一种整体式轨道车辆抗侧滚扭杆组成的制作方法

本实用新型属于一种轨道交通车辆转向架用部件，特别是指一种轨道交通车辆用抗侧滚扭杆组成，安装在轨道车辆车体和转向架之间。

背景技术：

轨道车辆的振动（运动）主要有六个方向的自由度振动：伸缩振动、横摆振动、浮沉振动、点头振动、摇头振动、侧滚振动（如图1所示）。目前的轨道交通车辆转向架均为两级悬挂，抗侧滚扭杆组成起到了调节车辆侧滚刚度、控制车辆侧滚振动（运动）的作用。当车辆在做侧滚运动时，抗侧滚扭杆组成与车辆二系悬挂一同提供车辆安全运行所需的侧滚刚度，以此来满足车辆动力学性能的要求，确保车辆的安全运行。

现有轨道交通用整体式抗侧滚扭杆组成的典型结构，主要由以下几部分组成：弯扭杆轴、安装（支撑）座、关节轴承、垂向连杆（用于连接车体和转向架）、橡胶球铰。目前整体式轨道车辆用抗侧滚扭杆组成，弯扭杆轴和垂向连杆通过关节轴承上的锥销结构连接，然后通过使用螺纹结构将关节轴承与弯扭杆轴紧紧结合在一起，由于扭杆轴既扭又弯的特殊的受力形式，因此弯扭杆轴对于产品的金属组织要求一致性非常好，就会形成扭杆轴表面和芯部的硬度一致，都非常高，带来锥孔的加工难度非常大，锥孔的轮廓度保证很差，加工成本很高，同时由于锥孔和关节轴承是分开加工，锥结构在配合过程中，实际有效接合面不是很高；同时在使用一段时间后，锥孔和锥销的磨损，更加降低了接合面，会带来锥结构的连接松动，由于锥孔和锥销都是刚性体，容易形成冲击载荷，冲击载荷会造成系统异响，影响行车过程中的舒适性，同时冲击载荷如果过大就会损坏锥销结构，造成锥销断裂，使抗侧滚扭杆系统失效，并可能引发列车侧翻、脱轨等一些列严重的安全事故。

近几年来，随着轨道交通运行速度和舒适性的要求越来越高，对轨道交通运行性能和行车安全至关重要的转向架的运行稳定性、轻量化、低噪声、高可靠性、易维护等要求也越来越高。现有技术中，弯扭杆轴锥孔加工难度大，加工成本高，锥孔和锥销配合使用一端时间后磨损松动，形成冲击异响和冲击载荷，影响整个抗侧滚扭杆组成系统的功能发挥。因此，设计出一种既安全可靠，又不影响乘坐舒适性的抗侧滚扭杆系统就显得尤为重要，尤其是既能够提高抗侧滚扭杆组成使用可靠性，又解决了目前整体式抗侧滚扭杆系统存在的加工难、配合可靠性不足、使用后磨损导致的异响、冲击载荷等问题。

现有技术中，专利号为ZL201320409010.1的中国实用新型公开了一种轨道车辆用抗侧滚扭杆组成，包括扭杆组件和连杆，所述扭杆组件包括扭杆轴和左右两个扭转臂，所述扭杆轴为弯扭杆轴，其两端折弯，每端折弯部分的长度为扭杆轴全长的十分之一；所述扭转臂为叉式或销套式扭转臂，所述扭转臂采用锻造成型；所述扭杆轴的末端与扭转臂的联接方式是过盈联接、螺纹联接、花键联接、焊接或销轴联接。所述扭杆轴为U型扭杆轴，由直扭杆轴折弯为U型而成。该实用新型主要是解决抗侧滚扭杆组成安装空间受限的问题，但并没有提出既能够提高抗侧滚扭杆组成使用可靠性，又能解决了目前整体式抗侧滚扭杆系统存在的加工难、配合可靠性不足、使用后磨损导致的异响、冲击载荷等问题的技术方案。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种整体式轨道车辆抗侧滚扭杆组成，其既能够提高抗侧滚扭杆组成使用可靠性，又解决了目前整体式抗侧滚扭杆系统存在的加工难、配合可靠性不足、用后磨损导致的异响冲击载荷问题。

