专利名称：铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁路货车转向架轴箱，具体地指一种铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置。
背景技术：
重载运输是铁路货运发展的主要方向之一，铁路货车的载荷越重，对转向架轮对轴重的要求也越大。研究表明，铁路货车的轮轨动作用力与转向架承载弹簧以下的质量大小有直接关系，在转向架的轮对轴承与侧架导框之间设置轴箱减振装置(亦称一系悬挂系统)可以有效降低转向架的簧下质量，进而降低轮轨动作用力。
目前，铁路科研人员设计了各种形式的轴箱弹性减振装置，其中采用锥形橡胶堆减振就是一种常用的轴箱弹性减振装置，该装置虽然对转向架垂向减振的效果较为明显，但对于横向、纵向振动的抑制效果相对来说存在不足。也有采用三层衬套、两层橡胶的轴箱弹性垫减振装置，但其主要针对较大横向、纵向刚度和较小垂向刚度的需求，通用性不强且结构复杂，不利于拆装检修。还有采用垂向弹性垫、第一纵向弹性垫和第二纵向弹性垫的组合式轴箱悬挂装置，虽然它能保证车辆运行平稳性、缓和轮轨冲击，但其由多个部分组成，制造相对复杂，组装和拆卸耗时较多，检修也不方便。
随着铁路运输重载化的日益加深，铁道货车的轴重不断增加，现有的轴箱减振装置已不能满足进一步减轻轮轨动作用力、降低轮轨磨损的高标准要求。因此，科研人员对铁路货车转向架轴箱的一系悬挂系统进行改进，设计一种能够使铁路货车转向架合理承担垂向、横向、纵向载荷的轴箱减振装置，这对改善重载铁路货车转向架的轮轨动力学性能、提闻铁路货车的运行品质具有重要意义。发明内容
本发明的目的是要提供一种可有效降低轮轨间动作用力、便于车辆通过曲线，同时结构简单、易于装拆、方便检修的铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置。
为实现上述目的，本发明所设计的铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置，安装在转向架的轮对轴承与侧架导框之间，它包括固定在轮对轴承顶部的承载鞍座，其特殊之处在于:所述承载鞍座上方设置有一对弹性垫板，所述一对弹性垫板分别由上部钢板、中间橡胶层和下部钢板整体硫化压合而成、且中间橡胶层的横截面两侧向下倾斜呈连体式人字形结构；所述一对弹性垫板还以轮对轴承的轴心线为基准倾斜对称布置、沿纵向呈分体式人字形结构；所述一对弹性垫板的上部钢板与侧架导框定位连接，所述一对弹性垫板的下部钢板与承载鞍座定位连接。
本发明的优点在于:所设计的一对弹性垫板采用双人字布局形式，一方面其自身的中间橡胶层沿横向呈连体式人字形结构，另一方面其在承载鞍座上面以轮轴轴心线为基准对称布置、沿纵向呈分体式人字形结构，这样无论是横向人字面还是纵向人字面均与铅垂面形成一定的夹角，既可以充分发挥橡胶层剪切弹性和压缩组合的优势，使转向架轴箱容易获得较大的垂向挠度和适当的纵向、横向刚度；又可以根据实际运载的需要，通过调整人字面与铅垂面之间的夹角，使一对弹性垫板灵活承担不同比例的垂向、横向和纵向载荷；从而有效降低轮轨间动作用力、大幅减轻轮轨间的磨耗，提高车辆通过曲线的性能。同时，人字布局的弹性垫板由两块单体组成，与传统的一体式弹性悬挂装置相比，单体重量更轻、制造更加方便、组装和拆卸耗时更少、且更容易操作和维护。
作为优选方案，所述弹性垫板的上部钢板两侧设置有上部挡边，所述上部挡边与侧架导框上对应的上部导槽可拆卸式定位卡紧配合；所述弹性垫板的下部钢板两侧设置有下部挡边，所述下部挡边与承载鞍座上对应的下部导槽可拆卸式定位卡紧配合。这样，在安装时仅靠转向架的自身重力就可以将弹性垫板压装到位，拆卸时只需吊起转向架侧架，即可实现该装置的分解。
进一步地，所述弹性垫板与包含轮对轴承轴心线的铅垂面之间较佳的夹角α =65 75°，最佳的夹角α =68 72。。
更进一步地，所述弹性垫板的中间橡胶层横截面两侧之间的较佳夹角β=130 150°，最佳的夹角β =136 144°。
再进一步地，所述弹性垫板的中间橡胶层横截面较佳的厚度h=3(T50mm，最佳的厚度 h=35 45mm。
上述参数的设置，可以将铁路货车转向架在运输过程中承受的垂向挠度和纵向、横向刚度调整到良好 匹配的状态，从而降低车辆轮轨间的动作用力，减轻轮轨间的垂向与横向磨损。
再进一步地，所述弹性垫板的上部钢板顶面为整体平面结构，所述弹性垫板的下部钢板底面也为整体平面结构。这样，弹性垫板在硫化制作时热传导性好，一体化成型强度高，产品质量稳定可靠，弹性悬挂减振性能优异。
图1为本发明铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置在装配状态的结构示意图。
图2为图1所示铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置在拆分状态的结构示意图。
图3为图1中弹性垫板的立体结构示意图。
图4为图3所示弹性垫板的主视结构示意图。
图5为图4的A— A剖视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
图中所示的铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置，安装在转向架的轮对轴承4与侧架导框3之间，主要由固定在轮对轴承4顶部的承载鞍座I和设置在承载鞍座I上的一对弹性垫板2组成。弹性垫板2又由上部钢板2a、中间橡胶层2b和下部钢板2c整体硫化压合而成。其中:上部钢板2a的顶面和下部钢板2c的底面均为整体平面结构，其加工性能良好，且容易与侧架导框3和承载鞍座I无缝隙贴合。中间橡胶层2b的横截面两侧向下倾斜呈连体式人字形结构，且横截面两侧之间的夹角β=13(Γ 50°，本实施例中优选夹角β =140° ;中间橡胶层2b的横截面厚度h=3(T50mm,本实施例中优选厚度h=40mm。
