专利名称：改进铁路车辆转向架翘曲刚度的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及三件式铁路车辆转向架，更具体来说，涉及用于将转向架轴箱爪部的轴承适配器刚性地固定在侧架上以防止轴承轴颈在轴箱爪部开口内角位移的装置，上述角位移会导致轴相对于侧架的角位移，最终导致转向架翘曲。在轴箱爪部开口中锁紧轴承适配器防止角或转动位移可增加转向架的翘曲刚度，同时减少转向架摆动的倾向。另一方面，减小转向架摆动倾向可以改善转向架弯曲能力和高速时转向架的稳定性。
在普通的四轮式转向架中，转向架的几何形状使得轴受到侧架和轴承适配器的限制，因此，在大多数运转条件下使其基本保持相互平行。在直的或弯曲轨道上行驶时，在轴轮组和侧架之最理想的是保持90度即直角关系，否则，就会发生称为翘曲的倾斜状况，这最终可能导致转向架不稳定。翘曲也可以称为“变平行四边形(parallelogramming)”或“变菱形(lezenging)”。翘曲是下述一种状态，即，侧架在运行中保持相互平行，但是一个侧架以周期性方式稍许移向另一侧架的前方。(见
图10)形成翘曲的几个显著因素是在阈值速度以上动态不稳定性(转向架摆动)；造成轴承组件、轴承适配器和侧架之间角位移的轨道输入；或轴承适配器和轴在侧架轴箱爪部开口中的角或转动位移。翘曲也可引起车轮相对于轨道的误对准，这又可引起转向架沿轨道运行时车轮侧向移过路轨。翘曲在弯曲轨道上更为明显，通常提供了形成大攻角的机会，这也有害于转向架的总体弯曲。
过去的研究注意到转向架翘曲(图10的转向架)和转向架摆动之间的显著关系。因此，如果转向架轴可以连续地使其与转向架径向轴线对准，无攻角的可操纵类型的转向架也是如此，这将是理想的。请参阅图5A。但是，对于本发明相关的非可操纵的转向架来说，由于转向架反抗轮轴工作，迫使它们和转向架出现倾斜的即翘曲的状态，因而这种情况是不会出现的。通过弯曲轨道时的倾斜的转向架，如现有技术中那样，出现大的攻角θ，该角是轮缘和轴轨间夹角。请参阅图5B。在可操纵的转向架和易于翘曲的转向架间的良好折衷是图5C所示的转向架，这种转向架基本保持方形即不翘曲，攻角小出现转向架摆动的阈值速度高。
在控制转向架的不稳定性时，提高转向架抵抗翘曲的能力是一个很重要的工作变量，因为转向架摆动是一种连续轮组不稳定性，其中，转向架以一种摆动方式沿轨道摇摆，通常出现车轮侧的横过轮轨的运动。令人意外的是，这意味着甚至当转向架在直轨道上运行时，车轮也会侧向移过轮轨，从而在车轮和轮轨间出现显著的磨损量。因此，应该认识到，转向架摆动不仅浪费大量车头马力及燃料来克服摩擦阻力，而且这种状况也使车体和载荷损伤，例如对于象汽车那样的对振动敏感的载荷。
为了改善在弯曲场合中转向架的翘曲，现有技术的结构将弹性装置夹在轴承适配器和侧架之间作为一种用于保持轮组和侧架相互间基本成直角关系的装置。据说这种装置显著减转向架的误对准，提供了反抗侧向侧架冲击的抗剪刚度，从而协助或保持了侧架和轮组间的直角关系。弹性装置是一种在侧向冲击通过侧架，承梁和车体传递之前用于缓冲侧向冲击的装置。然而本发明是一种完全抑制冲击开始的装置。一种内装现有技术的弹性缓冲装置的侧架结构公开于美国专利第4,674,412号中，该专利转让给伊利诺斯州芝加哥的AMSTED工业公司，即本发明的受让人。虽然这种装置有助于防止在弯轨道中转向架的翘曲，但是，由弯曲力克服的转向架翘曲刚度仍未改变。后来的装置致力于具体限制每个侧架的翘曲，这样的一种装置如美国专利第4,870,914号，该专利也转让给AMSTED公司。在该专利中，一对横撑杆具体地与侧架连接在一起。虽然大大地减少了变平行四边形的趋势，但是，轴承适配器在轴箱切口中的运动仍使转向架在受限制的基础上摇摆，尽管提高了阈值速度。
美国专利第5,450,799号解决与新装配转向架有关的转向架变菱形问题，该专利也被本申请的受让人共同拥有，其中，在侧架之间的不一致的轮距尺寸公差被发现会促成内在的转向架变菱形。在轴的中心线上在每个轴箱爪部垂向壁上增设了定位凸起。该凸起在一定的转向架倾斜条件下作用于轴，迫使轴相对于侧架保持基本“方形”的关系。但是，定位凸起并不限制轴承适配器在轴箱爪部开口中的运动，而这种运动使轴有足够的自由度来引起翘曲。
本发明的目的在于通过使用在侧架轴箱爪部开口锁紧轴承适配器和轴承组件的装置来克服现有技术中遇到的缺陷，通过限制转向架轴改变与侧架的直角关系，从而增加铁路车辆转向架的翘曲刚度。为实现该目的，用于增加翘曲刚度的装置防止了轴承适配器及轴承组件在轴箱爪部开口中的转动位移。由于轴承组件被固定以防在侧架轴箱爪部开口中的转动位移，因而对轴也有同样的作用。轴的有效固定保持了轴与侧架间的直角关系，同时消除了通常导致转向架翘曲的轴的运动。为了保证防止轴的转动位移，本发明的轴承适配器一般制有一对向下伸出的轮档，装入每个轴承适配器的端面。每个轮档有一对腿，其伸过轴承组件的水平中心线，因而捕获了轴承外座圈的相当大的部分。上述延伸部锁紧了轴承适配器，甚至在极端的运转条件下也可防止其在轴箱爪部开口中的转动位移。现有技术的轴承适配器与本发明的轴承适配器的显著区别在于，它们只捕获轴承组件外座圈上象限部分的很小一部分。在某些极端运行条件如遇到弯曲时，现有技术的轴承适配器没有固定适配器使其抵抗各种形式的运动的能力。在上述条件中，所遇到的力可能作用在适配器上，使适配器松弛在轴承组件外座圈上的固定而在其顶部升起。当发生这种升起时，轴承组件和轴已经占据了相对于侧架的倾斜位置。应注意的是，即使轴承适配器已被防止转动位移，上述状态也会出现。然而本发明提供了伸过轴承组件水平中心线的轮档腿，因此，轴承适配器绝无升起的可能。由于这种现象是可导致轴承适配器在轴箱爪部开口中转动位移的最后遗留的运动，因此，转向架轴总是保持与每一侧架的直角关系。因此可以看到，装有本发明的轴承适配器的转向架对变平行四边形和摆动具有更大的结构阻力。也应当说明的是，按照本发明，为了防止轴承适配器的角位移，必须在侧向或纵向上限制轴承适配器在轴箱爪部开口中的运动。这消除了两个方向上的运动。由于为防止轴位移时遇到的力极大，因而本发明的轴承适配器确实地大于一般现有技术的轴承适配器，而较大的表面积可更好地接受和分布应力。
装有本发明的转向架，即使轴被防止相对于侧架的偏摆位移，仍能够充分占据与弯曲轨道半径合理重合的位置。因为转向架具有绕中心板回转能力，所以这是可能的。例如，当开始转弯时轴被防止相对于侧架的偏摆时，因为轴通过侧架将偏摆力传入整个转向架，使转向架绕其自身的中心转动或偏摆，因此转向架仍可转弯。
附图的简要说明图1是装有本发明轴承适配器的一个实施例的铁路车辆转向架的立体图；图2是一侧架的局部剖视图，表示本发明在轴箱切口中的位置；图3是图2所示本发明的顶剖视图；图4是本发明的轴承适配器的侧剖图；图5A是在弯曲轨道上可转向的转向架的示意图，主要表示轮缘和轨道间的零攻角；图5B是带有大的攻角的在弯曲轨道上的倾斜的转向架的示意图；图5C是方转向器的示意图，其显示小的攻角，甚至转向架没有显示可转向的能力；图6是本发明的轴承适配器的立体图；图6A是图6的轴承适配器的立体图，其中，轮档在顶部上方延伸；图7是在轴箱切口中的现有技术的轴承适配器的顶视图；图7A是侧架轴箱切口的局部视图，表示现有技术的轴承适配器；图8是表示本发明第2实施例的局部立体图，其中，适配器被防止纵向移动；图8A是本发明的单式轴承适配器的立体图；图8B是本发明的第二个，单式轴承适配器的立体图；图9是本发明另一实施例的立体图，其中，适配器被防止侧向移动；图9A是侧向受限的，单式轴承适配器的立体图；图9B是侧向受限的，单式轴承适配器的第二实施例的立体图；图10是倾斜的或平行四边形转向架的顶视图，其中，一个侧架在另一个之前。
