铁道车辆用转向架、其轮重调整方法、及轮重调整系统与流程

本发明关于一种铁道车辆用转向架、其轮重调整方法、及轮重调整系统。

背景技术：

铁道车辆用转向架中，容纳旋转自如地支持轮轴的轴承的轴箱经由轴箱支持装置而支持于转向架框架。例如，专利文献1中，转向架框架具有沿车辆长度方向延伸的一对侧梁、以及将该一对侧梁在车宽方向相连的横梁，轴箱支持装置（轴弹簧）将轴箱与转向架框架的侧梁加以连接。

而且，专利文献2中，提出有省略转向架框架中的侧梁而具有在车辆长度方向较长的板簧的转向架。板簧的长度方向中央支持于设置于横梁的车宽方向两端部的安装部，并且板簧的长度方向两端插入至形成于轴箱的弹簧座内。

且说，在铁道车辆的维护时进行调整车轮间的轮重平衡的轮重调整作业。例如，专利文献1所示的转向架中，藉由向轴箱与轴弹簧之间插入衬垫，或将所插入的衬垫拔出，而使轴弹簧的弹簧常数发生变化，从而调整轮重平衡。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2014-37191号公报

专利文献2：日本特开昭55-47950号公报。

技术实现要素：

发明要解决的问题：

专利文献1所示的转向架中，因需要在轴弹簧座与轴箱之间安装2个液压千斤顶来进行轮重调整作业，故作业性差。

而且，专利文献2所示的转向架中，虽考虑在轮重调整时，进行在板簧与轴箱之间设置间隙而对该间隙插入衬垫等作业，但并未叙述具体如何进行轮重调整。

因此，本发明的目的在于提供一种在铁道车辆的非拆除状态（Non-Dismantled State）下，提高轮重调整的作业性。

解决问题的手段：

本发明的一形态的铁道车辆用转向架具备：横梁，用以支持铁道车辆的车身；轴箱，容纳旋转自如地支持轮轴的轴承；支持构件，设置于上述轴箱的上部；板簧，以支持上述横梁的车宽方向两端部的状态沿车辆长度方向延伸，其车辆长度方向两端部支持于上述支持构件；以及轴梁，将上述轴箱与上述横梁在上述车辆长度方向加以连结，且在上下方向与上述板簧相向；在上述轴梁的上表面设置具有设置面的设置座，该设置面能够设置将上述板簧的下表面上推的上推装置。

本发明的一形态的铁道车辆用转向架的轮重调整方法，该铁道车辆用转向架具备：用以支持铁道车辆的车身的横梁，容纳旋转自如地支持轮轴的轴承的轴箱，设置于上述轴箱的上部的支持构件，以支持上述横梁的车宽方向两端部的状态沿车辆长度方向延伸且其车辆长度方向两端部支持于上述支持构件的板簧，以及将上述轴箱与上述横梁在上述车辆长度方向加以连结且在上下方向与上述板簧相向的轴梁；上述铁道车辆用转向架的轮重调整方法具备下述步骤：在设置于上述轴梁的上表面的设置座的设置面，设置将上述板簧的下表面上推的上推装置；藉由使上述上推装置工作而将上述板簧的上述下表面上推，从而在上述支持构件与上述轴箱之间产生间隙；以及向上述间隙插入衬垫或将预先插入至上述支持构件与上述轴箱之间的衬垫拔出。

本发明的一形态的轮重调整系统具备：铁道车辆用转向架；以及上推装置；上述铁道车辆用转向架具备：横梁，用以支持铁道车辆的车身；轴箱，容纳旋转自如地支持轮轴的轴承；支持构件，设置于上述轴箱的上部；板簧，以支持上述横梁的车宽方向两端部的状态沿车辆长度方向延伸，其车辆长度方向两端部支持于上述支持构件；以及轴梁，将上述轴箱与上述横梁在上述车辆长度方向加以连结，且在上下方向与上述板簧相向；上述上推装置将上述板簧的下表面上推，在上述轴梁的上表面设置具有设置面的设置座，该设置面能够设置上述上推装置。

