CN102705413A - 一种应用于铁路160吨重载货车的弹簧组件 - Google Patents
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Abstract
一种应用于铁路160吨重载货车的弹簧组件，由3×3排布的9组弹簧组成，包括一组由第二外圆弹簧和内圆弹簧组成的第二弹簧组，所述第二弹簧组位于3×3排布的中心位置；两组由减震外圆弹簧和减震内圆弹簧组成的第三弹簧组，所述两组第三弹簧组分别位于3×3排布的左右两侧的中部；六组由第一外圆弹簧和内圆弹簧组成的第一弹簧组；通过对弹簧结构及相关参数的设计，使弹簧的性能满足160吨货车的要求。
Description
技术领域
本发明涉及圆柱螺旋式弹簧生产领域，特别是涉及一种应用于铁路160吨重载货车的弹簧组件。
背景技术
当今，世界铁路都在向重载、快捷的方向发展，货运重载化和快捷化是世界铁路运输两次大的战略调整。在我国，铁路运输作为最重要的陆路交通之一，在我国的国民经济中占有极其重要的地位，我国铁路总里程有7.5万公里，占世界铁路的6%，却完成了世界铁路总运输量的24%，全国铁路，京沪、京广、京哈、京九、陇海和浙赣等六大主要干线，运能长期处于饱和状态，统计数字表明，铁路货运每天的请求装车数约在30万辆左右，但实际装车数目前只能维持在10万辆以上，远远不能满足货运需求。
近几年，对为了提高铁路货车的重载能力，对货车转向架，侧架等的研究有了很大的突破，已经逐渐可以满足重载货运的需求，目前货车常用的车型为80吨货车及100吨货车，160吨货车正在研发中，由于载重量的要求明显增加，对货车转向架的弹簧组件性能要求也越来越高，目前应用于80吨和100吨货车上的弹簧组件已经明显无法适应160吨货车的要求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种应用于铁路160吨重载货车的弹簧组件，通过对弹簧结构和相关参数的设计，使弹簧的性能满足160吨货车的要求。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是提供了一种应用于铁路160吨重载货车的弹簧组件，由3×3排布的9组弹簧组成，包括
一组由第二外圆弹簧和内圆弹簧组成的第二弹簧组，所述第二弹簧组位于3×3排布的中心位置；
两组由减震外圆弹簧和减震内圆弹簧组成的第三弹簧组，所述两组第三弹簧组分别位于3×3排布的左右两侧的中部；
六组由第一外圆弹簧和内圆弹簧组成的第一弹簧组。
进一步地，还包括侧架和弹簧安装座，所述弹簧安装座固装在侧架上，所述弹簧组安装在弹簧安装座之间。
进一步地，所述第一外圆弹簧钢棒直径为25mm-27mm，优选26mm；内径为89.5mm-92.5mm，优选91mm；自由高度为250mm-255mm，优选252mm；有效圈数为9，总圈数为10.5，刚度为438.2N/mm-535.6N/mm，优选486.9N/mm，热处理后硬度为42HRC-48HRC；旋向为左。
进一步地，所述内圆弹簧钢棒直径为17mm-19mm，优选18mm；外径为80.5mm-83.5mm，优选82mm；自由高度为227mm-232mm，优选229mm；有效圈数为9；总圈数为10.5；刚度为392.9N/mm-480.3N/mm，优选436.6N/mm；热处理后硬度为42HRC-48HRC；旋向为右。
进一步地，所述第二外圆弹簧钢棒直径为25mm-27mm，优选26mm；内径为89.5mm-92.5mm，优选91mm；自由高度为227mm-232mm，优选229mm；有效圈数为5.75；总圈数为7.25；刚度为438.2N/mm-535.6N/mm，优选486.9N/mm；热处理后硬度为42HRC-48HRC；旋向为左。
进一步地，所述减震外圆弹簧钢棒直径为21mm-23mm，优选为22mm，内径为84.5mm-87.5mm，优选为86mm，自由高度为260mm-265mm，优选为262mm，有效圈数为6.5，总圈数为8，刚度为252.6N/mm-308.8N/mm，优选为280.7N/mm，热处理后硬度为42HRC-48HRC；旋向为左。
