专利名称：复合轴箱定位的转向架及其方法
技术领域：
本发明涉及一种用于轨道车辆的复合轴箱定位的转向架、以及转向架复合轴箱定位方法，属于机械制造领域。
背景技术：
随着我国现有干线铁路的提速和城市轨道交通的大力发展，为满足轨道车辆的高速运行而针对转向架结构和使用性能提出了更高的设计要求。通常结构的转向架是通过一系悬挂系统的轴箱体，对轮对和构架进行柔性定位。为提高车辆的临界行驶速度、保证车辆高速运行的平稳性和稳定性，相应地要求一系轴箱定位装置应具有较大的横向、纵向刚度、以及合适的垂向刚度。同吋，为了满足车辆限界和线路条件的要求、保证车下操作空间，对于一系轴箱定位装置的工作状态也有着严格的限制。如后附图I所示的现有转臂式轴箱定位结构，其中轴箱21与转臂22是一体加工成型的整体部件，轴箱21套装在车轴的轴承上，转臂22连接在构架23 —侧，轴箱21 —侧还通过垂向油压减振器24与构架23连接，在轴箱21的顶端设置有螺旋弹簧25。此类转臂式轴箱定位结构是目前国内轨道车辆通常采用的，对于时速250公里/小时及以上的高速车辆来说，存在着垂向刚度较大、影响到构架的侧梁相对较高等一系列问题。当轨道车辆高速运行过程中，易产生较大的振动，对于轴箱和转向架构架的机械強度有着较为严格的要求。同时，还会导致车下空间紧张、维护和检修接近性较差等问题。
发明内容
本发明所述的复合轴箱定位的转向架及其方法，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而采用钢弹簧结合橡胶弹簧的复合轴箱定位方式，以期实现转向架构架与轴箱体之间定位的无间隙与无磨耗特点，并且能够提高轴箱定位结构的横向、纵向刚度，以及适合的垂向刚度。另ー发明目的是，通过有效地增大车下空间，以提高转向架整体使用的灵活性、稳定性及可接近性，以利于构架维护和检修，降低对于轴箱体和构架机械强度的设计要求。为实现上述发明目的，所述复合轴箱定位的转向架主要包括有两组轮对、对称地设置于姆组轮对上的一对轴箱体；ー构架，在构架的外侧安装固定有基础制动装置；一直线电机，直线电机安装在构架的下方；以及，一系悬挂装置和ニ系悬挂装置。与现有技术的不同之处在干，所述的构架通过一系弹簧向下定位于轴箱体，一系弹簧具有，通过定位螺栓垂向地连接于构架的定位导柱、设置于轴箱体安装座上的下夹板、以及上夹板；
在下夹板与上夹板之间夹装ー钢弹簧，下夹板设置有ー环绕定位导柱的凹槽，在凹槽内部、定位导柱上套装ー橡胶弹簧。如上述基本方案，在构架与轴箱体之间采用钢弹簧结合橡胶弹簧的复合轴箱定位方式。橡胶弹簧由橡胶和钢板硫化加工而成并被压装在下夹板中，橡胶弹簧与下夹板配合使用，主要是提供转向架一系悬挂装置的纵向、横向刚度和弾性，以保证转向架高速运行时的整体稳定性。钢弹簧安装在下夹板和上夹板之间，主要是提供一系弹簧的垂向刚度，保证转向架高速运行时的整体平稳性。 本发明所提供的一系弹簧，能够同时实现纵向牵引、横向限位及垂向承载功能，并在垂向上提供较为适合的刚度，以达到转向架构架长期使用的无间隙、无磨耗的设计要求。为实现转向架结构的紧凑性、提高车下安装空间的利用率，可采取的改进措施是，所述的轴箱体设置于每组轮对的2个车轮的内侧，构架整体定位于车轮的内側。