现参阅图1，图中表示一个使用本发明的铁路车辆转向架。转向架10基本包括侧向间隔开来的第一和第二侧架12，其以平行于转向架纵轴线L的关系设置。每个侧架具有一朝内表面13和一个朝外的表面14，侧架对安装在一对间隔开来的轮组4上。每个轮组4包括一根安装车轮18的轴16和轴承组件25。轴承组件安装在每根轴16的内置和外置轴端15，17上。图4详细表示每个轴承组件通过衬环25A和轴端帽25B固定在轴端17上。轴承本身包括具有外座圈26和内座圈24的滚柱式轴承。内座圈24压向轴端17，使内座圈24随轴端转动，衬环25A和轴端帽25B也随轴端转动。外座圈26相对于轴端17保持静止。如图2中所示的本发明的轴承适配器70安装在侧架和轴承组件25之间。每个侧架包括在每端的轴箱爪部50和限定侧架中截面的承梁开口23。承梁20在每个侧架承梁开口23之间延伸，由弹簧22弹性支承。承梁20借助位于中间的中间板21连接于铁路车辆下侧。
图2详细表示每个侧架端部包括一个轴箱切口50，它由连接于轴箱爪部的顶部30的一垂向前壁28和一垂向后壁29构成。轴箱爪部的顶部30水平设置，使其基本平行于转向架纵轴线L且垂直于每个壁28，29。每个轴箱爪部50的垂向壁28，29和轴箱顶部30形成轴箱爪部的开口35，其用于接纳轮轴16(图1)，使轴16与每个侧架12和轴线L基本呈直角设置。每个轴箱爪部的开口35在爪部区域具有一个相当于侧架13和14之间宽度的侧向尺寸，并具有一个相当于所述前、后壁28，29之间的距离的纵向尺寸。每个轴箱爪部的开口接纳一个本发明的轴承适配器70，其与顶部30连续接触，并借助相对的止推凸起36，38(图3)保持在开口35的中间位置。每个止推凸起在垂向壁28，29的上部整体形成，它们主要用于限制轴承适配器的侧向运动。每人止推凸起还有限制轴承适配器纵向运动范围的次要作用。轴承适配器一般用于固定轴16并将承载力传入轴箱爪部区域。如图3的顶视图所示，本发明的轴承适配器70横向超过每个轴箱爪部开口的侧向范围或宽度，从而向外伸出侧架13和14一个相等的尺寸。当比较本发明的轴承适配器70和图7及图7A所示的现有技术适配器时，可以看出上述伸出相当显著，它发挥两个与保持转向架“方形”有关的重要功能，这两个功能下面马上就要讲到。另外，图2的侧视图也表示本发明的轴承适配器捕获轴的轴承外座圈26的一个相当大的圆周部分。通过比较本发明所捕获的外座圈部分和由图7A所示的现有技术轴承适配器70’所捕获的外座圈部分，可以清楚地理解这一点。当比较图2和图7A时，可以看出，本发明的轴承适配器大得多，它向下伸过轴承组件的垂向中点，标示为水平轴线H。轴线H和相应于轴承组件水平中点的垂向轴线V共同形成四个象限，轴承组件25是以其为中心的。为了讨论方便，外座圈26可被分成上部象限I和II和下部象限III和IV。在描述图7A所示的现有技术适配器有关的外座圈26’时也使用相同的命名，这是由于图7A所示的轴承组件与本说明书的轴承组件相同。从图7A可以看出，现有技术的轴承适配器70’只在上部象限I和II的顶部中包住轴承座圈26’。另一方面，图2显示本发明的轴承适配器70完全占据上部象限I和II，包住外座圈26的大得多的部分，同时适配器的一部分甚至伸入了下部象限III和IV。捕获轴承组件很大的圆周部分是本发明轴承适配器发挥需要的转向架“形成矩形(squring)”功能的关键，这将在下文中解释。如上所述，不管是否正在描述现有技术的轴承适配器或本发明的适配器，轴承组件25的物理尺寸(即长度、外径)是十分相似的。
现在参阅图7和7A，进一步说明本发明的轴承适配器和现有技术的适配器之间的差别。在现有技术的适配器中，一对水平相对的止推凸起36’，38’用于将现有技术轴承适配器70’在侧向和纵向保持在轴箱爪部开口中的基本中间的位置上，一般在止推凸起和轴承适配器之间形成间隙“X”和“Y”。上述间隙受到紧密的控制，使轴承适配器、轴承组件和轴端具有有限的侧向自由度(垂直于纵向L的运动)及纵向自由度。长期正常的工作磨损增加了总自由度，最后，现有技术的适配器具有足够的侧向和纵向自由度以便在轴箱爪部开口中转动位移。转动位移导致轴相对于侧架的偏摆(翘动或扭动)增大，如前所述，转向架轴位移可导致转向架很差的形成矩形的能力。已经发现，如果消除上述至少一个自由度(侧向或纵向)，那么，转向架就可阻止偏斜和摆动。还发现，同时消除侧向和纵向自由度对转向架形成矩形的能力并无改进效果。
在本发明的适配器中，所提供的止推凸起可防止轴承适配器某一方向的位移。例如，如果要消除适配器纵向移动，那么可将止推凸起设置在轴箱爪部的壁上，或者也可将其从壁上卸下，然后装入轴承适配器本身的结构中。内装止推凸起的轴承适配器看起来类似图8C所示的实施例，其中，竖起的凸缘260，280起到与一般止推凸起相同的作用，可限制适配器在侧架12的表面13，14之间的侧向运动。凸缘260，280最好铸成轴承适配器上表面的一个整体部分，当将适配器插入轴箱爪部开口中时，每个凸缘显然应接合侧架表面13，14，有效地将适配器夹在两表面之间。显然，所需侧向自由度依赖于直立的凸缘和侧架表面之间的公差。
图9，9A和9B所示的轴承适配器的实施例用于消除轴承适配器的侧向运动，从对这些适配器的描述可以看出，这些适配器在同箱爪部的壁上或在适配器上不设置止推凸起。图9表示为了消除适配器侧向运动设有一楔装置，在阅读详细说明之后可以理解无需设置止推凸起的原因。由于这种侧向消除结构，适配器尺寸可使轴箱爪部的壁起到止推凸起的作用，以便限制纵向运动，因而无需设置止推凸起。
如上所述，消除轴承适配器的侧向或纵向自由度将消除导致转向架翘动的旋转运动。在图6所示的本发明的一种形式中，设有用于锁紧轴承适配器70以防止在轴箱爪部开口中转动位移的装置，可消除适配器的纵向运动。这是通过在每个轴承适配器本体73的内置侧面和外置侧面71，72上设置侧向延伸部而实现的，侧向延伸部在本说明书中称为轮档100，110，其用于紧固滚柱轴承的外座圈，从而形成用于防止每个轮档纵向位移的装置。需要提到的是，对于所有描述的实施例来说，轴承适配器本体73在物理尺寸和形状上与现有技术的轴承适配器十分相似。现参阅图2和3，防止每个轮档的纵向位移是通过将每个轴承适配器轮档插在每个侧架表面13，14上的前止块150和后止块160之间而实现的。每个防止纵向位移的装置(止动器)将整个轴承适配器70(本体73和轮档100，110)在纵向上锁紧在轴箱爪部开35口，因此完全消除了轴承适配器的转动位置。为了保证运转造成的零件磨损不致影响防止纵向位移的装置的性能，在轮档和止块间装有用于保持其间连续刚性接触的附加装置。现在详细描述三个构成本发明的零件，即，轴承适配器轮档、用于防止轴承适配器位移的装置和用于保持连续刚性接触的装置。
为了清楚地限定本发明，本发明的包括内置和外置轮档100，110的部分在图6中表示为安装于(通常是通过沿接缝的焊接)轴承适配器本体73的分离的零件，不过，应当强调的是，最好是将轮档100，110和轴承适配器本体73铸成单一和整体的铸钢轴承适配器，如图8所示。下面将讲到的轴承适配器实施例也具有与止动器(用于防止位移的装置)一起使用的轮档100，110和楔170(用于保持连续刚性接触的装置)以便在工作中将每个轴承适配器70、轴承组件25和轴16锁紧在轴箱爪部开口35中，使轴端15，17都不能在纵向上移动。图3基本表示本发明的单件轴承适配器，其中，与图8A和图8B中一样，轮档部分是与轴承适配器本体73整体形成的。
