专利名称：一种轨道车辆用抗侧滚扭杆组成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轨道车辆用抗侧滚扭杆组成装置。
背景技术：
轨道交通车辆在运行过程中，具有六个方向的运动自由度X轴方向的伸缩振动、Y轴方向的横摆运动、Z轴方向的浮沉运动、绕Y轴的点头运动、绕Z轴的摇头运动、绕X轴的侧滚运动。如图I和图2所示，目前的轨道交通车辆转向架均为两级悬挂，抗侧滚扭杆弹簧起到了调节车辆侧滚刚度、即抑制绕X轴的侧滚运动的作用。如图3所示，抗侧滚扭杆组成装置通常包括扭杆组件I、连杆组件2和支撑座组件3三部分,其中扭杆组件中扭杆轴在车体侧滚时通过扭转反作用力，并通过连杆反馈到车体上，提供侧滚刚度，因此扭杆轴是抗侧滚扭杆组成装置的核心部件。抗侧滚扭杆组成装置安装在轨道交通车辆上，提供车辆安全运行所需的侧滚刚度，确保车辆的安全运行。
在车辆侧滚时，扭杆轴承受扭转和弯曲的复合载荷，工况恶劣。扭杆轴在使用过程中因载荷过大，造成疲劳破坏是抗侧滚扭杆组成装置的最主要失效模式。因此在抗侧滚扭杆组成装置中通常通过优化扭杆轴和其它零部件的结构，来降低扭杆轴的应力，提高其疲劳寿命。抗侧滚扭杆组成装置通过支撑座组件固定在转向架上，通过连杆组件固定在车体上(反装时相反)。根据左右两端支撑座中心距LI和连杆中心距L2的大小，可将抗侧滚扭杆组成装置分为内置式和外置式两种，内置式的支撑座组件通常由两瓣式的金属支撑座，加两瓣式的金属橡胶支撑球铰或高分子耐磨衬套组成，其中金属橡胶支撑球铰在扭转时通过层状橡胶变形与扭杆轴一起扭转，高分子耐磨衬套在扭转时，其与扭杆轴连接的圆柱面相对滑动以适应扭杆轴运动；外置式的支撑座组件通常由整体式的支撑座，通过多层耐磨的金属或高分子衬套与扭杆轴连接，在扭杆轴扭转时，通过衬套之间的相对滑动适应扭杆轴运动。扭杆轴的结构与LI和L2的关系密切，扭杆轴的弯矩图和扭矩图如图4所示，
扭杆轴所受的扭矩纯剪应力为，
T 161 ,
" = — = -=~
W ffif3
所受弯应力为，
M 16M
Cr = — = ~
W
其中T为扭杆轴所受扭矩，M为弯矩，W为扭杆的抗弯截面系数，L3为力矩即扭转臂中心孔距。扭杆轴所受的弯扭结合的载荷，适用于第四强度理论校核材料的强度，根据该理论的定义，则扭杆轴所受的应力为，
ν—φ糊]通过图4对扭杆轴的受力进行分析后可知，扭杆轴的最大应力出现在向中间部位过渡的圆弧区域，此处的弯应力较大，且扭杆轴的直径急剧减小。假设此处距离扭杆支撑座中心的距离为a，则扭杆轴的最大第四强度应力为，
权利要求
1.一种轨道车辆用抗侧滚扭杆组成装置，包括位于扭杆轴(5)两端的支撑座，所述支撑座固定安装在转向架或车体构架上，扭杆轴(5)的两端还连接有连杆(4)且通过连杆(4)与车体构架或转向架连接，其特征在于所述支撑座为外置悬臂式结构的悬臂式支撑座(6)。
2.如权利要求I所述的轨道车辆用抗侧滚扭杆组成装置，其特征在于所述悬臂式支撑座(6)为L型，其与车体构架连接部位采用螺栓自下而上连接，固定在车体构架腹板上。
3.如权利要求I所述的轨道车辆用抗侧滚扭杆组成装置，其特征在于所述悬臂式支撑座￠)为！■型，其与车体构架连接部位采用螺栓自内向外与车体构架连接，固定在车体构架侧梁上。
4.如权利要求2或3所述的轨道车辆用抗侧滚扭杆组成装置，其特征在于所述悬臂式支撑座￠)与车体构架连接部位与扭杆轴支撑部位采用工字型或十字型结构连接过渡，并根据受力情况采用筋板加强。
5.如权利要求I所述的轨道车辆用抗侧滚扭杆组成装置，其特征在于位于扭杆轴(5)两端的悬臂式支撑座出)中心距LI和连杆中心距L2跨距在50-200mm。
6.如权利要求I所述的轨道车辆用抗侧滚扭杆组成装置，其特征在于在所述悬臂式支撑座￠)中加入高性能的单层高分子耐磨衬套和耐磨端面顶板。
全文摘要
本发明涉及一种轨道车辆用抗侧滚扭杆组成装置。本发明要解决的技术问题是，提供一种能降低抗侧滚扭杆轴的应力、提高其使用寿命及可靠性的抗侧滚扭杆组成装置。所述轨道车辆用抗侧滚扭杆组成装置包括支撑座、连杆和扭杆轴，支撑座固定在转向架或车体上，扭杆轴的两端装入支撑座并连接连杆，通过连杆与车体或转向架连接，所述支撑座为外置悬臂式结构的悬臂式支撑座6。所述悬臂式支撑座优选为L型或型，采用上述悬臂式支撑座结构，优化了抗侧滚扭杆组成装置各零部件之间的受力分布，降低抗侧滚扭杆轴的应力，提高其使用寿命及可靠性，特别适用于车体构架安装空间局限，支撑座与连杆跨距较大的场合。
文档编号B61F5/50GK102874271SQ20121040341
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者王亚平, 刘文松, 龚红霞, 倪世锋, 杜方孟 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司