》，是一种带自导向装置 的铸钢三大件式控制型结构转向架，在传统三大件铸钢转向架的基础上套装一自导向装覽。 在自导向装置和侧架之间安装有弹性装置。该转向架能降低轮轨作用力，降低轮轨磨耗，有 效解决提高转向架横向运动稳定性和改善转向架曲线通过性能之间的矛盾。
上述两项专利在转向架的稳定性和轮轨磨耗上取得了一定的效果，但并未从根本上解决 速度又高、轮轨磨耗又小这对矛盾。目前货车转向架多数采用千摩擦斜楔减振系统，这种系 统的缺点是当斜楔磨损后车辆的性能随之降低，检修周期短，结构复杂。 发明内容
本实用新型针对现有铁路货车转向架存在的问题，提供一种结构简单、强度高，能够进 一步减轻转向架簧下质量、降低轮轨作用力、减少轮轨磨耗，提高空车的运行速度、重车的 曲线通过能力的大轴重低动力作用铁路货车转向架。
本实用新型采用以下技术解决方案-
该大轴重低动力作用铁路货车转向架包括轮对、侧架、摇枕、轴箱、基础制动装置、一 系悬挂装置、二系悬挂装置和旁承，侧架上设有下弦杆和上弦杆，侧架通过一系悬挂装置安 装在轮对上，摇枕通过二系悬挂装置安装在侧架上，旁承设置在摇枕上，基础制动装置吊挂 在摇枕上，二系悬挂装置安装在侧架下弦杆与摇枕端部下方形成的空间内，二系悬挂装置为柱形橡胶弹簧与钢圆弹簧并联结构，摇枕端部上方与侧架的上弦杆间加装有预紧橡胶垫。 旁承安装在旁承盒内，旁承盒与摇枕为整体结构。 基础制动装置采用吊挂式闸瓦制动结构。
预紧橡胶垫采用横向低阻力结构。预紧橡胶垫在安装后，空车时具有一定的压縮量。 摇枕上的下心盘采用与摇枕整体的结构，下心盘的内部为无圆脐的平面结构。 一系悬挂装置由一系钢弹簧、橡胶弹簧和承载鞍组成，承载鞍安装在轮对上，橡胶弹簧 的两端分别安装于侧架和承载鞍内，将侧架由簧下质量改进设计为一系簧上质量。
本实用新型结构简单、强度高，通过一系悬挂装置和吊挂制动装置进一步降低了簧下质 量，通过在摇枕端部与侧架方孔间的预紧橡胶垫，增大空车的抗菱刚度，提高空车运行速度, 而又不降低重车时车辆的曲线通过能力，解决了速度又高、轮轨磨耗又小这对矛盾。采用柱 形橡胶弹簧与钢圆弹簧并联的模式来替代干摩擦斜楔减振装置，避免了因斜楔系统磨耗后车 辆性能恶化的问题。同时减少了接触摩擦副，使转向架结构更加简单，摇枕、侧架等关键部 件的强度储备进一步提高，满足了增大轴重的要求，减少了轮轨作用力，实现了低动力作用， 改善了车辆的运行品质。还解决了转向架采用两系悬挂后空重车心盘面高度差超标的问题。
图1为本实用新型转向架的结构示意图。 图2为图1的俯视图。
图3为本实用新型转向架中的轴箱一系悬挂装置结构示意图。 图4为本实用新型转向架中的摇枕二系悬挂装置结构示意图。 图5为本实用新型转向架中的摇枕结构示意图。