为加强对于构架一系悬挂结构的稳定性，可在姆ー轴箱体的两侧，对称地设置有ー对一系弹簧。为进一歩地限定橡胶弹簧的使用状态，可采取的改进措施是，在凹槽的上端ロ处，压装ー用于限位橡胶弹簧的卡环，卡环用以限位、紧固橡胶弹簧。为有效地抑制、衰减在高速运行时复合轴箱定位装置产生的高频振动，可在定位导柱与上夹板之间，衬垫一由钢板和橡胶硫化加工而成的、具有层状结构的防振橡胶。防振橡胶是由钢板和橡胶硫化加工而成的一体式弹性组件。为有效地抑制、衰减在高速运行时转向架产生的垂向振动，可在构架与轴箱体之间安装垂向油压减振器。基于上述复合轴箱定位装置的转向架结构改进，本发明还实现下述转向架复合轴箱定位方法即在每组轮对上设置有一对轴箱体，构架通过一系弹簧向下定位于轴箱体，直线电机垂向地悬挂于构架的下方。与现有技术的不同之处在于，所述的一系弹簧通过定位螺栓贯穿定位导柱垂向地连接于构架，将橡胶弹簧压装到下夹板的凹槽中，定位导柱穿过橡胶弹簧；在轴箱体的安装座上定位下夹板，在下夹板与上夹板之间夹装钢弹簧，调节定位螺栓以将定位导柱、橡胶弹簧和钢弹簧进行相对限位。较为优选与细化的改进方案是，所述的轴箱体设置于每组轮对的2个车轮的内侧，在每ー轴箱体的两侧，对称地设置有ー对一系弹簧。为提高直线电机高速过曲线时的抗扭转与位移过量的应对能力，在每组轮对的ー对轴箱体之间，弾性地连接ー横向悬挂梁；直线电机通过数根垂向吊杆悬挂于横向悬挂梁。为加固限定橡胶弹簧的压装位置，可在凹槽的上端ロ处，压装一卡环以限定橡胶弹簧与下夹板的相对位置。为有效地抑制、衰减在高速运行时复合轴箱定位装置产生的高频振动，在定位导柱与上夹板之间，衬垫一通过钢板与橡胶硫化加工而成的层状防振橡胶。为有效地抑制、衰减在高速运行时转向架产生的垂向振动，在构架与轴箱体之间安装垂向油压减振器。综上内容，本发明复合轴箱定位的转向架及其方法具有以下优点 I、钢弹簧结合橡胶弹簧的复合轴箱定位方式，能够同时提高一系弹簧的横向、纵向刚度，以及适合的垂向刚度。2、通过有效地增大车下空间，以提高转向架整体使用的灵活性、稳定性及可接近性。3、能够满足高速轨道车辆转向架运行的平稳性设计要求，可应用于单重、两轴或多轴转向架。 4、能够有利于转向架维护和检修，降低对于轴箱和转向架构架机械强度的设计要求，可将构架的侧梁做得较低。5、整体结构较为简单，与构架的安装接ロ较为简捷，易于安装和拆卸，零部件互換性较好。
现结合以下附图对本发明做进ー步地说明图I是现有转臂式轴箱定位结构的转向架局部示意图；图2是本发明所述复合轴箱定位的转向架的示意图；图3是所述轮对部位的示意图；图4是所述一系弹簧的结构示意图；图5是图4中I部放大示意图；如图I所示，轴箱21，转臂22，构架23，垂向油压减振器24，螺旋弹簧25 ；如图2至图5所示，构架1，轴箱体2，定位导柱3，调整垫4，防振橡胶5，橡胶弹簧6，钢弹簧7，下夹板8，绝缘垫板9，垫片10，定位螺栓11，弹簧垫片12，卡环13，上夹板14，垂向油压减振器15,凹槽16,车轮30,直线电机31, —系弹簧32,横向悬挂梁33,垂向吊杆34，基础制动装置36。
