CN102414071B - 转向架横移限制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种当在脱轨时转向架横移限制装置动作时能够防止对限制器施加较大的冲击的转向架横移限制装置。该装置沿着轨道(51)的内侧设置有防止脱轨防护装置(52)，并且在比转向架(11)的车轮(15)靠内侧的位置设置有与防止脱轨防护装置的内侧面(52a)滑动接触的限制器(25)，在限制器上设置有滑动接触部(28)与引导部(31)，该滑动接触部(28)具有与防止脱轨防护装置的内侧面滑动接触的滑动接触面；该引导部(31)分别在滑动接触部的前部及后部突出，具有前端向从防止脱轨防护装置的内侧面离开的方向倾斜、且基部与滑动接触面连续的引导斜面(31a)。

Description

转向架横移限制装置

技术领域

本发明涉及一种转向架横移限制装置，详细地说，涉及一种在铁道车辆由于地震、狂风等脱轨时限制转向架的横移而谋求防止产生二次灾害的转向架横移限制装置。

背景技术

出于防止铁道车辆由于地震、狂风等天灾受到横向载荷时脱轨的目的，沿着轨道的内侧设置有防止脱轨防护装置。但是，作为用于在不幸地越过该防止脱轨防护装置而脱轨时引导车辆在有枕木的道床、路基等上行驶的装置，提出了这样一种装置：沿着轨道的内侧设置防止脱轨防护装置，并且在比转向架的车轮靠内侧的位置设置向下方突出的限制器，在脱轨时限制器与防止脱轨防护装置的内侧面滑动接触来限制转向架的横移(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：国际公开第2007/105672号小册子

专利文献1所述的转向架横移限制装置，在脱轨时也能够限制转向架的横移，但是有时由于防止脱轨防护装置的接缝而对限制器施加有较大的冲击，不仅是限制器，对转向架、车身等都有可能施加较大的负荷。由于从保护防止脱轨防护装置的方面考虑难以消除该防止脱轨防护装置的接缝，因此需要在限制器方面采取对策。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种当在脱轨时转向架横移限制装置动作时能够防止对限制器施加较大的冲击的转向架横移限制装置。

为了达到上述目的，本发明的转向架横移限制装置为了在行驶于左右一对轨道上的车辆脱轨时限制转向架的横移，而沿着上述轨道的内侧设置有防止脱轨防护装置，并且设置有限制器，该限制器从比上述转向架的车轮靠内侧的位置向下方突出，在脱轨时与上述防止脱轨防护装置的内侧面滑动接触来限制转向架的横移，上述限制器具有：滑动接触部，其具有与上述防止脱轨防护装置的内侧面滑动接触的滑动接触面；引导部，其分别在该滑动接触部的前部及后部突出，具有前端向从上述防止脱轨防护装置的内侧面离开的方向倾斜、且基部有与上述滑动接触面连续的引导斜面。

而且，在本发明的转向架横移限制装置中，上述限制器在上述滑动接触部的上部两侧具有转向架支承部，该转向架支承部具有在上述滑动接触面与上述防止脱轨防护装置的内侧面滑动接触时与上述防止脱轨防护装置的上表面滑动接触来限制转向架向下方移动的转向架支承面，另外，上述转向架支承部具有向下引导部，该向下引导部分别在该转向架支承部的前部及后部突出，具有前端向从上述防止脱轨防护装置的上表面离开的方向倾斜、且基部与上述转向架支承面连续的向下引导斜面。

另外，上述限制器由具有上述滑动接触部及上述引导部的限制器主体和能够调节上下位置地安装该限制器主体的上部的限制器安装构件形成，在上述限制器安装构件的上部设置有转向架安装部，该转向架安装部安装在设于上述转向架的限制器安装部上，在该转向架安装部与上述限制器安装部上，设置有在将转向架安装部安装在限制器安装部上时彼此卡合的凹凸卡合部，特别是，上述凹凸卡合部是设置在上述限制器安装部与上述限制器安装构件的上部中的任意一者的两侧面部上的前后方向的凹槽和从任意另一者的两侧部突出并与上述凹槽相卡合的凸部。

