一种车辆、转向架及其构架的制作方法

本发明涉及车辆转向技术领域，特别是涉及一种转向架及其构架。此外，本发明还涉及一种包括上述转向架的车辆。

背景技术

转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一，车辆上采用转向架之后可以增加车辆的承载重量、提高列车的运行速度，在保证在正常的运行条件下，车体可靠的坐落在转向架上能够缓冲振动，提高列车舒适性。

随着技术的不断进步，高速轨道车辆要求转向架满足高速、重载、轻量化和低噪音等多项性能指标，复合材料构架兼具轻量化、高强度、吸振降噪、纵向刚度大等特点，受到研发人员青睐，成为目前转向架技术研究的热点之一。但传统的复合材料构架扭曲刚度较小，在车辆过弯或线路不平顺时，难以实现车轮轮重的平衡，不利于减小轮重减载率，使得车辆脱轨风险较高，安全性能较低。

因此如何在车辆运行过程中实现轮重的自平衡，以降低车辆脱轨风险、提高安全性能，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种转向架及其构架，其能够在车辆运行过程中实现轮重的自平衡，降低车辆脱轨风险，提高安全性能。本发明的另一目的是提供一种包括上述转向架的车辆。

为解决上述技术问题，本发明提供一种转向架的构架，包括横梁、对称设在所述横梁两端且与所述横梁固定连接的两个连接座，分别由两个所述连接座支撑的两个侧梁组件，以及两个上下排布且用于连接两个所述侧梁组件的扭杆，所述侧梁组件包括两个上下并排设置的侧梁以及用于连接两个所述侧梁的拉杆，两个所述侧梁均纵向延伸且两者反对称设置，所述侧梁的中部均与所述连接座转动连接，所述侧梁的一端用于与轴箱连接，两个所述侧梁位于同一侧的两端部之间均通过所述拉杆铰接，分别位于所述横梁两端且均位于上侧的两个所述侧梁之间通过一个所述扭杆固定相连，分别位于所述横梁两端且均位于下侧的两个所述侧梁之间通过另一个所述扭杆固定相连。

优选地，所述侧梁组件还包括衬套，所述衬套压装固定在所述侧梁中部，所述扭杆的端部穿过所述连接座后固定套接在所述衬套内。

优选地，两个所述扭杆分别设在所述横梁的上下两侧，且相对所述横梁的中心线上下对称设置。

优选地，两个所述连接座之间设有两个平行设置的所述横梁。

优选地，所述侧梁为空心板式结构，所述侧梁的板面上设有多个通孔。

优选地，所述侧梁为复合纤维侧梁；所述衬套为尼龙衬套。

本发明还提供一种转向架，包括轴箱，还包括上述任意一项所述的构架。

本发明还提供一种车辆，包括上述所述的转向架。

本发明提供的转向架及其构架，构架包括横梁、对称设在横梁两端且与所述横梁固定连接的两个连接座，分别由两个连接座支撑的两个侧梁组件，以及两个上下排布且用于连接两个侧梁组件的扭杆，侧梁组件包括两个上下并排设置的侧梁以及用于连接两个侧梁的拉杆，两个侧梁均纵向延伸且两者反对称设置，侧梁的中部均与连接座转动连接，侧梁的一端用于与轴箱连接，两个侧梁位于同一侧的两端部之间均通过拉杆铰接，分别位于横梁两端且均位于上侧的两个侧梁之间通过一个扭杆固定相连，分别位于横梁两端且均位于下侧的两个侧梁之间通过另一个扭杆固定相连。

本发明提供的转向架的构架，任一个侧梁转动时，都会带动扭杆和其余的侧梁发生同步扭转；转向架具体使用时，当车辆过弯或线路不平顺，一侧车轮向上产生位移并引起轮重载荷增加f时，与该车轮对应的侧梁向上运动并带动扭杆顺时针转动，使另一侧的侧梁产生一个向下的力f并传递到对应的车轮上，使该车轮载荷相应增加f，因此本发明提供的转向架的构架能够在车辆运行过程中实现轮重的自平衡，有利于减小轮重减载率，从而能够降低车辆脱轨风险，并提高安全性能。

本发明提供的车辆包括上述转向架及其构架，由于上述转向架及其构架具有上述技术效果，上述车辆也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

图1为本发明所提供的转向架的构架的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供的转向架的构架的一种具体实施方式的俯视图；

图3为图2中a-a向剖视图；

图4为本发明提供的转向架的构架的工作原理示意图；

图5为图4的俯视图。

附图中标记如下：

侧梁组件1、侧梁11、第一侧梁111、第二侧梁112、第三侧梁113、第四侧梁114、轴箱12、拉杆13、衬套14、连接座2、横梁3、扭杆4。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种转向架及其构架，其能够在车辆运行过程中实现轮重的自平衡，降低车辆脱轨风险，提高安全性能。本发明的另一核心是提供一种包括上述转向架的车辆。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图5，图1为本发明所提供的转向架的构架的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的转向架的构架的一种具体实施方式的侧视图；图3为图1中a-a向剖视图；图4为本发明提供的转向架的构架的工作原理示意图；图5为图4的侧视图。

