转臂组件、转向架及轨道车辆的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种转臂组件、转向架及轨道车辆，其中，转臂组件包括：转臂结构(10)，具有用于安装轴承的轴承容纳腔(20)以及与轴承容纳腔(20)连通的第一侧开口(31)；载荷传递结构(40)，设置在轴承容纳腔(20)的内壁上，载荷传递结构(40)与轴承相配合以使轴承上的载荷通过载荷传递结构(40)传递给转臂结构(10)。本发明的技术方案能够有效地解决现有技术中的转臂组件的前盖、后盖上的螺栓在车辆运行时易受损松动，造成安全隐患的问题。
【专利说明】
转臂组件、转向架及轨道车辆
技术领域
[0001]本发明涉及转臂技术领域，具体而言，涉及一种转臂组件、转向架及轨道车辆。
【背景技术】
[0002]目前，轮对转臂式定位方式是对高速铁路车辆的转向架的轮对定位的主要发展趋势，我国普通客车和动车组多采用了该种定位方式。
[0003]如图1至图4所示，在现有技术中，铁路车辆大多采用的分体式转臂组件包括转臂本体1、底座2、前盖3、后盖4以及螺栓5。其中，转臂本体I和底座2上下扣合组装之后在两者之间形成一轴承容纳腔6，该轴承容纳腔6的两侧均具有开口，前盖3和后盖4分别盖设在上述两个开口处以密封上述轴承容纳腔6，前盖3和后盖4的端部均伸入至轴承容纳腔6内，并且前盖3和后盖4均通过螺栓5连接固定在转臂本体I和底座2上。后盖4上具有安装孔7，轴承通过安装孔7安装在轴承容纳腔6内，轮对转轴穿过该安装孔7与轴承相配合。
[0004]如图4所示，当轴承安装在轴承容纳腔6内时，轴承的两个端面分别与前盖3和后盖4的端部相抵。当铁路车辆运行时，转臂组件和轮对配合，轮对与悬挂簧上部分间的相互作用力(横向力Fl)传递给轴承，由于轴承的两个端面分别与前盖3和后盖4的端部相抵，上述作用力通过轴承依靠前盖3、后盖4与转臂本体1、底座2之间的螺栓5进行传递。然而，螺栓5在拧紧时要求有一定的预紧力，这就导致螺栓5剩余的承载载荷能力有限，进而导致在上述作用力的作用下螺栓5易受损产生松动，造成安全隐患。此外，铁路车辆运行时产生的高频振动(垂向振动)也会通过轴承、前盖3、后盖4传递至螺栓5，同样容易使螺栓5松动。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种转臂组件、转向架及轨道车辆，以解决现有技术中的转臂组件的前盖、后盖上的螺栓在车辆运行时易受损松动，造成安全隐患的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种转臂组件，包括:转臂结构，具有用于安装轴承的轴承容纳腔以及与轴承容纳腔连通的第一侧开口；载荷传递结构，设置在轴承容纳腔的内壁上，载荷传递结构与轴承相配合以使轴承上的载荷通过载荷传递结构传递给转臂结构。
[0007]进一步地，载荷传递结构包括用于分别与轴承的两个端面抵顶配合的第一凸出部和第二凸出部，第一凸出部和第二凸出部设置在轴承容纳腔的周向内壁上，第一凸出部和第二凸出部沿轴承的轴向方向间隔设置。
[0008]进一步地，第一凸出部和第二凸出部对称设置。
[0009]进一步地，第一凸出部呈环形，第二凸出部呈环形。
[0010]进一步地，转臂结构的底部还具有与轴承容纳腔连通的检测口。
[0011]进一步地，转臂组件还包括第一密封盖，第一密封盖连接在转臂结构上并对应第一侧开口设置，第一密封盖上具有用于穿设车轮转轴的避让孔。
[0012]进一步地，转臂结构还具有与轴承容纳腔连通的第二侧开口，转臂组件还包括第二密封盖，第二密封盖连接在转臂结构上并封堵第二侧开口。
[0013]进一步地，转臂结构包括转臂本体以及连接在转臂本体的下方的底座。
[0014]进一步地，转臂本体具有第一凹入部，底座具有第二凹入部，转臂本体与底座连接时第一凹入部与第二凹入部共同形成轴承容纳腔。
[0015]根据本发明的另一方面，提供了一种转向架，包括转臂组件，转臂组件为上述的转臂组件。
[0016]根据本发明的另一方面，提供了一种轨道车辆，包括转向架，转向架为上述的转向架。
[0017]应用本发明的技术方案，在转臂结构的轴承容纳腔的内壁上设置载荷传递结构，该载荷传递结构与轴承相配合以使轴承上的载荷(横向力或垂向振动)通过载荷传递结构传递给转臂结构。由于转臂结构的强度更高，并且转臂结构与轴承接触面积更大，载荷承载能力更强，这样可以有效地提高车辆运行的安全性和可靠性。
【附图说明】
[0018]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:
[0019]图1示出了现有技术中的转臂组件的主视示意图；
[0020]图2示出了图1的转臂组件的后视示意图；
[0021]图3示出了图1的转臂组件的俯视示意图；
[0022]图4示出了图1的转臂组件的剖视示意图；
[0023]图5示出了根据本发明的转臂组件的实施例的剖视示意图；
[0024]图6示出了图5的转臂组件的主视示意图；
[0025]图7示出了图5的转臂组件的后视示意图；