而且，在使上述限制器安装构件的枕木方向的限制器主体安装面与设置在限制器主体上部的抵接面面接触、且限制器主体的上部与限制器安装构件前后重叠的状态下，利用贯通限制器主体安装面与限制器主体的抵接面的螺栓固定上述限制器主体的上部与限制器安装构件，上述抵接面上的上述螺栓的上下方向位置设定为，由于脱轨时对限制器主体的下部施加的前后方向的载荷而作用在螺栓上的拉伸载荷中的、由前方向的载荷作用于螺栓上的拉伸载荷与由后方向的载荷作用于螺栓上的拉伸载荷为相同的值。

采用本发明的转向架横移限制装置，由于使具有引导斜面的引导部分别在具有与防止脱轨防护装置的内侧面滑动接触的接触面的滑动接触部的前部及后部突出，因此不会因防止脱轨防护装置的接缝而受到较大的冲击，能够保护转向架、车身等。

附图说明

图1是应用了本发明的转向架横移限制装置的第1实施例的转向架的概略剖面主视图。

图2是该转向架的概略剖面侧视图。

图3是表示该转向架的脱轨时的状态的概略剖面主视图。

图4是表示该转向架的脱轨时的状态的要部的局部剖面主视图。

图5是图4的V-V剖面图。

图6是该转向架的限制器的立体图。

图7是该转向架的限制器的主要部分侧视图。

图8是本发明的转向架横移限制装置的第2实施例中的限制器的立体图。

图9是本发明的转向架横移限制装置的第3实施例中的限制器的立体图。

图10是该限制器的局部剖面侧视图。

图11是本发明的转向架横移限制装置的第4实施例中的限制器的立体图。

具体实施方式

首先，本实施例所示的转向架11是电动车用无承梁转向架，在转向架构架12的横梁12a上固定有主电动机13，主电动机13的旋转力通过挠性联轴器及齿轮装置传递到轮轴14及车轮15。另外，在转向架构架的侧梁12b的两端部设置有用于支承轮轴14的两端部的轴箱支承装置、轴箱，并且设置有制动装置。转向架构架12上呈通过枕簧载置有车身16的状态，转向架11与车身16借助用于传递驱动力、制动力的牵引装置17而相连结。

上述牵引装置17是单连杆式牵引装置，其通过一根连杆20将设置在车身16的底架16a下部的车身侧连杆支架18与设置在一方横梁12a上的转向架侧连杆支架19之间连结起来，连杆20的两端部形成为环状，在该环状部上嵌合固定有具有水平方向的轴部21的橡胶衬套22，向橡胶衬套22的两侧突出的轴部21借助螺栓23分别固定在两连杆支架18、19上。

而且，在转向架侧连杆支架19上安装有向下方突出的限制器25。该限制器25由固定在成为限制器安装部的转向架侧连杆支架19上的限制器安装构件26及安装在该限制器安装构件26的下部的限制器主体27形成。限制器安装构件26形成为在水平方向的基部26a的两侧竖直设置有安装臂26b的U字状，两个安装臂26b之间的距离形成为稍大于上述橡胶衬套22的宽度尺寸。

另外，在成为转向架安装部的两个安装臂26b的上部，设置有供上述螺栓23穿通的螺栓孔26c，并且在两个安装臂26b的上部两侧部，以向转向架侧连杆支架19的方向突出的状态设置有凸部26d，该凸部26d与分别设置在转向架侧连杆支架19的两侧面上的前后方向的凹槽19b相卡合。而且，在限制器安装部26的基部26a的两侧部分，设置有上下方向较长的螺栓穿通用的长孔26e，并且在限制器主体安装侧的面上，突出设置有在突出端面上具有凹凸卡合部26f的方形的限制器主体固定部26g，在基部26a中央部的限制器主体安装侧的面上，设置有上下方向的卡合凹槽26h。

