轴箱悬挂装置及具有其的转向架的制作方法

本发明涉及转向架技术领域，具体而言，涉及一种轴箱悬挂装置及具有其的转向架。

背景技术：

目前，铁路货车一般包括车体、转向架、制动装置、车钩缓冲装置等组成。其中，转向架的作用是支承车体，引导车辆沿轨道行驶，并承受来自车体及线路的各种载荷，转向架是铁路货车的重要组成部分，是影响车辆动力学性能的核心部件。三轴转向架的主要特点是较传统的三大件式两轴转向架相比轴数多，固定轴距大。

现有技术中的铁路货车用焊接构架式三轴转向架一般由构架组成、基础制动装置、轴箱悬挂装置和弹性旁承等组成，轴箱悬挂装置由三条轮对及安装到轮对上的轴箱、弹簧、斜楔及承载鞍等组成。装用三轴转向架铁路车辆的曲线通过性能及高速运行平稳性和安全性性能是考核车辆的重要指标，转向架轴箱悬挂装置与车辆的动力学性能强相关，直接决定和影响车辆的动力学性能。

现有技术中的转向架轴箱悬挂装置由弹簧、斜楔、承载鞍及轴箱组成。转向架端部轮对处采用双斜楔结构，中间轮对处没有斜楔。承载鞍设置在轴箱内，且位于轴箱与轴承之间。端部轮对依靠斜楔斜面及摩擦力双侧对称结构定位，平衡点位置很难确定，属于不稳定结构。中间轮对处依靠弹簧的纵横向刚度定位，而轴箱弹簧本身刚度过小，车辆动力学性能不够稳定。且现有技术轴箱内设置承载鞍，承载鞍顶面与轴箱内顶面为金属与金属配合，易产生磨耗。

在申请号为cn200920100324的专利文件中提供了一种三轴转向架，该三轴转向架为端部轮对采用单侧斜楔结构，中间轮对无斜楔结构，轴箱直接与轴承配合。在申请号为cn200920279848的专利文件中提供了一种铁路货车三轴转向架，该三轴转向架为端部轮对采用双侧斜楔结构，中间轮对无斜楔结构，轴箱与轴承之间设置有承载鞍。上述这两种结构的动力学性能均不够稳定，且磨耗较大。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种轴箱悬挂装置及具有其的转向架，以解决现有技术中的轴箱悬挂装置的动力学性能不稳定的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种轴箱悬挂装置，轴箱悬挂装置包括端部轮对组件，端部轮对组件包括：第一轮对、第一轴箱、第一缓冲件、第二缓冲件和第一承载鞍，第一轴箱设置在第一轮对上，第一轴箱包括第一支撑座和第二支撑座，第一缓冲件设置在第一支撑座上，第二缓冲件设置在第二支撑座上，第一承载鞍设置在第一轮对和第一轴箱之间；第一导框，设置在第一缓冲件上，第一导框包括第一定位板，第一定位板与第一轴箱的侧板相对设置，以通过第一定位板与第一轴箱的侧板进行配合定位；第一斜楔结构，第一斜楔结构的底面与第二缓冲件连接；第二导框，第二导框设置在第一斜楔结构的倾斜面上；第三缓冲件，设置在第一承载鞍和第一轴箱之间。

进一步地，第三缓冲件包括：第一缓冲板；第二缓冲板，与第一缓冲板相对设置，第一缓冲板与第二缓冲板之间具有缓冲区间；连接件，设置在第一缓冲板和第二缓冲板之间。

进一步地，第一缓冲板靠近第二缓冲板的一侧具有缓冲凹面，第二缓冲板靠近第一缓冲板的一侧具有缓冲凸面，缓冲凹面与缓冲凸面相对设置，缓冲凸面与缓冲凹面之间的间隙形成缓冲区间。

