用于铁路车辆的承载鞍组件及铁路车辆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于铁路车辆的承载鞍组件以及铁路车辆，该承载鞍组件包括导框(5)和装配到导框(5)的承载鞍(1)，导框(5)包括顶框(51)和分别从该顶框(51)的两侧同向延伸出的一对彼此间隔的侧框(52)，承载鞍(1)包括顶壁(11)和分别从该顶壁(11)的两侧同向延伸出的一对彼此间隔的侧壁(12)，其中，在承载鞍(1)的顶壁(11)与导框(5)的顶框(51)之间设置有阻尼材料(3)，位于同侧的所述侧壁(12)与所述侧框(52)之间设置有二次承载结构。通过在导框和承载鞍之间设置二次承载结构，可以有效地降低冲击，并且能够最大限度地均匀分布轴承的载荷，使轴承的受力更为均匀，延长使用寿命。
【专利说明】用于铁路车辆的承载鞍组件及铁路车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及承载组件，具体地，涉及一种铁路车辆轴颈轴承的承载鞍组件以及铁路车辆。
【背景技术】
[0002]铁路货车承载鞍，是货车导框与轮对轴承之间的传力部件。一个双轴铁路货车转向架有4个承载鞍(组件)，一个三轴铁路货车转向架有6个承载鞍(组件)，这些承载鞍(组件)把导框导框传来的货车转向架及上部产生的动态载荷传递到轴承外圈，进而传递给货车轮对。因此，承载鞍(组件)传力的效果，影响到货车轴颈轴承服役接触应力的大小和寿命。现有铁路货车轴承的现场使用情况表明，近60%以上的轴承故障由轴承滚子与内外圈滚道的接触应力引起，而接触应力的大小与传力大小和载荷分布相关。
[0003]现有铁路货车常规承载鞍包角过小，存在降低冲击效果差和均布传递载荷能力低的缺点；阻尼材料减振承载鞍组件，在一定程度解决了降低冲击效应的问题，但均布传递载荷的能力较差；而三支撑结构承载鞍组件，在一定程度上解决了降低冲击效果和尽可能均布轴承外圈受力问题，但实施时需要较大改变货车侧架导框结构。
[0004]有鉴于此，需要提供一种在小幅度改变铁路车辆的侧架的导框结构的情况下能够有效降低冲击并最大限度均匀分布轴承载荷的承载鞍组件。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的问题是提供一种承载鞍组件，该承载鞍组件能够在小幅度改变铁路车辆的侧架的导框结构的情况下能够有效降低冲击并最大限度均匀分布轴承载荷。
[0006]另外，本发明还要解决的问题是提供一种铁路车辆，该铁路车辆的承载鞍组件能够在小幅度改变铁路车辆的侧架的导框结构的情况下能够有效降低冲击并最大限度均匀分布轴承载荷。
[0007]为了解决上述问题，本发明的一个方面提供了一种用于铁路车辆的承载鞍组件，该承载鞍组件包括导框和装配到该导框的承载鞍，该导框包括顶框和分别从该顶框的两侧同向延伸出的一对彼此间隔的侧框，该承载鞍包括顶壁和分别从该顶壁的两侧同向延伸出的一对彼此间隔的侧壁，其中，在所述承载鞍的顶壁与所述导框的顶框之间设置有阻尼材料，位于同侧的所述侧壁与所述侧框之间设置有二次承载结构。
[0008]优选地，所述第一翼缘的上表面包括从所述侧壁的外表面向下并向外倾斜的斜面以及与该斜面接合的水平面，所述第二翼缘的下表面包括与所述第一翼缘上表面的斜面对应的斜面以及与所述第一翼缘的上表面的水平面对应的水平面以能够与所述第一翼缘的上表面充分贴合。
[0009]优选地，所述第一翼缘与所述第二翼缘间隔预定的距离，所述预定的距离不大于所述阻尼材料在竖直方向上的最大形变量。
