一种列车转向架轮对变距装置

本发明涉及列车变轨距，特别涉及一种列车转向架轮对变距装置。

背景技术：

1、随着高铁技术的发展，为了满足更高速、更安全、更环保、更经济、更舒适、更友好的总体设计技术目标，传统转向架需要通过建立属于中国标准和特色的高速列车设计平台系统，才能真正实现多种国际标准的互换性和兼容性。然而，各国各地区采用列车规格的不同导致了转向架轮对的间距随之不同，这一弊处严重影响了列车的通用性特点，也影响了商业往来，在跨国跨地区贸易中加大了货物装卸和货物换乘的成本。针对该问题，我国参考了国外的诸多解决案例，包括：统一线路规矩、转运、交换走行部、采用铁路驼背运输车等，但其繁琐的流程和昂贵的成本都使上述解决方案难以实施。因此，采用变轨距轮对转向架设计，具有效率高、变轨快捷、运营成本低的特点，无疑是解决列车轨距不统一的最佳方案。

2、现有的变轨距转向架结构较为复杂，其中较多设计方案需要对转向架结构进行大幅度修改，涉及转向架构架、悬挂系统、轴箱、车轴1、轮对等多个部件，且有些设计无法与现有转向架组件匹配结合，需要对转向架整体结构进行完全的重新设计制造，这无疑增加了研发和制造成本，使其难以落地推广和普遍应用。

3、而且，现行的转向架变轨距设计方案，大多针对某一特定车型或特定转向架，某些新的转向架设计也只是针对固定轨距之间的切换，缺乏通用性及普适性，另外，现有部分设计方案需要增加大量额外的机械结构和控制部件来实现轨距的调整，这也会造成较多的不良影响。其一，故障率可能较高，需要更频繁的检查和维修，以确保其正常运行；其二，车下需要更多的空间来容纳额外的机械和控制系统，这会对车辆设计和布局造成限制；其三，大量额外的结构增加了车辆的重量，特别是增加了转向架簧下质量，这会增加列车的能耗和制动距离，降低列车加速性能和动能回收效率，并加剧轮轨磨损，现有的变轨距轮对结构复杂，变轨距时可靠性不高，无法满足目前列车变轨距的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种列车转向架轮对变距装置，以解决上述现有技术存在的问题，能便捷高效的实现列车转向架轮对的变轮距。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：提供一种列车转向架轮对变距装置，包括车轮、车轴以及套设在所述车轴上的轴箱体，在所述车轴上可滑动连接有滑动轴套，所述车轮固定套设在所述滑动轴套上，所述车轮位于所述轴箱体外侧；

3、还包括设置在所述轴箱体内部的限位轴承套，所述限位轴承套转动套设在所述滑动轴套上，在所述限位轴承套与所述轴箱体之间设置有限位环，所述限位环能将所述限位轴承套与所述轴箱体锁紧，此时所述车轮轴向锁定，通过推动所述限位环移动，使所述限位环脱离所述限位轴承套，此时所述车轮轴向解锁。

4、优选的，在所述滑动轴套的内表面设置花键，所述滑动轴套通过花键与所述车轴连接，所述滑动轴套通过花键在所述车轴上横向移动。

5、优选的，还包括滚动轴承，所述限位轴承套通过所述滚动轴承与所述滑动轴套连接。

6、优选的，在所述限位轴承套上设置有多个限位槽，所述限位环能卡进所述限位槽内。

7、优选的，所述限位轴承套上的所述限位槽设置有两组，分别为窄距限位槽以及宽距限位槽，所述窄距限位槽与所述车轮之间的窄轮距匹配，所述宽距限位槽与宽轮距匹配，所述窄距限位槽与宽距限位槽之间的距离为两侧车轮所需变轨距的一半。

8、优选的，所述轴箱体的内壁设置凹槽，所述限位环能嵌入进所述凹槽内。

9、优选的，所述限位环为椭圆形，当所述车轮处于轴向锁定状态时，所述椭圆形限位环的上凸圆与所述限位轴承套上的所述限位槽卡接，所述椭圆形限位环的下凸圆与所述轴箱体下部的所述凹槽卡接，当所述车轮处于轴向解锁状态时，所述椭圆形限位环向上移动，所述椭圆形限位环的上凸圆与所述轴箱体上部的所述凹槽卡接，所述椭圆形限位环的下凸圆位于所述限位轴承套与所述轴箱体之间。

10、优选的，在所述限位环的下部连接锁紧轮装配杆，所述锁紧轮装配杆的下端与所述锁紧轮转动连接，通过推动锁紧轮使所述限位环向上移动，使所述限位环脱离所述限位轴承套。