本实用新型的技术方案是：一种整体式轨道车辆抗侧滚扭杆组成，包括弯扭杆轴、安装座、垂向连杆、橡胶球铰和连杆连接座；所述弯扭杆轴和垂向连杆通过连杆连接座相连接；连杆连接座内设有减震橡胶，连杆连接座通过减震橡胶套装在弯扭杆轴端部，垂向连杆的一端连接连杆连接座、另一端连接橡胶球铰。

所述弯扭杆轴两端部分均为弯曲结构，弯扭杆轴包括长横杆段、一端垂直连接在长杆段端部的直杆段、一端垂直连接直杆段另一端的短横杆段，所述长横杆段、直杆段、短横杆段一体成型，短横杆段的另一端设有直径大于短横杆段直径的台阶。

所述连杆连接座的宽度等于台阶与直杆段之间的短横杆段的长度。

所述台阶为沿弯扭杆轴径向伸出的环绕在弯扭杆轴外圆周表面上的圆柱形凸起，弯扭杆轴的两端均设有台阶。

所述连杆连接座上设有螺杆一，垂向连杆两端均设有内螺纹，垂向连杆的一端通过螺纹连接方式连接螺杆一。

所述连杆连接座包括连杆连接座上座和连杆连接座下座，连杆连接座上座和连杆连接座下座通过螺栓固定连接在一起，弯扭杆轴位于连杆连接座上座和连杆连接座下座之间；所述螺杆一设在连杆连接座上座顶部，减震橡胶位于弯扭杆轴和连杆连接座之间。

所述橡胶球铰上设有螺杆二，垂向连杆的另一端与橡胶球铰上的螺杆二连接。

与现有技术方案相比，现有的技术方案中弯扭杆轴锥孔加工难度大，加工成本高，锥孔和锥销配合使用一段时间后磨损松动，形成冲击异响和冲击载荷，影响整个抗侧滚扭杆组成系统的功能发挥。本实用新型技术方案打破了现有轨道车辆抗侧滚扭杆组成的结构方案类型，既能够提高抗侧滚扭杆组成使用可靠性，又解决了目前整体式抗侧滚扭杆系统存在的加工难、配合可靠性不足、用后磨损导致的异响、冲击载荷等问题，同时降低了零件加工成本，提高了车辆运行过程的安全性和舒适性。

本实用新型有以下优点：

1、弯扭杆轴在端部设计成弯曲结构用于安装连杆连接座；

2、弯扭杆轴在端部设计一个直径稍大于弯扭杆轴直径的台阶，用于防止连杆连接座横向窜动并起到定位作用；

3、连杆连接座通过减震橡胶直接安装在弯扭杆轴上，连杆连接座内部的橡胶减震部件（减震橡胶）可以提供径向、横向等多方向的刚度与减震，同时在车体做浮沉、点头等动作时，连杆连接座可以绕弯扭杆旋转，不影响抗侧滚系统的功能发挥。

4、弯扭杆轴端部的加工工艺为常见的车削、折弯等工艺，加工成本低，质量保证能力更强；

5、由于连杆连接座和弯扭杆轴通过橡胶部件（减震橡胶）连接，因此在列车运行的过程中，橡胶部件可以起到减震的作用，不会产生冲击载荷到弯扭杆轴上，能够提高弯扭杆轴的寿命，不会产生异响等影响列车运行舒适性的问题。

附图说明

图1是现有技术中车辆转向架均为两级悬挂结构及振动示意图；

图2是本实用新型整体式轨道车辆抗侧滚扭杆组成的结构示意图；

图3是本实用新型中的弯扭杆轴示意图；

图4是本实用新型中的连杆连接座剖视结构示意图；

图中：1、弯扭杆轴，2、安装座，3、连杆连接座，4、垂向连杆，5、橡胶球铰；6、台阶，7、长横杆段，8、直杆段，9、短横杆段，10、连杆连接座上座，11、连杆连接座下座，12、减震橡胶，13、螺杆一。