[0010]优选地，所述第一翼缘的上表面包括从所述侧壁的外表面向下并向外倾斜的斜面以及与该斜面接合的水平面，所述第二翼缘的下表面包括与所述第一翼缘上表面的斜面对应的斜面以及与所述第一翼缘的上表面的水平面对应的水平面以能够与所述第一翼缘的上表面充分贴合。
[0011]优选地，所述第一翼缘与所述第二翼缘彼此相对的表面的至少其中之一上设置有高分子弹性材料层。
[0012]优选地，该承载鞍组件用于承载轴承，所述轴承被所述承载鞍所覆盖的圆弧的包角大于120°并且小于等于180°。
[0013]优选地，所述轴承被所述承载鞍所覆盖的圆弧的包角大于等于150°并且小于等于 180° 。
[0014]根据本发明的另一方面，提供了一种用于铁路车辆的承载鞍组件，该承载鞍组件包括导框和装配到该导框的承载鞍，该承载鞍包括顶壁和分别从该顶壁的两侧同向延伸出的一对彼此间隔的侧壁，该承载鞍组件还包括设置在所述导框和所述承载鞍之间的加力框，所述加力框包括顶板和分别从该顶板的两侧同向延伸出的一对彼此间隔的侧板，其中，所述加力框的顶板与所述导框之间设置有阻尼材料，位于同侧的所述侧板与所述侧壁之间设置有二次承载结构。
[0015]优选地，所述二次承载结构包括形成在所述侧壁的外侧表面上的第一翼缘以及所述侧板的下端，所述下端设置在第一翼缘之上并且能够彼此接触以使所述第一翼缘能够支撑所述下端。
[0016]优选地，所述第一翼缘与所述下端间隔预定的距离，该预定的距离不大于所述阻尼材料在竖直方向的最大形变量。
[0017]优选地，所述第一翼缘的上表面包括从所述侧壁的外表面向下并向外倾斜的斜面以及与该斜面接合的水平面，所述加力框的下端的下表面包括与所述第一翼缘上表面的斜面对应的斜面以及与所述第一翼缘的上表面的水平面对应的水平面以能够与所述第一翼缘的上表面充分贴合。
[0018]优选地，所述第一翼缘与所述下端彼此相对的表面的至少其中之一上设置有高分子弹性材料层。
[0019]优选地，该承载鞍组件还包括轴承，所述轴承被所述承载鞍所覆盖的圆弧的包角大于120°并且小于等于180°。
[0020]优选地，所述轴承被所述承载鞍所覆盖的圆弧的包角大于等于150°并且小于等于 180° 。
[0021]优选地，所述加力框包括形成在侧板的外侧表面上的凸冠，所述凸冠的表面形成有高分子弹性材料层。
[0022]优选地，所述加力框包括形成在所述顶板的上表面的两侧的副翼以通过该副翼将所述加力框卡在所述导框上。
[0023]另外，本发明还提供了一种铁路车辆，该铁路车辆安装有以上任意一项方案所述的承载鞍组件。
[0024]通过上述技术方案，通过在所述导框和所述承载鞍之间设置二次承载结构，或者在所述加力框与所述承载鞍之间设置二次承载结构，可以有效地降低冲击，并且能够最大限度地均匀分布所述轴承的载荷，使轴承的受力更为均匀，延长使用寿命。
[0025]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0027]图1是显示根据本发明的一种【具体实施方式】的承载鞍组件的结构的剖视图。
[0028]图2是图1中区域I的放大的剖视图。
[0029]图3是显示根据本发明的另一种【具体实施方式】的承载鞍组件的结构剖视图。
[0030]图4是根据本发明的加力框的部分剖视图。
[0031]附图标记说明
[0032]I承载鞍11顶壁
[0033]12侧壁13第一翼缘
[0034]2加力框21顶板
[0035]22侧板23下端
[0036]24凸冠25副翼
[0037]3阻尼材料4轴承
[0038]5导框51顶框
[0039]52侧框53第二翼缘
【具体实施方式】