根据上述各构成，藉由在将轴箱与横梁连结的轴梁的上表面设置设置座，该设置座能够设置上推装置，而在非拆除状态下进行轮重平衡的调整作业时，能够藉由上推装置将板簧的下表面上推。由此，藉由将板簧的下表面上推而产生间隙，可向该间隙插入用以调整轮重平衡的衬垫或容易将预先插入的衬垫拔出。因此，在具备板簧式的铁道车辆用转向架的铁道车辆的非拆除状态下，无须为了轮重调整而卸下板簧，从而可提高轮重调整的作业性。

发明效果：

根据本发明，在铁道车辆的非拆除状态下，可提高轮重调整的作业性。

附图说明

图1是实施形态的铁道车辆用转向架的侧视图；

图2是以在如图1所示的转向架的轴梁设置有上推装置的状态，以部分剖面表示转向架的要部的侧视图；

图3是图2所示的轴箱及其周边的俯视图；

图4是图2所示的第一衬垫及第二衬垫的俯视图；

图5是表示向图2所示的轴箱插入1块第一衬垫及2块第二衬垫的状态的图。

具体实施方式

以下，一面参照附图一面对实施形态进行说明。另外，对相同或对应的要素附上所有图中为相同的符号并省略重复的详细说明。

图1是实施形态的铁道车辆用转向架1的侧视图。如图1所示，铁道车辆用转向架（以下称作转向架）1具备用以经由空气弹簧2支持车身30的转向架框架3。转向架框架3具备在转向架1的车辆长度方向中央处沿车宽方向延伸的横梁4，但与以往的转向架框架的构成不同，并不具备自横梁4的车宽方向两端部4a沿车辆长度方向延伸的侧梁。

在横梁4的车辆长度方向两侧，分别配置有沿着车宽方向延伸的车轴6。车轮7被压入至车轴6的车宽方向两侧。车轴6及车轮7构成轮轴15。而且，设置于转向架1的一对轮轴15在横梁4的车辆长度方向两侧隔开而配置。在车轴6的车宽方向两侧的端部，设置有在较车轮7靠车宽方向外侧处旋转自如地支持车轮7的轴承8，该轴承8容纳于轴箱10。

轴箱10经由轴箱支持装置16而弹性地连结于转向架框架3的横梁4。轴箱支持装置16具备将轴箱10与横梁4在车辆长度方向加以连结的轴梁21。轴梁21与轴箱10一体成形且自该轴箱10朝向车辆长度方向中的横梁4侧延伸。在轴梁21的梢端，形成有在车宽方向两侧开口的筒状部21b（参照图2），该筒状部21b经由橡胶衬套及芯轴（未图标）而弹性地连结于设置于横梁4的车宽方向两端部4a的承接座4b。

在轴箱10与横梁4之间架设有沿车辆长度方向延伸的板簧9。板簧9在其车辆长度方向中央部9a，自下方支持横梁4的车宽方向两端部4a，板簧9的车辆长度方向两端部9b间接地支持于轴箱10。即，板簧9具有一次悬吊的功能与以往的侧梁的功能。

板簧9的车辆长度方向两端部9b经由支持构件31支持于轴箱10。支持构件31设置于轴箱10的上部。而且，支持构件31具有承接构件32、及防振橡胶单元33。承接构件32自下方支持板簧9的车辆长度方向两端部9b。防振橡胶单元33为大致圆柱状，插入至轴箱10与承接构件32之间。防振橡胶单元33包含多个橡胶板33a、及介装在该多个橡胶板33a之间的多个金属板33b（参照图2）。防振橡胶单元33的上表面朝向车辆长度方向中央侧而向斜下方倾斜。另外，防振橡胶单元33的上表面只要与板簧9中的车辆长度方向两端部9b的下表面大致平行，则也可不倾斜。

轴箱10具有：容纳有轴承8的轴箱本体11，以及间接地支持板簧9的弹簧座12。本实施形态中，弹簧座12与轴箱本体11一体地成形。而且，在弹簧座12与防振橡胶单元33之间，具体而言，在弹簧座12的上表面与防振橡胶单元33的下表面之间介设有后述的由多个衬垫51、52（参照图4）构成的衬垫组50。

衬垫组50为在铁道车辆的非拆除状态下，为了调整各车轮7的轮重平衡而使用的衬垫的零件群。使衬垫组50选择性地介设于将来自车身30的负载传递至车轮7的板簧9与轴箱10之间而进行轮重调整作业。