11、优选的，还包括转臂箍，所述转臂箍包裹设置在所述轴箱体下部，所述转臂箍的下部设置支撑座。

12、优选的，所述滑动轴套为阶梯型，包括大端以及小端，所述车轮安装在所述滑动轴套的大端，所述限位轴承套转动套设在所述滑动轴套的小端。

13、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

14、1.本发明装置使用机械结构实现了较为便捷高效的列车转向架轮对变轮距功能，可靠性较高，通过合理的结构设计、配置部件，完成了机械能的传动，使之达到了车轮自动解锁、自动变换轮距、车轮自动锁定的目的。

15、2.本发明可以在现有型号的转向架基础上进行升级改造，仅通过对部分零件的小幅度升级改造，包括升级换装新式车轴和轴箱结构、加装少量变距结构，便达到了所需的变轮距目的，大幅度降低变距转向架的研发和生产制造成本，利于普遍推广和落地应用。

16、3.本发明装置仅需增加少量的额外部件便可实现变轮距功能，其机械结构和运动方式都较为简单，延长轴套等滑移装置具有传动可靠、传动效率高、同步性好、承重较大等优点；限位锁紧机构可靠性较高、便于维护修理，具有锁定精度高、锁定状态牢固等优点。

17、4.本装置不会侵占过多的车下空间，对车辆设计和布局的影响较小。同时，变距装置增加部件的总重量较低，对列车能耗、制动距离、轮轨磨损等方面的影响较小，对列车加速性能和动能回收效率的影响微乎其微。

技术特征：

1.一种列车转向架轮对变距装置，其特征在于，包括车轮、车轴以及套设在所述车轴上的轴箱体，在所述车轴上可滑动连接有滑动轴套，所述车轮固定套设在所述滑动轴套上，所述车轮位于所述轴箱体外侧；

2.根据权利要求1所述的车转向架轮对变距装置，其特征在于，在所述滑动轴套的内表面设置花键，所述滑动轴套通过花键与所述车轴连接，所述滑动轴套通过花键在所述车轴上横向移动。

3.根据权利要求1所述的车转向架轮对变距装置，其特征在于，还包括滚动轴承，所述限位轴承套通过所述滚动轴承与所述滑动轴套连接。

4.根据权利要求1所述的车转向架轮对变距装置，其特征在于，在所述限位轴承套上设置有多个限位槽，所述限位环能卡进所述限位槽内。

5.根据权利要求4所述的车转向架轮对变距装置，其特征在于，所述限位轴承套上的所述限位槽设置有两组，分别为窄距限位槽以及宽距限位槽，所述窄距限位槽与所述车轮之间的窄轮距匹配，所述宽距限位槽与宽轮距匹配，所述窄距限位槽与宽距限位槽之间的距离为两侧车轮所需变轨距的一半。

6.根据权利要求5所述的车转向架轮对变距装置，其特征在于，所述轴箱体的内壁设置凹槽，所述限位环能嵌入进所述凹槽内。

7.根据权利要求6所述的车转向架轮对变距装置，其特征在于，所述限位环为椭圆形，当所述车轮处于轴向锁定状态时，所述椭圆形限位环的上凸圆与所述限位轴承套上的所述限位槽卡接，所述椭圆形限位环的下凸圆与所述轴箱体下部的所述凹槽卡接，当所述车轮处于轴向解锁状态时，所述椭圆形限位环向上移动，所述椭圆形限位环的上凸圆与所述轴箱体上部的所述凹槽卡接，所述椭圆形限位环的下凸圆位于所述限位轴承套与所述轴箱体之间。

8.根据权利要求7所述的车转向架轮对变距装置，其特征在于，在所述限位环的下部连接锁紧轮装配杆，所述锁紧轮装配杆的下端与所述锁紧轮转动连接，通过推动锁紧轮使所述限位环向上移动，使所述限位环脱离所述限位轴承套。

9.根据权利要求1所述的车转向架轮对变距装置，其特征在于，还包括转臂箍，所述转臂箍包裹设置在所述轴箱体下部，所述转臂箍的下部设置支撑座。

10.根据权利要求1所述的车转向架轮对变距装置，其特征在于，所述滑动轴套为阶梯型，包括大端以及小端，所述车轮安装在所述滑动轴套的大端，所述限位轴承套转动套设在所述滑动轴套的小端。

技术总结
本发明提供一种列车转向架轮对变距装置，包括车轮、车轴以及套设在车轴上的轴箱体，在车轴上可滑动连接有滑动轴套，车轮固定套设在滑动轴套上，车轮位于轴箱体外侧；还包括设置在轴箱体内部的限位轴承套，限位轴承套转动套设在滑动轴套上，在限位轴承套与轴箱体之间设置有限位环，限位环能将限位轴承套与轴箱体锁紧，此时车轮轴向锁定，通过推动限位环移动，使限位环脱离限位轴承套，此时车轮轴向解锁，能便捷高效的实现列车转向架轮对的变轮距，能大幅度降低变距转向架的研发和生产制造成本，利于普遍推广和落地应用。

技术研发人员：周素霞,李洋,张志强,靳雨松
受保护的技术使用者：北京建筑大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6