铁路货车转向架一系轴箱悬挂定位装置的制作方法

本发明涉及铁路货车转向架技术领域，尤其涉及一种铁路货车转向架一系轴箱悬挂定位装置。

背景技术：
目前，世界各国铁路货车转向架基本上是以三大件式铸钢转向架和整体构架式转向架这两种模式发展，其载重、速度各具优势。根据国内铁路货运的发展及铁路技术政策的要求，开展运行速度为160km/h铁路快速货车技术研究已提上日程。由于三大件式铸钢转向架存在的抗菱刚度低的先天性缺陷，制约了该型转向架运行速度的进一步提高，因而现在大多倾向于采用构架式转向架方案。一系轴箱悬挂系统作为构架式转向架重要的零部件之一，将轮对和焊接构架联系在一起，使轮对沿钢轨的滚动转化为车辆沿线路的平动。目前，现有客车转向架的轴箱悬挂系统主要采用钢弹簧组或钢弹簧与橡胶堆组合共同承载的方式，其刚度为定值，并不随载重而变化，难以满足货车空重车工况载重量变化大的要求；而国内主型货车转向架的一系悬挂多数为刚性接触或柔性橡胶垫，簧下质量大，不利于改善动力学性能和降低轮轨作用力，这对高速转向架运行尤为不利，因此，需要研究一种结构简单、性能可靠的轴箱弹性悬挂定位装置。中国实用新型专利(公告号CN200977922Y、公告日2007.11.21)公开了一种铁路高速货车转向架轴箱定位装置，该装置包括构架组成、一个轴箱顶部钢弹簧、两个轴箱弹簧、橡胶定位器、弹性橡胶垫、导柱和轴箱，其主要特征在于导柱下端通过螺栓连接防松吊座，螺栓自下而上地穿入防松吊座与导柱中间的螺栓孔，使橡胶定位器与导柱紧密连接达到无磨耗的目的。但该实用新型的导柱与橡胶堆定位器之间的连接方式为螺栓紧固，主要起到连接、防松的作用，不能用于转向架整体起吊；另外，其轴箱的鞍面为整个圆周，以全包的方式套接轴承，这种带轴箱套的轴承因轴箱体的遮挡而导致无法直接采用红外线轴温检测仪器探测到轴承表面，造成漏探，因此，必须另外增加一套电子测温系统来监测轴承温度，提高了成本和结构复杂性。