具体实施例方式实施例1，如图2和图3所示，所述复合轴箱定位的转向架主要包括有两组轮对、对称地设置于姆组轮对上的一对轴箱体2 ；轴箱体2设置于每组轮对的2个车轮30的内侧，构架I整体定位于车轮30的内侧；在构架I的外侧安装固定有基础制动装置36 ；直线电机31安装在构架I的下方，在每组轮对的ー对轴箱体2之间弹性地连接ー横向悬挂梁33，直线电机31通过数根垂向吊杆34悬挂于横向悬挂梁33 ；构架I通过一系弹簧32向下定位于轴箱体2 ；在每ー轴箱体2的两侧，对称地设置有ー对一系弹簧32。如图4和图5所示，一系弹簧32具有，通过定位螺栓11垂向地连接于构架I的定位导柱3、设置于轴箱体2安装座上的下夹板8、以及上夹板14。其中，在下夹板8与上夹板14之间夹装一钢弹簧7 ；下夹板8设置有ー环绕定位导柱3的凹槽16，在凹槽16内部、定位导柱3上套装ー橡胶弹簧6 ；在凹槽16的上端ロ处，压装ー用于限位橡胶弹簧6的卡环13 ；在定位导柱3与上夹板14之间，衬垫一由钢板和橡胶硫化加工而成的、具有层状结构的防振橡胶5 ；在构架I与轴箱体2之间安装有垂向油压减振器15。
如图2至图5所示，所述转向架复合轴箱定位方法，是在每组轮对上设置有ー对轴箱体2，构架I通过一系弹簧32向下定位于轴箱体2 ；所述的轴箱体2设置于每组轮对的2个车轮30的内侧，在每ー轴箱体2的两侧，对称地设置有ー对一系弹簧32 ；直线电机21垂向地悬挂于构架I的下方；在每组轮对的ー对轴箱体2之间，弹性地连接ー横向悬挂梁33，直线电机31通过数根垂向吊杆34悬挂于横向悬挂梁33 ；所述的一系弹簧32通过定位螺栓11贯穿定位导柱3垂向地连接于构架1，将橡胶弹簧6压装到下夹板8的凹槽16中，定位导柱3穿过橡胶弹簧6 ；在轴箱体2的安装座上定位下夹板8，在下夹板8与上夹板14之间夹装钢弹簧7，调节定位螺栓11以将定位导柱3、橡胶弹簧6和钢弹簧7进行相对限位；在凹槽16的上端ロ处，压装ー卡环13以限定橡胶弹簧6与下夹板8的相对位置；在定位导柱3与上夹板14之间，衬垫一通过钢板与橡胶硫化加工而成的层状防振橡胶5 ;在构架I与轴箱体2之间安装垂向油压减振器15。本领域的技术人员可以领会，直线电机31相对于转向架构架I的悬挂可以有多种方式。尽管上文參照具体的优选实施例对发明进行了描述，但可以理解在所描述的设计构思范围内还存在多种形式的改型，而不应仅限于所描述的实施例。
权利要求
1.ー种复合轴箱定位的转向架，包括有两组轮对、对称地设置于每组轮对上的ー对轴箱体⑵； ー构架(1)，在构架(I)的外侧安装固定有基础制动装置； 一直线电机(31)，直线电机(31)安装在构架(I)的下方； 以及一系悬挂装置和ニ系悬挂装置， 其特征在于所述的构架(I)通过一系弹簧(32)向下定位于轴箱体(2)， 一系弹簧(32)具有，通过定位螺栓(11)垂向地连接于构架(I)的定位导柱(3)、设置于轴箱体(2)安装座上的下夹板(8)、以及上夹板(14)， 在下夹板(8)与上夹板(14)之间夹装一钢弹簧(7)， 下夹板⑶设置有ー环绕定位导柱⑶的凹槽(16)，在凹槽(16)内部、定位导柱(3)上套装ー橡胶弹簧(6)。
2.根据权利要求I所述的复合轴箱定位的转向架，其特征在于所述的轴箱体(2)设置于每组轮对的2个车轮(30)的内侧，构架(I)整体定位于车轮(30)的内側。
3.根据权利要求2所述的复合轴箱定位的转向架，其特征在干在每ー轴箱体(2)的两侧，对称地设置有ー对一系弹簧(32)。
