专利名称：应用于铁路货车的多功能通用侧架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的应用于货车车轮组件的侧架，该货车车轮组件用来支承铁路车，该侧架具有一个承梁窗口(bolster window opening)用于容纳不同的货车悬架设计。
背景技术：
铁路车车体的相对端通常被支承在空间间隔开的货车车轮组件上，以沿着铁路轨道运行。一标准的铁路车货车车轮组件通常具有一个横向间隔的侧架，其可沿着轨道纵向工作，并且平行于铁路车的纵向轴线。该侧架平行于车轮行进方向和轨道。一个横向布置在铁路车的纵向上的承梁连接侧架，并且使车体被支承在承梁中心板部分。
每个侧架通常都是一个单一铸件，包括一个延长件，在该延长件的两端有轴箱切口。该切口适于容纳在间隔的侧架之间横向延伸的车轮轴。一个形成在侧架的承梁开口或窗口容纳货车承梁。该承梁典型地构造成单一铸钢部件，并且承梁的每端延伸到每个侧架承梁开口内。于是承梁的每端被一个弹簧组支承，该弹簧组位于水平延伸的板上并从承梁开口的底部突出。
承梁开口或窗口和弹簧组支承该承梁，允许承梁相对于侧架移动。承梁相对于侧架的移动是由于例如铁路轨道条件、车体的移动等导致的。
铁路轨道条件包括由于在轨道道渣上的微小沉淀物导致的轨道运行表面的变化或突变、轨道磨损、起伏、轨道未对准、磨损的转换道岔或未对准的转换点、以及用于轮缘间隙的轨道交叉点、转换点与运行轨道配合的转换处、轨道连接处。在铁路车正常的使用或运行期间，这些和其他的变化可能导致货车车轮的振动，该振动可能导致铁路车跳起、摇摆、摇动或进行其他不希望的运动。经悬架系统传递的货车车轮的运动可能加强和扩大铁路车由于轨道的变化导致的无法控制的运动，这种运动可能导致货车车轮卸载，货车的一个车轮或多个车轮从轨道上升起。
美国铁路协会(AAR)制定了铁路车稳定性、车轮载荷和弹簧组结构的标准。这些被制定和限定的标准公认铁路车车体的动态振动模式，例如足够幅度的摇摆，可能压制位于承梁交替端部的弹簧组的各个弹簧，甚至到压实或接近压实的状态。这个交替端弹簧压缩随后会使弹簧伸展，这种动作反应会扩大和夸大悬架系统上的“明显的”车轮载荷，随后导致铁路车的摆动运动，与铁路车和在其中的实际或“平均”重量或载荷相对。这种扩大的摆动运动和这种摆动运动的大振幅的结果是，在铁路车横向两侧，轨道和车轮之间的接触力显著地下降。在极端情况下，车轮可能上升偏离轨道，增加了出轨的机会。
铁路车车体的运动具有不同的模式，包括跳动、前后颠簸、平摆和横向振动，以及滚动。在由AAR限定的车体滚动或扭动和滚动方面，车体在两横向侧的方向上且绕铁路车纵向轴线呈现交替地旋转。车体前后颠簸可以被认为是一个绕着铁路车横向旋转轴线向前和向后的旋转运动，这样铁路车可能显得在向前和相反纵向之间出现猛冲。车体跳动指的是铁路车垂直和线性运动。平摆被认为是绕着一个延伸穿过铁路车的垂直轴线的旋转运动，其表现为当铁路车向下移动到轨道时，车体端部向前和向后移动。最后，横向稳定性就是要考虑车体横向振动移动。可选择的，货车摆动指的是铁路车货车而不是铁路车车体的平行四边形变形或弯曲变形，它是一个个别现象，区别于上述铁路车车体的运动。所有这些运动形式都是不想要的并且可能导致不希望的铁路车运动现象，以及铁路车的不安全运行。
