一种平行轴牵引拉杆及转向架的制作方法

本发明涉及轨道车辆转向组件领域，具体涉及一种平行轴牵引拉杆及转向架。

背景技术：

1、目前的转向架用牵引拉杆采用金属牵引拉杆，目前金属牵引拉杆结构采用焊接、铸造或者锻造等方式进行制造，上述制造形式的牵引拉杆结构常出现疲劳裂纹，而且重量较大。中国专利(公开号cn206022002u)中公开了一种复合材料绝缘拉杆，包括复合材料杆体，其两端设置有金属接头，该绝缘拉杆能够有效解决金属拉杆存在的疲劳裂纹、重量较大的问题，但是该方案的金属接头结构使其无法作为转向架的牵引拉杆使用，而且绝缘拉杆通过螺纹与金属接头连接，通过螺纹连接来承压和承拉，其无法应用于轨道交通装备，而且在振动等复杂工况下，容易产生松动，其承拉、承压性能较差，连接可靠性较低，同时易发生疲劳失效。

2、中国专利申请(公开号cn117125106a)中公开了一种牵引拉杆，采用复合材料杆体组合金属端头的方案，并且设置纵向和环向缠绕层对结构进行补强，适用于轨道车辆转向架；牵引拉杆作为转向架用安全件，与外侧连接结构最大空间为5mm，在对牵引拉杆做疲劳寿命试验时，发现会在端头与杆体连接处出现微裂纹，对整体安全性影响较大，在强度测试已达标的前提下，采用目前杆体裸露位置全长卷绕环向缠绕层的方案会增加杆体重量，并且增大了杆体的直径尺寸，影响转向架转向响应速度；另外，由于目前的牵引拉杆的杆体是圆柱状，纵向缠绕层与圆柱状杆体的外圆周面之间无法实现完全贴合，只能依靠环向缠绕层全长覆盖的方式来使纵向缠绕层与杆体被动贴合，在服役时受到拉压应力的影响，会使纵向缠绕层与杆体之间容易出现微裂缝；并且，在对圆柱形的杆体进行全长的环向缠绕时，端头和杆体连接位置容易出现架桥，导致贴合度较差，在进行疲劳试验时出现微裂纹，影响服役时的运行安全。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种平行轴牵引拉杆及转向架，采用棱柱状的杆体配合端头，利用外缠件于杆体的平面贴合提高抗拉压能力，并在杆体与端头插接配合位置缠绕加强件，避免环向分布的加强件在杆体轴向上的全长布置，满足强度需求的基础上，适用于牵引拉杆所处狭窄空间的布置需求。

2、本发明的第一目的是提供一种平行轴牵引拉杆，采用以下方案：

3、包括：

4、端头，设有轴孔，端头对应轴线一侧设有供杆体端部插入的插孔；

5、杆体，呈棱柱状，两端分别连接端头，杆体位于其两端的端头之间的节段为贴附段；

6、外缠件，沿轴孔周向上连续缠绕于端头和杆体外，形成包绕端头和杆体的闭合结构，外缠层与杆体贴附段的侧面呈平面贴合；

7、加强件，覆盖于插孔开口与杆体外周面的相贯位置，并沿杆体轴线周向缠绕，两个端头对应的加强件相离。

8、进一步地，所述端头于轴孔外周方向形成贴合外缠件的圆弧面和过渡面，圆弧面位于轴孔远离插孔的一侧，圆弧面于其环向两端分别通过过渡面延伸至插孔开口端。

9、进一步地，所述过渡面沿圆弧面切向分布。

10、进一步地，于轴孔轴向上，所述圆弧面的两端和过渡面的两端分别设有止挡，位于同一端的止挡连续分布，止挡结合圆弧面和过渡面形成容纳外缠件且与外缠件厚度相等的沟槽。