上述一对弹性垫板2以轮对轴承4的轴心线为基准倾斜对称布置，沿货车纵向呈分体式人字形结构。每一弹性垫板2与包含轮对轴承4轴心线的铅垂面之间的夹角α =65 75°，本实施例中优选夹角α=68°。
在弹性垫板2的上部钢板2a两侧一体化成型有上部挡边2d，该上部挡边2d与侧架导框3上对应的上部导槽3a定位卡紧配合。在弹性垫板2的下部钢板2c两侧一体化成型有下部挡边2e，该下部挡边2e与承载鞍座I上对应的下部导槽Ia定位卡紧配合。
本发明的装置装配时，先将下部钢板2c两侧的下部挡边2e插接在承载鞍座I上对应的下部导槽Ia中，再吊起转向架，将侧架导框3上的上部导槽3a对准上部钢板2a两侧的上部挡边2d，依靠转向架自身重力落座压装到位，一对人字形分布的弹性垫板2可承担由侧架导框3传递的垂向、横向和纵向载荷，而弹性垫板2的中间橡胶层2b也呈人字形结构，可通过调整其人字面夹角来获得轴箱所须的垂向、纵向和横向刚度。需要拆卸本发明的装置时，只需吊起侧架导 框3，即可实现分解，达到易装卸的目的。
权利要求
1.一种铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置，安装在转向架的轮对轴承(4)与侧架导框(3)之间，它包括固定在轮对轴承(4)顶部的承载鞍座(1)，其特征在于:所述承载鞍座(I)上方设置有一对弹性垫板(2)，所述一对弹性垫板(2)分别由上部钢板(2a)、中间橡胶层(2b)和下部钢板(2c)整体硫化压合而成、且中间橡胶层(2b)的横截面两侧向下倾斜呈连体式人字形结构；所述一对弹性垫板(2)还以轮对轴承(4)的轴心线为基准倾斜对称布置、沿纵向呈分体式人字形结构；所述一对弹性垫板(2)的上部钢板(2a)与侧架导框(3)定位连接，所述一对弹性垫板(2)的下部钢板(2c)与承载鞍座(I)定位连接。
2.根据权利要求1所述的铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置，其特征在于:所述弹性垫板(2)的上部钢板(2a)两侧设置有上部挡边(2d)，所述上部挡边(2d)与侧架导框(3)上对应的上部导槽(3a)可拆卸式定位卡紧配合；所述弹性垫板(2)的下部钢板(2c)两侧设置有下部挡边(2e)，所述下部挡边(2e)与承载鞍座(I)上对应的下部导槽(Ia)可拆卸式定位卡紧配合。
3.根据权利要求1或2所述的铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置，其特征在于:所述弹性垫板(2)与包含轮对轴承(4)轴心线的铅垂面之间的夹角α =65 75°。
4.根据权利要求1或2所述的铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置，其特征在于:所述弹性垫板(2)与包含轮对轴承(4)轴心线的铅垂面之间的夹角α =68 72°。
5.根据权利要求1或2所述的 铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置，其特征在于:所述弹性垫板(2)的中间橡胶层(2b)横截面两侧之间的夹角β=13(Γ 50°。
6.根据权利要求1或2所述的铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置，其特征在于:所述弹性垫板(2)的中间橡胶层(2b)横截面两侧之间的夹角β=136 144°。
7.根据权利要求1或2所述的铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置，其特征在于:所述弹性垫板(2)的中间橡胶层(2b)横截面厚度h=3(T50mm。
8.根据权利要求1或2所述的铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置，其特征在于:所述弹性垫板(2)的中间橡胶层(2b)横截面厚度h=35 45mm。
9.根据权利要求1或2所述的铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置，其特征在于:所述弹性垫板(2)的上部钢板(2a)顶面为整体平面结构。
10.根据权利要求1或2所述的铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置，其特征在于:所述弹性垫板(2)的下部钢板(2c)底面为整体平面结构。
全文摘要
本发明公开了一种铁路货车转向架轴箱弹性悬挂减振装置，安装在转向架的轮对轴承与侧架导框之间，它包括固定在轮对轴承顶部的承载鞍座，其特殊之处在于所述承载鞍座上方设置有一对弹性垫板，所述一对弹性垫板分别由上部钢板、中间橡胶层和下部钢板整体硫化压合而成、且中间橡胶层的横截面两侧向下倾斜呈连体式人字形结构；所述一对弹性垫板还以轮对轴承的轴心线为基准倾斜对称布置、沿纵向呈分体式人字形结构；所述一对弹性垫板的上部钢板与侧架导框定位连接，所述一对弹性垫板的下部钢板与承载鞍座定位连接。其可有效降低轮轨间动作用力，大幅减轻轮轨间磨耗，提高车辆曲线通过性能。同时其结构简单、易于装拆、方便检修。
文档编号B61F5/30GK103213596SQ20131011572
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者孙明道, 刘凤伟, 姜瑞金, 芦刚, 严志雄, 吴先年, 淡赵军, 李晓霞, 王平平, 神圣 申请人:南车长江车辆有限公司