CN102381332A - 铁路货车旁承 - Google Patents

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CN102381332A CN2011101628156A CN201110162815A CN102381332A CN 102381332 A CN102381332 A CN 102381332A CN 2011101628156 A CN2011101628156 A CN 2011101628156A CN 201110162815 A CN201110162815 A CN 201110162815A CN 102381332 A CN102381332 A CN 102381332A
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B·约翰斯顿
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    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
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Abstract

本发明提供了一种用于铁路车辆的改进旁承，其通过限制铁路车辆的摇动实现了改善的跟随和转弯性能。所述旁承包括具有大体向上延伸的壁部分的基座。设置有包括顶部和大体向下延伸的壁部分的帽。所述帽延伸到所述基座的壁部分中或围绕所述基座的壁部分延伸。设置有位于所述基座内的弹簧，弹簧延伸到底面并且支撑所述帽。设置有具有变化厚度的基座插入件，以支撑具有相同的预选高度的弹簧以提供预选的变化载荷能力。

Description

铁路货车旁承
技术领域
本发明涉及一种用于安装在铁路车辆转向架摇枕上的改进旁承，其提供改进控制以限制铁路车辆在运行时的摇滚特性。
背景技术
在例如如图1中所示的典型的铁路货运列车中，铁路车厢212、214通过联接器216、218首尾连接。联接器216、218各自与未显示的缓冲或牵引装置组件一起容置在各相应车厢的牵引梁220、222中。牵引梁220、222设在铁路车厢中梁的端部，并且包括位于铁路车辆转向架226、228的心板碗中的心板。
如图2中更佳地所示，每个典型的车辆转向架226包括支撑在轴轮组234、236上的一对侧架230、232。摇枕238在安装于侧架230、232上的弹簧240之间延伸并且支撑于所述弹簧上。摇枕心板224包括中心开口242。在摇枕238上在中心板224的每一侧设有旁承垫260。侧架230、232包括顶部构件244、压缩构件246、张力构件248、柱250、导框254、导框顶256、轮轴轴承258和轴承适配器262。旁承通常用于铁路车辆转向架上。这样的旁承典型地位于转向架摇枕上，例如位于旁承垫260上，但是可以位于摇枕上的其他地方。
典型的旁承装置被设计为控制铁路车辆的摆动。当铁路车辆沿着铁路轨道行驶时，在铁路车辆转向架中可能产生过度偏摆运动。当转向架偏摆时，使旁承的一部分在用螺栓连接到铁路车辆车体摇枕上的耐磨板的底面上滑动。产生的摩擦产生用来防止这样的偏摆运动的反向转矩。铁路车辆转向架旁承的另一个目的是控制或限制车辆车体的摇动或滚动运动。多数现有的旁承设计限制旁承的竖直行程。旁承的最大竖直行程在美国铁路协会标准中被规定。这样的竖直行程具有基于货车的容许高度和货车的设计载荷的限制。
因此，本发明的目标是提供一种改进旁承，其将可选择地响应货车的设计载荷。
发明内容
提供了一种旁承，其具有改善的特性以增强铁路车辆的性能，基于货车的设计载荷得到可选择的旁承。
根据本发明的旁承的一个实施例包括基座，所述基座具有底部部分和从其大体向上延伸的基座壁结构。所述基座壁结构形成基座容置结构，所述基座容置结构具有大体开放的居中定位的顶部和在底部中的较小直径的开口。弹簧定位在所述基座容置结构中。基座插入件布置在所述基座容置结构中并且为所述弹簧提供支撑。
大体圆柱形的弹性体弹簧定位在所述基座容置结构内。
大体倒置杯结构的帽具有顶部和从所述顶部大体向下延伸的帽壁结构。所述帽壁结构形成具有开放底部的帽容置结构。
所述弹簧的顶部延伸到所述帽容置结构开放底部中以支撑所述帽。
所述基座通常为一体式铸钢或铸铁结构，但是也可以被组装而成。所述帽结构通常也是大体铸钢或铸铁一体式结构，但是在某些实施例中也可以组装而成。
所述弹簧通常由聚氨酯聚合物或其他合适的弹性体形成。
所述旁承基座插入件通常为由结构塑料制造的一体式结构，但是可以为金属结构。
在5.0625英寸(12.8cm)的标准安装高度，所述帽将由所述弹性体弹簧支撑，并且由于空铁路车辆而将对所述弹性体弹簧预加载荷。所述基座插入件可以具有变化的厚度，以影响所述弹簧的底部的支撑高度。根据货车的预期载荷能力，所述基座插入件的高度和所述弹簧的压缩特性可以变化。所述弹性体弹簧将具有选定的额定载荷，以在进一步向下移动到所述旁承的所述基座中或在其上移动期间增加弹簧的刚度。通过限制所述帽的这样的向下移动，尤其在无载荷情况下铁路货车的摇动被保持在预先选择的设计参数内。提供具有变化厚度的基座插入件以支撑相同高度的弹簧从而提供预先选择的变化载荷能力。