图2是在如图1所示的轴梁21的上表面21a设置液压千斤顶25的状态的转向架1的要部侧视图。图3是图2所示的轴箱10及其周边的俯视图。如图2及3所示，轴梁21具有轴梁本体部22及轴梁端部23。轴梁本体部22具有自轴箱10沿车辆长度方向延伸的一对侧板部41、以及将一对侧板部41在车宽方向加以连结的连结板部42，具有自车辆长度方向观察呈H形的剖面形状。

在轴梁本体部22设置有能够设置液压千斤顶25的设置座43。具体而言，设置座43以由一对侧板部41自车宽方向两侧覆盖的状态设置于连结板部42的上表面42a。设置座43可与轴梁21一体地成形，也可利用焊接等固定。

设置座43具有能够设置液压千斤顶25的设置面43a，且与板簧9的下表面9c大致平行。此处，设置面43a倾斜的角度与连结板部42的上表面42a倾斜的角度不同。

液压千斤顶25安装在相对于板簧9的下表面9c大致垂直的方向。此处，板簧9的下表面9c因相对于水平面倾斜，故液压千斤顶25也相对于水平面倾斜地设置。

如图2所示，轮重调整系统60概略上由转向架1、及液压千斤顶25构成。液压千斤顶25具有形成有被供给液压油的油室的大致圆筒状的缸体25a、及一部分自缸体25a的上表面突出的活塞25b，活塞25b在轴线方向进行伸缩动作。

在进行轮重调整作业的情形时，作业人员将液压千斤顶25设置于连结板部42中设置的设置座43。设置座43由轴梁21的一对侧板部41自车宽方向两侧覆盖，并且在将液压千斤顶25设置于设置座43时，该液压千斤顶25由轴梁21的一对侧板部41、连结板部42、板簧9、及轴箱本体11包围而配置。因此，在使液压千斤顶25工作时，不会自设置部位脱落。

而且，在板簧9的下表面9c安装有钢制的垫17，该钢制的垫17在与板簧9的接触面侧安装有橡胶板。垫17中包含供活塞25b的上端部嵌入的槽部17a及抵接面17b。垫17在轮重调整作业时在设置液压千斤顶25时被安装。此处，如图2所示，抵接面17b被施以球面加工。由此，即便在液压千斤顶25的上表面与板簧9的下表面9c存在角度差的情形时，也可吸收该误差，可将来自液压千斤顶25的力在相对于板簧9的下表面9c垂直的方向发挥作用。另外，在液压千斤顶25的高度尺寸小于垫17与设置座43之间的尺寸的情形时，也可在缸体25a的下表面与设置座43的设置面43a之间介设具有规定厚度的间隔件构件。

本实施形态中，在轴箱10的弹簧座12与防振橡胶单元33之间预先介设有衬垫组50。另外，衬垫组50也可介设于防振橡胶单元33与承接构件32之间。本实施形态中图示的衬垫组50由包含厚度不同的1个第一衬垫51及2个第二衬垫52的多个衬垫所构成。另外，为了设为适当的轮重值，衬垫的数量或厚度的种类可适当选择。关于衬垫的形状，将在以后进行叙述。

弹簧座12具有供衬垫51、52设置的俯视大致圆形的设置部12a。设置部12a的上表面S与板簧9的下表面9c大致平行，朝向车辆长度方向中央侧而向斜下方倾斜。

而且，弹簧座12中形成有：自设置部12a中央向上方突出的第一突出部12c，以及自车辆长度方向端部向上方突出的第二突出部12d。第一突出部12c为大致圆柱状，插入至形成于防振橡胶单元33的下表面的下侧贯通孔33c。第二突出部12d与设置部12a的突起部分12b邻接，自该突起部分12b向上方突出。第一衬垫51及第二衬垫52卡合在第一突出部12c及第二突出部12d。

承接构件32为俯视大致矩形的形状，对板簧9的车辆长度方向两端部9b进行支持。承接构件32具有底壁部32a、外壁部32b、以及自底壁部32a的下表面向下方突出的突出部32c。突出部32c插入至防振橡胶单元33的上侧贯通孔33d。