[0040]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0041]如图1所示，根据本发明的第一方面，提供了一种用于铁路车辆的承载鞍组件，该承载鞍组件包括导框5和装配到该导框5的承载鞍1，导框5包括顶框51和分别从顶框51的两侧同向延伸出的一对彼此间隔的侧框52，承载鞍I包括顶壁11和分别从顶壁11的两侧同向延伸出的一对彼此间隔的侧壁12，其特征在于，在承载鞍I的顶壁11与导框5的顶框51之间设置有阻尼材料3，位于同侧的侧壁12与侧框52之间设置有二次承载结构。
[0042]承载鞍I用于容纳并承载轴承，与现有技术的承载鞍将载荷主要集中于所容纳轴承的上部(及附近)相比，通过设置在承载鞍I的两侧的二次承载结构，增大了承载鞍I的受力面积，可以将载荷更均匀地分布，同时使所述轴承的受力面积更大，降低了冲击力。
[0043]具体地，所述二次承载结构包括形成在侧壁12的外侧表面上的第一翼缘13和形成在侧框52的内侧表面上的第二翼缘53，第二翼缘53设置在第一翼缘13之上并且能够彼此接触以使第一翼缘13能够支撑第二翼缘53。在此，通过形成在承载鞍I的两侧的第一翼缘13承载第二翼缘53传递的载荷，增大了承载鞍I的受力面积，从原来的顶壁11的区域扩展到侧壁12，从而可以将载荷更均匀地分布在承载鞍I上，并且承载鞍I可以将载荷以更大的范围传递给所容纳的轴承。
[0044]另一方面，第一翼缘13可以与第二翼缘53间隔预定的距离，所述预定的距离不大于阻尼材料3 (具有一定的弹性，可以是橡胶或金属弹性件等)在竖直方向上的最大形变量。在导框5所受载荷较小的情况下，第一翼缘13与第二翼缘53间隔，随着导框5所受载荷的增加，阻尼材料3形变量逐渐增大，当该形变量达到某一水平时，第一翼缘13可以与第二翼缘53接触并且承受第二翼缘传递的载荷，即实现二次承载，因此可以降低冲击力。
[0045]根据本发明的一种【具体实施方式】，如图2所示，第一翼缘13的上表面包括从所述侧壁的外表面向下并向外倾斜的斜面以及与该斜面接合的水平面，第二翼缘53的下表面包括与第一翼缘13上表面的斜面对应的斜面以及与第一翼缘13的上表面的水平面对应的水平面以能够与所述第一翼缘13的上表面充分贴合。作用于第一翼缘13的斜面上的载荷可以分解为沿所容纳的轴承4的直径指向轴承4的载荷以及沿该直径的切线的载荷，即可以使轴承4受力分布更均匀，而不是局限于轴承4的上部及附近。
[0046]另外，第一翼缘13与第二翼缘53彼此相对的表面的至少其中之一上可以设置有高分子弹性材料层，以避免第一翼缘13与第二翼缘53彼此碰撞或摩擦。
[0047]根据本发明的一种【具体实施方式】，该承载鞍组件用于承载轴承4，所述轴承4被所述承载鞍I所覆盖的圆弧的包角大于120°并且小于等于180°。通过增大承载鞍I与轴承4的接触面积，可以使轴承4上的载荷分布更均匀。
[0048]优选地，所述轴承4被所述承载鞍I所覆盖的圆弧的包角大于等于150°并且小于等于180。。
[0049]如图3所示，根据本发明的第二方面，提供了一种承载用于铁路车辆的承载鞍组件，该承载鞍组件包括导框5和装配到该导框5的承载鞍1，该承载鞍I包括顶壁11和分别从该顶壁11的两侧同向延伸出的一对彼此间隔的侧壁12，该承载鞍组件还包括设置在导框5和承载鞍I之间的加力框2，加力框2包括顶板21和分别从该顶板21的两侧同向延伸出的一对彼此间隔的侧板22，其中，加力框2的顶板21与导框5之间设置有阻尼材料3，加力框2的侧板22与承载鞍I的侧壁12之间设置有至少一个二次承载结构。
[0050]通过设置在承载鞍I的两侧的二次承载结构，可以将载荷更均匀地分布，使所述轴承的受力范围更广，降低了冲击力。与本发明的第一方面相比，增加的加力框2可以进一步提高强度，增强承载鞍I的承载能力。
[0051]以下，本发明第二方面中与本发明第一方面相似的结构将不再重复的详细描述说明。
