CN101966851B - 一种轨道交通牵引方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种轨道交通牵引方法及系统，采用软体弹性复合材料作为牵引系统的弹性减振结构；在中心枢轴块与牵引销之间用中心销弹性尼龙套连接，通过具有一定弹性尼龙套避免中心枢轴块与牵引销的刚性冲击，同进在车辆过弯道时实现牵引销与中心枢轴块之间的无约束转动；在中心枢轴块与转向架构架之间沿牵引方向前、后各设有一个牵引垫，牵引垫为橡胶金属复合弹性元件，牵引垫的两端板上分别设有连接销钉，牵引垫上的连接销钉直接插入在中心枢轴块与转向架构架连接孔内；通过两个牵引垫连接中心枢轴块与转向架构架，并传递牵引力、制动力，并缓冲横向、垂向等各向冲击载荷，使车辆在运行时具有更好的动力学性能。
Description
技术领域
本发明属于一种轨道交通车辆的牵引方法及系统，特别是指一种安装在转向架构架与车体之间，主要用来传递牵引力与制动力，同时协调转向架与车体的运动，缓和各方向的振动和冲击载荷，并提供合适的各向刚度性能，以满足车辆安全运行需要的轨道交通牵引方法及系统。
背景技术
轨道车辆在轨道上运行，会伴随着各种振动和冲击。为了减少有害的振动和冲击载荷，车辆上必须设有缓和振动和冲击的装置，也就是弹簧减振装置。车辆上的弹簧减振装置，按其主要作用，可以分为三类：一类是主要起缓和振动弹性悬挂装置，如轴箱螺旋弹簧、二系橡胶旁承、空气弹簧等；二类是衰减振动的减振装置，如垂向阻尼器、横向阻尼器等；三类是传递载荷，弹性定位的减振装置，如轴箱弹性定位装置、牵引装置等。
牵引装置的主要作用在于传递牵引力与制动力，同时协调转向架与车体的运动，缓和各方向的振动和冲击载荷，并提供合适的各向刚度性能，以满足车辆安全运行的需要。
牵引装置按其结构来分，目前主要有两类：一类是中心销加牵引杆结构，主要用于客车转向架，如CRH5、AM96等转向架；二类是单牵引杆结构，主要用于机车转向架，如HXD1、HXD2、HXD3等车型转向架。这两类牵引装置都能满足较好的满足车辆运行要求，有其自身的优点，但要求空间安装尺寸较大，且结构复杂，维修不方便。
发明内容
本发明的目的在于针对现有机车，特别是内燃机车牵引装置的弹性定位的减振不足，提供一种结构紧凑、维护方便、具有更好减振阻尼功效的内燃机车牵引方法及装置。
本发明的技术实现方案：一种新型的轨道交通牵引方法，采用软体弹性复合材料作为牵引系统的弹性减振结构；在中心枢轴块与牵引销之间用中心销弹性尼龙套连接，通过具有一定弹性尼龙套避免中心枢轴块与牵引销的刚性冲击，同进在车辆过弯道时实现牵引销与中心枢轴块之间的无约束转动。在中心枢轴块与转向架构架之间沿牵引方向前、后各设有一个牵 引垫，牵引垫为橡胶金属复合弹性元件，牵引垫的两端板上分别设有连接销钉，牵引垫上的连接销钉直接插入在中心枢轴块与转向架构架连接孔内；通过两个牵引垫连接中心枢轴块与转向架构架，并传递牵引力、制动力，并缓冲横向、垂向等各向冲击载荷，使车辆在运行时具有更好的动力学性能。在中心枢轴块左、右两端各有一个横向止挡，当车体横向位移较大时，横向止挡起到限位作用，同时对牵引垫起到过载保护的作用。
根据上述所述轨道交通牵引方法所提的牵引系统是：一种轨道交通牵引装置，包括中心枢轴块与转向架构架，中心枢轴块与转向架构架通过牵引销连接在一起，在中心枢轴块与牵引销之间设有中心销弹性尼龙套；在中心枢轴块与转向架构架之间沿牵引方向前、后各设有一个牵引垫，牵引垫为橡胶金属复合弹性元件，牵引垫的两端板上分别设有连接销钉，牵引垫上的连接销钉直接插入在中心枢轴块与转向架构架连接孔内，牵引垫通过压块固定在转向架构架上；在中心枢轴块左、右两端各有一个横向止挡。
所述的横向止挡为橡胶金属复合弹性止挡，所述的牵引垫为橡胶金属叠层弹簧，其中一个牵引垫一端与中心枢轴块相连，一端固定在转向架构架上，另一个牵引垫一端与中心枢轴块相连，另一端与压块相连，同时在牵引方向施加一定载荷压缩两个牵引垫，再通过螺栓把压块固定在转向架构架上，使中心销弹性尼龙套、中心枢轴块、牵引垫、压块及转向架构架联为一体，构成一个牵引系统。在纵向承受牵引力和制动力时，其中一个牵引垫处于压缩状态，另一个处于松驰状态，通过安装时对牵引垫所加的预压缩量，可以确保在松驰状态下的牵引垫不至与枢轴块脱离。