图中1、轮对，2、 一系悬挂装置，3、侧架，4、 二系悬挂装置，5、摇枕，6、基础制 动装置，7、旁承，8、闸瓦托吊杆，9、吊杆安装座，10、吊杆销，11、 一系钢弹簧，12、橡 胶弹簧，13、承载鞍，14、预紧橡胶垫，15、 二系钢弹簧，16、橡胶弹簧，17、下心盘，18、 旁承盒。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型的大轴重低动力作用铁路货车转向架与现有技术一样， 也包括两个轮对l、四个一系悬挂装置2、两个侧架3、两个二系悬挂装置4、 一个摇枕5、 一个基础制动装置6和两个旁承7。摇枕5通过二系悬挂装置4安装在侧架3上，旁承7设 置在摇枕上的旁承盒18内，侧架3通过一系悬挂装置2安装在轮对1上。本实用新型的关健 技术是，基础制动装置6通过四个闸瓦托吊杆8以及吊杆销10吊挂在摇枕吊杆安装座9上， 由现有的滑槽式改为吊挂式，使基础制动装置6在二系悬挂装置4之上，由现有转向架中的 簧下质量改进设计为簧上质量。基础制动装置6可以是中拉杆结构，也可以是下拉杆形式， 制动杠杆可以是倾斜位置，也可以是竖直位置。如图3所示， 一系悬挂装置2由一系钢弹簧 11、橡胶弹簧12和承载鞍13组成，承载鞍13安装在轮对1上， 一系钢弹簧ll安装在侧架 3和承载鞍13之间，橡胶弹簧12在一系钢弹簧11内，其两端分别安装于侧架3和承载鞍13 的定位圆脐内，将侧架由簧下质量改进设计为一系簧上质量。采用一系悬挂装置，使侧架3 由簧下质量变为簧上质量，达到降低轮轨作用力，实现低动力作用的目的。如图4所示，二 系悬挂装置4由二系钢弹簧15和橡胶弹簧16组成，二系钢弹簧15安装在侧架3和摇枕5之间，橡胶弹簧16在钢弹簧15内。二系悬挂装置安装在侧架的下弦杆与摇枕端部下方形成的 空间内。二系悬挂装置的承载减振系统采用柱形橡胶弹簧与钢圆弹簧并联的结构模式，取消 干摩擦斜楔减振装置，利用橡胶的非线性和高阻尼性能来优化二系悬挂性能参数，结构更加 简单。在摇枕5的两端上方与两侧架3的中央方孔上弦杆下方间加装两个预紧橡胶垫14 (参 见图4)，来提高空车时转向架的抗菱刚度，达到提高空车运行速度的目的。在安装预紧橡胶 垫14时要使其有一定的压縮量，给摇枕5—定的压力，从而使整个转向架在空车时具有构架 式转向架的性能特点，重车时具有三大件式转向架的性能特点。为保证加装预紧橡胶垫14后 车辆的横向动力学性能，将预紧橡胶垫14设计成横向低姐力结构。
旁承7安装在摇枕5上的旁承盒18内，旁承盒18与摇枕5为一体结构，是整体制造， 可以是整体铸造的，也可以是焊接结构。不用旁承盒18时，旁承7可以通过螺栓联接在摇枕 5上。橡胶弹簧12和16的结构形式并不局限于图3和图4中所示，其结构形式可以根据性 能参数的需要作优化设计。
如图5所示，摇枕5上的下心盘17采用与摇枕5整体铸造的结构模式，下心盘17的内 部为无圆脐的平面结构。
通过设置预紧橡胶垫14、采用两系悬挂、以及将基础制动装置6吊挂在摇枕上等技术手 段使得转向架具有低动力作用的性能，解决了因设置两系悬挂系统后空重车心盘面高度差超 标的技术问题；利用橡胶弹簧的非线性和高阻尼特点取消了斜楔干摩擦减振系统，使得摇枕、 侧架强度储备加大，满足了大轴重的需要。
采用上述技术后，该转向架通过一系悬挂和吊挂在摇枕上的制动装置进一步降低了簧下 质量，实现了低动力作用的目的。通过在摇枕端部与侧架方孔间的预紧橡胶垫，增大空车的 抗菱刚度，提高空车运行速度，而又不降低重车时车辆的曲线通过能力，解决了速度又高、 轮轨磨耗又小这对矛盾。与现有技术相比本实用新型具有以下优点-