[0026]图8示出了图5的转臂组件的俯视示意图；以及
[0027]图9示出了图5的转臂组件的底座的结构示意图。
[0028]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0029]1、转臂本体;2、底座;3、前盖;4、后盖;5、螺栓;6、轴承容纳腔;7;安装孔；10、转臂结构；11、转臂本体;12、底座;121、第二凹入部;20、轴承容纳腔;31、第一侧开口； 32、第二侧开口；40、载荷传递结构;41、第一凸出部;42、第二凸出部;50、检测口；61、第一密封盖;611、避让孔;62、第二密封盖;70、橡胶节点配合孔。
【具体实施方式】
[0030]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。
[0031]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]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。
[0035]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。
[0036]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。
[0037]图5至图9示出了本实施例的转臂组件的结构。其中，图5为本发明具体实施例的转臂组件的剖视示意图，其中该剖视示意图示出了轴承容纳腔的内部结构；图6为图5所示实施例的转臂组件的主视示意图；图7为图5所示实施例的转臂组件的后视示意图；图8为图5所示实施例的转臂组件的俯视示意图；图9为图5所示实施例的转臂组件的底座的结构示意图。
[0038]如图5和图6所示，本实施例的转臂组件用于铁路车辆的转向架轮对的定位。上述转臂组件包括转臂结构10以及载荷传递结构40。其中，转臂结构10具有用于安装轴承的轴承容纳腔20以及与轴承容纳腔20连通的第一侧开口 31。该第一侧开口 31用于安装与轴承相配合的车轮转轴。载荷传递结构40设置在轴承容纳腔20的内壁上。载荷传递结构40与轴承相配合以使轴承上的载荷(横向力或垂向振动)通过载荷传递结构40传递给转臂结构10。
[0039]应用本实施例的转臂组件，在转臂结构10的轴承容纳腔20的内壁上设置载荷传递结构40，该载荷传递结构40与轴承相配合以使轴承上的载荷(横向力F2或垂向振动)通过载荷传递结构40传递给转臂结构10。由于转臂结构10的强度更高，并且转臂结构10与轴承接触面积更大，载荷承载能力更强，这样可以有效地提高车辆运行的安全性和可靠性。
[0040]如图5和图9所示，在本实施例的转臂组件中，载荷传递结构40包括用于分别与轴承的两个端面抵顶配合的第一凸出部41和第二凸出部42。第一凸出部41和第二凸出部42设置在轴承容纳腔20的周向内壁上。第一凸出部41和第二凸出部42沿轴承的轴向方向间隔设置。在本实施例中，第一凸出部41和第二凸出部42均呈环形。呈环形的第一凸出部41和第二凸出部42抵在轴承的两侧。当铁路车辆运行时，转臂组件和轮对配合，轮对与悬挂簧上部分间的相互作用力(横向力F2)传递给轴承，由于轴承的两个端面分别与第一凸出部41和第二凸出部42相抵，上述作用力通过轴承直接传递给转臂结构10。上述第一凸出部41和第二凸出部42呈环形，可以使第一凸出部41、第二凸出部42与轴承的接触面积最大，并且便于加工。
[0041]需要说明的是，载荷传递结构40的结构不限于此，第一凸出部41和第二凸出部42的结构也不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，载荷传递结构可以仅包括一个凸出部，该凸出部与轴承中部开设的槽相配合；或者，第一凸出部和第二凸出部也可以不为环形，只要两者能够夹住轴承，实现传力即可，例如，第一凸出部和第二凸出部可以为对称设置在轴承容纳腔的顶部的弧形凸出部。
[0042]如图5至图8所示，在本实施例的转臂组件中，转臂结构10还具有与轴承容纳腔20连通的第二侧开口32。转臂组件还包括第一密封盖61和第二密封盖62。其中，第一密封盖61连接在转臂结构10上并对应第一侧开口 31设置，第一密封盖61上具有用于穿设车轮转轴的避让孔611。第二密封盖62连接在转臂结构10上并封堵第二侧开口 32。车轮转轴通过避让孔611穿入轴承容纳腔20内并与轴承配合。上述第一密封盖61和第二密封盖62通过螺栓固定在转臂结构10上，并且第一密封盖61和第二密封盖62起到密封轴承容纳腔20的作用。由于铁路车辆运行时产生的作用力(横向力F2)直接通过轴承传递给转臂结构10，不会传递给螺栓，第一密封盖61和第二密封盖62仅作为密封件，螺栓不会承受其它附加载荷，提高了车辆运行的安全性。