附图说明
在图中，
图1是典型的铁路货车的联接端的部分示意图；
图2是典型的铁路车辆转向架的透视图；
图3是根据本发明的旁承的一个实施例的侧视组装图；
图4是已组装的旁承的第一实施例的俯视剖视图；
图5是已组装的旁承的第一实施例的剖视图；
图6是旁承的第一实施例的分解图；
图7是旁承的第一实施例的帽的侧面剖视图；
图8是旁承的第一实施例的基座部分的侧面剖视图；
图9是旁承的第一实施例的弹簧的侧面剖视图；
图10是本发明的旁承的基座插入件的第一实施例的侧面剖视图；
图11是本发明的旁承的基座插入件的第二实施例的侧面剖视图；
图12是本发明的旁承的基座插入件的第三实施例的侧面剖视图。
具体实施方式
现在参考图3至图9，显示了根据本发明的旁承的第一实施例。旁承10包括基座结构12，所述基座结构由底部部分22和从底部部分大体竖直向上延伸的基座壁24组成。基座结构12通常为铸钢或铸铁一体式结构，但是也可以被装配而成或机加工而成。根据使用需要，基座22的形状可以为圆形、大体矩形或大体卵形或菱形。
可以看到帽14由顶部26和从帽14的外缘大体向下延伸的壁结构28组成。同样地，帽14通常为铸钢或铸铁一体式结构，但是也可以被装配而成或机加工而成。
可以看到基座12也包括位于基座壁24的顶部的基座壁上止挡表面38。类似地，可以看到帽14包括帽内止挡表面30，该帽内止挡表面由帽14内的内表面形成并且与基座壁上止挡表面38相邻和互补。可以看到弹性体弹簧20形成为大体圆柱形结构，其具有支撑在基座插入件21的上表面23上的底部25。基座插入件21为一体式结构，通常由结构塑料组成，但是也可以由钢组成。帽内中心突出部32容置在弹性体弹簧20的开口27中。
弹性体弹簧20是可从例如Steinmetz Polymers公司获得的典型聚合物弹性体，并且可以看到它由圆柱形结构组成。当然弹性体弹簧20的其他截面结构例如方形或多边形(例如八边形)在该实施例中也是可行的，但是由于弹性体弹簧20位于基座壁24内，因此圆柱形结构将是优选的。
现在参考图10、图11和图12，显示了基座插入件21的三个实施例。
在图10中，基座插入件21A被显示为包括大体圆形主要部分41A，翼部43A从所述大体圆形主要部分41A侧向地延伸，并且翼部45A与翼部43A成大约180度角地从所述大体圆形主要部分41A侧向地延伸。在图3中，通过基座结构12的基座壁24中的开口31将能看见基座插入件21的翼部31。翼部33将压印有通过开口31可见的载荷信息数字或其他标识。
类似地，将对基座插入件21A的厚度TA进行预先选择，所述厚度将尽可能薄以实现对弹簧20的必要支撑，也将对所述弹簧自身的长度和压缩进行选择以实现用于旁承10的预期载荷支撑。
在该实施例中，基座插入件21A的厚度TA将为0.11英寸(0.28cm)并且互补设计的弹簧20将具有5.30英寸(13.5cm)的预压缩高度，4.45英寸(11.3cm)的安装高度和3.82英寸(9.7cm)的完全压缩高度。
在图11中，基座插入件21B被显示为包括大体圆形主要部分41B，翼部43B从所述大体圆形主要部分41B侧向地延伸，并且翼部45B与翼部43B成大约180度角地从所述大体圆形主要部分41B侧向地延伸。在图3中，通过基座结构12的基座壁24中的开口31将能看见基座插入件21的翼部31。翼部33将压印有通过开口31可见的载荷信息数字或其他标识。
类似地，将对基座插入件21B的厚度TB进行预先选择，所述厚度将比厚度TA更厚一些以实现对弹簧20的必要支撑，也将对所述弹簧自身的长度和压缩进行选择以实现用于旁承10的预期载荷支撑。
在该实施例中，基座插入件21B的厚度TB将为0.178英寸(0.45cm)并且互补设计的弹簧20将具有5.30英寸(13.5cm)的预压缩高度，4.38英寸(11.1cm)的安装高度和3.75英寸(9.5cm)的完全压缩高度。
在图12中，基座插入件21C被显示为包括大体圆形主要部分41C，翼部43C从所述大体圆形主要部分41C侧向地延伸并且翼部45C与翼部43C成大约180度角地从所述大体圆形主要部分41C侧向地延伸。在图3中，通过基座结构12的基座壁24中的开口31将能看见基座插入件21的翼部31。翼部33将压印有通过开口31可见的载荷信息数字或其他标识。
类似地，将对基座插入件21C的厚度TC进行预先选择，所述厚度将尽可能薄以实现对弹簧20的必要支撑，将对所述弹簧自身的长度和压缩进行选择以实现用于旁承10的预期载荷支撑。
在该实施例中，基座插入件21C的厚度TC将为0.33英寸(0.84cm)并且互补设计的弹簧20将具有5.30英寸(13.5cm)的预压缩高度，4.23英寸(10.7cm)的安装高度和3.60英寸(9.1cm)的完全压缩高度。

Claims (19)

