用于使轨道车主体与轴承连接的轨道车适配器的制作方法

文档序号:11578247阅读:352来源:国知局

本发明涉及用于轨道车(railcar)的轴承适配器(adapter)的领域。



背景技术:

轨道车的每一侧通常包括具有向下开口颚部(jaw)的一对侧架。轴承适配器能够在颚部内竖直移动并靠置在安装于带有所述轨道车的车轮的轨道车轮轴的轴承上。通常地,用于轨道车轮轴的轴承在轴承安装在垫环组件与端盖之间的轨道车轮轴的端部处绕着轴颈嵌合。

轨道车适配器用作转向架与轨道车轮轴之间的刚性连接件。归因于有限的轴承支承面,因此由轨道车适配器施加在轴承上的负荷不能在轴承上良好地分布,特别是当轴承是滚动轴承型式时不能在滚动体上良好地分布。这导致在轨道车适配器的内表面和外表面发生磨耗以及轴承故障。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于通过减弱轨道车轮轴与转向架之间的负荷变化来减小从轨道车适配器向轴承施加的负荷。

减小该转向力的一个解决方案是在轨道车适配器与转向架之间的侧向引导区设置减震垫。然而,由于减震垫因轨道车适配器与转向架之间的金属颗粒而迅速恶化,因此这种解决方案不能令人满意。

在一个实施方式中,一种轨道车适配器,其用于连接轨道车主体与轴承,轨道车适配器包括固定于轴承的轴承座侧和固定于轨道车主体的转向架的架座侧。

轨道车适配器包括:顶盖,顶盖形成架座侧,顶盖与轨道车主体接触;轴承座,轴承座形成轴承座侧,轴承座被适配成安装在轴承上;和至少一个减震部件(dampingelement),至少一个减震部件位于顶盖与轴承座之间。

因而当减震部件被定位在顶盖与轴承座之间时,防止了减震部件在灰尘条件下被转向架挤压。此外,顶盖和轴承座两者的相对运动能够被减震部件衰减(dampened)。如果发生磨耗,能够单独更换适配器的全部这三个部件,并且这三个部件可以由不同材料利用或不利用热处理而制成。

在一个实施方式中,轴承座具有:内表面,内表面与轴承径向接触;和平坦的外表面,平坦的外表面具有中部切口,中部切口被适配成容纳减震部件和顶盖。

中部切口例如由以下界定:与适配器的第一对称轴线垂直的两个平行的第一侧向面、平行于轴承的转动轴线的连接所述第一侧向面的两个相对的第一圆曲面、和与减震部件径向接触的底部。

减震部件例如由以下界定:与适配器的第一对称轴线垂直的两个平行的第二侧向面、连接所述第二侧向面的两个相对的第二圆曲面、被适配成与轴承座的底部径向接触的大致平坦的内表面、和大致平坦的外表面。各第二侧向面均设置有第一切口,各第二圆曲面均设置有第二切口。

顶盖例如由以下界定:与轴承座的第一对称轴线垂直的两个平行的第三侧向面、连接所述第三侧向面的两个相对的第三圆曲面、被适配成与减震部件的大致平坦的外表面径向接触的大致平坦的内表面、和被适配成与轨道车主体径向接触的外表面。

有利地,顶盖的内表面具有朝向径向内侧延伸并分别与减震部件的第一切口和第二切口配合的多个第一径向部和第二径向部。

在一个实施方式中,轴承座包括两个侧向通道,各侧向通道在轴向上分别由一对相对的凸缘和与该相对的凸缘垂直且与轴承座的第一对称轴线平行的侧向面界定,各侧向通道均被适配成与轨道车主体配合。

在另一实施方式中,轴承座是如下圆柱的一部分:该圆柱具有内侧圆柱面和外侧圆柱面,其中内侧圆柱面与轴承径向接触,外侧圆柱面与减震部件径向接触。

在一个实施方式中,减震部件具有:与轴承座的外侧圆柱面径向接触的内侧圆柱面、朝向径向内侧突出的两个轴向边缘、朝向径向内侧突出的两个侧向边缘、和与顶盖径向接触的外侧圆柱面。轴向边缘和侧向边缘使得从轨道车转向架传递的轴向和横向转向力衰减。