接下来，对衬垫51、52的形状等进行说明。

图4（a）是图2所示的第一衬垫51的俯视图。图4（b）是图2所示的第二衬垫52的俯视图。如图4（a）及（b）所示，第一衬垫51及第二衬垫52分别具有受压部51a、52a、第一卡合部51b、52b、第二卡合部51c、52c。受压部51a、52a为接收来自板簧9的负载的部分，其外缘为俯视时将圆的一部分切下所得的大致C字形状。

第一卡合部51b、52b是将受压部51a、52a的外缘的一部分向内方凹陷而成。具体而言，关于第一卡合部51b、52b，是将受压部51a、52a的外缘朝向构成一部分的圆中心P凹陷。第二卡合部51c、52c在第一卡合部51b、52b的相反侧自受压部51a、52a向外方突出，梢端具有凹状的切口部51d、52d。切口部51d、52d的切口宽度设定为与第二突出部12d的车宽方向尺寸相同或稍大。

此处，第一衬垫51与第二衬垫52的厚度不同，并且第一衬垫51的宽度方向尺寸W1小于第二卡合部52c的宽度方向尺寸W2。作业人员使用钳子等工具，握持衬垫的第二卡合部，藉此自车辆长度方向进行衬垫的装卸作业，因第二卡合部的宽度尺寸相应于衬垫的厚度而不同，故容易判别厚度不同的衬垫，从而装卸作业变得容易。

如图3及4所示，若衬垫51、52插入至弹簧座12与防振橡胶单元33之间，则第一卡合部51b、52b与弹簧座12的第一突出部12c卡合，第二卡合部51c、52c与弹簧座12的第二突出部12d卡合。

衬垫51、52的第一卡合部51b、52b与位于弹簧座12中心的第一被卡合部12c卡合，藉此衬垫51、52向车辆长度方向内侧的移位及向车宽方向的移位受到限制。进而，第二卡合部51c、52c卡合在设置于弹簧座12的车辆长度方向外侧的端部的第二被卡合部12d，藉此衬垫51、52向车辆长度方向外侧的移位受到限制。进而，凹状的切口部51d、52d嵌合在第二被卡合部12d，藉此以第一被卡合部12c为中心的旋转移位也受到限制。

图5是表示轴箱10中插入了1块第一衬垫51及2块第二衬垫52的状态的图。如图5所示，厚度较薄的第一衬垫51插入至厚度较厚的第二衬垫52的下侧，由弹簧座12与第二衬垫52夹持。而且，如上述般，第一衬垫51的切口部51d的宽度方向尺寸W1小于第二衬垫52的切口部52d的宽度方向尺寸W2，因而第一衬垫51的第二卡合部51c与第二衬垫52的第二卡合部52c之间形成有阶差部W3。由此，作业人员藉由握持第二卡合部，而可容易地将所需的衬垫拔出。

如以上般构成的转向架1及轮重调整系统中，藉由以下的步骤进行轮重调整。

即，首先，第一步骤中，例如将作为液压千斤顶的上推装置25（参照图2）设置于轴梁21。继而，第二步骤中，使液压千斤顶25工作而将板簧9的下表面9c上推，藉此使承接构件32与防振橡胶单元33之间产生间隙。最后，第三步骤中，将防振橡胶单元33提升，由此轴箱10的弹簧座12与防振橡胶单元33之间产生间隙，因而可插入衬垫51、52，或者可将所插入的衬垫51、52拔出。

如以上般构成的转向架1及轮重调整系统60实现以下的效果。

使用了板簧9的转向架1及具备该转向架1的轮重调整系统60中，在于上下方向与该板簧9相向的轴梁21的上表面21a设置设置座43，该设置座43能够设置液压千斤顶25，轮重调整作业时能够藉由液压千斤顶25将板簧9的下表面9c上推。由此，将板簧9的下表面9c上推，使弹簧座12与防振橡胶单元33之间产生间隙，藉此可装卸用以调整轮重平衡的衬垫51、52。因此，在于具备板簧式的转向架1的铁道车辆的非拆除状态下进行轮重调整作业的情形时，无须将板簧9卸下，从而可提高轮重调整的作业性。

而且，在具备普通的转向架框架的转向架中的轮重调整作业中，相对于1个轴箱需要2个液压千斤顶，而本实施形态中藉由1个液压千斤顶25便能够进行轮重调整作业，因而可提高作业性。

