专利名称：仿古蒸汽机车动轮转向装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种仿古蒸汽机车动轮转向装置，属车电类双轨游览机车转向机构类。
技术背景2002年5月在《电力机车技术》第三期的《仿古蒸汽机车列车组》中介绍了一种双轨游览机车，该技术方案中的机车无实际转向机构(见附图4)，它的“板式车架(6)的侧板上有两个切口，作为动轮轴箱(9)的导框，导框上部装有减振弹簧(7)，列车运行时，车体在弹簧的作用下与轴箱沿框上下运动。”同时在该技术中，“动轮轮对有两对，每对由两个车轮(5)和一根车轴(8)压装组成；车轮踏面采用窄轨机车A型标准踏面，踏面锥度1∶10；将轴箱设在轮对的内侧，在动轮的外侧设有主曲拐销(1)，使车轮与摇杆(3)、连杆(4)在此联接，摇杆与动轮的主曲销通过铜套(2)相联。”上述这种仿古蒸汽双轨游览车由于它仿照真正的蒸汽机车，没有转向架，因此在过弯道时由于靠近车头一端的动轮轮对横向移动量过大，不仅车头容易脱轨、轮轨磨损严重，而且在弯道上运行时车头上伴随有振动和异常噪音；对于行驶在有限场地内且需灵活通过小曲线半径弯道的双轨游览车来讲是极不理想的。
因此，提供一种适用于仿古蒸汽双轨游览车的机车动轮转向机构，既保留蒸汽机车摇连杆结构，又能灵活通过小曲线半径弯道的良好动轮转向机构，无疑是使用单位及设计生产厂家的期望。
这种仿古蒸汽机车动轮转向装置，由车轮(5)、车轴(8)、板式车架(6)、轴箱(9)、减振弹簧(7)、摇杆(3)和连杆(4)等组成，其特征在于A、在所述的车架(6)与车轮(5)之间增设一个形成转向架主体的构架(12)，所述的车架(6)仍为板式结构，主要由两块侧板组成，将轴箱(9)附近的侧板开出较宽的使得机车在过弯道、车架(6)与转向架产生一个转角时，轴箱(9)不会与车架(6)相碰的切口(17)，；B、所述的构架(12)上方设置心盘(13)，并与其侧边的导框(11)组焊成一体；所述导框(11)卡置在动轮轴箱(9)上，两者的上下间隙内设置着既可以保持两者产生上下运动、又能起到减振作用的减振弹簧(7)；同时，所述导框(11)上装有旁承(14)；C、所述车轮(5)的踏面采用窄轨车B型标准踏面，由1∶10与1∶20两段锥面组成；D、所述摇杆(3)通过能作三维转动的关节轴承(10)与动轮上的主曲拐销(1)相联，该摇杆(3)的另一端则设有带圆销(16)的调心球轴承(15)。
根据以上技术方案设计的这种仿古蒸汽机车动轮转向装置，由于采用动轮轮对不再与车架直接相联的转向架结构，并且通过关节轴承联接摇杆与动轮上的主曲拐销，因此不仅保证机车能在总体上仿照老式蒸汽机车的外观结构，而且与已有公知的仿古蒸汽机车相比，提高了仿古蒸汽机车车头通过小曲线半径弯道的能力，特别适用于线路曲线半径受限制的场地；还能有效消除振动与异常噪音、轮轨磨损；同时也消除了通过小曲线半径时的脱轨危险。
附图1为本实用新型主体结构示意图；附图2为本实用新型与摇杆间配合连接图；附图3为构架侧视图；附图4为公知仿古蒸汽机车动轮结构示意图。
图中所示的各部构件名称为1、主曲拐销 2、铜套 3、摇杆 4、连杆 5、车轮 6、车架7、减振弹簧 8、车轴、 9、轴箱 10、关节轴承 11、导框 12、构架 13、心盘 14、旁承 15调心球轴承、 16、圆销 17、切口具体实施方式
。
如附图1～3所示的这种仿古蒸汽机车动轮转向装置，它是专为有限场地内运行的仿古蒸汽机车型双轨游览车设计的一种专用转向结构。它既要保证机车在整体外观上的全仿古形态，又要保证机车在小曲率半径场地上的行车平稳及安全。
为达到上述目的，本课题的研发人员将现代机车的转向架结构思路创造性地用于其中，其主要改进及结构特征体现在四个方面。
其一，在车架(6)与车轮(5)之间增加一个构架(12)，形成一个转向架结构，其中的车架(6)仍采用板式结构，但必须将其侧板上的两个切口加宽，其切口(17)的宽度必须保证行驶中的机车在过弯道、车架(6)与转向架产生一个转角时，轴箱(9)不会与车架(6)相碰。当然，这时的切口(17)已不作为导框使用。