在一个实施方式中,轴承座在轴承座的各侧向侧均包括两个横向突出部,两个横向突出部被轴向空间在轴向上间隔开。

在一个实施方式中,减震部件在减震部件的各侧向侧均包括径向突出部,各径向突出部均被适配成与轴承座的相应的轴向空间配合。

在一个实施方式中,减震部件包括从各轴向边缘朝向横向外侧突出的两个横向边缘,两个横向边缘中的每一者均被适配成在轴向上位于轴承座的相应的横向突出部与顶盖之间。横向边缘使得从轨道车转向架传递的轴向转向力衰减。

在一个实施方式中,顶盖具有:与减震部件径向接触的内侧圆柱面、面向径向内侧并与内侧圆柱面一起限定出减震部件的容纳部分的两个轴向肩部。

有利地,顶盖还包括两个侧向通道,各侧向通道在轴向上分别由一对相对的凸缘和与该相对的凸缘垂直且与适配器的第一对称轴线平行的侧向面界定,各侧向通道均被适配成与轨道车主体配合。

顶盖与轨道车主体之间的接触面可以是为球面状。顶盖与转向架的这种球面状接触面使得向轴承的良好负荷传递。作为选择,顶盖的外表面与轨道车转向架之间的接触面可以为其他形状,诸如圆柱状或平坦状。

顶盖和轴承座可以均由刚性材料制成,诸如,例如金属材料,诸如,例如铸钢或铸铁。顶盖和轴承座可以由金属通过任何适当的工序(诸如,例如通过浇铸、机加工、硬化或不硬化)制成。硬化将不会影响轴承座的几何结构。

减震部件可以由柔性材料制成,诸如,例如弹性体材料。减震部件用作负荷减弱部件并可以被组装在适配器或顶盖上、在适配器或顶盖上包模成型或夹压在适配器或顶盖上。

在一个实施方式中,轨道车适配器包括用于使顶盖与轴承座电连接的连接销。

连接销可以在减震部件上包模成型(overmoulded)。

根据另一方面,本发明涉及一种轨道车适配器总成,其包括如上述的轨道车适配器;轴承,其安装在轨道车适配器内;垫环,其被适配成与轴承在第一侧轴向接触;和端盖单元,其被适配成与轴承在与所述第一侧相反向的另一侧轴向接触。

根据另一方面,本发明涉及一种轨道车轮轴,其包括:如上述的轨道车适配器总成;和在所述轴承内的轴,轴能够相对于轨道车适配器绕着转动轴线转动地安装。轴包括在径向上安装在垫环内的第一端和固定于端盖单元的与该第一端相反向的第二端。

附图说明

本发明的其它优点和特征将在查看非限制性的具体实施方式时呈现,在附图中:

-图1是根据本发明的第一实施方式的轨道车轮轴的轴向截面;

-图2是沿着图1的轴线ii-ii的截面;

-图3是图1的轨道车轮轴的立体图;

-图4是根据本发明的第二实施方式的轨道车轮轴的轴向截面;

-图5是沿着图4的轴线v-v的截面;

-图6是图4的轨道车轮轴的立体图;以及

-图7是根据本发明的第三实施方式的轨道车轮轴的立体图。

具体实施方式

参照图1至图3,轨道车轮轴10被设置用于使轨道车的转向架(bogieframe)与所述轨道车的车轮(未示出)结合(bind)。轨道车轮轴10包括轴11,轴11能够相对于轨道车适配器(railcaradapter)20绕着转动轴线x-x转动地安装。轨道车适配器20固定于轨道车转向架,轴11固定于车轮。

轴承12在径向上设置在轨道车适配器20与轴11之间。如图所示,轴承12属于滚动轴承类型,包括安装在轴11上的内圈13、安装在轨道车适配器20内的外圈14、和设置在位于内圈13和外圈14上的圆锥滚道16a、16b之间的两列滚动体15a、15b(例如滚子)。

内圈13,比方说,由两部分制成,在轴向上由轴向隔圈17隔开。在本实施方式中,轴承12为圆锥滚子轴承。

外圈14包括:外侧圆柱面14a,外侧圆柱面14a设置有位于轴承的径向对称平面的圆柱槽14b;和内表面14c,内表面14c设置有形成滚子15a、15b的滚道并且与中央轴向面14d连接的两个圆锥面16b。各圆锥面16b均朝向轴向外侧延伸,具有侧向轴向面14e、14f。