进一步地，第一缓冲板和/或第二缓冲板由弹性材料制成。

进一步地，第三缓冲件还包括：第一定位部，第一定位部设置在第一缓冲板和/或第二缓冲板上，以通过第一定位部进行定位。

进一步地，端部轮对组件还包括：第一磨耗件，设置在第一定位板与第一轴箱的侧板之间，以通过第一磨耗件减缓第一定位板的磨损。

进一步地，端部轮对组件还包括：第二磨耗件，设置在第一斜楔结构与第一轴箱的侧板之间，以通过第二磨耗件减缓第一斜楔结构的磨损。

进一步地，轴箱悬挂装置还包括中间轮对组件，中间轮对组件包括：第二轮对、第二轴箱、第四缓冲件、第五缓冲件和第二承载鞍，第二轮对与第一轮对间隔设置，第二轴箱设置在第二轮对上，第二轴箱包括第三支撑座和第四支撑座，第四缓冲件设置在第三支撑座上，第五缓冲件设置在第四支撑座上，第二承载鞍设置在第二轮对和第二轴箱之间；第二斜楔结构，设置在第四缓冲件上；第三斜楔结构，设置在第五缓冲件上。

进一步地，第三斜楔结构和第二斜楔结构为相同的结构，第三斜楔结构和第二斜楔结构对称设置在第二轴箱上。

进一步地，轴箱悬挂装置还包括：第六缓冲件，设置在第二承载鞍和第二轴箱之间，以通过第六缓冲件进行缓冲。

进一步地，第一斜楔结构设置在第一轴箱靠近第二轴箱的一侧。

进一步地，轴箱悬挂装置包括两个端部轮对组件和一个中间轮对组件，中间轮对组件设置在两个端部轮对组件之间。

根据本发明的另一方面，提供了一种转向架，转向架包括轴箱悬挂装置，轴箱悬挂装置为上述提供的轴箱悬挂装置。

应用本发明的技术方案，第一导框的第一定位板与第一轴箱的侧板进行配合定位，以提供纵向刚性定位。第一斜楔结构的下部为第二缓冲件，第二缓冲件将为第一斜楔结构提供支撑力，由第一斜楔结构的倾斜面产生分力和第一定位板与第一轴箱的侧板之间的力进行平衡，并提供较大的纵向定位刚度。同时，通过合理设置第三缓冲件的纵向和横向的定位刚度，能够实现较好的动力学性能效果，提高了动力学性能的稳定性。因此，通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的轴箱悬挂装置的动力学性能不稳定的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例一提供的轴箱悬挂装置的结构示意图；