[0052]所述二次承载结构包括形成在所述侧壁12的外侧表面上的第一翼缘13以及加力框2的侧板22的下端23，下端23设置在的可以第一翼缘13之上并且能够彼此接触以使所述第一翼缘13能够支撑所述下端23。此处的二次承载结构与本发明第一方面的第一翼缘13和第二翼缘53的结构相似，因此省略相关的描述，另外由于侧板22没有向内侧突出，从而可以使侧板22与侧壁12更紧密地接触，增大接触面积，以使载荷在更大的受力面积上分布，使承载鞍I上的载荷分布更均匀。
[0053]另一方面，第一翼缘13与下端23间隔预定的距离，该预定的距离小于等于阻尼材料3在竖直方向的最大形变量。
[0054]根据本发明的一种【具体实施方式】，第一翼缘13的上表面包括从侧壁12的外表面向下并向外倾斜的斜面以及与该斜面接合的水平面，加力框2的下端23的下表面包括与第一翼缘13上表面的斜面对应的斜面以及与第一翼缘13的上表面的水平面对应的水平面以能够与第一翼缘13的上表面充分贴合。
[0055]另外，所述第一翼缘13与下端23彼此相对的表面的至少其中之一上可以设置有高分子弹性材料层。
[0056]根据本发明的一种【具体实施方式】，该承载鞍组件用于承载轴承4，所述轴承4被承载鞍I所覆盖的圆弧的包角大于120°并且小于等于180°。
[0057]优选地，所述轴承4被所述承载鞍I所覆盖的圆弧的包角大于等于150°并且小于等于180。。
[0058]根据本发明的一种【具体实施方式】，如图4所示，加力框2包括形成在侧板22的外侧表面上的凸冠24，凸冠24的表面形成有高分子弹性材料层。通过该结构可以避免加力框2与导框5之间的直接碰撞和摩擦。
[0059]根据本发明的一种【具体实施方式】，加力框2包括形成在顶板21的上表面的两侧的副翼25以通过该副翼25将加力框2卡在导框5上，避免加力框2与导框5彼此相对移动产生摩擦甚至彼此分离。
[0060]另外，本发明还提供了一种铁路车辆，该铁路车辆安装有以上任意一项方案所述的承载鞍组件。
[0061]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0062]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0063]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1.用于铁路车辆的承载鞍组件，该承载鞍组件包括导框(5)和装配到该导框(5)的承载鞍(1)，该导框(5)包括顶框(51)和分别从该顶框(51)的两侧同向延伸出的一对彼此间隔的侧框(52)，该承载鞍(I)包括顶壁(11)和分别从该顶壁(11)的两侧同向延伸出的一对彼此间隔的侧壁(12)，其特征在于，在所述承载鞍⑴的顶壁(11)与所述导框(5)的顶框(51)之间设置有阻尼材料(3)，位于同侧的所述侧壁(12)与所述侧框(52)之间设置有二次承载结构。
2.根据权利要求1所述的承载鞍组件，其特征在于，所述二次承载结构包括形成在所述侧壁(12)的外侧表面上的第一翼缘(13)和形成在所述侧框(52)的内侧表面上的第二翼缘(53)，所述第二翼缘(53)设置在所述第一翼缘(13)之上并且能够彼此接触以使所述第一翼缘(13)能够支撑所述第二翼缘(52)。
3.根据权利要求2所示的承载鞍组件，其特征在于，所述第一翼缘(13)与所述第二翼缘(53)间隔预定的距离，所述预定的距离不大于所述阻尼材料(3)在竖直方向上的最大形变量。