弹簧组装置用于支承铁路车和抑制承梁和侧架之间的相互作用。每个弹簧组典型的包括许多螺旋弹簧，其在侧架弹簧座部分(即承梁开口的底部)和位于各自侧架弹簧座上方的并与其相间隔的承梁端的下表面之间延伸。有许多种形式的弹簧组应用在铁路车悬架系统上，例如位于弹簧组内的中心弹簧、5、7和9个弹簧装置、细长弹簧(与摩擦瓦一起使用)和在多弹簧套中的短弹簧-长弹簧的组合(与摩擦瓦一起使用)。这些只是许多弹簧布置中的几种形式，其位于侧架和承梁端组件之间。这些弹簧组件必须符合AAR的标准，其规定了在全压缩或压实弹簧条件下每个螺旋弹簧的固定弹簧高度。用于任何铁路车的特定弹簧布置依靠铁路车的物理结构、其额定重量-运输能力和货车车轮组件的结构而定。也就是说，弹簧组的布置必须响应轨道和铁路车的变化，例如铁路车空载重量、铁路车满载重量、铁路车重量分布、铁路车运行特性，在侧架弹簧平台和承梁端之间可用的垂直空间、特定摩擦瓦设计和其他运行和物理参数。因此，不同铁路车设计和/或运行条件，包括铁路车空载重量、铁路车尺寸、铁路车重量分布等，需要不同弹簧组布置。
除了弹簧组的布置之外，摩擦瓦组件通过抑止承梁与侧架之间的运动来帮助控制铁路车货车动态响应。摩擦瓦包括一个位于承梁凹槽内(一个位于承梁上用于连接侧架的开口)的摩擦楔，该楔偏压以保持其与侧架的摩擦接合。摩擦瓦通过承梁和侧架之间相对的摩擦阻尼运动来消耗悬架系统能量。
有翼板的摩擦瓦通常与摩擦瓦翼板一起使用，该摩擦瓦翼板接触承梁凹槽的互补内表面。一个保持或控制弹簧被一个水平延伸的板或位于摩擦瓦下面的侧架承梁开口的弹簧座支承，该弹簧偏压该摩擦瓦并将其保持在承梁凹槽表面和侧架支柱磨损表面上。
通常，如果需要，不同弹簧组布置和摩擦瓦组件要求具有不同尺寸承梁窗口的不同侧架结构，承梁窗口用于容纳不同弹簧组布置和摩擦瓦组件。例如，一个被ASF-Keystone设计和制造的侧架具有0.375英寸厚、9.44英寸长和8.5英寸宽的支柱磨损板。另一个由Standard Car Company设计和由ASF-Keystone制造的侧架具有0.5英寸厚、10.0英寸长和10.0英寸宽的支柱磨损板。然而另一个侧架具有0.5英寸厚、9.44英寸长和7.5英寸宽的支柱磨损板。
由于不同的弹簧组布置和不同的瓦组件要求具有不同尺寸承梁窗口的不同的侧架结构，维修不同的侧架和悬架系统要求额外的保养、工具以及增加的存货。具体的，当使用时，弹簧组布置与其承梁窗口都需要维修。弹黄可能需要更换和/或对弹簧组布置、瓦和/或承梁开口进行修理。侧架、弹簧组组件、摩擦瓦组件等都需要使用特定的工具。每次制定一个更换和/或修理哪个部件的方案，就有可能增加错误。而且，增加的存货也需要保养，从而需要的部件要容易接近。从而一个带有承梁开口的多功能通用侧架能够减少所需要的工具和存货，该开口可以容纳不同弹簧组布置和摩擦瓦组件。
发明内容
现在需要一个带有承梁窗口的多功能通用侧架，该窗口可以容纳多个不同的弹簧组件和/或摩擦瓦组件。
还需要一个带有承梁窗口的多功能通用侧架，该窗口可以保持同一尺寸，不管使用什么弹簧组件和/或摩擦瓦组件。
还需要一个带有承梁窗口的多功能通用侧架，该窗口容纳多个不同的弹簧组件和/或摩擦瓦组件，从而减少所需要的工具。
还需要一个带有承梁窗口的多功能通用侧架，该窗口允许更换部件，从而减少所要求的存货。
还需要一个带有承梁窗口的多功能能用侧架，通过使用不管使用什么弹簧组件或摩擦瓦组件的相同的通用侧架，可以减少保养和维修的方案。
还需要一个带有承梁窗口的多功能通用侧架，其中由于不管使用什么悬架设计，该通用侧架都使用相同的部件，所以部件容易更换。
上述的和其他优点通过本发明的不同实施例实现。
在典型的实施例中，由于具有一个可以容纳多个弹簧组结构和瓦组件的标准的承梁窗口，减少了所需要的工具。
在典型的实施例中，由于具有一个可以容纳多个弹簧组结构和瓦组件的标准的承梁窗口，所需要的如何保养和维修部件的方案减少，从而降低了出错的机会。