图2示出了根据本发明的实施例一提供的端部轮对组件的结构示意图；

图3示出了根据本发明的实施例一提供的中间轮对组件的结构示意图；

图4示出了根据本发明的实施例一提供的第一轴箱的主视图；

图5示出了根据本发明的实施例一提供的第一轴箱的俯视图；

图6示出了根据本发明的实施例一提供的第三缓冲件的主视图；

图7示出了根据本发明的实施例一提供的第三缓冲件的俯视图；

图8示出了根据本发明的实施例一提供的第三缓冲件的左视图；

图9示出了根据本发明的实施例一提供的第一承载鞍的主视图；

图10示出了根据本发明的实施例一提供的第一承载鞍的俯视图；以及

图11示出了根据本发明的实施例一提供的第一承载鞍的左视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、端部轮对组件；11、第一轮对；12、第一轴箱；121、第一支撑座；122、第二支撑座；13、第一缓冲件；14、第二缓冲件；15、第一承载鞍；16、第一导框；161、第一定位板；17、第一斜楔结构；18、第三缓冲件；181、第一缓冲板；1811、缓冲凹面；182、第二缓冲板；1821、缓冲凸面；183、连接件；184、第一定位部；191、第一磨耗件；192、第二磨耗件；110、第二导框；20、中间轮对组件；21、第二轮对；22、第二轴箱；221、第三支撑座；222、第四支撑座；23、第四缓冲件；24、第五缓冲件；25、第二承载鞍；26、第二斜楔结构；27、第三斜楔结构；28、第六缓冲件；291、第三导框；292、第四导框；30、构架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图11所示，本发明实施例一提供了一种轴箱悬挂装置，该轴箱悬挂装置包括端部轮对组件10。如图2所示，端部轮对组件10包括：第一轮对11、第一轴箱12、第一缓冲件13、第二缓冲件14、第一承载鞍15、第一导框16、第一斜楔结构17、第二导框110和第三缓冲件18。其中，第一轴箱12设置在第一轮对11上，如图4和图5所示，第一轴箱12包括第一支撑座121和第二支撑座122，第一缓冲件13设置在第一支撑座121上，第二缓冲件14设置在第二支撑座122上。第一承载鞍15设置在第一轮对11和第一轴箱12之间，如图9至图11所示为第一承载鞍15的结构。第一导框16设置在第一缓冲件13上，第一导框16包括第一定位板161，第一定位板161与第一轴箱12的侧板相对设置，以通过第一定位板161与第一轴箱12的侧板进行配合定位。具体的，本实施例中的侧板与第一支撑座121和第二支撑座122均连接设置。

具体的，本实施例中的第一定位板161设置在第一导框16靠近第一轴箱12的一端，第一定位板161可以与第一轴箱12的侧板间隔设置，在运行中，通过第一定位板161与第一轴箱12的抵接以进行配合定位。第一斜楔结构17的底面与第二缓冲件14连接，第二导框110设置在第一斜楔结构17的倾斜面上，第三缓冲件18设置在第一承载鞍15和第一轴箱12之间。第一轮对11上设置有第一轴承，第一承载鞍15设置在第一轴承上。

采用本实施例提供的轴箱悬挂装置，在运行中，第一导框16的第一定位板161与第一轴箱12的侧板抵接以进行配合定位，从而提供纵向刚性定位。第一斜楔结构17的下部为第二缓冲件14，第二缓冲件14将为第一斜楔结构17提供支撑力，由第一斜楔结构17的倾斜面产生分力和第一定位板161与第一轴箱12的侧板之间的力进行平衡，并提供较大的纵向定位刚度。同时，通过合理设置第三缓冲件18的纵向和横向的定位刚度，能够缓解第一定位板161定位的刚度，提供一定的弹性定位，以实现较好的动力学性能效果，确保了车辆动力学性能持续稳定。第三缓冲件18还能够避免第一轴向与第一承载鞍15之间直接接触产生的磨耗，降低了磨耗。

具体的，可以将第一缓冲件13设置为弹簧；或者将第二缓冲件14设置为弹簧；或者将第一缓冲件13和第二缓冲件14均设置为弹簧。在本实施例中，第一缓冲件13和第二缓冲件14均可以设置为弹簧，以更好地起到缓冲作用。

具体的，如图6至图8所示，本实施例中的第三缓冲件18包括第一缓冲板181、第二缓冲板182和连接件183。第二缓冲板182与第一缓冲板181相对设置，第一缓冲板181与第二缓冲板182之间具有缓冲区间，连接件183设置在第一缓冲板181和第二缓冲板182之间。采用这样的设置，当第一缓冲板181或第二缓冲板182受到挤压时，第一缓冲板181和第二缓冲板182之间的缓冲区间能够有效起到缓冲作用，以实现较好的动力学性能效果。具体的，通过合理地设置第一缓冲板181、第二缓冲板182以及连接件183的结构、尺寸以及材料等参数，能够得到相应的第三缓冲件18的纵横向定位的刚度，以更好地提高动力学性能效果。