4.根据权利要求2所述的承载鞍组件，其特征在于，所述第一翼缘(13)的上表面包括从所述侧壁的外表面向下并向外倾斜的斜面以及与该斜面接合的水平面，所述第二翼缘(53)的下表面包括与所述第一翼缘(13)上表面的斜面对应的斜面以及与所述第一翼缘(13)的上表面的水平面对应的水平面以能够与所述第一翼缘(13)的上表面充分贴合。
5.根据权利要求2所述的承载鞍组件，其特征在于，所述第一翼缘(13)与所述第二翼缘(53)彼此相对的表面的至少其中之一上设置有高分子弹性材料层。
6.根据权利要求1所述的承载鞍组件，其特征在于，该承载鞍组件用于承载轴承(4)，所述轴承(4)被所述承载鞍(I)所覆盖的圆弧的包角大于120°并且小于等于180°。
7.根据权利要求6所述的承载鞍组件，其特征在于，所述轴承(4)被所述承载鞍(I)所覆盖的圆弧的包角大于等于150°并且小于等于180°。
8.用于铁路车辆的承载鞍组件，该承载鞍组件包括导框(5)和装配到该导框(5)的承载鞍(I)，该承载鞍(I)包括顶壁(11)和分别从该顶壁(11)的两侧同向延伸出的一对彼此间隔的侧壁(12)，该承载鞍组件还包括设置在所述导框(5)和所述承载鞍(I)之间的加力框(2)，所述加力框(2)包括顶板(21)和分别从该顶板(21)的两侧同向延伸出的一对彼此间隔的侧板(22)，其特征在于，所述加力框(2)的顶板(21)与所述导框(5)之间设置有阻尼材料(3)，位于同侧的所述侧板(22)与所述侧壁(12)之间设置有二次承载结构。
9.根据权利要求8所述的承载鞍组件，其特征在于，所述二次承载结构包括形成在所述侧壁(12)的外侧表面上的第一翼缘(13)以及所述侧板(22)的下端(23)，所述下端(23)设置在第一翼缘(13)之上并且能够彼此接触以使所述第一翼缘(13)能够支撑所述下端(23)。
10.根据权利要求9所述的承载鞍组件，其特征在于，所述第一翼缘(13)与所述下端(23)间隔预定的距离，该预定的距离不大于所述阻尼材料(3)在竖直方向的最大形变量。
11.根据权利要求9所述的承载鞍组件，其特征在于，所述第一翼缘(13)的上表面包括从所述侧壁(12)的外表面向下并向外倾斜的斜面以及与该斜面接合的水平面，所述加力框(2)的下端(23)的下表面包括与所述第一翼缘(13)上表面的斜面对应的斜面以及与所述第一翼缘(13)的上表面的水平面对应的水平面以能够与所述第一翼缘(13)的上表面充分贴合。
12.根据权利要求9所述的承载鞍组件，其特征在于，所述第一翼缘(13)与所述下端(23)彼此相对的表面的至少其中之一上设置有高分子弹性材料层。
13.根据权利要求9所述的承载鞍组件，其特征在于，该承载鞍组件用于承载轴承(4)，所述轴承(4)被所述承载鞍(I)所覆盖的圆弧的包角大于120°并且小于等于180°。
14.根据权利要求13所述的承载鞍组件，其特征在于，所述轴承(4)被所述承载鞍(I)所覆盖的圆弧的包角大于等于150°并且小于等于180°。
15.根据权利要求8所述的承载鞍组件，其特征在于，所述加力框(2)包括形成在侧板(22)的外侧表面上的凸冠(24)，所述凸冠(24)的表面形成有高分子弹性材料层。
16.根据权利要求8所述的承载鞍组件，其特征在于，所述加力框(2)包括形成在所述顶板(21)的上表面的两侧的副翼(25)以通过该副翼(25)将所述加力框(2)卡在所述导框(5)上。
17.铁路车辆，其特征在于，该铁路车辆安装有权利要求1-16中任意一项所述的承载鞍组件。
【文档编号】B61F5/02GK104325990SQ201410594117
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】薛埃生, 杨巨平, 赵永翔, 辛民, 王强, 蔡慧 申请人:中国神华能源股份有限公司, 神华铁路货车运输有限责任公司, 西南交通大学