由于内置和外置轮档100，110在尺寸和范围上是镜象的，并且由于用在转向架上的所有轴承适配器也是互为镜象的，因而只详细描述一个轴承适配器及一组轮档。另外，对外置轮档的描述同样适用于内置轮档。如前所述，每个轮档一般完成转向架的形成矩形功能，防止轴承适配器的转动位移，因而保持每根轴处于相对于两侧架的需要的直角关系。为了保证在最初装配以后转向架适当的矩形性，转向架的每个侧架必须具有精确的轮档至轮档的纵向尺寸，因为否则的话，其配对侧架，一根或两根轴就可能相对于构成转向架的每个侧架被固定在稍许翘起或倾斜的位置上。假如发生这种情形，未保持直角关系的轴，即使当在直轨道上行驶时也会使转向架产生抗力。
现参阅图2和6，详述本发明的轴承适配器的基本特征，但是这种描述同样适用于图8和9所示的整体式铸造变型。如图所示，轴承适配器70的外置轮档110是具有前腿115、后腿120和顶部130的实心件，前腿115带有拱形内表面114，后腿120带有拱形内表面119，顶部130也带有拱形内表面129。在每个轮档100，110上的这些拱形内表面连同适配器本体73的拱形底面75，共同延伸从而限定了一个在轴承适配器70中的腔135，其用于安装轴承组件25。图6A表示腔135具有一个纵向尺寸135L和一个侧向尺寸即宽度135W。图6表示圆筒形轴承组件25和插在其中的轴端17。腔135可看成基本呈半圆筒形，其侧向穿过整个轴承适配器70，这是由于每个内置和外置轮档100，110的敞开下部基本呈U形，构成腔的下界。
本发明的所有轴承适配器的实施例都包括三个重要零件，即，本体、内置轮档和外置轮档。作为一对的内置和外置轮档，其结构稍有不同，这取决于轴承适配器被防止纵向还是侧向位移。所有被防止纵向位移的轴承适配器具有在每个内置和外置轮档上的前、后轮档腿115，120，其基本是垂向平面的，带有外侧面116和121。在每个轮档上的顶部30具有一个水平设置的平顶面131，其最好与适配器本体73的顶面74共同延伸。在图8-8B中和9-9B所示整体式轴承适配器实施例中，如图所示，每个轮档顶部的顶面131是与每个适配器本体70的顶面73T整体形成的，因而形成一个单一的，共同延伸的轴承适配器顶面74。另外，图8A-8B实施例表明，在纵向受限的轴承适配器中，在横过轴承适配器顶面74的侧向可设置一个冠部，使每个表面包括一个稍许凹陷的区域76。上述冠部使每个侧架具有在绕侧架纵向中心线的方向上稍许摇动的能力，这有助于转向架隔离某些指向转向架的侧向冲击。防止侧向位移的轴承适配器通常不设冠状顶面，这是由于用于防止位移的装置可消除所有侧向的运动。
不尽轴承适配器消除的是侧向还是纵向运动，适配器一装在轴箱爪部开35口，本体73的顶面73T将接触轴箱爪部顶部30，而每个轮档100，110上的顶面131将设置得使其确实处于轴箱爪部开口35之外，具其基本平行且设置于与轴箱爪部顶部30相同的水平面。当本发明的轴承适配器是制成而不是铸成单件时，上述关系稍有变化。
本发明的制成的变形示于图2和图6中，它是可防止纵向位移类型的。在每个轮档100，110上，顶部的顶面131设置得低于适配器本体顶面73T，不过，在制造时使其顶面与本体顶面73T共同延伸，或者它们可设置得高于顶面73T。当将图示变型安装在轴箱爪部开35口中时，本体73的顶面73T与轴箱爪部的顶部30相接触，而每个轮档100，110的顶面131位于轴箱爪部开口35之外，而且设置得使其基本平行于轴箱顶部30，不过其并不位于与顶部30相同的水平面上。如果轴承适配器制得使轮档的顶面低于适配器本体的顶面73T，那么，本体73的外置表面71，72将接受一条焊料线，如图6所示，以便将轮档固定在本体上。如果轴承适配器制得如图6A所示，其中，轮档安装在本体上，使顶面131高于适配器本体顶面73T，那么，焊料线将沿着顶面73T和轮档侧面133的交线设置。图6A所示制成的轴承适配器只是当轴箱爪部未铸止推凸起时才专门使用的，如前所述，如果本发明的轴承适配器是消除纵向位移类型的，那么，轴承适配器的侧向位移仍必须通过某种设在轴箱爪部上或设在适配器本身上的装置加以限制，不然，侧架可能最后脱离适配器顶部而工作。图6A的轴承适配器将每个轮档100，110的直立顶部130用作限制适配器在轴箱爪部开口中侧向运动的装置。显然，当将适配器插入轴箱爪部时，侧架的内置和外置表面13，14将与每个轮档的侧面133接触，从而限制轴承适配器的侧向运动。
前述的轴承适配器的腔135具有一个基本呈幸圆筒形的形状，腔135的尺寸最好使轴承组件的外座圈26固牢地配合在其中。如图2和6所示，所有适配器在腿115和120上设有各自的内表面114，119，其在沿轴承水平轴线H的相对的点47和49处与外座圈26相切。由于轴承组件25具有包括轴承组件外座圈26的圆筒形体，因而座圈限定了一个轴承组件外径。该外径指示腔135的尺寸。因此，腔135显然限定一个第二直径，其尺寸大约比轴承组件25的外座圈直径大0.05英寸(最大)，或近似等于在沿水平轴线H的切点47，49处，轮档内表面114，119之间的距离。如前所述，本发明的主要目的之一是使每个轮档的腿115，120向下至少伸至切点47，49附近区域，以便使轴承组件25的外座圈26的很大部分被每个轴承适配器包住。已经发现，每个轮档腿最好设有超出切点47，49的延伸部115A，120A，使适配器完全锁紧在轴箱爪部开口中，从而保证防止轴承组件和轴摆动或旋转运动。每个腿的延伸部115A，120A最好应伸过切点47，49一个大约为轴承组件外径十六分之一的量，或一个大约为切点47和49之间距离的十六分之一的量。如果腿只延伸至一个稍高于切点47，49的点，那么，轴承适配器70仍具有在某极端的工作条件中在轴承组件外座圈26的顶部升起的固有能力。从前面的描述可以看出，如果轴承适配器在轴承组件顶部升起，那么，轴就已经在轴箱爪部开口中位移或摆动，转向架严重翘曲。对于轮档腿延伸部如何可防止轴承适配器升起的理解可以通过这种现象在图7A的现有技术的适配器中出现的说明而得出。如图7A所示，轴承适配器沿外座圈26’向下只延伸至接触点C。(为了强调轮档115，120的作用，及其延伸部具有防止这种现象的作用，在图2所示的本发明轴承适配器上也画出了上述接触点)。转向架的任何倾斜状态如弯曲，一般会使轴承组件25纵向地在接触点C作用在现有技术的适配器上。如果使轴位移的力很严重，那么在发生弯曲时，现有技术的轴承适配器70’不会固定并容纳轴承组件25，并使轴保持与侧架的所需的直角关系，这是由于适配器只捕获轴承组件外座圈上部象限很小的一部分的缘故。因此，在现有技术的适配器上，在接触点C以下显然没有防止轴承组件25’和轴端转动的装置。轴将暂时留在那个位置上，适配器接触点C在外座圈26’的顶部，直至当再次遇到直轨道时轴和轴承组件才返回其正常运转位置。当转向架再次遇到直轨道时，现有技术的适配器再次横过外座圈而转下，并再次接合轴承组件的上象限部分。
在本发明中，只有当每个轴承适配器轮档腿不向下伸过轴承组件水平轴线H和切点47，49时才存在可能升起的状态。这就是说，在严重状态下，只要腿115和120只伸近甚至伸至切点47，49，升起现象就仍可能在本发明结构的轴承适配器上发生。在实践中已经发现，延伸部超过轴线H越长，适配器转动因而升起的可能性就越小。但是，如果这些延伸部制造得太长，也会使轴承适配器的安装更为困难。这就是延伸部115A和120A最好应为轴承外径的大约十六分之一的原因。另外，轮档腿延伸部115A，120A最好制得使其向下伸过点47，49，而不是随着外座圈弯曲，从而进一步方便适配器在轴承上的安装。另外，最好使每个轮档的内侧面(114，119，129)尽可能紧密地配合座圈26，已经发现，0.005英寸的公差可使适配器紧配合，但卸下时并不困难。还应注意，同一公差应在相切接触点47，49保持，腿延伸部115A，120A一旦被遇到，上述分离公差显然应变得较大，因为延伸部不再追随座圈26的弯曲。已经肯定在腿延伸部上的这个附加分离公差对形成轴的纵向位移并无作用或影响。