轴11包括轴颈11a和防尘件,防尘件具有直径大于轴颈11a的直径的圆柱面12b。凹状嵌边(concavefillet)11c使圆柱面11b与轴颈11a连接。轴承的内圈13安装于轴颈11a。

如图1所示,轨道车轮轴10还包括垫环18,垫环18的位于嵌边11c所在侧的内表面18a被适配成在径向上与轴11的外表面接触并且在轴向上通过密封部件18b与轴承12的内圈13接触。因此,内表面18a具有几乎与嵌边11c的形状互补的圆形形状。

轨道车轮轴10还包括端盖单元19。端盖单元19包括端盖19a,端盖19a被设置用于在轴11相对于内圈13向左平移(相对于图1而言)的情况下作为止挡元件。因此,借助于三个帽螺丝19b将端盖19a可靠地固定于轴颈11a并使端盖19a与轴承12的内圈13在轴向上接触。

如图1至图3详细示出的,轨道车适配器20的主体包括:顶盖21,顶盖21被适配成与轨道车的转向架接触;供轴承12安装的轴承座22;和安装在顶盖21与轴承座22之间的减震部件23。因而轨道车适配器20通过其轴承座22固定于外圈14并通过其顶盖或架座21安装在转向架内。

轴承座22的内表面22a为恒定半径的凹状以使得坐在轴承12的外圈14的外侧圆柱面14a上。轴承座22的内表面22a还设置有两个轴向肩部22b、22c,两个轴向肩部22b、22c指向径向内侧并界定了凹面(用于轴承12的外圈14的容纳部)。各轴向肩部22b、22c朝向轴向外侧延伸到钩挂部22d、22e,钩挂部22d、22e被适配成与轨道车的转向架配合。

轴承座22具有平坦外表面22g,平坦外表面22g具有由通过两个相对的第一圆曲面24c、24d连接的与轴承12的转动轴线x-x垂直的两个平行的第一侧向面24a、24b界定的中部切口24。切口24被适配成容纳减震部件23和顶盖21。如图示的,切口24不被制成贯穿轴承座22的厚度,而是设置有与减震部件23径向接触的底部24e。

如图3所示,轴承座22还包括两个侧向通道25a、25b,各侧向通道25a、25b在轴向上分别由一对相对的凸缘(lug)26a、26b和与相对的凸缘26a、26b垂直的侧向面27a、27b界定。各侧向通道25a、25b均为u形并且被适配成与转向架的颚部(未示出)的凸缘接合,以使得用作适配器20与转向架之间的插入引导部。

如图示的,顶盖21由通过两个相对的第三圆曲面21c、21d连接的与轴承12的转动轴线x-x垂直的两个平行的第三侧向面21a、21b界定。顶盖21具有实质上平坦的内表面21e,内表面21e具有朝向径向内侧延伸的多个径向部21f、21g。作为选择,顶盖21的内表面21e可以具有任意其他形状,诸如例如圆柱形等。如图3所示,三个径向部21f位于各侧向面21a、21b所在侧,一个径向部21g位于各圆曲面21c、21d所在侧。作为选择,径向部21f、21g的数量可以是不同的。

顶盖21还包括被适配成与转向架接触的外表面21h。如图示的,顶盖21的外表面21h的表面为球面状,使得转向架与适配器20的球面接触。顶盖与转向架的这种球面状接触面使得向轴承的良好负荷传递。作为选择,外表面21h的接触面可以为其他形状,诸如圆柱状或平坦状。

轨道车适配器20的轴承座22和顶盖21由金属通过任何适当的工序(诸如,例如通过浇铸、机加工、硬化或不硬化)制成。硬化将不会影响轴承座的几何结构。例如,轴承座22和顶盖21由钢或铸铁制成。

如所示的,减震部件23由通过两个相对的第二圆曲面23c、23d连接的与轴承12的转动轴线x-x垂直的两个平行的第二侧向面23a、23b界定。减震部件23具有被适配成与轴承座22的底部24e在径向上接触的实质上平坦的内表面23e。各平行的第二侧向面23a、23b均设置有被适配成与顶盖21的径向部21f配合的切口23f,各圆形部23c、23d均设置有被适配成与顶盖21的径向部21g配合的切口23g。