这种新结构充分的利用了转向架的空间，便于安装维护，同时有以下几个主要创新点：
1、牵引垫在机车车体与转向架发生纵向位移趋势时可以缓冲纵向冲击和振动，同时提供较大的纵向刚度，有利于机车的纵向稳定性和牵引力的传递；
2、牵引垫在机车车体与转向架发生横向或垂向位移趋势时可以缓冲横向和垂向的冲击和振动，同时提供较小的横向、垂向刚度，有利于机车的横向和垂向的稳定性；
3、牵引垫在纵向承受牵引力和制动力时，其中一个处于压缩状态，另一个处于松驰状态，通过安装时对牵引垫所加的预压缩量，确保了在松驰状态下的牵引垫不至与枢轴块脱离。
4.横向止挡在机车车体与转向架横向位移过大时起到限位作用，限制车体与转向架过大位移的摆动，对牵引垫也起到了过载保护作用。
5、中心销弹性尼龙套避免了牵引销与中心枢轴块的刚性冲击，有效的传递了牵引力，并且当机车车体与转向架发生转动时，确保了牵引销在中心枢轴块里无约束的转动，同时这种结构不需要加润滑剂，维护方便。
6、突破了传统的中心销加牵引杆的牵引方式，采用牵引垫代替牵引杆，系统具有更大的纵/横向刚度比，系统的减振阻尼的功效更好，提高了车辆过弯道的能力，车辆具有更好的动力学性能。
附图及说明：
图1为本专利的系统结构示意主视图；
图2为本专利的系统结构示意俯视图；
图3为本专利组合装配示意图。
图中：1、牵引销；2、中心销弹性尼龙套；3、牵引垫；4、转向架构架；5、横向止挡；6、中心枢轴块；7、压块；8、连接销钉；9、转向架构架连接孔。
具体实施方式：
附图给出了本发明的一个具体实施例，下面将通过附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1给出了本发明的一个具体实施例，通过附图可以看出，本发明为一种新型的轨道交通牵引方法，采用软体弹性复合材料作为牵引系统的弹性减振结构；在中心枢轴块6与牵引销1之间设有中心销弹性尼龙套2，通过具有一定弹性尼龙套2避免中心枢轴块6与牵引销1的刚性冲击，同进在车辆过弯道时实现牵引销1与中心枢轴块6之间的无约束转动。在中心枢轴块6与转向架构架4之间沿牵引方向前、后各设有一个牵引垫3，牵引垫3为橡胶 金属复合弹性元件，牵引垫3的两端板上分别设有连接销钉8，牵引垫上的连接销钉8直接插入在中心枢轴块6与转向架构架连接孔9内；通过两个牵引垫连接中心枢轴块6与转向架构架4，并传递牵引力、制动力，并缓冲横向、垂向等各向冲击载荷，使车辆在运行时具有更好的动力学性能。在中心枢轴块6左、右两端各有一个横向止挡5，当车体横向位移较大时，横向止挡5起到限位作用，同时对牵引垫起到过载保护的作用。
根据上述所述轨道交通牵引方法所提的牵引系统是：一种轨道交通牵引装置，包括中心枢轴块6与转向架构架4，中心枢轴块6与转向架构架4通过牵引销1连接在一起，在中心枢轴块6与牵引销1之间设有中心销弹性尼龙套2；在中心枢轴块6与转向架构架4之间沿牵引方向前、后各设有一个牵引垫3，牵引垫3为橡胶金属复合弹性元件，牵引垫3的两端板上分别设有连接销钉8，牵引垫上的连接销钉8直接插入在中心枢轴块与转向架构架连接孔9内，牵引垫3通过压块7固定在转向架构架上；在中心枢轴块左、右两端各有一个横向止挡。
所述的横向止挡5为橡胶金属复合弹性止挡，所述的牵引垫3为橡胶金属叠层弹簧，其中一个牵引垫一端与中心枢轴块相连，一端固定在转向架构架上，另一个牵引垫一端与中心枢轴块相连，另一端与压块相连，同时在牵引方向施加一定载荷压缩两个牵引垫，再通过螺栓把压块7固定在转向架构架上，使中心销尼龙套2、中心枢轴块6、牵引垫3、压块7及转向架构架4联为一体，构成一个牵引系统。在纵向承受牵引力和制动力时，其中一个牵引垫处于压缩状态，另一个处于松驰状态，通过安装时对牵引垫所加的预压缩量，可以确保在松驰状态下的牵引垫不至与中心枢轴块和转向架脱离。
零部件结构及功能：
中心枢轴块：刚性体，是牵引系统的中心骨架，主要作用为连接零部件。
中心销尼龙套：弹性体，为尼龙制品，主要作用在于避免牵引销与中心枢轴块的刚性冲击，有效的传递了牵引力，并且当机车车体与转向架发生转动时，确保了牵引销在中心枢轴块里无约束的转动。
牵引垫：橡胶金属复合件，由金属端板、隔片、定位销和橡胶弹性体组成，主要作用在 于以下几点：
1).传递牵引力与制动力；