上述限制器主体27是在水平方向的基部27a的下部一体设置有滑动接触部28与转向架支承部29的构件，在基部27a两端的限制器安装构件26侧的面上，设置有与上述凹凸卡合部26f相卡合的凹凸卡合部27b，在与上述螺栓穿通用长孔26e相对应的位置，设置有用于供将限制器主体27安装在限制器安装构件26上的螺栓30穿通的螺栓孔27c。另外，在限制器主体27上部的限制器安装构件26侧的中央部，设置有与上述卡合凹槽26h相卡合的上下方向的卡合凸部27d。

使上述凹凸卡合部26f、27b的凹凸面在所定的上下位置相抵接并卡合，并且使卡合凹槽26h与卡合凸部27d相卡合，将螺母30a连结于在限制器安装构件26的下部与限制器主体27的上部前后重叠了的状态下贯穿了螺栓穿通用长孔26e及螺栓孔27c的上述螺栓30，从而将限制器安装构件26的下部与限制器主体27的上部固定。

该限制器安装构件26与限制器主体27的固定状态下的螺栓30的上下方向位置设定为，由于对设置在限制器主体27下部的上述滑动接触部28及上述转向架支承部29施加的前后方向的载荷而作用在螺栓30上的拉伸载荷中的、由前方向的载荷作用在螺栓30上的拉伸载荷与由后方向的载荷作用在螺栓30上的拉伸载荷为相同的值。

即，在图7中，在车辆向箭头A1方向行驶时脱轨的情况下，在限制器主体27的下部(滑动接触部28及转向架支承部29)，从限制器主体27的前部作用有载荷P1，该载荷P1作为拉伸载荷F1以上述凹凸卡合部26f、27b的抵接面的下端B1为支点作用在螺栓30上。另一方面，在车辆向箭头A2方向行驶时脱轨的情况下，从限制器主体27的后部作用有载荷P2，该载荷P2作为拉伸载荷F2以上述凹凸卡合部26f、27b的抵接面的上端B2为支点作用在螺栓30上。

在从前部作用有载荷P1时作用在螺栓30上的拉伸载荷F1与在从后部作用有载荷P2时作用在螺栓30上的拉伸载荷F2，分别由F1＝(P1×D1)/L1及F2＝(P2×D2)/L2这样的式子求出。另外，式子中的L1为螺栓30的中心线C与抵接面的下端B1之间的距离，L2为螺栓30的中心线C与抵接面的上端B2之间的距离，D1为载荷P1、P2的作用点与抵接面的下端B1之间的距离(与中心线C正交的方向的距离)，D2为载荷P1、P2的作用点与抵接面的上端B2之间的距离(与中心线C正交的方向的距离)。

若根据车辆的行驶速度等条件使来自前后的载荷P1、P2相同，则为了使作用在螺栓30上的拉伸载荷F1、F2为相同的值，只要(P1×D1)/L1＝(P2×D2)/L2即可，因为P1＝P2，所以只要D1/L1＝D2/L2即可。通过这样地设定螺栓30相对于凹凸卡合部26f、27d的抵接面的上下方向位置，能够与车辆的行驶方向无关地使作用在螺栓30上的拉伸载荷F1、F2为相同的值。

由此，能够使螺栓30的拉伸强度最优化，并且能够将两螺栓23、28的强度设定为，使用于将限制器主体27固定在限制器安装构件26上的螺栓30在用于将连杆20的轴部21及限制器25固定在转向架侧连杆支架19上的螺栓23断裂之前断裂，因此，在脱轨时，即使在万一向限制器主体27输入有过大的前后载荷的情况下，螺栓23会断裂而使轴部21从转向架侧连杆支架19脱落，也能够可靠地防止转向架11与车身16分离。