在典型的实施例中，由于具有一个可以容纳多个弹簧组结构和瓦组件的标准的承梁窗口，不需要保存不同的多个侧架，所以所需要的存货减少。
在典型的实施例中，由于具有一个标准的承梁窗口，需要保养的部件减少。
下面参考
本发明，其中图1是铁路车货车车轮组件的斜视图；图2是位于图1的货车车轮组件一侧的侧架、弹簧组、承梁端和摩擦瓦的部分剖视分解图；图3是图2所示的货车车轮组件部分组装后的斜视图；图4是承梁端和摩擦瓦凹槽的平面图；图5是部分弹簧组、承梁端和摩擦瓦的正视图；图6是摩擦瓦的下斜正视图；图7A是摩擦瓦的一个可选择实施例的斜视图；图7B是摩擦瓦的一个可选择实施例的斜视图；图7C是摩擦瓦的一个可选择实施例的斜视图；图7D是摩擦瓦的一个可选择实施例的分解图；图7E是图7D所示摩擦瓦的斜视图；
图8A是一个位于一带有一摩擦瓦的侧架中的恒定偏压悬架弹簧组的正视图；图8B是一个位于一带有一摩擦瓦的侧架中的可变偏压悬架弹簧组的正视图；图9是一个位于一带有一摩擦瓦的侧架中的弹簧组的正视图；图10A是一个多功能侧架的侧视图；图10B是一个多功能侧架的部分侧视图；图10C是沿图10B所示多功能侧架的线10C-10C的横截面图；图10D是沿图10C所示多功能侧架的线10D-10D的横截面图；图10E是多功能侧架的部分仰视图；图10F是多功能侧架的部分俯视图；图10G是沿图10C所示多功能侧架的线10G-10G的横截面图；图10H是沿图10C所示多功能侧架的线10H-10H的横截面图；图10I是沿图10J所示多功能侧架的线10I-10I的横截面图；图10J是多功能侧架的部分侧视图；图10K是沿图10J所示多功能侧架的线10K-10K的横截面图；具体实施例如图1所示，一个典型的铁路车货车组件10具有平行对齐的一个第一侧架12和一个第二侧架14。在第一和第二侧架12和14各自的弹簧窗口18连接一个横向承梁16，在每个侧架上，这些窗口位于侧架每一个中在第一和第二侧架12，14的纵向中点周围。第一轴和车轮组20和第二轴和车轮组22位于并对齐侧架12和14的相对端处。每个第一和第二轴和车轮组20，22具有一个轴线30，其通常横向于第一和第二侧架12，14的纵向轴线31，并且大致平行于承梁16。每个第一和第二车轮组20，22包括车轮24和26以及具有轴线30的轴28。
承梁16具有第一端32和第二端34，并且在图1中它们分别延伸穿过第一和第二侧架12和14的窗口18。在图2中示出了窗口18、承梁端32、弹簧组36、侧架12的第一摩擦瓦38和第二摩擦瓦40的放大的、部分剖开的和分解的视图。由于承梁端32和34、第一和第二侧架12和14、以及侧架窗口18在结构上和功能上相似，所以仅仅说明第一侧架12上的承梁端32，但是这种说明也适用于第二侧架14的承梁端34和窗口18。
在图2中，侧架窗口18具有一个下支承平台42，第一和第二垂直侧支柱或侧表面44和46分别从平台42垂直延伸。图示弹簧组36为三乘三矩阵负载弹簧48，54和56。在这个矩阵中，第一内部控制弹簧50和第二内部控制弹簧52分别位于外部控制弹簧54和56的中心，以提供控制弹簧分总成，控制弹簧50，52，54和56还是铁路车的承载元件。负载弹簧48或者负载弹簧分总成可能包括中心布置的1，2，或3个单独弹簧，以这种方式满足设计标准或提供悬架弹簧组36的合适动态性能。
本发明新颖的侧架包括侧架窗口18，其用于容纳各种弹簧组。例如，侧架窗口18被设计用于容纳一个具有1，2或3个单独弹簧的9个外部螺旋弹簧组组件。而且，一个例如弹簧组36的标准弹簧组可以通过改变弹簧的数量、弹簧的排列、和/或弹簧形式被调整。而且，弹簧组可以通过附加其他装置而被修改，例如添加液压阻尼装置来代替位于弹簧组组件内的一个弹簧或一套弹簧。去除弹簧包括去除位于弹簧组内的一套弹簧的一个或多个弹簧。替代特定形式的弹簧包括用例如不同刚度、尺寸等的弹簧替代在弹簧组内的一套弹簧的一个或多个或替代该弹簧组内的一套弹簧。