还应描述分离距离Z，在图6中存在于轴承组件外座圈26和每个轮档的拱形底面114，119和129之间。从图4可以看出，在外座圈26和在每个轮档腿上的轮档内侧面129，114和119之间实际并没有分离距离Z。但是，由该图是轴向沿图6所示的轴承适配器取截取的横剖图，可以看出，每个轮档100，110具有一个总宽度W，其中，如上所述，实际只有该宽度的一部分P包住轴承组件外座圈26的外周，在表面P和座圈26之间并没有预期的分离。由于表面P并不显著，已经发现，具有相当于部分P的宽度的轮档可以防止轴端位移。但是，在试验中发现，这种宽度的轮档具有加速的磨损寿命。已经认识到，当每个轮档具有宽度W而不是P时，在轮档处的轴承适配器磨损寿命可显著增加，通常以定期的转向架保养来替代更换，但更重要的是，增大的轮档宽度也为安装防止轴承组件位移的装置提供了所需的表面积，这一点将在下文描述。为了充分增加轴承适配器磨损寿命使其相应于定期的转向架保养，已经发现，轮档宽度W应该至少是部分P宽度的四倍。由于轮档宽度要求意味着每个轮档伸过滚柱轴承本身，设置每个轮档时必须使轴端帽25B和垫环25A保持自由地随轴端17转动地工作。从图4还可看出，帽25B和衬环25A的横截面直径都不大于滚柱轴承外座圈26的横截面直径。因此，当轮档内侧面114，119和129被机加工以便与外座圈26相配合时，除止推凸缘T外轮档的整个宽度W被切掉，从而自动形成公差以保证合理地操纵衬环25A和帽25B。在图4中也可看到内置和外置的止推凸缘T，它们并没有防止轴承组件纵向位移的作用，它们被加工在适配器本体中，目的是将轴承适配器侧向固定在轴承组件上。如果不设置它们的话，就没有东西能使轴承适配器和轴承组件保持其配合关系，轴箱爪部的壁用于侧向固定适配器，而端帽和衬环侧向固定轴承。
现参阅图2，3和8详细描述防止轴承适配器纵向位移的装置，如图所示，该装置主要作用于轴承适配器的轮档。由于防止侧向位移的装置与防止纵向位移的装置具有微妙的结构和工作上的差别，下面将单独详述防止轴承适配器侧向位移的装置。防止位移的装置的目的是有效锁紧整个轴承适配器，防止其在轴箱爪部开口中的纵向位移或运动，这又可防止轴承适配器的可导致转向器翘曲的转动位移。如果不设置这种装置，轴承适配器最初的尺寸和安装使其在轴箱爪部开口中几乎不能或根本不能运动，那么，在适配器上的工作应力很快就会形成足够的工作松弛，使适配器可在轴箱爪部开口中作转动位移。但是从下文中可以看出，除了防止纵向位移的装置以外，也设有一个简单的装置，其用于保证在轴承适配器和防止纵向位移的装置之间连续记者刚性接触。这个第二个装置将连续地消除因磨损造成的系统中的松弛。
根据消除轴承适配器的转动位移的目的，在每个侧架表面13，14上设置一对前、后侧架止动器150，160形式的，用于防止轴承适配器纵向运动的装置。止动器150，160共同防止轴在轴箱爪部开口35中的纵向运动，甚至当遇到倾斜条件时也是这样。如图3所示，在每个轴箱爪部50，在每个内置和外置表面13，14上有一组前、后止动器。如图8所示，止动器最好作为侧架一部分整体铸成，但是它们也可首先制造或铸成分离零件，然后再通过焊接或其它适当的手段安装在侧架上。图2和3是这种制成的变型的实例，其中，每个前、后止动器150，160的内侧面153，163抵靠侧架的内置和外置表面13，14，然后焊接在侧架表面上。由于极大的力作用在轴和轴箱爪部上，因而不推荐螺栓固定的方法。不管如何安装在侧架上，后止动器160的定位要使前表面160与有关轴箱爪部的后壁29共同延伸。当将轴承适配器70和轴端15，17装配在轴箱爪部开口35中时，后止动器160的前表面161将几乎与轮档后腿120的外侧面121抵靠接触。另一方面，前止动器150在后表面152和轮档前腿115的外侧面116之间设有显著的公差以便接纳楔170，如图3所示。另外，图2表示成锐角且与楔170的表面互补的前止动器后表面152。楔170是本发明的一个简单装置的一个零件，其用于保持止动器和轴承适配器轮档之间的连续刚性接触。没有这种装置，止动器和轴承适配器轮档之间的磨损最终将造成零件的松弛，从而使轴承适配器转动并使转向架翘曲。
图2和3也表示至少一个限制销180纵向地从前止动器150伸出，从而形成用于保持刚性接触的装置的第二个零件。限制销180与楔170配合工作，侧向在楔室190中限制楔170，从而保证在轮档腿和止动器之间形成连续接触。否则的话，如果不设置限制装置，楔将最终侧向从楔室190移动，脱离与止动器和轮档的接触。楔室190最清楚地表示在图3中，在侧架12的内置侧面，楔170已被卸除，可清除地看到楔室190，它被限定为一个由前止动器150、轴承适配器轮档前腿115、销(一个或多个)180和侧轲的有关表面(在本例中是内置表面113)所界定的敞口区域。作为使用多个限制销的替代方案，可以在前止动器150上铸成突伸的限制凸缘(未画出)。无论如何，楔170最好形成基本为三角形的形状，它包括一个底部172(在本例中为水平的)、一个垂向侧面174和一个锐角倾面176。楔170的具体宽度基本等于楔室190的宽度。这样，在楔170、销180和表面13之间的公差很小。小公差使楔易于装配入楔室。前止动器150的后表面152应该具有一个与楔170上的表面176互补的锐角面，从而使每个轴箱爪部开口的每个内置和外置侧只需要一个楔。同样重要的是使后表面152与垂向轴线V形成一个不大于5°的角，从而使楔170当系统磨损时易于靠重力下降。最好使这个角小的理由是，如果这个角过大，当楔170受到作用时将具有易于脱出它在止动器和轮档之间位置的倾向。显然，用于保持连续刚性接触的装置能够使轴承适配器在侧架上的装、卸简便而迅速。
图8A和8B中表示出两种改进型的用于保持刚性接触的装置。图8表示内装图8A的轴承适配器的轴箱爪部，其要求前、后止动器150，160的内侧面153。163铸成侧架12的一部分。前止动器的后表面152象后止动器160的前表面161一样，是平面的。在图8B的轴承适配器中，每个内置和外置轴承适配器轮档具有前腿115，它包括夹在直立的内置和外置凸缘215，220之间的锐角外侧面116。如图8所示，当图8B的轴承适配器装配在轴箱爪部开 35中时，前止动器150和前腿115上的直立凸缘215，220共同形成楔室190，它防止楔170侧向运动和脱出。还应指出，每个斜面116与楔170上的斜面176互补，垂向侧面174对着平的后表面152，楔170将严格按上面的描述发挥作用。
在图8A的轴承适配器中，在内置和外置的轮档100，110上的前腿115具有垂向的平面的外侧面116，夹在直立的凸缘215，220之间。如果图8A的轴承适配器插在图8的轴箱爪部区域内，那么，每个前止动器150将形成有一个锐角的后表面152(未画出)，它将与适配器上的直立凸缘215，220配合工作，从而形成一个楔室190，用于在其中保持三角形的楔170。该楔室与图8所示相似，不同之处在于，与楔上的斜面176相互作用的斜面将位于止动器上，而不是在适配器上。这使轴承适配器的布置类似于图2和3所示的情况。在这一点上，楔的垂向侧面174与前腿115上的垂向外侧面116成相对的关系，而楔的斜面176将对着前止动器150上的锐角后面152。象前述实施例一样，楔上的斜面176与前止动器上的斜后面152互补，其具有前述楔170的全部优点。
上述任何实施例也可以包括一个用于防止楔插入楔室后从其中垂向向上脱出的装置250，通常是一个销或螺栓，它将安装在楔的与底部172相反的那一端。如图8所示，为了容纳螺栓或销，设有一个预先钻好的螺纹孔。重要的是不要使螺栓穿过整个楔，否则它就会干涉楔在楔室内的下降。
现参阅图9，9A和9B描述本发明的，防止侧向位移的轴承适配器。这个系统基本在工作上和在结构上相当于防止纵向位移的系统，不同之处在于，一些关键零件布置成相对于纵轴线L侧向地工作，而不纵向地工作。由于纵向系统的零件与侧向系统的是通用的，在描述侧向系统时相同的零件将使用相同标号。另外，将描述单件式轴承适配器，但是显然也可以制造装入轴承适配器的轮档。