上述滑动接触部28在两侧面具有与沿着左右的轨道51、51的内侧设置的防止脱轨防护装置52的内侧面52a滑动接触的上下方向的滑动接触面28a，并且具有分别在该滑动接触部28的前部及后部突出的引导部31。该引导部31在两侧面前后部分别具有前端向从防止脱轨防护装置52的内侧面52a逐渐离开的方向倾斜、且基部与上述滑动接触面28a连续的横向的引导斜面31a。

另外，上述转向架支承部29设置在上述滑动接触部28的上部两侧部分，具有在上述滑动接触面28a与防止脱轨防护装置52的内侧面52a滑动接触时与防止脱轨防护装置52的上表面52b滑动接触来限制转向架11向下方移动的转向架支承面29a，并且具有分别在该转向架支承部29的前部及后部突出的向下引导部32。该向下引导部32在下表面前后部分别具有前端向从防止脱轨防护装置52的上表面52b逐渐离开的方向倾斜、且基部与上述转向架支承面29a连续的向下引导斜面32a。

这样形成的限制器25在使限制器安装构件26的凸部26d与转向架侧连杆支架19的凹槽19b相卡合的状态下，与连杆20的轴部21一起借助螺栓23安装在转向架侧连杆支架19上，成为从比转向架11的车轮15靠内侧的位置向下方突出的状态。

另一方面，在轨道侧，沿着左右的轨道51、51的内侧设置有上述防止脱轨防护装置52。该防止脱轨防护装置52由安装在板式无砟轨道的混凝土路基或有砟轨道的枕木53上的固定构件54与安装在该固定构件54上部的T字状的防护构件55形成，防护构件55的高度设定为与轨道51的上表面平齐或稍高于轨道51的上表面。

在车轮15由于地震等震动而浮起、一方的车轮15的凸缘15a欲越过轨道51时，另一方的车轮15的内侧面与防护构件55的轨道侧部分滑动接触，从而防止该另一方的车轮15脱轨到轨道内侧，并且防止一方的车轮15的凸缘15a越过轨道51，由此不妨碍车辆行驶地防止车轮15从轨道51脱离。

位于轨道内侧的防止脱轨防护装置52的内侧面52a在一方的车轮15的凸缘15a由于较大的震动而越过轨道51、另一方的车轮15越过防止脱轨防护装置52脱轨时，上述滑动接触部28的滑动接触面28a与位于轨道内侧的防止脱轨防护装置52的内侧面52a滑动接触，由此不妨碍车辆行驶地限制了转向架11进一步向脱轨方向移动。另外，转向架支承部29的转向架支承面29a与防止脱轨防护装置52的上表面52b滑动接触，由此抑制了车轮15的凸缘15a与枕木53、固定构件54激烈地碰撞。并且，避免了引导部31的前端与固定构件54激烈地碰撞。另外，由于滑动接触部28的滑动接触面28a与内侧面52a滑动接触而在防护构件55上作用有欲向轨道51的方向倾倒的力，但是通过成为转向架支承面29a与上面52b滑动接触、转向架支承面29a向下方按压防护构件55的内侧面52a侧的状态，能够防止防护构件55向轨道方向倾倒。

另外，因为设置有具有引导斜面31a的引导部31、具有向下引导斜面32a的向下引导部32，所以即使在防护构件55的接缝部分发生接缝不齐的情况下，利用引导斜面31a、向下引导斜面32a也能够防止滑动接触部28、转向架支承部29与接缝碰撞，因此不会受到来自接缝的接缝不齐部分的较大的冲击力，能够防止限制器25因冲击而破损，并且也能够防止转向架、车身等产生破损。

而且，由于滑动接触面28a与防止脱轨防护装置52的内侧面52a滑动接触而在限制器主体27上作用有水平方向的力、旋转力，但是由于成为卡合凹槽26h与卡合凸部27b相卡合、凹凸卡合部26f、27b相互卡合的状态，因此限制器安装构件26与限制器主体27之间不会产生错位，也不会对螺栓30作用有剪切力。同样地，在限制器25的上部，由于使凹槽19b与凸部26d相卡合，因此能够防止转向架侧连杆支架19与限制器安装构件26之间的错位，不会对螺栓23作用有剪切力。这样，能够保护螺栓23、30不会断裂。