在图2和图4中，承梁端32在承梁前边缘58上具有前摩擦瓦凹槽61，在承梁后边缘60上具有后摩擦瓦凹槽63，摩擦瓦凹槽61和63分别容纳第一和第二摩擦瓦38和40，以使第一和第二摩擦瓦在其中进行滑动运动。图2中的侧架12、承梁16和弹簧组36的几个元件在图3中以组装后的形式示出。在该图中，注意在侧支柱磨损表面46(图2所示)和摩擦瓦40的摩擦表面62之间的界面接触。在摩擦瓦38和货车车轮的其他摩擦瓦上也存在类似的摩擦表面62。正是在一摩擦瓦和一磨损表面之间例如摩擦瓦40和磨损表面46之间的摩擦界面作用提供摩擦瓦的阻尼力。施加在摩擦瓦38，40上的偏压力被控制弹簧50，52，54和56提供到摩擦瓦下表面64上，如图5所示。
摩擦瓦38，40的作用就像阻尼装置，与负载弹簧48共同承担载荷。在图6中摩擦瓦40是一个具有中心部分41、第一翼板43和第二翼板45的摩擦瓦。如图4所示，摩擦瓦中心部分41与承梁端32的槽61和63可滑动地配合，以保持摩擦瓦40到位以及当铁路车经过铁路轨道时，在摩擦瓦垂直往复运动时引导其运动。然而，控制弹簧、分总成或一对50，54和52，56的偏压操作给它们相联的摩擦瓦38，40提供了一个变化的偏压作用，其调节货车车轮组件10和车辆(未示出)的动态运行范围。在图6中，环形盘或环面47，其通常布置在下表面64的中心处，从下表面64延伸到控制螺旋弹簧52中以保持弹簧52对准。弹簧52与下瓦表面64和偏压摩擦瓦40接触，以减振承梁12和货车10，从而减振铁路车。
在铁路车正常运行中，弹簧组36偏压承梁16，从而通过承梁16将铁路车支承在中心板66上。偏压力控制或调节铁路车的摆动或跳动，在铁路车经过轨道时保持铁路车的稳定性，以及抑制由不同不确定的因素导致的任何摇动，如上所述。
摩擦瓦和带有弹簧组的摩擦瓦的可选择的不限制的典型结构在图7A-7E，8A和8B中示出。应该指出的是，各种摩擦瓦的设计能与本发明的铁路货车悬架结构一起使用。
图7A示出了一个没有双翼结构的摩擦瓦150。图7B示出了带有一个衬垫151的摩擦瓦150。图7C示出了一个可选择的带有两个衬垫153的摩擦瓦152。在图7D和7E中，另一个可选择的摩擦瓦154是分开的楔形结构，其具有一个插入件155。
在图8A中，示出了第二个可选择的摩擦瓦247位于侧承梁和承梁上的恒定阻尼悬架弹簧组的表明段中。在这种结构中，摩擦瓦247具有下端口249，其通到朝瓦247的内腔251。在腔251中的控制弹簧52偏压瓦247到承梁36上。在这种结构中，摩擦瓦247可以是任何形式，例如具有双翼面或单斜面。在图8B中，在本发明另一个实施例中，示出了在侧架和承梁的表明各种阻尼悬架弹簧组中的第二可选择的摩擦瓦247。
如图9所示，典型的货车车轮组件10的磨损发生在磨损表面46、摩擦表面62和摩擦瓦的斜面51上。这种磨损使得摩擦瓦在承梁16的瓦凹槽63内上升。当摩擦瓦40上升时，控制螺旋弹簧57减压，使支柱载荷55减少。因此，摩擦瓦高度的测量是全部控制元件磨损的综合测量。摩擦瓦具有一个可视的指示器49以根据表面磨损程度确定什么时候更换摩擦瓦。