其二，转向架采用心盘集中承载结构，将构架(12)与导框(11)组焊在一起，并将导框(11)卡置在动轮轴箱(9)上；通过导框(11)与动轮轴箱(9)之间设置的减振弹簧(7)，让两者上下之间既可以运动，又可以起减振作用；同时为保证过弯道时车体不会产生过大的倾斜，在导框(11)上设有旁承(14)。由于采用以上设计，车体的重量通过心盘(13)传递到构架(12)上，并又经弹簧、动轮轴箱，最终传到车轮(5)上。
其三，车轮(5)的踏面采用窄轨机车B型标准踏面，由1∶10与1∶20两段锥面组成，因此比A型标准踏面更能有效通过小曲线半径弯道。
其四，所述的摇杆(3)通过一关节轴承(10)与主动轮主曲拐销(1)相联，并能相互作三维转动。正是这种摇杆机构的实施，才能有效实现机车连杆运动的全仿古形式。
采用上述技术方案的这种仿古蒸汽机车的工作原理及过程如下当仿古蒸汽机车车头通过小曲线半径弯道时，转向架转动以使车轮适应线路状况，便与车体产生一个最大约5°左右的偏角；但由于摇杆通过关节轴承与动轮的主曲拐销相联，能相互作三维转动，故使摇杆与主曲拐销中心线产生一个最大约6.8°左右的偏角；摇杆(3)与圆销(16)中心线——也即调心球轴承(15)的内外圈中心线相互偏移1.8°。由于这个偏角由关节轴承的内外圈的相互偏转来补偿，这样就不会出现无转向架结构车体过弯道时产生的第一动轮轮对对轨道的横向偏移，正是这样才能有效消除通过小曲线半径弯道时的脱轨危险。
另外，由于B型标准踏面车轮的踏面的锥度较大，故在车轮通过小曲线半径弯道时，弯道内外车轮线速度之差完全可由轮径差补偿，这就使得外车轮轮缘内侧不会挤压轨道，内外车轮踏面也不会在轨道面打滑，于是不光能降低轮轨磨损，也能减少噪音。
权利要求1.一种仿古蒸汽机车动轮转向装置，由车轮(5)、车轴(8)、板式车架(6)、轴箱(9)、减振弹簧(7)、摇杆(3)和连杆(4)组成，其特征在于A、在所述的车架(6)与车轮(5)之间增设一个形成转向架主体的构架(12)，所述的车架(6)仍为板式结构，主要由两块侧板组成，将轴箱(9)附近的侧板开出较宽的、使得机车在过弯道，车架(6)与转向架产生一个转角时，轴箱(9)不会与车架(6)相碰的切口(17)；B、所述的构架(12)上方设置心盘(13)，并与其侧边的导框(11)组焊成一体；所述导框(11)卡置在动轮轴箱(9)上，两者的上下间隙内设置着既可以保持两者产生上下运动。又能起到减振作用的减振弹簧(7)；同时，所述导框(11)上装有旁承(14)；C、所述车轮(5)的踏面采用窄轨车B型标准踏面，由1∶10与1∶20两段锥面组成；D、所述摇杆(3)通过能作三维转动的关节轴承(10)与动轮上的主曲拐销(1)相联，该摇杆(3)的另一端则设有带圆销(16)的调心球轴承(15)。
专利摘要一种仿古蒸汽机车动轮转向装置，由车轮、车轴、板式车架、轴箱、减振弹簧、摇杆和连杆等组成，其特征在于所述的车架与车轮之间增设一个形成转向架主体的构架，板式车架的板上设置着能使机车过弯道角时、轴箱不会与车架相碰的宽大切口；在构架上方设置心盘，并与其侧边的导框组焊成一体；所述导框卡置在动轮轴箱上，两者的上下间隙内设置着减振弹簧，所述导框上装有旁承。所述车轮的踏面采用窄轨车B型标准踏面，由1∶10与1∶20两段锥面组成；所述摇杆通过能作三维转动的关节轴承与动轮上的主曲拐销相联。应用该装置能保证游览仿古蒸汽机车在小曲线半径场地条件下的安全运行。
文档编号B61F5/52GK2602981SQ0322703
公开日2004年2月11日 申请日期2003年2月28日 优先权日2003年2月28日
发明者赵永南, 袁顺, 朱向阳, 刘汉芝, 肖勇, 赵星禄, 王联众 申请人:中国南车集团株洲电力机车厂, 株洲九方自动化装备实业有限公司