1.一种用于铁路车辆转向架的旁承，所述旁承包括：
基座部分，其具有基座底部部分和从所述基座底部部分大体向上延伸的基座壁结构，所述基座壁结构形成具有开放顶部的基座容置结构；
弹簧，其定位在所述基座部分的所述基座容置结构中，所述弹簧具有预先选择的无压缩高度；
帽，其具有大体平坦的顶部和从所述顶部大体向下延伸的帽壁结构，所述帽壁结构形成具有开放底部的帽容置结构；以及
定位在所述基座容置结构内的基座插入件，所述基座插入件包括具有上表面的主要部分，所述主要部分具有预先选择的厚度，并且其中，所述弹簧具有支撑在所述基座插入件的所述主要部分的上表面上的底表面。
2.根据权利要求1所述的旁承，
其中，所述基座插入件为一体式结构，具有：大体圆柱形主要部分；从所述主要部分侧向地延伸的第一翼部；与第一翼部成大约180度角地从所述主要部分侧向地延伸的第二翼结构；并且其中，所述基座插入件的所述主要部分具有预定厚度。
3.根据权利要求2所述的旁承，
其中，所述基座插入件由结构塑料构成。
4.根据权利要求2所述的旁承，
其中，所述基座插入件的所述主要部分的厚度随着所述基座插入件的预定额定载荷而变化。
5.根据权利要求2所述的旁承，其中，所述基座插入件的所述主要部分的厚度在0.11英寸(0.28cm)到0.33英寸(0.84cm)之间变化。
6.根据权利要求2所述的旁承，
其中，所述旁承的所述基座部分的所述基座壁结构具有位于其中的开口，
并且其中，所述基座插入件的第一翼部具有位于其上的额定载荷的指示，使得所述基座插入件的额定载荷通过所述基座壁结构中的所述开口能够看见。
7.根据权利要求1所述的旁承，
其中，所述弹簧由大体圆柱形的一体式弹性体结构组成。
8.根据权利要求7所述的旁承，
其中，所述弹簧包括底表面，并且所述弹簧的所述底表面接触所述基座插入件的所述主要部分的所述上表面并且由所述上表面支撑。
9.根据权利要求7所述的旁承，
其中，所述基座插入件具有0.11英寸(0.28cm)的厚度，所述弹簧具有4.45英寸(11.3cm)的预压缩高度，并且所述弹簧在最大载荷下具有3.82英寸(9.7cm)的完全压缩高度。
10.根据权利要求7所述的旁承，
其中，所述基座插入件具有0.33英寸(0.84cm)的厚度，所述弹簧具有4.23英寸(10.7cm)的预压缩高度，并且所述弹簧在最大载荷下具有3.60英寸(9.1cm)的完全压缩高度。
11.根据权利要求7所述的旁承，
其中，所述基座插入件具有0.178英寸(0.45cm)的厚度，所述弹簧具有4.38英寸(11.1cm)的预压缩高度，并且所述弹簧在最大载荷下具有3.75英寸(9.5cm)的完全压缩高度。
12.一种用于铁路车辆转向架的旁承，所述旁承包括：
基座部分，其具有基座底部部分和从所述基座底部部分大体向上延伸的基座壁结构，所述基座壁结构形成具有开放顶部的基座容置结构；
弹簧，其定位在所述基座部分的所述基座容置结构中，所述弹簧具有预先选择的无压缩高度；
帽，其具有大体平坦的顶部和从所述顶部大体向下延伸的帽壁结构，所述帽壁结构形成具有开放底部的帽容置结构；以及
定位在所述基座容置结构内的基座插入件，所述基座插入件包括预定厚度的大体圆形主要部分，所述主要部分具有上表面和从所述主要部分向上延伸的大体圆柱形壁以形成面向上的基座插入件容置结构。
13.根据权利要求12所述的旁承，
其中，所述弹簧具有支撑在所述基座插入件的所述主要部分的所述上表面上的底表面。
14.根据权利要求12所述的旁承，
其中，所述基座插入件为一体式结构，具有：大体圆柱形主要部分；从所述主要部分侧向地延伸的第一翼部；与第一翼部成大约180度角地从所述主要部分侧向地延伸的第二翼结构；并且其中，所述基座插入件的所述主要部分具有预定厚度。
15.根据权利要求14所述的旁承，
其中，所述基座插入件由结构塑料构成。
16.根据权利要求14所述的旁承，
其中，所述基座插入件的所述主要部分的厚度随着所述基座插入件的预定额定载荷而变化。
17.根据权利要求14所述的旁承，
其中，所述基座插入件的所述主要部分的厚度在0.11英寸(0.28cm)到0.33英寸(0.84cm)之间变化。
18.根据权利要求14所述的旁承，
其中，所述旁承的所述基座部分的所述基座壁结构具有位于其中的开口，
并且其中，所述基座插入件的第一翼部具有位于其上的额定载荷的指示，使得所述基座插入件的额定载荷通过所述基座壁结构中的所述开口能够看见。
19.根据权利要求12所述的旁承，
其中，所述弹簧由大体圆柱形的一体式弹性体结构组成。
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