为了更好地提高动力学性能效果，本实施例中的第一缓冲板181靠近第二缓冲板182的一侧具有缓冲凹面1811，第二缓冲板182靠近第一缓冲板181的一侧具有缓冲凸面1821，缓冲凹面1811与缓冲凸面1821相对设置，缓冲凸面1821与缓冲凹面1811之间的间隙形成缓冲区间。采用这样的设置，当第一缓冲板181或第二缓冲板182受到挤压时，缓冲凹面1811和缓冲凸面1821之间的距离将发生变化，缓冲区间发生变化，以更好地起到缓冲作用，从而达到更稳定的动力学性能效果。

具体的，可以将第一缓冲板181由弹性材料制成；或者将第二缓冲板182由弹性材料制成；或者第一缓冲板181和第二缓冲板182均由弹性材料制成。在本实施例中，为了更好地提高缓冲效果，将第一缓冲板181和第二缓冲板182均由弹性材料制成。具体的，第一缓冲板181和第二缓冲板182可以均为橡胶垫。

在本实施例中，第三缓冲件18还包括第一定位部184，以通过第一定位部184进行定位。可以将第一定位部184设置在第一缓冲板181上；或者将第一定位部184设置在第二缓冲板182上；或者在第一缓冲板181和第二缓冲板182均设置有第一定位部184。具体的，本实施例中在第一缓冲板181远离第二缓冲板182的一端设置有第一定位部184，在第二缓冲板182远离第一缓冲板181的一端也设置有第一定位部184，这样，通过第一定位部184分别与第一轴箱12和第一承载鞍15进行定位，能够提高定位的准确性，避免在运行过程中第三缓冲件18发生位置偏移而导致缓冲效果不佳的现象，以实现了更好的动力学性能。

具体的，在第一轴箱12上设置有第二定位部，在第一承载鞍15上设置有第三定位部，第二定位部用于与第一定位部184配合定位，第三定位部用于与第一定位部184配合定位。采用这样的设置结构，能够更好地对第三缓冲件18进行定位，以更好地实现动力学性能效果。

在本实施例中，端部轮对组件10还包括第一磨耗件191，第一磨耗件191设置在第一定位板161与第一轴箱12的侧板之间，以通过第一磨耗件191减缓第一定位板161的磨损。具体的，本实施例中可以将第一磨耗件191设置在第一定位板161上，第一磨耗件191可以由非金属材料或金属材料制成，第一磨耗件191可以为磨耗板。

具体的，本实施例中的端部轮对组件10还包括第二磨耗件192，第二磨耗件192设置在第一斜楔结构17与第一轴箱12的侧板之间，以通过第二磨耗件192减缓第一斜楔结构17的磨损。具体的，第二磨耗件192设置在第一斜楔结构17的侧板上，第一斜楔结构17的侧板位于第一斜楔结构17的底面和倾斜面之间。第二磨耗件192可以由金属材料或非金属材料制成，第二磨耗件192也可以为磨耗板。在本实施例中第二磨耗件192可以由皮革等非金属材料制成，第二磨耗件192与轴箱的侧板接触，通过第二磨耗件192能够减小第一轴箱12与第一斜楔结构17之间的摩擦，同时起到一定的减振和缓冲作用。

如图3所示，在本实施例中，轴箱悬挂装置还包括中间轮对组件20。中间轮对组件20包括：第二轮对21、第二轴箱22、第四缓冲件23、第五缓冲件24、第二承载鞍25、第二斜楔结构26和第三斜楔结构27。其中，第二轮对21与第一轮对11间隔设置，第二轴箱22设置在第二轮对21上，第二轴箱22包括第三支撑座221和第四支撑座222，第四缓冲件23设置在第三支撑座221上，第五缓冲件24设置在第四支撑座222上，第二承载鞍25设置在第二轮对21和第二轴箱22之间。第二斜楔结构26设置在第四缓冲件23上。第三斜楔结构27设置在第五缓冲件24上。本实施例中的第三缓冲件18和第四缓冲件23均可以为弹簧。第二轮对21上设置有第二轴承，第二承载鞍25设置在第二轴承上。