从图9开始可以看出，这种轴承适配器也包括内置和外置的轮档100，110，它们在工作中防止轴承适配器在轴箱爪部开口中的位移，但是，是在侧向上。象前述各轴承适配器一样，图9，9A和9B所示的轴承适配器与用于防止轴承适配器位移的装置配合工作，上述防止轴承适配器位移的装置的形式是在侧架内置和外置表面13，14上的一组前、后止动器150，160。每个止动器同时作用在每个内置和外置轮档100，110上，使每个轴承适配器70、轴承组件25和每个轴端15，17不能侧向位移。在每个侧架轴箱爪部区域的内置和外置止动器150，160，甚至当转向架遇到倾斜状态时也可防止转向架轴在每个轴箱爪部开口中的各种运动。每个内置和外置前、后止动器最好作为侧架的整体部分铸出，不过也可以铸成分离件，以便通过焊接或其它适当的手段安装在侧架上。不管它们是如何装在侧架上，所有前、后止动器150，160的位置应使每个止动器上的有关表面与轴箱爪部的前臂或后壁28，29共同延伸。这与防止纵向位移的轴承适配器不同，在防止纵向位移的轴承适配器中只有后止动器与轴箱爪部后壁共同延伸。所谓共同延伸的意思是每个前止动器150具有一个与限定轴箱爪部前壁28的平面对准的后表面152，而每个后止动器160具有一个与限定轴箱后壁29的平面对准的前表面161。(图9只画出与后止动器160和后壁29有关的共同延伸的状态)。当轴承适配器70和轴端15，17装配入轴箱爪部开口时，在侧架12内置侧面上的前、后止动器150，160的外置侧面154，164将几乎与轮档100上前、后腿115，120的有关前、后内侧面117，123抵靠接触(只可看见前止动器)。另一方面，在侧架12外侧面上的前、后止动器150，160各设置在有关外置侧面154，164和轮档110上前、后腿115，120上的有关内侧面117，123之间的相当大的公差，该公差形成装纳楔170的楔室190。与前述情况相同，楔170用作在轴承适配器腿115，120和止动器150，160之间形成连续刚性接触的装置，并且应制得使其在系统磨损时易于靠重力下降。
如图9A所示，在每个轴承适配器的外置轮档110上的有关前腿115和后腿120上的内侧面117，123呈锐角，与楔170上的斜面176互补。这样，当楔170插入楔室190时，整人轴承适配器通过楔的作用在粗线箭头的侧向上被拉动。当发生这种情形时，轴承适配器的内置轮档100上的前、后腿115，120的内侧面117，123将被拉成与侧架12的内置侧面上的有关前、后止动器150，160紧密抵靠接触的状态。那时，在系统中将没有侧向松弛，轴承适配器将有效地锁紧在轴箱爪部开口中。重要的是使外置轮档110上的轮档腿内侧面偏离垂向轴线V小于5°，使楔170在系统磨损时可容易地靠重力下降。如果该角度太大，楔170在受到作用时将具有易于从其在止动器和轮档之间的位置脱出的倾向。另外，在图9A和9B的实施例中，用于保持连续刚性接触的装置(楔170)显然将只与每个轴承适配器上的外置轮档110相关，因此，有可能从每个侧架的轨道侧实行快速的检查和安装。图9B所示的轴承适配器与图9A所示的区别只是与每个轴承适配器的外置轮档110的表面117，123有关，其中，上述表面制成垂向的而不是倾斜的平面。虽然在图中未画出，但是，当将图9B的适配器插在轴箱爪部开口中时，相应于外置轮档110的前、后止动器将具有与楔170上的斜面176互补的斜面154，164。这就是说，每个楔170将具有与适配器70上的平面的内表面117或123成相对的关系的一个垂向的侧面174，每个楔170将按照上面的描述发挥作用。
在图9所述各实施例中，在外置轮档110上的前、后腿115，120，其内表面117，123夹在每个腿上的直立凸缘215，220之间。侧架12外置侧面上的每个前、后止动器150，160，连同直立凸缘215，220和表面117，123共同形成当适配器插入轴箱爪部开口时用于容纳三角形楔170的楔室190。当使用图9A的适配器时，表面117，123是倾斜的，它们与楔上的倾斜的和互补的表面176相互作用。当使用图90的适配器时，与楔的斜面互补的斜面则位于有关止动器150，160而不是位于适配器轮档腿上。另外，楔的垂向侧面174将与有关前或后腿115，120上的平面的垂向内表面117，123成相对的关系。
象前述各实施例一样，上述图9的任何实施例也可包括一个防止楔一旦插入楔室后从其中垂向升起脱出的装置250，它将与装在楔的与底部172相反的那一端上。如图9所示，为了容纳螺栓或销，设有一个预钻的螺纹孔。重要的是不使螺栓伸过整个楔，否则，它就会干涉楔在楔室中的下降。
如前所述，本发明的主要目的是防止轴承适配器在轴箱爪部开口中的转动位移，因此，除楔以外的其它装置也可用来固定轴承适配器，以防侧向运动。虽然可以采用将每个轮档用螺栓固定或焊接在前、后止动器上的方式，但是，两种方式对于楔装置都是不适宜的，这是由于该装置简单、易于折卸和成本较低。还应认识到，每个用于将轴承适配器固定在侧架上的装置(轮档和止动器)在防止轴在轴箱爪部开口中位移的过程中也顺带起到将作用在轴承适配器上的极大的力分布到侧架上的作用。为了更均匀地将力分布到较大的表面积上，设置大的前、后止动器和轮档，从而可减小轴承适配器和止动器的磨损率。
上面的描述清楚和完整地描述了本发明，可以对其作各种变化而并不超出本发明的范围。
权利要求
1.一种改进的铁路车辆转向架，它具有一个第一侧架和一个第二侧架，每个侧架具有一内置表面、一外置表面、一个带有第一轴箱爪部的第一端、一个带有第二轴箱爪部的第二端和一个两者之间的中截面，每个所述第一和第二轴箱爪部具有相应于所述侧架内置和外置表面的内置和外置侧面，每个所述侧架相互侧向间隔开来，且沿一纵轴线设置，每个第一和第二轴箱爪部由一垂向前壁、一垂向后壁和一个连接所述前、后壁的水平设置的轴箱顶部构成，从而在每个所述侧架上限定了各自的第一和第二轴箱爪部开口，每个所述轴箱爪部开口具有一侧向尺寸和一纵向尺寸，其中，所述纵向尺寸基本相应于所述前壁和所述后壁之间的距离，所述侧向尺寸基本相应于所述侧架内置和外置表面之间的宽度，一横向设置的承梁在每个所述侧架中截面上在所述侧架之间延伸，一根第一轴和一根第二轴，所述第一轴和第二轴在纵向上相互间隔开来并横跨在所述侧架之间，所述轴基本相互平行，每根所述第一和第二轴各具有内置和外置端，各自的轴承组件装在其上，每个所述轴箱爪部开口容纳一个所述轴承组件和一个所述轴端，每个所述轴承组件具有一个基本圆筒形体，它是由以所述组件的水平和垂向轴线为中心的外座圈构成的，从而限定了轴承组件的上、下象限部分，所述垂向轴线穿过所述轴承组件的纵向中点，所述水平轴线穿过所述轴承组件的垂向中点，所述圆筒形体形成一个基本呈圆形的轴承组件横截面，它在所述水平轴线上有第一直径，多个车轮轴承适配器，其中，每个所述轴箱爪部开口容纳一个轴承适配器，每个轴承适配器具有一个由拱形底面、顶面、内置侧面和外置侧面构成的本体，在每个轴承适配器本体上的所述顶面与一个所述轴箱顶部接触，每个所述适配器本体的所述拱形底面连接一有关轴承组件外座圈，其特征在于设有用于将每个所述轴承适配器锁紧在有关的所述轴箱爪部开口中的装置，以便防止轴承适配器在所述轴箱爪部开口中的转动位移，同时保持每根所述轴端与每个所述侧架的基本成直角的关系，从而增加转向架的翘曲刚性。
2.如权利要求1所述的铁路车辆转向架，其特征在于所述装置通过消除轴承适配器在所述轴箱爪部开口中的纵向或侧向运动之一的方式来防止轴承适配器的转动位移。
