一种窄轨客车转向架构架的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种窄轨客车转向架构架，由两个侧梁、两个端梁、两个主横梁和两个辅助梁组成，两个所述侧梁的两端部通过两个所述端梁连接，两个所述主横梁固定连接在两个所述侧梁的中部，所述侧梁、端梁和主横梁形成“目”字型结构，两个所述辅助梁固定连接在两个所述主横梁之间。本发明整体结构优化，降低和避免了大应力区的出现，构架整体结构的强度和刚度大幅提高，构架的整体抗疲劳性能得到较大提高，使整体构架的应力水平控制在强度所允许的范围内，使窄轨客车的运行速度大幅提高，并满足窄轨客车在高速下的安全运行要求。
【专利说明】一种窄轨客车转向架构架
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轨道车辆的转向架构架，特别涉及一种用于窄轨客车的转向架构架，属于轨道车辆车辆制造【技术领域】。
【背景技术】
[0002]轨道车辆的走行部都是采用转向架的形式，每节车厢的车体配有两个转向架支撑。绝大部分国家的铁路通常采用1435mm轨距，但也有一些国家存在相当数量的其它轨距的铁路，如采用1067mm或762mm的窄轨轨距的铁路，目前窄轨铁路的运行车辆载重小，运行速度慢，一般都在40-50km/h之间，无法满足当地运输的要求。而现在的转向架因其轨距宽，在转向承载、减振设计等技术上均不能适用窄轨轨距的要求，无法直接使用至窄轨的铁路上。因此，需要设计一种适用于窄轨铁路的转向架，提高车辆载重和运行速度，满足对转向架在载重和性能上更高的使用要求，而构架作为转向架的主体部分，其结构的优化就更为重要。
【发明内容】
[0003]本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种窄轨客车转向架构架，适用于窄轨铁路，结构优化，可大幅度提高构架整体结构性能。
[0004]为实现上述目的，本发明的技术方案是:
[0005]一种窄轨客车转向架构架，由两个侧梁、两个端梁、两个主横梁和两个辅助梁组成，两个所述侧梁的两端部通过两个所述端梁连接，两个所述主横梁固定连接在两个所述侧梁的中部，所述侧梁、端梁和主横梁形成“目”字型结构，两个所述辅助梁固定连接在两个所述主横梁之间。
[0006]进一步，所述端梁和侧梁均为全钢板焊接成的箱体形结构，由顶板、底板及侧板拼接焊接而成，所述端梁呈C形结构，所述端梁的端部与侧梁的端部之间对接焊接固定。
[0007]进一步，所述端梁的高度小于所述侧梁的高度，连接处为弧线过渡。
[0008]进一步，在每个所述端梁上固定有两个制动夹钳吊座，所述制动夹钳吊座与所述端梁为一体结构件。
[0009]进一步，所述制动夹钳吊座的宽度大于两侧所述端梁的宽度，在所述制动夹钳吊座上焊接固定有四个贯穿的固定吊杆。
[0010]进一步，在两个所述侧梁的底部固定有抗侧滚扭杆座，所述侧梁的底板断开，所述抗侧滚扭杆座的两边与两侧的所述侧梁底板对接焊接固定，所述抗侧滚扭杆座的另外两边与所述侧梁的侧板之间角焊接固定。
[0011]进一步，所述主横梁的两端部贯穿所述侧梁并焊接固定。
[0012]进一步，在两侧的所述侧梁上斜向对称设置有转向架起吊座。
[0013]进一步，在所述主横梁上焊接固定有牵引电机安装座、牵引拉杆座、齿轮箱吊杆座、整体起吊座。[0014]进一步，在所述主横梁上焊接固定有一个安装座，所述牵引电机安装座、牵引拉杆座、齿轮箱吊杆座及整体起吊座中的至少两个集成在所述安装座上。
[0015]综上所述，本发明所述的窄轨客车转向架构架，整体结构优化，降低和避免了大应力区的出现，构架整体结构的强度和刚度大幅提高，构架的整体抗疲劳性能得到较大提高，使整体构架的应力水平控制在强度所允许的范围内，使窄轨客车的运行速度大幅提高，并满足窄轨客车在高速下的安全运行要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明实施例一的结构示意图；
[0017]图2是图1的右视图；
[0018]图3是图1的仰视图；
[0019]图4是本发明实施例二的结构示意图；
[0020]图5是图4的右视图。
[0021]如图1至图5所示，侧梁1，端梁2，主横梁3，辅助梁4，拐角5，弹簧筒座6，空气弹簧支撑座7，抗蛇形减振器座8，横向止挡座9，横向减振器座10，抗侧滚扭杆座11，制动夹钳吊座12，固定吊杆13，轮对14，安装吊座15，牵引电机安装座16，牵引拉杆座17，齿轮箱吊杆座18，整体起吊座19，减重孔20，转向架起吊座21。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述:
[0023]实施例一:
[0024]如图1至图3所示，本实施例提供一种窄轨客车转向架构架，用于窄轨客车中的动车转向架，适用于采用1067mm和762mm的窄轨轨距的铁路，由两个侧梁1、两个端梁2和两个主横梁3组成，两个侧梁I的两端部通过两个端梁2连接，两个主横梁3固定连接在两个侧梁I的中部，两个主横梁3、两个端梁2平行设置，侧梁1、端梁2和主横梁3形成“目”字型结构，两个辅助梁4固定连接在两个主横梁3之间。侧梁1、端梁2、主横梁3和辅助梁4通过焊接连接成整体式框架结构，可以提高构架整体结构的强度和刚度，且可提高设备的连接稳定性，并能够有效简化各梁之间的连接结构和满足轻量化要求。
[0025]如图1至图3所示，两个侧梁I为箱形结构，由顶板、底板及两个侧板通过焊接方式拼接而成，顶板、底板及两个侧板均采用钢板，钢板材料优选采用S355J2W，保证侧梁I的整体结构强度和刚度。侧梁I总体呈U形中间向下凹的结构，这样可以降低主横梁3相对于轨面的高度。
[0026]如图1所示，两个端梁2分别连接在两个侧梁I的两端部，两个端梁2也为焊接式箱形结构，由顶板、底板及两个侧板通过焊接方式拼接而成，顶板、底板及两个侧板均采用钢板，钢板材料优选采用S355J2W，保证端梁2的整体结构强度和刚度，增大构架的扭转刚度。
[0027]端梁2整体呈C形结构，在端梁2的两个拐角5处均采用圆弧过渡，圆弧过渡可以减少应力，避免大应力区的出现，使构架的整体抗疲劳性能大大提高。每个端梁2两端的端部与两个侧梁I的同侧的端部之间对接焊接固定，即侧梁I和端梁2的顶板与顶板、侧板与侧板、底板与底板对接焊接连接，这样可以进一步保证端梁2的整体结构强度和刚度，还可以减少变形。
[0028]端梁2的高度小于与其连接的侧梁I的高度，端梁2的底板与侧梁I的底板处于同一平面对接焊接，端梁2与侧梁I的顶板在对接焊接的连接处采用弧线过渡，侧梁I两端的端部各设置有一个弹簧筒座6，在过渡的连接处采用弧线过渡，可以减少变形，有利于提高侧梁I上弹簧筒座6的强度，同时还可以降低端梁2的重量，进而降低构架的总重量，满足车辆在高速度级别的情况下对轻量化的更高的要求。
[0029]如图1所示，两个主横梁3固定连接在两个侧梁I的中部，主横梁3为中空的钢管，主横梁3优选采用S355J2W材料的无缝钢管，不但整体强度没有降低，而且减少了很多焊缝，结构工艺性得到大大提高。主横梁3的两端部贯穿两个侧梁I的侧板，与侧梁I的侧板焊接固定，尽可能地简化了构架结构，降低构架的总重量，使得构架具有较高的柔韧性和抗拉伸性能，能够适用窄轨车辆高速运行时的车身平稳要求。
[0030]如图1所示，为提高构架在横向上的机械强度，以及为安装其它基础构件提供承载平台，在两个主横梁3之间再设置一对辅助梁4，两个辅助梁4平行设置，其为中空的箱体结构，由顶板、侧板及底板拼接焊接而成，保证辅助梁4的整体强度和刚度，辅助梁4的两端焊接固定在两端的主横梁3上。
[0031]由于窄轨车辆横向尺寸小，空间有限，为使结构更为紧凑，如图1所示，在每个侧梁I中部的顶板上焊接固定空气弹簧支撑座7，空气弹簧支撑座7上固定安装空气弹簧(图中未示出)。将空气弹簧固定在侧梁I的顶板上，可以使用主横梁3作为附加气室，同时可以加大跨距，增加车辆的侧滚刚度，提高车辆的动力学性能。如图3所示，在每个侧梁I的位于外侧的侧板上焊接固定有用于固定安装抗蛇形减振器的抗蛇形减振器座8，抗蛇形减振器座8安装在两个主横梁3之间。
[0032]如图3所示，为了提高窄轨客车的速度等级，在两个侧梁I底部固定有抗侧滚扭杆座11，为固定抗侧滚扭杆座11，本实施例中，将侧梁I的底板断开，所述抗侧滚扭杆座11的两边与两侧的侧梁I的底板对接焊接固定，抗侧滚扭杆座11的另外两边与侧梁I的侧板之间角焊接固定，即抗侧滚扭杆座11成为侧梁I底板的一部分，不但可以保证强度，还可以减轻构架总重量，节省空间，增大抗侧滚扭杆跨距，增加车辆的侧滚刚度，提高车辆的动力学性能。
[0033]如图1所示，在辅助梁4上对称焊接有横向止挡座9和横向减振器座10，用于固定安装横向止挡和横向减振器。
[0034]如图1和图3所示，本实施例中，制动夹钳吊座12采用外置式，安装在端梁2上，相应地制动夹钳采用外置式布置，满足限界要求。在每个端梁2上固定有两个制动夹钳吊座12，制动夹钳吊座12与端梁2为一体结构件，制动夹钳吊座12的宽度大于两侧端梁2的宽度，连接处采用圆弧过渡，保证制动夹钳吊座12的强度，同时避免应力集中，在制动夹钳吊座12上焊接固定有四个贯穿的固定吊杆13，制动夹钳吊挂在四个固定吊杆13上，此种吊挂方式结构简单，横向裕量较大，适应性更强。如图1所示，固定吊杆13被周围的钢板包围，保证其安装强度，在内侧的固定吊杆13采用半包围的形式，这样可以有效避开与其相邻的轮对14的踏面。
