磁悬浮列车转向架防侧滚装置的制作方法

本发明属于铁道车辆技术领域，具体涉及一种磁悬浮列车转向架防侧滚装置。

背景技术：

磁悬浮列车的技术特点是以非接触的电磁力实现车辆的支撑和牵引，具有运行噪声小、舒适性好、转弯半径小、爬坡度大的优点，作为一种新型的轨道交通工具，在城市间快速交通和市区内中低速轨道交通领域都具有广阔的发展前景。转向架是磁悬浮列车的重要部件，安装在磁悬浮列车车厢底部，构成列车的行驶系统，也是悬浮电磁铁和牵引电磁铁的安装基础，起到支承车体、驱动列车运行以及导向、制动等作用。因此，转向架结构的性能直接影响到列车的运行。

磁悬浮列车在行驶过程中，车体通过转向架支承在两侧轨道上运行，两侧轨道在转道时会有高度差，在直道时也会由于制造和安装误差而不在一个平面。为了保证电磁铁与轨道在垂直方向的悬浮距离，转向架必须有一定的轨道表面跟随能力，其结构不能是完全刚性的，要求在行驶过程中安装在转向架两侧的电磁铁应该能实现机械解耦，因此转向架与车体的联接机构能释放部分自由度，实现两侧纵梁在小范围内的沉浮、横移、摇摆运动，同时限制纵梁的侧滚。转向架防侧滚装置主要实现上述功能，每个磁悬浮列车转向架一般在左右纵梁之间安装前后两套防侧滚装置。

现有技术磁悬浮列车转向架防侧滚装置，见中国发明专利申请公开说明书CN102501871B、中国实用新型专利说明书CN201046707Y中所述。该磁悬浮列车转向架防侧滚装置由固定于左右纵梁之间的两个三角形梁板组成，通过吊杆连接构成平行四边形机构。这种机械结构允许左右纵梁之间有一定的自由度，可以实现运动解耦，并能有效阻止侧滚，但这磁悬浮列车转向架种防侧滚装置运动关节多、结构较复杂，由于三角形梁板与转向架纵梁之间的铰接轴垂直于平行四边形机构运动平面，左右纵梁之间的摇摆运动只能由三角形板梁及关节处的材料变形提供，运动范围有限，从而影响磁悬浮列车的弯道通过能力；另外，该装置中的柔性联接梁弹性不足，缓冲性能差，影响列车的行驶平稳性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于提供一种能实现运动解耦，结构简单、缓冲性能好的磁悬浮列车转向架防侧滚装置，同时左右纵梁之间的摇摆运动范围较大，使磁悬浮列车具备较好的弯道通过能力。

为了解决上述技术问题，本发明的磁悬浮列车转向架防侧滚装置没有使用现有技术中的平行四边形机构，而是采用了十字滑块机构的工作原理。防侧滚装置安装在转向架的左纵梁1和右纵梁18之间，包括梯形梁11，滑柱16、滑柱座17、轴承套13、上缓冲弹簧9、下缓冲弹簧15、橡胶套12、弹簧座6和锁紧螺母7等零件。梯形梁11左右对称，两端头部各有一个通孔，两个孔的轴线在同一个平面上，轴线之间的夹角为90度，孔内插入滑柱16，滑柱16固定在滑柱座15上，两个滑柱座15分别安装在左纵梁1及右纵梁16上，从而构成两个轴线垂直的圆柱副。由于每个转向架在左右纵梁之间一般前后安装两套防侧滚装置，因此机构中的圆柱副回转自由度受到约束，相当于移动副，形成十字滑块机构，在防止侧滚的同时容许转向架的左右纵梁在垂直于纵梁轴线的平面内产生相对平动，实现纵梁在小范围内的沉浮、横移运动。

本发明的磁悬浮列车转向架防侧滚装置工作时，滑柱16将在梯形梁11头部的孔内移动，为了减少摩擦磨损，在两者之间安装轴承套13，而轴承套13可采用青铜等耐磨材料制造。

磁悬浮列车运行时，还要求转向架左右纵梁之间有一定的摇摆运动自由度。为了实现这个功能，本发明的磁悬浮列车转向架防侧滚装置中，轴承套13通过橡胶套12支承在的梯形梁11头部的通孔内，通过橡胶套的变形，使左右纵梁之间可以根据需要产生微小的摇摆。