11、进一步地，所述杆体轴线两侧对称贴合有外缠件节段，所述外缠件节段位于所贴合杆体侧面的范围内。

12、进一步地，所述加强件呈环形结构，于杆体轴线方向上，加强件跨所述相贯位置分布，加强件一端延伸至端头并与端头贴合，另一端延伸至杆体并与杆体贴合。

13、进一步地，所述加强件为复合材料缠绕形成，缠绕方向与杆体的拉压应力方向垂直。

14、进一步地，所述外缠件为复合材料缠绕形成，其缠绕方向垂直于轴孔的轴线。

15、进一步地，所述端头为金属材料，杆体为复合材料，杆体两端所连接端头的轴孔的轴线相平行，且轴孔轴线垂直于杆体轴线。

16、本发明的第二目的是提供一种转向架，利用如第一目的所述的平行轴牵引拉杆。

17、与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

18、(1)针对目前牵引拉杆结构冗余导致的响应速度低的问题，采用棱柱状的杆体配合端头，利用外缠件于杆体的平面贴合提高抗拉压能力，并在杆体与端头插接配合位置缠绕加强件，避免环向分布的加强件在杆体轴向上的全长布置，满足强度需求的基础上，降低重量提高响应速度，适用于牵引拉杆所处狭窄空间的布置需求。

19、(2)杆体采用规则的棱柱状结构，并在端头上设置相应的过渡面，减少如现有技术中缠绕复合材料时大量的曲面配合，从而提高贴合度，减少架桥。

20、(3)杆体和端头外分布的外缠层与杆件共同抵抗拉压应力，由于杆体采用了棱柱型结构，杆件侧面位置的复合材料外缠件与杆件侧面贴合，垂直于侧面方向的剥离作用较小，无需施加全长覆盖的环向约束，只需在杆体和端头的配合位置通过加强件抵抗剥离作用，降低加强件覆盖范围，减轻重量。

21、(4)采用圆弧面和过渡面并结合止挡形成沟槽，限制外插件沿轴孔轴向的移位，同时，将外缠件的厚度设置为与沟槽厚度相等，填充加强件缠绕位置的沟槽凹陷，使加强件与外缠件、杆体和端头端面形成良好的贴合作用，避免架桥导致的隐患。

22、(5)止挡位置形成直角结构，进行杆体环向缠绕时，架桥可以很好的被解决，从而降低开裂风险，降低成本，优化转向响应度。

技术特征：

1.一种平行轴牵引拉杆，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的平行轴牵引拉杆，其特征在于，所述端头于轴孔外周方向形成贴合外缠件的圆弧面和过渡面，圆弧面位于轴孔远离插孔的一侧，圆弧面于其环向两端分别通过过渡面延伸至插孔开口端。

3.如权利要求2所述的平行轴牵引拉杆，其特征在于，所述过渡面沿圆弧面切向分布。

4.如权利要求3所述的平行轴牵引拉杆，其特征在于，于轴孔轴向上，所述圆弧面的两端和过渡面的两端分别设有止挡，位于同一端的止挡连续分布，止挡结合圆弧面和过渡面形成容纳外缠件且与外缠件厚度相等的沟槽。

5.如权利要求1所述的平行轴牵引拉杆，其特征在于，所述杆体轴线两侧对称贴合有外缠件节段，所述外缠件节段位于所贴合杆体侧面的范围内。

6.如权利要求1所述的平行轴牵引拉杆，其特征在于，所述加强件呈环形结构，于杆体轴线方向上，加强件跨所述相贯位置分布，加强件一端延伸至端头并与端头贴合，另一端延伸至杆体并与杆体贴合。

7.如权利要求6所述的平行轴牵引拉杆，其特征在于，所述加强件为复合材料缠绕形成，缠绕方向与杆体的拉压应力方向垂直。

8.如权利要求1所述的平行轴牵引拉杆，其特征在于，所述外缠件为复合材料缠绕形成，其缠绕方向垂直于轴孔的轴线。

9.如权利要求1所述的平行轴牵引拉杆，其特征在于，所述端头为金属材料，杆体为复合材料，杆体两端所连接端头的轴孔的轴线相平行，且轴孔轴线垂直于杆体轴线。

10.一种转向架，利用如权利要求1-9中任一项所述的平行轴牵引拉杆。

技术总结
本发明提供一种平行轴牵引拉杆及转向架，涉及轨道车辆转向组件领域，针对目前牵引拉杆结构冗余导致的响应速度低的问题，采用棱柱状的杆体配合端头，利用外缠件于杆体的平面贴合提高抗拉压能力，并在杆体与端头插接配合位置缠绕加强件，避免环向分布的加强件在杆体轴向上的全长布置，满足强度需求的基础上，降低重量提高响应速度，适用于牵引拉杆所处狭窄空间的布置需求。

技术研发人员：史磊,刘天伟,赵英男,郑凯,石扬
受保护的技术使用者：中车成型科技（青岛）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16