[0035]由于窄轨车辆横向尺寸小，空间有限，如图1和图2所示，本实施例中，在每个主横梁3的侧部焊接固定一个安装吊座15，在安装吊座15上集成有牵引拉杆座17、齿轮箱吊杆座18，将牵引拉杆座17、齿轮箱吊杆座18集成在一个结构件即安装吊座15上，这种一体式结构，不但有利于焊接安装固定，解决焊缝重叠的问题，提高构架的使用寿命，同时可以减轻整个构架的重量，有利于构架的整体起吊，而且在保证整体结构强度的同时有效提高了空间的可利用性。
[0036]牵引电机安装座16为中空的箱体结构，在其上设置有多个减重孔20，不但可以保证强度，同时可以减轻重量。牵引电机安装座16单独与主横梁3焊接固定。
[0037]安装吊座15的上部为U形，U形的顶部为齿轮箱吊杆座18，安装吊座15的底部为牵引拉杆座17，齿轮箱吊杆座18和牵引拉杆座17的安装平面互相垂直。
[0038]如图1和图2所示，在两侧的侧梁I的顶板上斜向对称设置有四个转向架起吊座21，该座用于起吊转向架，在转向架整体起吊时，该转向架起吊座21可均匀受力，保证起吊的平稳和安全。
[0039]实施例二:
[0040]如图4和图5所示，本实施例提供一种窄轨客车转向架构架，用于窄轨客车中的拖车转向架。
[0041]与实施例一不同之处在于，在两个主横梁3的侧部无需焊接牵引电机安装座16、和齿轮箱吊杆座18，只需要焊接固定牵引拉杆座17及整体起吊座19，牵引拉杆座17及整体起吊座19为一体式结构，集成在安装吊座15上。
[0042]上述结构使得构架的整体结构得到优化，降低和避免大应力区的出现，使构架的整体抗疲劳性能大大提高，使整体构架的应力水平控制在强度所允许的范围内，完全能满足国内窄轨铁路上高速运行的要求，运行速度可以达到160km/h以上，具有较好的稳定性、安全性和舒适性。
[0043]如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种窄轨客车转向架构架，其特征在于:由两个侧梁、两个端梁、两个主横梁和两个辅助梁组成，两个所述侧梁的两端部通过两个所述端梁连接，两个所述主横梁固定连接在两个所述侧梁的中部，所述侧梁、端梁和主横梁形成“目”字型结构，两个所述辅助梁固定连接在两个所述主横梁之间。
2.根据权利要求1所述的窄轨客车转向架构架，其特征在于:所述端梁和侧梁均为全钢板焊接成的箱体形结构，由顶板、底板及侧板拼接焊接而成，所述端梁呈C形结构，所述端梁的端部与侧梁的端部之间对接焊接固定。
3.根据权利要求2所述的窄轨客车转向架构架，其特征在于:所述端梁的高度小于所述侧梁的高度，连接处为弧线过渡。
4.根据权利要求1所述的窄轨客车转向架构架，其特征在于:在每个所述端梁上固定有两个制动夹钳吊座，所述制动夹钳吊座与所述端梁为一体结构件。
5.根据权利要求4所述的窄轨客车转向架构架，其特征在于:所述制动夹钳吊座的宽度大于两侧所述端梁的宽度，在所述制动夹钳吊座上焊接固定有四个贯穿的固定吊杆。
6.根据权利要求1所述的窄轨客车转向架构架，其特征在于:在两个所述侧梁的底部固定有抗侧滚扭杆座，所述侧梁的底板断开，所述抗侧滚扭杆座的两边与两侧的所述侧梁底板对接焊接固定，所述抗侧滚扭杆座的另外两边与所述侧梁的侧板之间角焊接固定。
7.根据权利要求1所述的窄轨客车转向架构架，其特征在于:所述主横梁的两端部贯穿所述侧梁并焊接固定。
8.根据权利要求1所述的窄轨客车转向架构架，其特征在于:在两侧的所述侧梁上斜向对称设置有转向架起吊座。
9.根据权利要求1所述的窄轨客车转向架构架，其特征在于:在所述主横梁上焊接固定有牵弓I电机安装座、牵引拉杆座、齿轮箱吊杆座、整体起吊座。
10.根据权利要求9所述的窄轨客车转向架构架，其特征在于:在所述主横梁上焊接固定有一个安装座，所述牵引电机安装座、牵引拉杆座、齿轮箱吊杆座及整体起吊座中的至少两个集成在所述安装座上。
【文档编号】B61F5/52GK103625499SQ201310271830
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年6月29日 优先权日:2013年6月29日
【发明者】吕晓俊, 张月军, 马利军, 赵伟, 于春广, 王玉光 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司