通过装置，例如摩擦瓦38和40，频繁地将阻卮运动可操作地提供到相对的承梁端32，34和每个前和后边缘58，60。除了给承梁端32，34和摩擦瓦38，40提供偏压力，还有静态载荷(弹簧上的压力)的施加，即在铁路车空载或满载时的铁路车重量。然而对于任何特定的铁路车，铁路车的重量在从空车，车辆毛重到满载(loaded-to-capacity)铁路车重量的一个宽范围内变化，也可能是超出额定载荷的车重。当铁路车经过轨道时，它经受在弹簧上的动态压力，并且它易受所有上述轨道条件以及无数其他条件的影响，这些条件可能导致振动。弹簧组36和摩擦瓦38，40为铁路车和货车车轮组件10提供需要的减振，以确保安全运行。
减少的铁路车重量和增加的运输能力之间的结构和操作矛盾是主要的运行条件，必须进行调整。更复杂的因素包括由AAR为交换使用的铁路车制定的标准和规格，这是不归于单个使用者的铁路车，这是得到AAR支持的。对于设计者来说约束重量因素导致运行约束。虽然使用者希望提高铁路车的运输能力同时减小铁路车的重量，但厂商和使用者主要关心的是安全操作特性。
表示铁路车悬架和阻尼结构的是弹簧组36。对于单个中心弹簧装置的弹簧等级或响应以及在特定弹簧组36中需要的各种布置所需要的弹簧的数量，根据特定货车车轮组件10和铁路车形式不同而不同。因此，通过改变用于特定货车车轮组件10的弹簧的数量、弹簧的布置、和/或弹簧的形式以及铁路车体的约束，可以显著提高乘车质量和振动阈值(hunting threshold)。
需要指出的是，一些不同的螺旋弹簧设计正普遍地应用，例如，组件包括1)带有8个内部弹簧的9个外部弹簧；2)带有7个内部弹簧、2个内部-内部弹簧和双控制螺旋的7个外部弹簧；和3)带有7个内部弹簧和双控制螺旋的7个外部弹簧。该9个螺旋弹簧的装置典型的与包括恒定阻尼货车的悬架系统一起使用。该7个螺旋弹簧-双螺旋弹簧的装置典型的与包括可变阻尼货车的悬架系统一起使用。每个这些标准的螺旋弹簧设计可以如上所述进行调节，以优化乘车质量和振动阈值。
优化的弹簧组结构根据例如车长、车重等而不同。目前，弹簧组的结构受到将要使用或已经使用的侧架窗口尺寸的限制。具体的，直径、弹簧数量、和弹簧结构受到平台的横截面积和形状以及窗口高度和侧表面从平台垂直延伸的高度的限制。
另外，使用的摩擦瓦的形式也受到了窗口结构的限制。通过改进窗口的设计，可以在同一侧架上容纳各种弹簧组结构和/或摩擦瓦。
现在参考图10A，示出了一个多功能侧架100。该侧架100由一个纵向延长的顶压件102和位于端部104和106的端组成，该顶压件纵向穿过侧架100的上部。在端部104的下部成形有一个轴箱开口108，在端部106下部成形有一个轴箱开口110。轴箱开口108和110每个都用于在其中容纳一个轴，除了轴还可以用于容纳一个弹性轴箱衬垫，例如，一个人造橡胶轴箱衬垫(未示出)。如果使用，将衬垫放置在轴上表面和侧架轴箱开口下表面之间。该轴箱衬垫抗疲劳和具有更多弹性，从而降低了车轮作用在轨道上的力。
斜拉力元件112和114从顶压件102上靠近端部104和106的点向下延伸。斜拉力元件112和114延伸的角度大约是45°，但根据情况可以不同。下部116纵向延伸并连接斜拉力元件112和114的下端部。支柱元件118和120彼此纵向间隔并且从下部116靠近其与斜拉力元件112和114的连接处的上部117垂直延伸到顶压件102的下表面101。顶压件102的下表面101、下部116的上部117和支柱元件118和120共同形成一个矩形承梁开口122。下部116的上表面117还称作弹簧座124。
侧架100优选的是一个整体铸钢结构。这种结构可以根据现代铸造生产而铸造，包括使用型芯以整体空心方式形成侧架100的结构元件，这样例如顶压件102和下部116之类的每个结构元件通常都是中空的，每个都由一个下部和一个上部和两个连接在上下部上的侧部构成。在Spencer等的美国专利US5481986中说明了一个合适的铸钢侧架的例子，并且在这里被引用。