1. 本实用新型将基础制动装置由簧下质量改进设计为簧上质量，进一步减轻了转向架的 簧下质量，降低轮轨作用力，可减少轮轨磨耗，延长轮轨的使用寿命，同时也改善车辆的运 行品质。
2. 本实用新型采用柱形橡胶弹簧与钢圆弹簧并联的模式来替代干摩擦斜楔减振装置，避 免了因斜楔系统磨耗后车辆性能恶化的问题，同时减少了接触摩擦副，使转向架结构更加简 单，摇枕强度储备进一步提高。
3. 本实用新型通过在摇枕端部与侧架方孔间加装预紧橡胶垫，在空车时使转向架具有构 架式转向架高抗菱刚度的特点，可提高空车运行速度；在重车时使转向架具有三大件式转向 架的扭曲线路适应能力好的优点，提高了重车时转向架的曲线通过能力。
4. 本实用新型解决了转向架采用两系悬挂后空重车心盘面高度差超标的问题。
5. 该转向架的结构特点使得摇枕、侧架结构更加简单，结构强度高，便于制造。
权利要求1. 一种大轴重低动力作用铁路货车转向架，包括轮对、侧架、摇枕、轴箱、基础制动装置、一系悬挂装置、二系悬挂装置和旁承，侧架上设有下弦杆和上弦杆，其特征在于侧架通过一系悬挂装置安装在轮对上，摇枕通过二系悬挂装置安装在侧架上，旁承设置在摇枕上，基础制动装置吊挂在摇枕上，二系悬挂装置安装在侧架下弦杆与摇枕端部下方形成的空间内，二系悬挂装置为柱形橡胶弹簧与钢圆弹簧并联结构，摇枕端部上方与侧架的上弦杆间加装有预紧橡胶垫。
2. 根据权利要求1所述的大轴重低动力作用铁路货车转向架，其特征在于所述旁承安装在 旁承盒内，旁承盒与摇枕为整体结构。
3. 根据权利要求1所述的大轴重低动力作用铁路货车转向架，其特征在于所述基础制动装 置采用吊挂式闸瓦制动结构。
4. 根据权利要求1所述的大轴重低动力作用铁路货车转向架，其特征在于所述预紧橡胶垫 采用横向低阻力结构。
5. 根据权利要求1所述的大轴重低动力作用铁路货车转向架，其特征在于所述摇枕上的下 心盘采用与摇枕整体的结构，下心盘的内部为无圆脐的平面结构。
6. 根据权利要求1所述的大轴重低动力作用铁路货车转向架，其特征在于所述一系悬挂装 置由一系钢弹簧、橡胶弹簧和承载鞍组成，承载鞍安装在轮对上，橡胶弹簧的两端分别安装 于侧架和承载鞍内。
专利摘要本实用新型提供了一种大轴重低动力作用铁路货车转向架，该转向架包括轮对、侧架、摇枕、轴箱、基础制动装置、一系悬挂装置、二系悬挂装置和旁承，侧架上设有下弦杆和上弦杆，侧架通过一系悬挂装置安装在轮对上，摇枕通过二系悬挂装置安装在侧架上，旁承设置在摇枕上，基础制动装置吊挂在摇枕上，二系悬挂装置为柱形橡胶弹簧与钢圆弹簧并联结构，二系悬挂装置安装在侧架下弦杆与摇枕端部下方形成的空间内，在摇枕端部上方与侧架上弦杆间加装有预紧橡胶垫。本实用新型结构简单，可使摇枕、侧架等关键部件的强度储备进一步提高，满足了增大轴重的要求，减轻了簧下质量，减少了轮轨作用力，实现了低动力作用，改善了车辆运行品质。
文档编号B61F5/02GK201245155SQ20082002650
公开日2009年5月27日 申请日期2008年7月29日 优先权日2008年7月29日
发明者华 刘, 刘寅华, 杨知猛 申请人:济南轨道交通装备有限责任公司