具体的，第二轴箱22可以与第一轴箱12为相同的结构，第二承载鞍25可以与第一承载鞍15为相同的结构。第一轴箱12和第二轴箱22可以均为对称结构。

采用这样结构的中间轮对组件20，第二斜楔结构26下部的第四缓冲件23和第三斜楔结构27下部的第五缓冲件24在受到压缩时将产生支撑力，同时，第二斜楔结构26的倾斜面上的水平分力与第三斜楔结构27的倾斜面上的水平分力互相平衡，以实现较好的动力学性能效果。

具体的，本实施例中的第三斜楔结构27和第二斜楔结构26为相同的结构，第三斜楔结构27和第二斜楔结构26对称设置在第二轴箱22上。采用这样的对称结构设置，能够进一步提高动力学性能的稳定性。

在本实施例中，中间轮对组件20还包括第六缓冲件28，第六缓冲件28设置在第二承载鞍25和第二轴箱22之间，以通过第六缓冲件28进行缓冲。通过合理的设置第六缓冲件28的纵向和横向定位刚度，能够实现较好的动力学性能效果。同时，通过设置第六缓冲件28能够避免第二轴箱22与第二承载鞍25直接接触，进而避免了第二轴箱22和第二承载鞍25之间的磨耗，降低了装置整体的磨耗。具体的，本实施例中的第六缓冲件28可以与第三缓冲件18为相同结构。

为了进一步降低磨耗，在第二斜楔结构26靠近第二轴箱22的一侧上设置有第二磨耗件192，以通过第二磨耗件192降低第二斜楔结构26与第二轴箱22侧板之间的磨耗。在第三斜楔结构27靠近第二轴箱22的一侧上也设置有第二磨耗件192，以通过第二磨耗件192降低第三斜楔结构27与第二轴箱22之间的磨耗。

在本实施例中，中间轮对组件20还包括第三导框291和第四导框292，第三导框291设置在第二斜楔结构26的上方，第四导框292设置在第三斜楔结构27的上方。第三导框291的倾斜面与第二斜楔结构26的倾斜面相对设置，第四导框292的倾斜面与第三斜楔结构27的倾斜面相对设置，通过第三导框291与第二斜楔结构26的配合以及第四导框292与第三斜楔结构27的配合能够提供更好地进行定位，并提供较好的动力学性能。

具体的，第一斜楔结构17可以设置在第一轴箱12远离第二轴箱22的一侧；或者，第一斜楔结构17可以设置在第一轴箱12靠近第二轴箱22的一侧。在本实施例中，第一斜楔结构17设置在第一轴箱12靠近第二轴箱22的一侧。采用这样的设置，能够更好地提高动力学性能的稳定性。

具体的，如图1所示，本实施例中的轴箱悬挂装置包括两个端部轮对组件10和一个中间轮对组件20，中间轮对组件20设置在两个端部轮对组件10之间，中间轮对组件20与两个端部轮对组件10均间隔设置。采用本实施例中的轴箱悬挂装置能够较好的提供动力学性能的稳定性。

本发明实施例二提供了一种转向架，转向架包括轴箱悬挂装置和构架30，其中，轴箱悬挂装置为实施例一提供的轴箱悬挂装置。本实施例中的构架30设置在第一导框16、第二导框110、第三导框291和第四导框292的上方。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：能够有效提升车辆动力学性能，实现了技术升级；确保了车辆动力学性能持续稳定，提高了安全性和可靠性；实现了第一轴箱12和第一承载鞍15之间的无磨耗，实现了第二轴箱22与第二承载鞍25之间的无磨耗，降低了检修维护成本；通过在第一轴箱12内设置第三缓冲件18、在第二轴箱22内设置第六缓冲件28，这样能够实现端部轮对组件10和中间轮对组件20的弹性定位，具有低动力的作用。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。