减震部件23还包括被适配成与顶盖21的内表面21e径向接触的实质上平坦的外表面23h。如图示的,减震部件23在其中心设置有贯通孔23i,贯通孔23i用于容纳用于使顶盖21与轴承座22电连接的连接销28。减震部件23可以由柔性材料(例如弹性体材料)制成。当减震部件被定位在顶盖21与轴承座22之间时,防止了减震部件在灰尘条件下被转向架挤压。减震部件23用作转向架与轴承之间的负荷减弱(decouple)部件并可以被组装在轴承座22或顶盖21上、在轴承座22或顶盖21上包模成型或夹压(crimped)在轴承座22或顶盖21上。

连接销28可以由金属材料制成。连接销28可以在减震部件23中包模成型,以用于在顶盖21与轴承座22之间电流连接。

在图4至图6所示的实施方式中,用相同的附图标记表示相同的元件,与图1至图3所示的实施方式的区别仅在于轨道车适配器的结构。

参照图4至图6,轨道车轮轴10包括轴11,轴11能够相对于轨道车适配器30绕着转动轴线x-x转动地安装。轨道车适配器30固定于轨道车转向架,轴11固定于车轮。

轴承12在径向上设置在轨道车适配器30与轴11之间。如图示的,轴承12为滚动轴承式,并且轴承12包括安装在轴11上的内圈13、安装在轨道车适配器30内的外圈14和配置在设置于内圈13和外圈14的圆锥滚道16a、16b之间的两列滚动体15a、15b(例如滚子)。

内圈13例如由在轴向上被轴向隔圈17分隔开的两部分制成。在本实施方式中,轴承12为圆锥滚子轴承。

外圈14包括:外侧圆柱面14a,外侧圆柱面14a设置有位于轴承的径向对称平面的圆柱槽14b;和内表面14c,内表面14c设置有形成滚子15a、15b的滚道并且与中央轴向面14d连接的两个圆锥面16b。各圆锥面16b均朝向轴向外侧延伸,具有侧向轴向面14e、14f。

轴11包括轴颈11a和防尘件,防尘件具有直径大于轴颈11a的直径的圆柱面12b。凹状嵌边(concavefillet)11c使圆柱面11b与轴颈11a连接。轴承的内圈13安装于轴颈11a。

如图4所示,轨道车轮轴10还包括垫环18,垫环18的位于嵌边11c所在侧的内表面18a被适配成在径向上与轴11的外表面接触并且在轴向上通过密封部件18b与轴承12的内圈13接触。因此,内表面18a具有几乎与嵌边11c的形状互补的圆形形状。

轨道车轮轴10还包括端盖单元19。端盖单元19包括端盖19a,端盖19a被设置用于在轴11相对于内圈13向左平移(相对于图4而言)的情况下作为止挡元件。因此,借助于三个帽螺丝19b将端盖19a可靠地固定于轴颈11a并使端盖19a与轴承12的内圈13在轴向上接触。

如图4至图6详细示出的,轨道车适配器30的主体包括:顶盖31,顶盖31被适配成与轨道车的转向架接触;供轴承12安装的轴承座32;和安装在顶盖31与轴承座32之间的减震部件33。因而轨道车适配器30通过其轴承座32固定于外圈14并通过其顶盖或架座31安装在转向架内。

轴承座32的内表面32a为恒定半径的凹状以使得坐在轴承12的外圈14的外侧圆柱面14a上。轴承座32的内表面32a还设置有两个轴向肩部32b、32c,两个轴向肩部32b、32c指向径向内侧并界定了凹面(用于轴承12的外圈14的容纳部(housing))。轴承座32的与减震部件33径向接触的外侧圆柱面32d为恒定半径的凸状。轴承座32可以被制成为圆柱的一部分。

如图4至图6所示,减震部件33的内表面33a为恒定半径的凹状以使得坐在轴承座32的外侧圆柱面32d上,减震部件33还具有朝向径向内侧突出的两个轴向边缘33b、33c和朝向径向内侧突出的两个侧向边缘33d、33e以使得在轴向上和在侧向上保持轴承座32。轴向边缘33b、33c和侧向边缘33d、33e使得从轨道车转向架传递的轴向和横向转向力衰减。

减震部件33还包括与顶盖31径向接触的外侧圆柱面33f,该外侧圆柱面33f为恒定半径的凸状。减震部件33用作转向架与轴承之间的负荷减弱部件并可以被组装在轴承座32或顶盖31上、在轴承座32或顶盖31上包模成型或夹压在轴承座32或顶盖31上。当减震部件被定位在顶盖31与轴承座32之间时,防止了减震部件在灰尘条件下被转向架挤压。