现在参见附图10A-10K，详细示出了侧架100的横截面部分。下部116包括下壁126和上壁128，该上壁128的上表面充当弹簧座124。弹簧保持架129从弹簧座124向上延伸。弹簧保持架129形成一个结构以容纳圆柱弹簧，从而使圆柱弹簧支承承梁端。该弹簧保持架129高大约0.75到2.0英寸，优选的高为1.4英寸。在任一数量结构中使用任一数量的弹簧保持架129。因此，附图没有限制弹簧保持架129的数量、尺寸和形状或结构。
下部116还由侧壁130和132构成，其从下壁126垂直向上延伸到上壁128，从而形成下部116的纵向外边缘。支承肋138在下部116内纵向延伸。每个支承肋138横向间隔并且从下壁126垂直延伸到上壁128。壁腹板134和136分别从壁130和132延伸以与上壁128的外边缘交叉，从而为弹簧座124提供附加强度。
弹簧座124是通常为矩形的承梁开口122的下端。该弹簧座124在支柱元件118和120之间延伸大约20英尺，从侧架100的前表面140延伸大约17英寸到侧架100的后表面(未示出)。弹簧座124的面积可以容纳多种不同的弹簧组结构，例如，一个9个外螺旋弹簧-8个内螺旋弹簧组，9个外螺旋弹簧-7个内螺旋弹簧组，等。
不同弹簧组的布置要求弹簧座124具有不同大小的空间。例如，具有较小直径控制弹簧的弹簧组不需要弹簧座124提供的空间。然而，由于弹簧与弹簧保持架129一起使用，具有弹簧保持架129的弹簧座124仍然支承该较小直径弹簧组，这样在不牺牲悬架系统完整性的情况下允许例如中心弹簧或控制弹簧的移动。
侧架100具有凸起142，其位于承梁开口122的支柱元件118和120上。该凸起142大约0.25英寸厚。其中一个凸起142位于支柱元件118上离承梁开口122的下部116的上部117大约6英尺。另一个凸起142位于支柱元件118上离承梁开口122的顶压件102的下表面起大约1.3英寸处。凸起142同样还位于支柱元件120上。
该承梁开口122从下部116的靠近其与斜拉力元件112和114的连接的上部117延伸大约18.4英寸到顶压件102的下表面101。在凸起142下方区域的承梁开口122在支柱元件118和120之间延伸大约20英寸；在凸起之间的区域在支柱元件118和120之间延伸大约18.5英寸。
支柱磨损板144被分别固定在支柱118和120上在凸起142之间。该支柱磨损板144具有大约0.5英寸的厚度，大约10.4英寸的长度，和大约8.5英寸的宽度。承梁开口122已经被加宽和加长以适应新设计的、约0.5英寸厚、及约10.4英寸长的支柱磨损板144。该承梁开口可以容纳长度在9.4英寸和10.4英寸之间的磨损板，优选的长度为10.4英寸。
一个典型侧架的支柱磨损板之间的承梁开口的宽度尺寸设计要适应标准的承梁端和一特定摩擦瓦组件。摩擦瓦组件和弹簧被承梁开口122的高度限制。例如，如果需要维修弹簧瓦组件，例如更换弹簧，则弹簧需要被同一高度的弹簧替代。与已知摩擦瓦一起使用的控制弹簧的典型自由高度从11.5英寸到12.69英寸不等。然而，本发明的侧架可以使用自由高度为从10英寸到13英寸的弹簧。较长的弹簧，例如会导致摩擦瓦在承梁开口中的位置太高或没有很好的位于承梁窗口中。然而，本发明具有一个加高的磨损板，以允许使用较长或较短的弹簧而容纳较长和较短的弹簧，并且通过使用特定高度的弹簧而不进一步限制悬架设计。