3.如权利要求2所述的铁路车辆转向架，其特征在于所述用于锁紧每个所述轴承适配器的装置包括一个内置和一个外置轴承适配器轮档和用于同时防止每个所述轮档位移的装置，每个所述内置和外置轮档从所述轴承适配器内置和外置侧向下伸出，每个所述内置和外置轴承适配器轮档具有一前腿、一后腿和一连接所述腿的顶部，所述顶部和每个所述腿具有拱形内表面，其与所述本体的所述拱形底面共同限定一个安装轴承组件的腔，所述腔基本呈半圆筒形并具有一个第二直径，当所述组件装在所述腔中时，所述第二直径基本与所述轴承组件的所述水平轴线共同延伸，在每个所述轴箱爪部开口上的所述内置和外置轴承适配器轮档包住装在所述轴箱爪部开口中的所述轴承组件的所述外座圈。
4.如权利要求3所述的铁路车辆转向架，其特征在于所述轴承组件外座圈的所述第一直径大致等于所述安装轴承组件的腔的所述第二直径，以便将所述轴承组件配合在所述腔中，所述每个内置和外置轮档的所述前、后腿在所述轴承组件装在所述腔中之后接触所述轴承组件外座圈，所述接触形成了接触点的一个内置和外置组。
5.如权利要求4所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置轮档的前、后腿伸过所述轴承组件的所述水平轴线一个基本相同的量。
6.如权利要求5所述的铁路车辆转向架，其特征在于所述前、后腿伸过所述水平轴线的量大约为所述轴承组件外座圈的所述第一直径的十六分之一。
7.如权利要求6所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置轴承适配器轮档具有一个基本呈U形的形状，是由所述前腿、后腿和顶部相互连接形成的，每个所述前、后腿和顶部具有一外侧面，每个所述前、后腿的外侧面基本垂直于所述轴箱爪部的顶部，并与所述用于防止位移的装置形成面对关系，所述顶部的所述外侧面基本平行于所述轴箱爪部如顶部，每个所述前、后腿具有一个基本相等比例的垂向尺寸。
8.如权利要求7所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置的用于防止位移的装置包括在每个所述轴箱爪部的前止动器和后止动器，每个所述前止动器和后止动器具有一前表面，一后表面，一内侧面和一外侧面，在所述内置和外置止动器的每个所述内侧面连接于所述侧架内置和外置表面之一，在各轴箱爪部的所述前止动器与所述轴箱爪部前壁共同相关，且在同一轴箱爪部的所述后止动器与所述轴箱爪部的后壁共同相关，所述前止动器间接接触装在其中的所述轴承适配器，所述后止动器直接接触装在其中的同一轴承适配器。
9.如权利要求8所述的铁路车辆转向架，其特征在于在每个所述轴箱爪部的每个所述内置和外置轮档借助所述轴箱爪部开口的所述宽度被相互侧向位移。
10.如权利要求9所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述用于防止位移的装置还包括用于保持每个所述轴承适配器轮档和每个前、后止动器之间连续刚性接触的内置和外置的装置，该装置夹在所述每个前止动器和每个所述前置和后置轮档之间。
11.如权利要求10所述的铁路车辆转向架，其特征在于所述用于保持刚性接触的内置和外置的装置包括一个楔和一个楔锁定装置，所述楔锁定装置包括至少一个从所述前止动器的所述后表面纵向伸出的销，以便防止所述楔侧向位移，所述楔具有一个由底部、连接于所述底部的基本垂直的侧面和一斜面构成的基本呈三角形的形状，所述斜面从所述底部介向所述垂直的侧面。
12.如权利要求11所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置的后止动器的所述前表面与所述轴箱爪部的后壁共同延伸，每个所述内置和外置前止动器的所述后表面从所述轴箱爪部的前壁纵向偏置，所述偏置形成一个安装所述楔的楔室，所述楔室被限定为一个由所述侧架的内置和外置表面之一，所述楔锁定装置、所述前止动器的所述后表面和所述轮档的所述前腿的所述外侧面界定的敞口区域。
13.如权利要求12所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置前止动器的所述后表面以一锐角倾斜，所述倾斜后表面与所述楔的所述斜面互补。
14.如权利要求10所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述用于保持刚性接触的内置和外置的装置包括一个楔和一个楔锁紧装置，所述楔锁紧装置包括从每个所述内置和外置轮档的每个所述前腿的所述外侧面突起的垂向设置的内置和外置凸缘，所述楔锁紧装置防止所述楔侧向位移，所述楔具备一个由一底部、一个连接于所述底部的基本垂向的侧面和一个斜面构成的基本呈三角形的形状，所述斜向从所述底部伸向所述垂向侧面。
15.如权利要求14所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置的后止动器的所述前表面与所述轴箱爪部的后壁共同延伸，每个所述内置和外置的前止动器的所述后表面从所述轴箱爪部的前壁纵向上偏置，所述偏置形成内装所述楔的楔室，所述楔室被限定为一个由所述前止动器的所述后表面，所述轮档的所述前腿的所述外侧面和每个所述垂向设置的内置和外置凸缘所界定的敞口区域。
16.如权利要求15所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置前止动器的所述后表面是平面的，每个所述轮档的所述内置和外置的前腿的所述外侧面在所述垂向设置的凸缘之间是倾斜的，所述倾斜的表面与所述楔的所述斜面互补。
17.如权利要求16所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置的前止动器的所述后表面以锐角倾斜，所述内置和外置的轮档的每个所述前腿上的所述外侧面在所述垂向设置的凸缘之间是平面的。
18.如权利要求16所述的轴承适配器，其特征在于每个所述内置和外置的轮档与所述本体部分是整体形成的。
19.如权利要求17所述的轴承适配器，其特征在于每个所述内置和外置的轮档与所述本体部分是整体形成的。
20.如权利要求9所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述用于防止位移的装置还包括一个用于保持在每个所述轴承适配器的轮档和在所述侧架的所述外置侧面上的每个前、后止动器之间连续刚性接触的前、后装置，所述装置夹在每个所述前、后止动器和每个所述外置轮档之间。
21.如权利要求20所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述用于保持刚性接触的内置和外置的装置包括一个楔和一个楔锁紧装置，所述楔锁紧装置包括从每个所述外置轮档的每个所述前、后腿的所述内侧面突起的垂向设置的前、后凸缘，所述楔锁紧装置防止所述楔的纵向位移，所述楔具有一个由一底部、一个连接于所述底部的基本垂向的侧面和一个斜面构成的基本呈三角形的形状，所述斜面从所述底部伸向所述垂向的侧面。
22.如权利要求21所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置后止动器的所述前表面与所述轴箱爪部的后壁共同延伸，每个所述内置和外置前止动器的所述后表面与所述轴箱爪部的前壁共同延伸，所述外置侧架侧面上的所述前、后止动器和所述外置轮档的前、后腿形成一个内装前楔的前楔室，在内装后楔的后楔室，每个所述楔室内装所述楔，每个所述楔室被限定为一个由所述止动器的所述外表面、所述外置轮档腿的所述内侧面和在所述轮档腿上的所述垂向设置的前、后凸缘所界定的敞口区域。
23.如权利要求22所述的铁路车辆转向架，其特征在于在所述侧架的所述外置侧面上的每个所述前、后止动器的所述外侧面是平面的，在每个所述外置轮档上的每个所述前、后腿的所述内侧面在所述垂向设置的凸缘之间是倾斜的，所述倾斜的侧面与所述楔的所述斜面是互补的。