具体实施方式

请参考图2至图4，一种整体式轨道车辆抗侧滚扭杆组成，主要由弯扭杆轴1、安装座2（支撑座）、连杆连接座3、垂向连杆4、橡胶球铰组件（包括橡胶球铰5和其他组成部分）组成。弯扭杆轴和垂向连杆通过连杆连接座相连接；连杆连接座内设有减震橡胶12，连杆连接座通过减震橡胶套装在弯扭杆轴端部，连杆连接座上设有螺杆一13，垂向连杆两端均设有内螺纹，垂向连杆的一端通过螺纹连接方式连接螺杆一、另一端通过螺纹连接方式连接橡胶球铰。弯扭杆轴端部设计成弯曲结构，并在端部设有一个直径稍大于弯扭杆轴直径的台阶6，弯扭杆轴两端部分均为弯曲结构，弯扭杆轴包括长横杆段7、一端垂直连接在长杆段端部的直杆段8、一端垂直连接直杆段另一端的短横杆段9，长横杆段的两端均连接有直杆段和短横杆段，所述长横杆段、二根直杆段、二根短横杆段一体成型，可由一根长杆弯曲后制作而成，长横杆段、直杆段、短横杆段的连接处均为圆滑过渡，短横杆段的另一端（即弯扭杆轴端部）设有直径稍大于短横杆段直径的台阶6。台阶为沿弯扭杆轴径向伸出的环绕在弯扭杆轴外圆周表面上的圆柱形凸起。连杆连接座的最大宽度等于台阶与直杆段之间的短横杆段的长度。

连杆连接座（包括连杆连接座上座10、连杆连接座下座11）通过减震橡胶套在弯扭杆轴端部，连杆连接座上座和连杆连接座下座之间使用螺栓固定，弯扭杆轴端部台阶可以防止连杆连接座横向窜动并起到定位作用。垂向连杆两端均设有内螺纹（两端部分均为管状结构），垂向连杆的一端的内螺纹与连杆连接座上的螺杆一的外螺纹相匹配，垂向连杆的一端与连杆连接座上的螺杆一连接；垂向连杆的另一端的内螺纹与橡胶球铰组件上的螺杆二的外螺纹相匹配，垂向连杆的另一端与橡胶球铰组件上的螺杆二连接，橡胶球铰通过螺栓与车体连接。螺杆一与连杆连接座上座的其他部分一体成型。安装座位于长横杆段上靠近长横杆段的两端位置。

与现有典型整体式抗侧滚扭杆组成类型相比，本实用新型的主要特点在于：

1、弯扭杆轴在端部设计成弯曲结构用于安装连杆连接座；

2、弯扭杆轴在端部设计一个直径稍大于弯扭杆轴直径的台阶，用于防止连杆连接座横向窜动并起到定位作用；

3、连杆连接座上座顶部设计为螺杆结构，垂向连杆一端的内螺纹与连杆连接座上座顶部的螺杆一外螺纹相配合，垂向连杆的一端和连杆连接座上座的螺杆二连接，连接可靠；

4、连杆连接座通过减震橡胶直接安装在弯扭杆轴上，连杆连接座内部的橡胶减震部件（减震橡胶）可以提供径向、横向等多方向的刚度与减震，同时在车体做浮沉、点头等动作时，连杆连接座可以绕弯扭杆轴旋转，不影响抗侧滚系统的功能发挥。

5、弯扭杆轴端部的加工工艺为常见的车削、折弯等工艺，加工成本低，质量保证能力更强；

6、由于连杆连接座和弯扭杆轴通过橡胶部件（减震橡胶）连接，因此在列车运行的过程中，橡胶部件可以起到减震的作用，不会产生冲击载荷到弯扭杆轴上，能够提高扭杆轴的寿命，不会产生异响等影响列车运行舒适性的问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。