仅仅加高支柱磨损板不足以适用不同的悬架设计。例如，仅仅加长承梁开口来适用较长或较短的弹簧是不必的也不足以适用一个典型的承梁，例如，承梁不可能再装配到该开口中。为了适用承梁和各种弹簧组以及摩擦瓦组件，该通用侧架窗口还具有一特有的较长的长度和宽度，以适用磨损板，不需要减少弹簧组或瓦组件所需要的长度或宽度，这样承梁仍可以装配到承梁开口内。
更具体的，本发明支柱磨损板144的高度相对于现有技术的支柱磨损板144、或者摩擦表面高度增加大约1英寸。这种高度的改变使得侧架100可以适用各种结构摩擦瓦的垂直运动。例如，支柱磨损板144增加的高度可以适用较长或较短弹簧以及不同尺寸的摩擦瓦，从而适用大范围的悬架系统。而且，弹簧座124增加的尺寸允许本发明的侧架100适用不同的弹簧组组件；从而在各种货物货车车体悬架结构上允许使用相同的侧架100。本发明的侧架100可以与各种货物车悬架系统一起使用，而与同其一起使用的弹簧组、承梁和摩擦瓦的形式无关。需要指出的是支柱磨损板的高度可以不同，侧架的承梁开口的尺寸可以相应的不同，而不超出本发明的范围。
使用这种通用的侧架100，如果想要适用不同的铁路车或使用没有更换整个侧架100的铁路车，则可以很容易地更换单个弹簧或弹簧组。可以进行不必获得全部新的货车侧架和弹簧的变更。而且，如果已经开发了一个新的弹簧系统，现有的通用侧架100可以采用该新的弹簧系统。
具体的，通用侧架100的承梁开口18的弹簧座124允许使用各种弹簧和弹簧组的尺寸。较小弹簧组同样适用。虽然可以想象在较大弹簧座124上的较小弹簧允许在组件内频繁更换弹簧，但这种更换实际上是没有问题的。外部弹簧被弹簧保持架129固定在合适的位置，允许了中心弹簧的移动。
除了可以容易地更换弹簧或弹簧组，摩擦瓦组件和承梁也可以容易地更换，不需要改变现有通用侧架100。如上所述，加长的支柱磨损板144和相应的加长承梁开口18允许摩擦瓦、承梁和弹簧组件具有不同的尺寸。
本领域技术人员可以认识到在这些实施例中可以实现不同的变型和/功增加。很明显可以实现实施例的不同的选择和变型。因此，本发明的从属权利要求覆盖了可能落在本发明的真正范围内的所有变型和选择。
权利要求
1.一种用于铁路车货车车轮组件的侧架，该组件用于支承铁路车，该侧架包括具有相对端部的顶元件，其中该顶元件形成侧架的上部；位于侧架上的承梁开口，该承梁开口由该顶元件、底平台和两个从底平台垂直延伸到顶元件的相对支柱侧限定；其中，该侧架可以在其中容纳由底平台支承的弹簧组；和多个弹簧瓦组件，其中该承梁开口容纳由弹簧组和多个弹簧瓦组件支承的承梁端，其中，该多个弹簧瓦组件位于承梁内，并且与两个相对的支柱侧相邻，该承梁、该弹簧组和该多个弹簧瓦组件分别可以与具有各种设计、形式或尺寸的不同承梁、不同弹簧组和不同弹簧瓦组件互换。
2.根据权利要求1的侧架，还包括支柱磨损板，其固定在位于承梁开口内的两个相对支柱侧的每一个上。
3.根据权利要求2的侧架，其特征在于该支柱磨损板的高度在大约9.4英寸到大约10.4英寸范围内。
4.根据权利要求2的侧架，其特征在于该支柱磨损板的高度为大约10英寸。
5.根据权利要求2的侧架，其特征在于在承梁开口容纳承梁的区域内，该承梁开口在支柱磨损板之间延伸大约17.5英寸。
6.根据权利要求1的侧架，其特征在于该承梁开口从顶元件延伸大约18.4英寸到底平台。
7.根据权利要求1的侧架，其特征在于该承梁开口在两个相对支柱侧之间延伸大约20英寸。
8.根据权利要求1的侧架，其特征在于在承梁开口容纳承梁的区域内，该承梁开口在两个相对支柱侧之间延伸大约18.5英寸。
9.根据权利要求1的侧架，其特征在于容纳承梁的承梁开口的区域在水平方向延伸大约17.5英寸，在垂直方向延伸大约10英寸。
10.根据权利要求1的侧架，还包括支座开口，其形成在顶元件的相对端部的每个上。