另外，由于在限制器安装构件26上设置有螺栓穿通用长孔26e，因此能够容易地进行限制器主体27的上下位置调整，当车轮直径因车轮15的削整而变小时，通过向上方改变限制器主体27相对于限制器安装构件26的安装位置，限制器主体27不会越过车辆界限L而向下方突出。

因而，由于限制了脱轨的转向架11的横移，因此能够防止向轨道外的脱轨、车辆的翻倒于未然，能够防止由脱轨引起的二次灾害，并且不仅能够防止限制器25因冲击而造成损伤，也能够防止转向架11、车身16因冲击而造成损伤。

另外，根据防护构件55的接缝不齐的状态、车辆的速度等条件能够适当地设定引导斜面31a、32a的尺寸、倾斜角度，也能够使倾斜面的局部或整体为圆弧面、球面。另外，期望限制器25的大小、特别是滑动接触部28的横向宽度、防止脱轨防护装置52的内侧面52a的位置如上述专利文献1所述地设定为在双轨部分行驶的列车的车体16彼此之间的间隔的1/2左右。而且，在脱轨时，在设置在转向架11上的主电动机13等的下表面与防止脱轨防护装置52、轨道51的上表面滑动接触而能够限制转向架11向下方移动的情况下，能够省略转向架支承部29。

图8表示限制器的第2实施例。另外，在以下说明中，对于在各个实施例中共通的构成要素标记相同的附图标记并省略详细说明。本实施例所示的限制器41以限制器主体42的设置在滑动接触部28的上部两侧的转向架29与滑动接触部28独立的状态进行设置。

图9及图10是表示限制器的第3实施例的图，本实施例所示的限制器43在限制器安装构件44的安装臂44a与转向架侧连杆支架45的相对面上分别设置有凹凸卡合部44b、45a，通过使该凹凸卡合部44b、45a相互卡合，防止了对螺栓23施加剪切力。

图11是表示限制器的第3实施例的图，本实施例所示的限制器46与上述第2实施例相同地以限制器主体42的设置在滑动接触部28的上部两侧的转向架支承部29独立的状态设置，并且与上述第3实施例相同地在限制器安装构件44的转向架侧连杆支架侧的面上分别设置有凹凸卡合部44b。

附图标记说明

11、转向架；12、转向架构架；12a、横梁；12b、侧梁；13、主电动机；14、轮轴；15、车轮；15a、凸缘；16、车身；16a、底架；17、牵引装置；18、车身侧连杆支架；19、转向架侧连杆支架；19a、内螺纹孔；19b、凹槽；20、连杆；21、轴部；21a、螺栓孔；22、橡胶衬套；23、螺栓；25、限制器；26、限制器安装构件；26a、基部；26b、安装臂；26c、螺栓孔；26d、凸部；26e、螺栓穿通用长孔；26f、凹凸卡合部；26g、限制器主体固定部；26h、卡合凹槽；27、限制器主体；27a、基部；27b、凹凸卡合部；27c、螺栓孔；27d、卡合凸部；28、滑动接触部；28a、滑动接触面；29、转向架支承部；29a、转向架支承面；30、螺栓；30a、螺母；31、引导部；31a、引导斜面；32、向下引导部；32a、向下引导斜面；51、轨道；52、防止脱轨防护装置；52a、内侧面；52b、上表面；53、枕木；54、固定构件；55、防护构件；55a、轨道侧部分。

Claims (7)

1.一种转向架横移限制装置，其为了在行驶于左右一对轨道上的车辆脱轨时限制转向架的横移，而沿着上述轨道的内侧设置有防止脱轨防护装置，并且设置有限制器，该限制器从比上述转向架的车轮靠内侧的位置向下方突出，在脱轨时与上述防止脱轨防护装置的内侧面滑动接触来限制转向架的横移，