24.如权利要求23所述的铁路车辆转向架，其特征在于在所述侧架的所述外置侧面上的每个前、后止动器的所述外侧面以锐角倾斜，每个所述外置轮档上的每个所述前、后腿上的所述内侧面在所述垂向设置的凸缘之间是垂向平面。
25.如权利要求24所述的轴承适配器，其特征在于每个所述内置和外置轮档与所述本体部分是整体形成的。
26.如权利要求24所述的轴承适配器，其特征在于每个所述内置和外置轮档与所述本体部分是整体形成的。
27.一种轴承适配器，它与装在铁路车轮的轴的轴端上的轴承组件相关，所述轴承适配器装在铁路车辆转向架的侧架的第一和第二轴箱爪部开口中，所述侧架有一纵轴线，一内置表面和一外置表面，每个所述轴箱爪部开口是由轴箱爪部的顶部、前壁和后壁构成的，所述轴箱爪部的前、后壁基本垂直于所述纵轴线且从所述顶部向下延伸，每个所述轴箱爪部开口具有一侧向尺寸和一纵向尺寸，所述纵向尺寸基本相应于所述前壁和后壁之间的距离，所述侧向尺寸基本相应于所述侧架内置和外置表面之间的宽度，每个所述轴箱爪部开口是由内置和外置前止动器和内置和外置后止动器所界定的，每个所述内置和外置前、后止动器分别位于所述内置和外置侧架表面上，每个所述前止动器与所述轴箱爪部前壁相关，每个所述后止动器与所述轴箱爪部后壁相关，其中，在每个所述轴箱爪部上的所述内置和外置前、后止动器具有一前表面、一内置侧面和一外置侧面；在每个所述止动器上的所述内置侧面连接于所述侧架内置和外置表面之一，在所述轴箱爪部的所述内置和外置前止动器与所述轴箱爪部前壁共同相关，在同一所述轴箱爪部的所述内置和外置后止动器与所述轴箱爪部后壁共同相关，在每个所述轴箱爪部的所述内置和外置前止动器间接接触所述装在其内的同一轴承适配器，在每个所述轴箱爪部的每个所述内置和外置后止动器直接接触装在其内的所述同一轴承适配器，所述轴，所述轴端和所述轴承组件各具有基本呈圆筒形的形状，每个所述轴承组件具有一个基本圆筒形体，由以一条水平中心线为中心的外座圈形成，从而限定了轴承组件的上、下象限部分，所述圆筒形体形成一圆形轴承组件横截面，在所述水平中心线处有一第一直径，所述横截面垂直于所述纵轴线，所述轴承适配器包括用于将每个所述轴承适配器锁紧在所述有关的轴箱爪部开口中的装置，以便防止所述轴承适配器在所述轴箱爪部开口中的纵向、侧向和转动运动，并保持所述轴端相对于所述侧架基本成直角的关系。
28.如权利要求27所述的铁路车辆转向架，其特征在于所述用于锁紧每个轴承适配器的装置包括一个内置和一个外置轴承适配器轮档和一个用于同时防止每个所述轮档位移的装置，每个所述内置和外置轮档从有关轴承适配器内置和外置侧面向下伸出，每个所述内置和外置轴承适配器轮档具有一前腿、一后腿和与所述腿相连的顶部，所述顶部和每个所述腿具有拱形内表面，共同限定一接纳轴承组件的腔，所述腔基本呈圆筒形并具有一个第二直径，当所述轴承组件装在所述腔中时，第二直径与所述轴承组件的所述水平中心线基本共同延伸，在每个有关所述轴箱爪部开口的所述内置和外置轴承适配器轮档包住容纳在所述轴箱爪部开口中的所述轴承组件的所述外座圈。
29.如权利要求28所述的铁路车辆转向架，其特征在于所述轴承组件外座圈的所述第一直径大致等于所述接纳轴承组件的腔的所述第二直径，以便将所述轴承组件配合在所述腔中，每个所述内置和外置轮档的所述前、后腿，在所述轴承组件装在所述腔中以后，在所述水平中心线上接触所述轴承组件外座圈，所述接触形成了接触点的内置和外置组。
30.如权利要求29所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置轮档的前、后腿伸过所述轴承组件的所述水平中心线一个基本相等的量。
31.如权利要求30所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述前、后腿伸过所述水平中心线的量大2约为所述轴承组件外座圈的所述第一直径的十六分之一。
32. 如权利要求31所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置轴承适配器轮档具有基本呈U形的形状，由所述前腿、后腿和顶部相互连接形成，每个所述前腿、后腿和所述顶部具有一个外侧面，每个所述前、后腿的所述外侧面基本垂直于所述轴箱爪部的顶部并具有基本相等比例的垂向尺寸，每个所述内置和外置前腿与有关所述内置和外置前止动器成相对的关系，每个所述内置和外置后腿与有关内置和外置后止动器成相对的关系，所述顶部的所述外表面基本平行于所述轴箱爪部的顶部。
33.如权利要求32所述的轴承适配器，其特征在于在每个所述轴箱爪部的每个所述内置和外置轮档借助所述轴箱爪部开口的所述宽度相互侧向位移。
34.如权利要求33所述的轴承适配器，其特征在于每个所述用于防止位移的装置还包括一个内置和外置的用于保持每个所述轴承适配器轮档和每个所述前、后止动器之间连续刚性接触的装置，该装置夹在每个所述前止动器和每个所述内置和外置轮档之间。
35.如权利要求34所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置的用于保持刚性接触的装置包括一个楔和一个楔锁紧装置，所述楔锁紧装置包括至少一个从所述前止动器的所述后表面纵向伸出的销，以便防止所述楔的侧向位移，所述楔具有一个基本呈三角形的形状，由一个水平底部、一个连接于所述底部的基本垂向的侧面和一个斜面构成，所述斜面从所述底部伸至所述垂向侧面。
36.如权利要求35所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置后止动器的所述前表面与所述轴箱爪部后壁共同延伸，每个所述内置和外置前止动器的所述后表面从所述轴箱爪部前壁纵向偏置，所述偏置形成内装所述楔的楔室，所述楔室限定为一个由所述侧架内置和外置侧面之一、所述前止动器、所述轮档的所述前腿和所述楔锁紧装置所界定的敞口区域。
37.如权利要求36所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置的前止动器的所述后表面以一锐角倾斜，所述倾斜后表面与所述楔的所述斜面互补。
38.如权利要求34所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置的用于保持刚性接触的装置包括一个楔和一个楔锁紧装置，所述楔锁紧装置包括从所述每个内置和外置轮档的所述前腿外侧面突起的垂向设置的内置和外置的凸缘，所述楔锁紧器防止所述楔的侧向位移，所述楔具有一个基本呈三角形的形状，由一个水平的底部、一个连接于所述底部的基本垂向的侧面和一个斜面构成，所述斜面从所述底部伸至所述垂向侧面。
39.如权利要求38所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置的后止动器的所述前表面与所述轴箱爪部后壁共同延伸，每个所述内置和外置的前止动器的所述后表面从所述轴箱爪部前壁纵向偏置，所述偏置形成一个用于内装所述楔的楔室，所述楔室被限定为一个由所述前止动器和从所述轮档的所述前腿突起的垂向设置的内置和外置凸缘所界定的敞口区域。
40.如权利要求39所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置的前止动器的所述后表面是平面的，每个所述内置和外置的前腿的所述外侧面在所述垂向设置的凸缘之间是倾斜的，所述倾斜的侧面与所述楔的所述斜面是互补的。
41.如权利要求37所述的轴承适配器，其特征在于每个所述内置和外置的轮档与所述本体部分是整体形成的。
42.如权利要求40所述的轴承适配器，其特征在于每个所述内置和外置的轮档与所述本体部分是整体形成的。