2).缓和纵向、横向、垂向的冲击载荷和振动；
3).提供合适的纵向、横向、垂向刚度，满足车辆动力学性能要求。
每个牵引垫所加的预压缩量一般在8-12mm。牵引垫由两层端板、三层隔片、4层弹性橡胶体组成，其中每块端板上有两个定位销。它的纵向、横向、垂向刚度比在50-30∶1∶1.2-1。
横向止挡：橡胶金属复合件，由一层金属底板和一层弹性橡胶体多层复合结构组成，主要作用在于在机车车体与转向架横向位移过大时起到限位作用，限制车体与转向架过大位移的摆动，对牵引垫起到过载保护作用。
压块：刚性体，是牵引系统的骨架之一，主要作用在于把中心枢轴块、牵引垫、横向止挡、中心销尼龙套固定在转向架上，同时保持对牵引垫的预压缩量。
Claims (9)
1.一种轨道交通牵引方法，其特征在于：采用软体弹性复合材料作为牵引系统的弹性减振结构；在中心枢轴块与牵引销之间用中心销弹性尼龙套连接，通过具有一定弹性的所述尼龙套避免中心枢轴块与牵引销的刚性冲击，同时在车辆过弯道时实现牵引销与中心枢轴块之间的无约束转动；在中心枢轴块与转向架构架之间沿牵引方向前、后各设有一个牵引垫，牵引垫为橡胶金属复合弹性元件，牵引垫的两端板上分别设有连接销钉，牵引垫上的连接销钉直接插入在中心枢轴块与转向架构架连接孔内；通过两个牵引垫连接中心枢轴块与转向架构架，并传递牵引力、制动力，并缓冲横向、垂向冲击载荷，使车辆在运行时具有更好的动力学性能；在中心枢轴块左、右两端各有一个横向止挡，当车体横向位移较大时，横向止挡起到限位作用，同时对牵引垫起到过载保护的作用；所述的横向止挡为橡胶金属复合弹性止挡，所述的牵引垫为橡胶金属叠层弹簧，其中一个牵引垫一端与中心枢轴块相连，另一端固定在转向架构架上，另一个牵引垫一端与中心枢轴块相连，另一端与压块相连，同时在牵引方向施加一定载荷压缩两个牵引垫，再通过螺栓把压块固定在转向架构架上，使中心销弹性尼龙套、中心枢轴块、牵引垫、压块及转向架构架联为一体，构成一个牵引系统。
2.一种轨道交通牵引系统，其特征在于：包括中心枢轴块与转向架构架，中心枢轴块与转向架构架通过牵引销连接在一起，在中心枢轴块与牵引销之间设有中心销弹性尼龙套；在中心枢轴块与转向架构架之间沿牵引方向前、后各设有一个牵引垫，牵引垫为橡胶金属复合弹性元件，牵引垫的两端板上分别设有连接销钉，牵引垫上的连接销钉直接插入在中心枢轴块与转向架构架连接孔内；在中心枢轴块左、右两端各有一个横向止挡；所述的横向止挡为橡胶金属复合弹性止挡，所述的牵引垫为橡胶金属叠层弹簧，其中一个牵引垫一端与中心枢轴块相连，一端固定在转向架构架上，另一个牵引垫一端与中心枢轴块相连，另一端与压块相连，同时在牵引方向施加一定载荷压缩两个牵引垫，再通过螺栓把压块固定在转向架构架上，使中心销弹性尼龙套、中心枢轴块、牵引垫、压块及转向架构架联为一体，构成一个牵引系统。
3.如权利要求2所述的轨道交通牵引系统，其特征在于：在纵向承受牵引力和制动力时，其中一个牵引垫处于压缩状态，另一个处于松驰状态，通过安装时对牵引垫所加的预压缩量，可以确保在松驰状态下的牵引垫不至与所述枢轴块脱离。
4.如权利要求2所述的轨道交通牵引系统，其特征在于：牵引垫为橡胶金属叠层弹簧，由金属端板、隔片、定位销和橡胶弹性体组成。
5.如权利要求2所述的轨道交通牵引系统，其特征在于：在纵向承受牵引力和制动力时，其中一个牵引垫处于压缩状态，另一个处于松驰状态，通过安装时对牵引垫所加的预压缩量，可以确保在松驰状态下的牵引垫不至与所述枢轴块脱离。
6.如权利要求3所述的轨道交通牵引系统，其特征在于：每个牵引垫所加的预压缩量为8-12mm。
7.如权利要求2所述的轨道交通牵引系统，其特征在于：牵引垫由两层端板、三层隔片、4层弹性橡胶体组成，其中每块端板上有两个定位销。
8.如权利要求2所述的轨道交通牵引系统，其特征在于：它的纵向、横向、垂向刚度比在50-30：1：1.2-1。
9. 如权利要求2所述的轨道交通牵引系统，其特征在于：横向止挡为橡胶金属复合件，由一层金属底板和一层弹性橡胶体组成，主要作用在于在机车车体与转向架横向位移过大时起到限位作用，限制车体与转向架过大位移的摆动，对牵引垫起到过载保护作用。
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