[0043]如图5和图9所示，在本实施例的转臂组件中，转臂结构10的底部还具有与轴承容纳腔20连通的检测口 50。当轴承安装在轴承容纳腔20内时，轴承底部的部分位于检测口 50处。在铁轨上会设置有地面轴温检测系统，该地面轴温检测系统会发出红外线，从而检测轴承的温度。在现有技术中，地面轴温检测系统发出的红外线只能接触到底座2的外壳，因此，只能通过检测底座2的外壳的温度来判断轴承温度，检测效果不准确。而由于本实施例的转臂组件的底部设置有检测口 50，轴承的底部暴露在外部，地面轴温检测系统发出的红外线可以直接接触到轴承，从而直接检测轴承的温度，提高了轴温检测的精度。
[0044]如图5至图9所示，在本实施例的转臂组件中，转臂结构10包括转臂本体11以及连接在转臂本体11的下方的底座12，也就是说，本实施例的转臂结构10采用分体式转臂结构。转臂本体11具有第一凹入部，底座12具有第二凹入部121。转臂本体11与底座12连接时第一凹入部与第二凹入部121共同形成轴承容纳腔20，同时，在转臂结构10的两侧形成第一侧开口31和第二侧开口32。第一凹入部的内壁上设置有两个半圆形凸台，第二凹入部121的内壁上同样设置有两个半圆形凸台，当转臂本体11与底座12连接时，第一凹入部上的两个半圆形凸台分别与第二凹入部121上的两个半圆形凸台对接形成第一凸出部41和第二凸出部42。此外，转臂本体11远离轴承容纳腔20的一端设置有橡胶节点配合孔70。橡胶节点的一端过盈安装在上述橡胶节点配合孔7O内，橡胶节点的另一端与转向架的构架侧梁上的节点座螺栓连接。
[0045]需要说明的是，本实施例的转臂结构10包括转臂本体11以及连接在转臂本体11的下方的底座12，即转臂结构10采用分体结构，当然，转臂结构10的结构不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，转臂结构可以为一体结构。
[0046]本申请还提供了一种转向架(图中未示出)，根据本申请的转向架的实施例包括构架、轮对以及转臂组件，转臂组件为上述的转臂组件。轮对包括车轮转轴和与该车轮转轴相配合的轴承，轴承设置在转臂组件的轴承容纳腔内。在本实施例中，上述转向架为铁路车辆的转向架。当然，在其他实施方式中，转向架可以为其他轨道车辆的转向架。
[0047]本申请还提供了一种轨道车辆(图中未示出)，根据本申请的轨道车辆的实施例包括转向架，转向架为上述的转向架。
[0048]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。
【主权项】
1.一种转臂组件，其特征在于，包括: 转臂结构(10)，具有用于安装轴承的轴承容纳腔(20)以及与所述轴承容纳腔(20)连通的第一侧开口(31); 载荷传递结构(40)，设置在所述轴承容纳腔(20)的内壁上，所述载荷传递结构(40)与所述轴承相配合以使所述轴承上的载荷通过所述载荷传递结构(40)传递给所述转臂结构(1)02.根据权利要求1所述的转臂组件，其特征在于，所述载荷传递结构(40)包括用于分别与所述轴承的两个端面抵顶配合的第一凸出部(41)和第二凸出部(42)，所述第一凸出部(41)和所述第二凸出部(42)设置在所述轴承容纳腔(20)的周向内壁上，所述第一凸出部(41)和所述第二凸出部(42)沿所述轴承的轴向方向间隔设置。3.根据权利要求2所述的转臂组件，其特征在于，所述第一凸出部(41)和所述第二凸出部(42)对称设置。4.根据权利要求2所述的转臂组件，其特征在于，所述第一凸出部(41)呈环形，所述第二凸出部(42)呈环形。5.根据权利要求1所述的转臂组件，其特征在于，所述转臂结构(10)的底部还具有与所述轴承容纳腔(20)连通的检测口(50)。6.根据权利要求1所述的转臂组件，其特征在于，所述转臂组件还包括第一密封盖(61)，所述第一密封盖(61)连接在所述转臂结构(10)上并对应所述第一侧开口(31)设置，所述第一密封盖(61)上具有用于穿设车轮转轴的避让孔(611)。7.根据权利要求1所述的转臂组件，其特征在于，所述转臂结构(10)还具有与所述轴承容纳腔(20)连通的第二侧开口(32)，所述转臂组件还包括第二密封盖(62)，所述第二密封盖(62)连接在所述转臂结构(10)上并封堵所述第二侧开口( 32)。8.根据权利要求1所述的转臂组件，其特征在于，所述转臂结构(10)包括转臂本体(11)以及连接在所述转臂本体(11)的下方的底座(12)。9.根据权利要求8所述的转臂组件，其特征在于，所述转臂本体(11)具有第一凹入部，所述底座(12)具有第二凹入部(121)，所述转臂本体(11)与所述底座(12)连接时所述第一凹入部与所述第二凹入部(121)共同形成所述轴承容纳腔(20)。10.—种转向架，包括转臂组件，其特征在于，所述转臂组件为权利要求1至9中任一项所述的转臂组件。11.一种轨道车辆，包括转向架，其特征在于，所述转向架为权利要求10所述的转向架。
【文档编号】B61F5/30GK105923008SQ201610494494
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】张得荣, 徐世锋, 邵文东, 段仕会, 赵增闯, 杜伟
【申请人】中车齐齐哈尔车辆有限公司