本发明具体实施方式提供的转向架的构架，包括横梁3、对称设在横梁3两端且与横梁3固定连接的两个连接座2，分别由两个连接座2支撑的两个侧梁组件1，以及两个上下排布且用于连接两个侧梁组件1的扭杆4；

其中，连接座2与横梁3具体可以焊接连接，更稳定可靠，当然也可以通过螺栓组固定连接；

侧梁组件1具体包括两个上下并排设置的侧梁11以及用于连接两个侧梁11的拉杆13，两个侧梁11均纵向延伸且两者反对称设置，侧梁11的中部均与连接座2转动连接，侧梁11的一端用于与轴箱12连接，两个侧梁11位于同一侧的两端部之间均通过拉杆13铰接，分别位于横梁3两端且均位于上侧的两个侧梁11之间通过一个扭杆4固定相连，分别位于横梁3两端且均位于下侧的两个侧梁11之间通过另一个扭杆4固定相连。

其中需要说明的是，两个侧梁11位于同一侧的两端部之间均通过拉杆13铰接，具体为拉杆13的两端分别与两个侧梁11位于同一侧的两端部铰接；

另外为方便说明，将侧梁组件1的两个上下并排设置的侧梁11分别记为上侧梁11和下侧梁11，则侧梁组件1的上侧梁11和下侧梁11反对称设置且两者的中部均与连接座2转动连接，上侧梁11和下侧梁11位于同一侧的两端部之间均通过拉杆13铰接，分别位于横梁3两端的两个上侧梁11之间通过一个扭杆4固定相连，两个下侧梁11之间通过另一个扭杆4固定相连，即位于横梁3两端的两个侧梁组件1通过两个扭杆4连接成两对扭转机构，且扭杆4上下排布相互避开扭转空间。

本发明提供的转向架的构架，由于横梁3两侧的侧梁11通过扭杆4固定连接，一侧的两个横梁3通过连杆铰接，则任一个侧梁11转动时，都会带动扭杆4和其余的侧梁11发生同步扭转；转向架具体使用时，左侧侧梁组件1的两个侧梁11通过轴箱12分别与车辆的左前轮和左后轮对应相连，右侧侧梁组件1的两个侧梁11通过轴箱12分别与车辆的右前轮和右后轮对应相连；当车辆过弯或线路不平顺，一侧车轮向上产生位移并引起轮重载荷增加f时，如图示4和图5所示(为方便描述，将组成构架的四个侧梁11分别记为第一侧梁111、第二侧梁112、第三侧梁113、第四侧梁114)，第一侧梁111向上运动并带动扭杆4顺时针转动，使第四侧梁114产生一个向下的力f并传递到车轮上，使该侧的车轮载荷相应增加f；同理当第二侧梁112向上运动并带动扭杆4逆时针转动，则会使第三侧梁113产生一个向下的力f并传递到车轮上，使该侧的车轮载荷相应增加f，因此本发明提供的转向架的构架能够在车辆运行过程中实现轮重的自平衡，有利于减小轮重减载率，从而能够降低车辆脱轨风险，并提高安全性能。

进一步地，本发明具体实施方式提供的转向架的构架，为方便构架的组装，侧梁组件1还可以包括衬套14，衬套14可以压装固定在侧梁11中部，扭杆4的端部穿过连接座2后固定套接在衬套14内。

进一步地，本发明具体实施方式提供的转向架的构架，两个扭杆4优选分别设在横梁3的上下两侧，且相对横梁3的中心线上下对称设置，不仅方便扭杆4的设置，且能够使构架结构上下、左右均对称，可以提高构架的结构稳定性。

进一步地，为提高构架的结构强度，在两个连接座2之间可以设有两个平行设置的横梁3，两个横梁3优选关于扭杆4前后对称设置。

在上述各具体实施方式的基础上，本发明具体实施方式提供的转向架的构架，侧梁11优选为空心板式结构，在侧梁11的板面上设有多个通孔，能够在保证结构强度的前提下减小侧梁11质量，实现构架的轻量化。

进一步地，侧梁11优选采用复合材料侧梁11，具体可以是碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维或是复合型纤维材质，复合材料侧梁11强度高质量轻，且由该侧梁11构成的构架纵向刚度大，能够替代缓冲弹簧，起到吸振降噪的作用；而衬套14具体可以为尼龙衬套14，质量轻，耐磨性好，吸振性好。

除了上述构架，本发明的具体实施方式还提供一种包括轴箱12和上述的构架的转向架，该转向架其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本发明的具体实施方式还提供一种上述转向架的车辆，该车辆其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

在本发明申请文件的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、等指示的方位或关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制

以上对本发明所提供的车辆、转向架及其构架进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。