11.根据权利要求10的侧架，其特征在于除了一个轴，该支座开口可以容纳具有不同设计、形式和尺寸的弹性支座衬垫。
12.根据权利要求1的侧架，还包括位于承梁开口中的弹簧座，其由底平台的上表面限定。
13.根据权利要求12的侧架，还包括多个弹簧保持架，其从弹簧座向上延伸。
14.根据权利要求1的侧架，还包括用于多个瓦组件中的每一个的控制弹簧，其中该控制弹簧的高度范围从大约10英寸到大约13英寸。
15.根据权利要求1的侧架，其特征在于该侧架是一种单一铸钢结构。
16.一种修理或维护用于铁路车货车车轮组件的侧架的方法，该货车车轮组件用于支承铁路车，该方法包括以下步骤提供一具有承梁开口的侧架，该承梁开口由一顶元件、一底平台和至少两个支柱元件的组合形成；其中，该承梁开口在承梁端和支柱磨损板之间容纳该承梁端和多个弹簧瓦组件，一弹簧组被位于承梁开口内的底平台支承；和用相同形式的弹簧或不同形式的弹簧替换弹簧组中的弹簧和/或多个弹簧瓦组件之一中的弹簧。
17.根据权利要求16的方法，还包括步骤改变弹簧组的结构。
18.一种修理和维护用于铁路车货车车轮组件的侧架的方法，该货车车轮组件用于支承铁路车，该方法包括以下步骤提供一具有承梁开口的侧架，该承梁开口由一顶元件、一底平台和至少两个支柱元件的组合形成；其中，该承梁开口在支柱磨损板之间容纳一承梁端和多个弹簧瓦组件，一弹簧组被位于承梁开口内的底平台支承；和用一个相似或不同的弹簧瓦组件替换多个弹簧瓦组件中的一个。
19.一种用于铁路车货车车轮组件的侧架，该组件用于支承铁路车，该侧架包括具有相对端部的顶元件，其中该顶元件形成侧架的顶部；位于侧架中的承梁开口，该承梁开口由该顶元件、底平台、和两个从底平台垂直延伸到顶元件的相对支柱侧限定；其中，该承梁开口具有容纳承梁的区域，该位于承梁开口内的容纳该承梁的区域大约17.5英寸宽和大约11英寸高；支柱磨损板，其固定在位于承梁开口内部的两个相对支柱侧的每一个上，其中，该侧架可以在其中容纳；由底平台支承的弹簧组；和多个弹簧瓦组件，其中该承梁开口容纳由弹簧组和多个弹簧瓦组件支承的承梁端，其中，该多个弹簧瓦组件位于承梁内，并且与两个相对的支柱侧相邻，该承梁、该弹簧组和该多个弹簧瓦组件分别可以与具有各种设计、形式或尺寸的不同承梁、不同弹簧组和不同弹簧瓦组件互换。
20.一种修理和维护用于铁路车货车车轮组件的侧架的方法，该货车车轮组件用于支承铁路车，该方法包括以下步骤提供一具有承梁开口的侧架，该承梁开口由一顶元件、一底平台和至少两个支柱元件的组合形成；提供支柱磨损板，其固定在位于承梁开口内部的两个相对支柱侧的每一个上；其中，该承梁开口容纳和接收各种具有不同设计、形式或尺寸的承梁端以及接收多个弹簧瓦组件，该多个弹簧瓦组件位于该承梁端和支柱磨损板之间，一弹簧组被位于承梁开口内的底平台支承；和用相同形式的弹簧或不同形式的弹簧替换弹簧组中的弹簧和/或多个弹簧瓦组件之一中的弹簧。
全文摘要
一种改进的侧架，具有一承梁开口，用于容纳各种弹簧组和摩擦瓦组件结构。该承梁开口由一底部、一顶压件和两个相对支柱元件限定，并且具有两个支柱磨损板，每个支柱磨损板都被固定到相对的支柱元件上。该承梁开口的底部限定了一弹簧座。侧架的承梁开口的尺寸允许适用于各种货车悬架系统，该悬架系统包括与其一起使用的弹簧组、承梁和摩擦瓦。
文档编号B61F5/30GK1590179SQ20041001195
公开日2005年3月9日 申请日期2004年6月25日 优先权日2003年6月25日
发明者托马斯·R·伯格, 内森·J·里斯, 杰弗里·M·鲁拜克 申请人:Asf-基斯通公司