为了实现转向架在沉浮和横移运动过程中的缓冲，本发明的磁悬浮列车转向架防侧滚倾装置在滑柱16上安装了上缓冲弹簧9和下缓冲弹簧15，而梯形梁头部位于两个弹簧之间，在滑柱16的头部有螺纹，拧入锁紧螺母7后，可以通过锁紧螺母7与上缓冲弹簧9之间的弹簧座6压紧缓冲弹簧，缓冲弹簧可以是圆柱螺旋压缩弹簧或橡胶弹簧，前者缓冲性能量好，后者吸振能力强。由于缓冲弹簧的压缩行程是有限的，可以限制纵梁之间相对移动的范围。

滑柱16在防侧滚倾装置工作过程中受力大，因此滑柱16与滑柱座15的联结方式采用焊接，以提高结构强度，也容易保证几何面的位置精度。

与现有技术相比，本的发明磁悬浮列车转向架防侧滚装置，采用十字滑块机构替代现有技术的的平行四边形机构，减少了运动约束，结构简单，解耦性能好，通过设置橡胶套和缓冲弹簧，使纵梁之间容易产生相对摇摆运动，磁悬浮列车具备较好的弯道通过能力，并提高运行平稳性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明磁悬浮转向架防侧滚装置左侧装配结构图。

图2为本发明磁悬浮转向架防侧滚装置总体三维结构图。

图例说明：

1-左纵梁，2-螺栓，3-凸台，4-弹簧垫圈，5-螺母，6-弹簧座，7-锁紧螺母，8-开口销，9-上缓冲弹簧，10-上压盘，11-梯形梁，12-橡胶套，13-轴承套，14-下压盘，15-下缓冲弹簧，16-滑柱，17-滑柱座，18-右纵梁。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。

如图1、图2所示，磁悬浮列车转向架防侧滚装置安装在转向架左纵梁1和右纵梁18之间，每个转向架前后各安装一套防侧滚装置。为了减轻车辆的重量，左右纵梁均采用铝合金矩形型材，在其侧面焊接有凸台3，凸台3的作用是为滑柱座17提供高精度的安装基准面，同时增加纵梁上安装孔的厚度。为了保证滑柱16的位置精度，滑柱座17采用铰制孔用螺栓2、弹簧垫圈4和螺母5紧固在左右纵梁侧面，而滑柱16焊接在滑柱座17上。每一套防侧滚装置的滑柱中心线应在同一个平面内，轴线之间的夹角为90度。梯形梁11的中部由三段铝合金矩形型材焊接而成，两端焊接圆柱形头部，头部加工有通孔，两个孔的轴线在同一个平面上，轴线之间的夹角也为90度，安装时，梯形梁11两头的孔分别与两侧的滑柱相配合。

为了减少摩擦磨损，在梯形梁11两头的孔内安装轴承套13，轴承套13采用钢材为基体，表面涂喷PTFE材料，摩擦系数小、耐磨性好。轴承套13通过橡胶套12固定在的梯形梁11头部的通孔内，通过橡胶套12的变形，使左右纵梁之间可以根据需要产生微小的摇摆。为了使相关零件轴向可靠的固定，轴承套13和橡胶套12上都设计有环状凸起，安装时利用橡胶的弹性卡入对应零件的凹槽中。

磁悬浮列车运行时，滑柱16相对于梯形梁11做轴向运动，实现转向架的沉浮和横移，为了对转向架零件的运动进行缓冲，提高列车的运行平稳性，滑柱16上安装有上缓冲弹簧9和下缓冲弹簧15，滑柱16的头部有螺纹，拧入锁紧螺母7后，通过锁紧螺母7与上缓冲弹簧9之间的弹簧座6压紧两个缓冲弹簧。开口销8穿过滑柱16上的小孔，并置于锁紧螺母7上部的槽中，可防止锁紧螺母7在工作过程中由于振动等原因松脱。梯形梁11的头部位于两个缓冲弹簧之间，缓冲弹簧的作用力通过上压盘10和下压盘14作用在梯形梁11上，使弹簧受力均匀。由于缓冲弹簧的压缩行程是有限的，可以限制转向架左右纵梁之间相对移动的范围。另外，实施例中缓冲弹簧采用圆柱螺旋压缩弹簧，缓冲性能量好，位移量大；如果需要提高转向架的吸振性能，也可以采用橡胶弹簧。