43.一种与装在铁路车辆轮轴的轴端上的轴承组件相关的轴承适配器，所述轴承适配器装在铁路车辆转向架侧架的第一和第二轴箱爪部开口中，所述侧架具有一纵轴线，一内置表面和一外置表面，每个所述轴箱爪部开口是由一轴箱爪部的顶部、一前壁和一后壁构成的，所述轴箱爪部前、后壁基本垂直于所述纵轴线并从所述顶部向下延伸，每个所述轴箱爪部开口具有一侧向尺寸和一纵向尺寸，所述纵向尺寸基本相应于所述前、后壁之间的距离，所述侧向尺寸基本相应于所述侧架内置和外置表面之间的宽度，每个所述轴箱爪部开口是由一内置和外置前止动器和一内置和外置后止动器界定的，每个所述内置和外置前、后止动器分别位于所述内置和外置侧架表面上，每个所述前止动器与所述轴箱爪部前壁相关，每个所述后止动器与所述轴箱爪部后壁相关，其中，在每个所述轴箱爪部的所述内置和外置前、后止动器具有一前表面、一后表面、一内侧面和一外侧面，在每个止动器上的所述内侧面连接于所述侧架内置和外置表面之一，在每个所述轴箱爪部的所述内置和外置前止动器与所述轴箱爪部前壁共同相关，在同一轴箱爪部的所述内置和外置后止动器与所述轴箱爪部后壁共同相关，在所述侧架的所述外置侧面上的所述前、后止动器间接接触所述轴承适配器，在所述侧架的所述内置侧面上的每个所述前、后止动器直接接触所述同一轴承适配器，所述轴、所述轴端和所述轴承组件各具有基本圆筒形形状，每个所述轴承组件具有由以一水平中心线为中心的外座圈形成的基本圆筒形体，从而限定了轴承组件的上、下象限部分，所述圆筒形体形成一圆形的轴承组件横截面，它在所述水平中心线处有一第一直径，所述横截面垂直于所述纵轴线，其特征在于设有用于将每个轴承适配器锁紧在所述有关轴箱爪部开口中的装置，以便防止所述轴承适配器在所述轴箱爪部开口中的纵向、横向和转动运动，并保持所述轴端相对于所述侧架的基本成直角的关系。
44.如权利要求43所述的铁路车辆转向架，其特征在于所述用于锁紧轴承适配器的装置包括一内置和一外置轴承适配器轮档和一个用于同时防止每个所述轮档的位移的装置，每个所述内置和外置轮档从有关的所述轴承适配器内置和外置侧面向下伸出，每个所述内置和外置轴承适配器轮档具有一前腿、一后腿和一连接所述腿的顶部，所述顶部和每个所述腿具有共同限定一个接纳轴承组件的腔的拱形内侧面，所述腔基本呈圆筒形且具有一第二直径，当所述轴承组件装在所述腔中时，所述第二直径与所述轴承组件的所述水平中心线基本共同延伸，在每个所述轴箱爪部开口的所述内置和外置轴承适配器轮档包住容纳在所述轴箱爪部开口中的所述轴承组件的所述外座圈。
45.如权利要求44所述的铁路车辆转向架，其特征在于所述轴承组件外座圈的所述第一直径大致等于所述接纳轴承组件的腔的所述第二直径，以便使所述轴承组件配合在所述腔中，每个所述内置和外置轮档的所述前、后腿，在所述轴承组件装在所述腔中之后，在所述水平中心线上接触所述轴承组件外座圈，所述接触形成接触点的内置和外置组。
46.如权利要求45所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置轮档的前、后腿伸过所述轴承组件的所述水平中心线一个基本相等的量。
47.如权利要求46所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述前、后腿伸过所述水平中心线的量大约为所述轴承组件外座圈的所述第一直径的十六分之一。
48.如权利要求47所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置轴承适配器轮档具有基本呈U形的形状，由所述前腿、所述后腿和所述顶部相互连接形成，每个所述前腿和后腿和所述顶部具有一外侧面，每个所述后腿的所述外侧面基本垂直于所述轴箱爪部的顶部并具有一个基本相等比例的垂向尺寸，每个所述内置和外置前腿与有关内置和外置前止动器成相对的关系，每个所述内置和外置的后腿与有关的内置和外置后止动器成相对的关系，所述顶部的所述外侧面基本平行于所述轴箱爪部的顶部。
49.如权利要求48所述的轴承适配器，其特征在于在每个所述轴箱爪部的每个所述内置和外置轮档借助所述轴箱爪部开口的所述宽度相互侧向位移。
50.如权利要求49所述的轴承适配器，其特征在于所述用于防止位移的装置还包括一个内置和外置的用于保持每个所述轴承适配器轮档和每个所述前、后止动器之间的连续刚性接触的装置，该装置夹在每个所述前止动器和每个所述内置和外置轮档之间。
51.如权利要求50所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置的用于保持刚性接触的装置包括一个楔和一个楔锁紧装置，所述楔锁紧装置包括至少一个从所述前止动器的所述后表面纵向伸出的销，以便防止所述楔的侧向位移，所述楔具有一个基本呈三角形的形状，由一个水平底部、一个连接于所述底部的基本垂向的侧面和一个斜面构成，所述斜面从所述底部伸至所述垂向侧面。
52.如权利要求51所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置后止动器的所述前表面与所述轴箱爪部后壁共同延伸，每个所述内置和外置前止动器的所述后表面从所述轴箱爪部前壁纵向偏置，所述偏置形成一个用于接纳所述楔的楔室，所述楔室被限定为一个由所述侧架内置和外置表面之一。所述前止动器、所述轮档的所述前腿和所述楔锁紧装置所界定的敞口区域。
53.如权利要求52所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置前止动器的所述后表面以锐角倾斜，所述倾斜后表面与所述楔的所述斜面互补。
54.如权利要求50所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置的用于保持刚性接触的装置包括一个楔和一个楔锁紧装置，所述楔锁紧装置包括从每个所述内置和外置轮档的所述前腿外侧面突起的垂向设置的内置和外置的凸缘，所述楔锁紧装置防止所述楔侧向位移，所述楔具有基本呈三角形的形状，由一个水平底部、一个连接于所述底部的基本垂向的侧面和一个斜面构成，所述斜面从所述底部伸至所述垂向的侧面。
55.如权利要求54所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置后止动器的所述前表面与所述轴箱爪部后壁共同延伸，每个所述内置和外置的前止动器的所述后表面从所述轴箱爪部前壁纵向偏置，所述偏置形成用于接纳所述楔的楔室，所述楔室被限定为一个由所述前止动器和所述从所述轮档的所述前腿突起的垂向设置的内置和外置凸缘界定的敞口区域。
56.如权利要求55所述的铁路车辆转向架，其特征在于每个所述内置和外置的前止动器的所述后表面是平面的，每个所述内置和外置的前腿的所述外侧面在所述垂向设置的凸缘之间是倾斜的，所述倾斜侧面是与所述楔的所述斜面互补的。
57.如权利要求53所述的轴承适配器，其特征在于每个所述内置和外置的轮档是与所述本体部分整体形成的。
58.如权利要求54所述的轴承适配器，其特征在于每个所述内置和外置轮档是与所述本体部分整体形成的。
全文摘要
一种侧架的油箱爪部开口容纳轴承适配器，将适配器锁紧在侧架上，从而防止其在轴箱爪部开口中的各种形式的运动。轴承适配器的锁紧迫使转向架轴保持与侧架成直角。保持这种直角关系基本可阻止转向架翘曲，而这种翘曲会引起车轮误对准，从而导致转向架摆动和高速时的不稳定性。
文档编号B61F3/00GK1153726SQ96121020
公开日1997年7月9日 申请日期1996年11月19日 优先权日1996年11月19日
发明者V·泰里·霍索恩, 查尔斯·P·斯潘塞, 查尔斯·L·范·奥肯, 特里·L·皮奇福德 申请人:阿姆斯泰德工业公司