技术实现要素：
本发明的目的就是针对上述缺陷，提供一种既能够实现空重车具有两级刚度的要求，又使一系悬挂结构紧凑、无磨耗的铁路货车转向架一系轴箱悬挂定位装置。为实现上述目的，本发明所设计的铁路货车转向架一系轴箱悬挂定位装置，包括轴箱、设置在轴箱顶部与构架组成的侧架之间的垂向液压减振器、设置在轴箱两侧弹簧承台上面与构架组成底部之间的弹簧导柱、钢圆弹簧和橡胶堆定位器、以及设置在轴箱两侧弹簧承台下面的起吊挡块。所述弹簧导柱的上端平面与构架组成底部固定连接，所述弹簧导柱的中段插入在橡胶堆定位器内圈中，所述橡胶堆定位器底面座落在轴箱的弹簧承台上面，所述橡胶堆定位器外圈下部套装有缓冲橡胶垫，所述缓冲橡胶垫上面设置有刚性垫圈，所述钢圆弹簧设置在刚性垫圈与弹簧导柱的上端平面之间。所述弹簧导柱的下端依次穿过轴箱的弹簧承台上的通孔和起吊挡块上的中心孔、且自上而下设置有第一级螺纹、定位台阶和第二级螺纹，所述第一级螺纹上装配有与橡胶堆定位器底部紧抵配合的大开槽螺母，所述起吊挡块套置在定位台阶与第二级螺纹之间，所述第二级螺纹上装配有将起吊挡块锁紧在定位台阶底面的小开槽螺母。所述钢圆弹簧在空车时与弹簧导柱的上端平面松脱分离，所述钢圆弹簧在重车时与弹簧导柱的上端平面抵接承压，所述起吊挡块在吊装时托接在轴箱的弹簧承台下面。进一步地，所述轴箱的弹簧承台上的通孔呈圆形或椭圆形，所述通孔的外周设置有与橡胶堆定位器外圈定位配合的弧形立挡。进一步地，所述轴箱的鞍面下部设置有红外轴温探测孔。进一步地，所述起吊挡块的中心孔两侧设置有定位凹槽，所述弹簧导柱的下端对应于定位凹槽处设置有圆柱销孔，所述圆柱销孔中设置有与定位凹槽相配合的圆柱销。进一步地，所述弹簧导柱的下端对应于大开槽螺母和小开槽螺母的槽口处分别设置有开口销孔，所述开口销孔中设置有与大开槽螺母和小开槽螺母的槽口相配合的开口销。进一步地，所述垂向液压减振器为两级或多级变阻尼减振器。本发明的优点在于：弹簧导柱设置的两级螺纹连接方式为一体化设计，结构简单、紧凑、性能可靠，确保定位性能稳定，有利于满足垂向、纵向和横向具有不同定位刚度的要求，可减轻簧下质量，降低轮轨动作用力，减少轮轨磨耗；特别是轴箱的鞍面下部设有红外轴温探测孔，解决了既有货车转向架一系轴箱在线路运行时不能采用红外线测温技术的不足，可实时检测运行状态下的列车轴承温度，避免因漏探造成的热轴故障，保证铁路运输安全。附图说明图1为一种铁路货车转向架一系轴箱悬挂定位装置的剖视结构示意图；图2为图1中的局部放大结构示意图；图3为图1中的轴箱立体结构示意图。图中各部件标号如下：构架组成1、垂向液压减振器2、弹簧导柱3、钢圆弹簧4、橡胶堆定位器5、大开槽螺母6、缓冲橡胶垫7、起吊挡块8、小开槽螺母9、轴箱10(其中：通孔10a、弧形立挡10b、红外轴温探测孔10c)、定位台阶11、开口销12、圆柱销13、定位凹槽14、刚性垫圈15。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。如图1所示的铁路货车转向架一系轴箱悬挂定位装置，包括轴箱10、设置在轴箱10顶部与构架组成1的侧架之间的垂向液压减振器2、设置在轴箱10两侧弹簧承台上面与构架组成1底部之间的弹簧导柱3、钢圆弹簧4和橡胶堆定位器5、以及设置在轴箱10两侧弹簧承台下面的起吊挡块8。本实施例中的垂向液压减振器2采用的是两级或多级变阻尼减振器。结合图2所示，弹簧导柱3的上端平面与构架组成1底部固定连接，弹簧导柱3的中段插入橡胶堆定位器5内圈中，橡胶堆定位器5底面座落在轴箱10的弹簧承台上面，橡胶堆定位器5外圈下部套装有缓冲橡胶垫7，缓冲橡胶垫7上面设置有刚性垫圈15，钢圆弹簧4设置在刚性垫圈与弹簧导柱3的上端平面之间。弹簧导柱3的下端依次穿过轴箱10的弹簧承台上的通孔10a和起吊挡块8上的中心孔，且自上而下设置有第一级螺纹、定位台阶11和第二级螺纹；第一级螺纹上装配有与橡胶堆定位器5底部紧抵配合的大开槽螺母6，起吊挡块套置在定位台阶11与第二级螺纹之间，第二级螺纹上装配有可将起吊挡块8锁紧在定位台阶11底面的小开槽螺母9。并且，钢圆弹簧4在空车时与弹簧导柱3的上端平面松脱分离，钢圆弹簧4在重车时与弹簧导柱3的上端平面抵接承压，起吊挡块8在吊装时托接在轴箱10的弹簧承台下面。本发明的工作原理如下：橡胶堆定位器5通过弹簧导柱3和大开槽螺母6连接成一体，在构架组成1与轴箱10之间传递车辆的垂向、纵向和横向载荷。由于空车时载荷较小，钢圆弹簧4顶部尚未接触到弹簧导柱3上端平面，此时仅有橡胶堆定位器5承载受压，重车时，橡胶堆定位器5继续向下位移，并与钢圆弹簧4联合承载受压，保证了货车在空重车工况下两级刚度的要求，实现了一系悬挂的弹性定位功能，有效地降低了车辆的轮轨冲击力，改善了车辆动力学性能；同时，通过弹簧导柱3、起吊挡块8、小开槽螺母9和轴箱10的联接限位，将构架组成1与轮对等簧下质量结合成为整体，在起吊时托接在轴箱10的两侧弹簧承台的通孔10a下部，可实现转向架的整体起吊、转运，结构简单、紧凑、可靠、优化了组装空间，消除了采用“T”型结构的轴箱吊杆吊运滑脱的隐患；因此，弹簧导柱3设置的两级螺纹连接方式为一体化设计，结构简单、紧凑、性能可靠，确保定位性能稳定，有利于满足垂向、纵向和横向具有不同定位刚度的要求，可减轻簧下质量，降低轮轨动作用力，减少轮轨磨耗。另外，再次如图2所示，起吊挡块8的中心孔两侧设置有定位凹槽14，弹簧导柱3的下端对应于定位凹槽14处设置有圆柱销孔，圆柱销孔中设置有与定位凹槽14相配合的圆柱销13，防止起吊挡块8转动；弹簧导柱3的下端对应于大开槽螺母6和小开槽螺母9的槽口处分别设置有开口销孔，开口销孔中设置有与大开槽螺母6和小开槽螺母9的槽口相配合的开口销12，防止大开槽螺母6和小开槽螺母9转动、松脱。结合图3所示，轴箱10的弹簧承台上的通孔10a呈圆形或椭圆形，该通孔10a的设置，可防止橡胶堆定位器5和弹簧导柱3在空重车工况下因各向位移变形而发生干涉；另外，通孔10a的外周设置有与橡胶堆定位器5外圈定位配合的弧形立挡10b，该弧形立挡10b可限制橡胶堆定位器5的外圈发生窜动和转动，保证其定位作用；同时，轴箱10的鞍面下部设有红外轴温探测孔10c，解决了既有货车转向架一系轴箱在线路运行时不能采用红外线测温技术的不足，可实时检测运行状态下的列车轴承温度，避免因漏探造成的热轴故障，保证铁路运输安全。