上述限制器具有：滑动接触部，其具有与上述防止脱轨防护装置的内侧面滑动接触的滑动接触面；引导部，其分别在该滑动接触部的前部及后部突出，具有前端向从上述防止脱轨防护装置的内侧面离开的方向倾斜、且基部与上述滑动接触面连续的引导斜面，

上述限制器在上述滑动接触部的上部两侧具有转向架支承部，该转向架支承部具有在上述滑动接触面与上述防止脱轨防护装置的内侧面滑动接触时与上述防止脱轨防护装置的上表面滑动接触来限制转向架向下方移动的转向架支承面，

上述转向架支承部具有向下引导部，该向下引导部分别在该转向架支承部的前部及后部突出，具有前端向从上述防止脱轨防护装置的上表面离开的方向倾斜、且基部与上述转向架支承面连续的向下引导斜面。

2.根据权利要求1所述的转向架横移限制装置，其中，

上述限制器由具有上述滑动接触部及上述引导部的限制器主体和能够调节上下位置地安装该限制器主体的上部的限制器安装构件形成。

3.根据权利要求2所述的转向架横移限制装置，其中，

在上述限制器安装构件的上部设置有转向架安装部，该转向架安装部安装在设于上述转向架的限制器安装部上，在该转向架安装部与上述限制器安装部上，设置有在将转向架安装部安装在限制器安装部上时彼此卡合的凹凸卡合部。

4.根据权利要求3所述的转向架横移限制装置，其中，

上述凹凸卡合部是设置在上述限制器安装部与上述限制器安装构件的上部中的任意一者的两侧面部上的前后方向的凹槽和从任意另一者的两侧部突出并与上述凹槽相卡合的凸部。

5.根据权利要求2所述的转向架横移限制装置，其中，

在使上述限制器安装构件的枕木方向的限制器主体安装面与设置在限制器主体上部的抵接面面接触、且限制器主体的上部与限制器安装构件前后重叠的状态下，利用贯通限制器主体安装面与限制器主体的抵接面的螺栓固定上述限制器主体的上部与限制器安装构件，上述抵接面上的上述螺栓的上下方向位置设定为，由于脱轨时对限制器主体的下部施加的前后方向的载荷而作用于螺栓的拉伸载荷中的、由前方向的载荷作用于螺栓的拉伸载荷与由后方向的载荷作用于螺栓的拉伸载荷为相同的值。

6.根据权利要求3所述的转向架横移限制装置，其中，

在使上述限制器安装构件的枕木方向的限制器主体安装面与设置在限制器主体上部的抵接面面接触、且限制器主体的上部与限制器安装构件前后重叠的状态下，利用贯通限制器主体安装面与限制器主体的抵接面的螺栓固定上述限制器主体的上部与限制器安装构件，上述抵接面上的上述螺栓的上下方向位置设定为，由于脱轨时对限制器主体的下部施加的前后方向的载荷而作用于螺栓的拉伸载荷中的、由前方向的载荷作用于螺栓的拉伸载荷与由后方向的载荷作用于螺栓的拉伸载荷为相同的值。

7.根据权利要求4所述的转向架横移限制装置，其中，

在使上述限制器安装构件的枕木方向的限制器主体安装面与设置在限制器主体上部的抵接面面接触、且限制器主体的上部与限制器安装构件前后重叠的状态下，利用贯通限制器主体安装面与限制器主体的抵接面的螺栓固定上述限制器主体的上部与限制器安装构件，上述抵接面上的上述螺栓的上下方向位置设定为，由于脱轨时对限制器主体的下部施加的前后方向的载荷而作用于螺栓的拉伸载荷中的、由前方向的载荷作用于螺栓的拉伸载荷与由后方向的载荷作用于螺栓的拉伸载荷为相同的值。

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