而且，藉由设置座43的设置面43a与板簧9的下表面9c大致平行，而容易将液压千斤顶25在相对于板簧9大致垂直的方向安装。由此，液压千斤顶25引起的按压力容易在相对于板簧9的下表面9c大致垂直的方向赋予，从而与液压千斤顶相对于板簧的下表面倾斜安装的构成相比，可将轮重调整作业时所需的按压力设为最小限度。

而且，设置座43以由轴梁21的一对侧板部41自车辆长度方向及车辆宽度方向两侧覆盖的状态设置于连结板部42的上表面42a。由此，当将液压千斤顶25设置于设置座43时，液压千斤顶25由一对侧板部41、连结板部42、板簧9及轴箱本体11包围而配置，因而可防止液压千斤顶25自轴梁21向外侧的脱落。

侧视时，设置座43的设置面43a倾斜的角度与连结板部42的上表面42a倾斜的角度不同。由此，可独立地进行设置座43的设计与连结板部42的设计，从而可提高设计自由度。

而且，承接构件32固定在防振橡胶单元33，并且在该承接构件32固定有自上方覆盖板簧9的车辆长度方向两端部9b的盖构件34。由此，当液压千斤顶25将板簧9的下表面9c上推时，承接构件32与板簧9一并被向上方上推。其结果，能够在防振橡胶单元33与承接构件32之间产生间隙。其后，藉由将防振橡胶单元33提升，也可在轴箱10的弹簧座12与防振橡胶单元33之间设置用以装卸衬垫的间隙。

而且，厚度互不相同的第一衬垫51及第二衬垫52具有外形互不相同的第二卡合部51c、52c。本实施形态中，第二衬垫52的第二卡合部52c因宽度方向尺寸大于第一衬垫51的第二卡合部51c，故当第一衬垫51与第二衬垫52在弹簧座12与防振橡胶单元33之间层叠时，第一衬垫51的第二卡合部51c与第二衬垫52的第二卡合部52c形成阶差。由此，作业人员可根据该阶差的不同而容易掌握所层叠的多个衬垫51、52的厚度的差异，并且可将所需衬垫的第二卡合部作为抓住部分而容易握持。由此，进行自多个衬垫51、52拔出所需厚度的衬垫的作业等时的作业性提高。

而且，厚度较薄的第一衬垫51夹在厚度较厚的第二衬垫52与轴箱10的弹簧座12之间，因而第一衬垫51的第二卡合部51c不易自轴箱10的第二被卡合部12d脱落，可在实现良好的卡合状态的同时防止第一衬垫51自轴箱10脱落。而且，就相互层叠的第二卡合部51c、52c的外形而言，越上层越大，因而容易握持上层的第二卡合部52c，从而可容易进行自上层依序拔出衬垫51、52的作业。

另外，本发明不限于上述实施形态，可在不脱离本发明的主旨的范围内变更、追加或删除其构成。上述实施形态中，藉由使衬垫51、52的第二卡合部51c、52c的宽度方向尺寸W1、W2互不相同，而使第二卡合部51c、52c的外形不同，但只要为如下形状则不限于该构成，上述形状能够识别出卡合于设置于轴箱10的弹簧座12的第二被卡合部12d时的衬垫51、52的厚度的不同。例如，也可藉由涂装将第二卡合部51c、52c分色。而且，上述实施形态中，设置于轴箱10的弹簧座12的第二被卡合部12d是自设置部12a的车辆长度方向外侧的端部向外方突出，但不限于该构成。例如，第二被卡合部12d也可自设置部12a的车宽方向外侧的端部向外方突出。即，衬垫51、52也可自车宽方向外侧插入至弹簧座12与防振橡胶单元33之间。而且，上推装置25不限于液压千斤顶，也可为气压千斤顶等。而且，实施形态中，衬垫设为厚度不同的2种，也可为2种以上。

符号说明

1 铁道车辆用转向架

4 横梁

5 轮轴

9 板簧

9c 下表面

10 轴箱

21 轴梁

21a 上表面

25 上推装置

30 车身

31 支持构件

32 承接构件

34 盖构件

41 侧板部

42 连结板部

43 设置座

43a 设置面

51 第一衬垫

51a 受压部

51c 第二卡合部（卡合部）

52 第二衬垫

52a 受压部

52c 第二卡合部（卡合部）

60 轮重调整系统。