4.根据权利要求1、2或3所述的复合轴箱定位的转向架，其特征在于在所述凹槽(16)的上端ロ处，压装ー用于限位橡胶弹簧(6)的卡环(13)。
5.根据权利要求4所述的复合轴箱定位的转向架，其特征在于在定位导柱(3)与上夹板(14)之间，衬垫一由钢板和橡胶硫化加工而成的、具有层状结构的防振橡胶(5)。
6.根据权利要求5所述的复合轴箱定位的转向架，其特征在干在构架(I)与轴箱体(2)之间安装垂向油压减振器(15)。
7.一种转向架复合轴箱定位方法，在每组轮对上设置有一对轴箱体(2)， 构架(I)通过一系弹簧(32)向下定位于轴箱体(2)， 直线电机(31)垂向地悬挂于构架(I)的下方， 其特征在于所述的一系弹簧(32)通过定位螺栓(11)贯穿定位导柱(3)垂向地连接于构架(1)， 将橡胶弹簧(6)压装到下夹板⑶的凹槽(16)中，定位导柱(3)穿过橡胶弹簧(6)； 在轴箱体(2)的安装座上定位下夹板(8)，在下夹板(8)与上夹板(14)之间夹装钢弹簧(X)， 调节定位螺栓(11)以将定位导柱(3)、橡胶弹簧(6)和钢弹簧(7)进行相对限位。
8.根据权利要求7所述的转向架复合轴箱定位方法，其特征在干所述的轴箱体(2)设置于每组轮对的2个车轮(30)的内侧，在每ー轴箱体(2)的两侧，对称地设置有一対一系弹黃(32) ο
9.根据权利要求7或8所述的转向架复合轴箱定位方法，其特征在于在每组轮对的一对轴箱体(2)之间，弾性地连接ー横向悬挂梁(33)； 直线电机(31)通过数根垂向吊杆(34)悬挂于横向悬挂梁(33)。
10.根据权利要求7所述的转向架复合轴箱定位方法，其特征在干在凹槽(16)的上端ロ处，压装ー卡环(13)以限定橡胶弹簧(6)与下夹板(8)的相对位置。
11.根据权利要求7或10所述的转向架复合轴箱定位方法，其特征在于在定位导柱(3)与上夹板(14)之间，衬垫一通过钢板与橡胶硫化加工而成的层状防振橡胶(5)。
12.根据权利要求11所述的转向架复合轴箱定位方法，其特征在干在构架(I)与轴箱体(2)之间安装垂向油压减振器(15)。
全文摘要
本发明所述的复合轴箱定位的转向架及其方法，采用钢弹簧结合橡胶弹簧的复合轴箱定位方式，以期实现转向架构架与轴箱体之间定位的无间隙与无磨耗特点，并且能够提高轴箱定位结构的横向、纵向刚度，以及适合的垂向刚度。复合轴箱定位的转向架包括有两组轮对、对称地设置于每组轮对上的一对轴箱体；一构架，一直线电机，一系悬挂装置和二系悬挂装置。所述的构架通过一系弹簧向下定位于轴箱体，一系弹簧具有，通过定位螺栓垂向地连接于构架的定位导柱、设置于轴箱体安装座上的下夹板、以及上夹板；在下夹板与上夹板之间夹装一钢弹簧，下夹板设置有一环绕定位导柱的凹槽，在凹槽内部、定位导柱上套装一橡胶弹簧。
文档编号B61F5/30GK102673595SQ201110057690
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月10日 优先权日2011年3月10日
发明者冯永华, 孙珉堂, 马利军 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司