如图4至图6所示,顶盖31的内表面31a为恒定半径的凹状以使得坐在减震部件33的外侧圆柱面33f上。顶盖31的内表面31a还设置有两个轴向肩部31b、31c,两个轴向肩部31b、31c指向径向内侧并界定了凹面(用于减震部件33的容纳部)。各轴向肩部31b、31c朝向轴向外侧延伸到钩挂部31d、31e,钩挂部31d、31e被适配成与轨道车的转向架配合。

顶盖31的外表面31f具有与轨道车的转向架接触的球面状接触面31g。顶盖与转向架的这种球面状接触面使得向轴承的良好负荷传递。作为选择,与转向架的接触面可以为其他形状,诸如圆柱状或平坦状。

如图6所示,顶盖还包括两个侧向通道35a、35b,各侧向通道35a、35b在轴向上分别由一对相对的凸缘36a、36b和与相对的凸缘36a、36b垂直的侧向面37a、37b界定。各侧向通道35a、35b均为u形并且被适配成与转向架的颚部(未示出)的凸缘接合,以使得用作适配器30与转向架之间的插入引导部。

如所示的,减震部件33在其中心设置有贯通孔33g,贯通孔33g用于容纳用于使顶盖31与轴承座32电连接的连接销38。减震部件33可以由柔性材料(例如弹性体材料)制成。

连接销38可以由金属材料制成。连接销38可以在减震部件33中包模成型,以用于在顶盖31与轴承座32之间电流连接。

轨道车适配器30的轴承座32和顶盖31由金属通过任何适当的工序(诸如,例如通过浇铸、机加工、硬化或不硬化)制成。硬化将不会影响轴承座的几何结构。例如,轴承座32和顶盖31由钢或铸铁制成。

如图7所示的实施方式,其中用相同的附图标记表示相同的元件,与图4至图6所示的实施方式的区别仅在于轨道车适配器30的减震部件33和轴承座32的形状。

参照图7,轴承座32的内表面32a为恒定半径的凹状以使得坐在轴承12的外圈14的外侧圆柱面14a上。轴承座32的内表面32a还设置有两个轴向肩部32b、32c,两个轴向肩部32b、32c指向径向内侧并界定了凹面(用于轴承12的外圈14的容纳部)。轴承座32的与减震部件33径向接触的外侧圆柱面32d为恒定半径的凸状。轴承座32可以被制成为圆柱的一部分。

轴承座32还包括分别位于轴承座32的侧向侧的、被轴向空间32g、32h在轴向上间隔开的两个横向突起部32e、32f。

如图7所示,减震部件33的内表面33a为恒定半径的凹状以使得坐在轴承座32的外侧圆柱面32d上,减震部件33还具有朝向径向内侧突出的两个轴向边缘33b、33c和朝向径向内侧突出的两个侧向边缘33d、33e以使得在轴向上和在侧向上保持轴承座32。轴向边缘和侧向边缘使得从轨道车转向架传递的轴向和横向转向力衰减。

减震部件33还包括与顶盖31径向接触的外侧圆柱面33f,该外侧圆柱面33f为恒定半径的凸状。减震部件33用作转向架与轴承之间的负荷减弱部件并可以被组装在轴承座32或顶盖31上、在轴承座32或顶盖31上包模成型或夹压在轴承座32或顶盖31上。当减震部件被定位在顶盖31与轴承座32之间时,防止了减震部件在灰尘条件下被转向架挤压。

减震部件还包括位于减震部件33的各侧向侧的径向突出部33h。如图示的,径向突出部33h不是在两个侧向边缘33d、33e的全长上设置。各径向突出部33h均被适配成与轴承座32的相应的轴向空间32g、32h配合。减震部件还包括从轴向边缘33b、33c朝向横向外侧突出的两个横向边缘33i、33j。两个横向边缘33i、33j被适配成在轴向上位于轴承座32的相应的横向突出部32f、32e的轴向面与顶盖31之间。

图7示出的顶盖31与图4至图6示出的顶盖31相同,将不进一步说明。

应当注意,仅通过非限制性示例给出图示的和说明的实施方式,能够在本发明的范围内进行变型和变化。

本发明基于设置有在径向上布置在内圈与外圈之间的至少一列滚动体的滚动轴承而被说明。可选择地,轴承可以是包括一个或两个圈的滑动轴承(plainbearingorslidingbearing)。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1