进一步地，所述减震内圆弹簧钢棒直径为13mm-15mm，优选为14mm，内径为75.5mm-78.5mm，优选为77mm，自由高度为260mm-265mm，优选为262mm，有效圈数为6.5，总圈数为8，刚度为133.0N/mm-162.6N/mm，优选为147.8N/mm，热处理后硬度为42HRC-48HRC；旋向为右。
进一步地，所述圆柱螺旋弹簧选用的材料为60Si2CrVAT。
采用上述技术方案，本发明可以实现的有益效果是：通过对弹簧组件结构和相关参数的设计，使弹簧组件的性能能够满足160吨重载货车对弹簧组件的要求。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为第一外圆弹簧结构示意图；
图3为内圆弹簧结构示意图；
图4为第二外圆弹簧结构示意图；
图5为减震外圆弹簧结构示意图；
图6为减震内圆弹簧结构示意图；
图7为本发明一实施例示意图。
其中：1第一外圆弹簧，2内圆弹簧，3第二外圆弹簧，4减震外圆弹簧，5减震内圆弹簧，6侧架，7弹簧安装座。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为本发明的结构示意图，如图1所示，一种应用于铁路160吨重载货车的弹簧组件，其特征在于：由3×3排布的9组弹簧组成，包括
一组由第二外圆弹簧3和内圆弹簧2组成的第二弹簧组，所述第二弹簧组位于3×3排布的中心位置；
两组由减震外圆弹簧4和减震内圆弹簧5组成的第三弹簧组，所述两组第三弹簧组分别位于3×3排布的左右两侧；
六组由第一外圆弹簧1和内圆弹簧2组成的第一弹簧组。
本发明所提供的应用于160吨重载货车的弹簧组，还包括多个弹簧安装座7，所述弹簧安装座设置在侧架6上，弹簧组被固定在弹簧安装座所形成的空间中。
图2为第一外圆弹簧结构示意图，如图2所示，第一外圆弹簧的钢棒直径为25mm-27mm，内径为89.5mm-92.5mm，自由高度为250mm-255mm，有效圈数为9，总圈数为10.5，刚度为438.2N/mm-535.6N/mm，热处理后硬度为42HRC-48HRC，旋向为左；其中，第一外圆弹簧优选的参数为：钢棒直径26mm，内径91mm，自由高度252mm，刚度486.9N/mm。
图3为内圆弹簧结构示意图，如图3所示，内圆弹簧的钢棒直径为17mm-19mm，外径为80.5mm-83.5mm，自由高度为227mm-232mm，有效圈数为9，总圈数为10.5，刚度为392.9N/mm-480.3N/mm，热处理后硬度为42HRC-48HRC，旋向为右；其中，内圆弹簧优选的参数为：钢棒直径18mm，外径82mm，自由高度229mm，刚度486.9N/mm。
图4为第二外圆弹簧结构示意图，如图4所示，第二外圆弹簧的钢棒直径为25mm-27mm，内径为89.5mm-92.5mm，自由高度为227mm-232mm，有效圈数为5.75，总圈数为7.25，刚度为438.2N/mm-535.6N/mm，热处理后硬度为42HRC-48HRC，旋向为左；其中，第二外圆弹簧优选的参数为：。
图5为减震外圆弹簧结构示意图，如图5所示，减震外圆弹簧的钢棒直径为21mm-23mm，内径为84.5mm-87.5mm，自由高度为260mm-265mm，有效圈数为6.5，总圈数为8，刚度为252.6N/mm-308.8N/mm，热处理后硬度为42HRC-48HRC，旋向为左；其中减震外圆弹簧优选的参数为：钢棒直径22mm，内径86mm，自由高度262mm，刚度280.7N/mm。
图6为减震内圆弹簧结构示意图，如图6所示，减震内圆弹簧的钢棒直径为13mm-15mm，内径为75.5mm-78.5mm，自由高度为260mm-265mm，有效圈数为6.5，总圈数为8，刚度为133.0N/mm-162.6N/mm，热处理后硬度为42HRC-48HRC，旋向为右；其中减震内圆弹簧优选的参数为：钢棒直径14mm，内径77mm，自由高度262mm，刚度147.8N/mm。
本发明所提供的应用于铁路160吨重载货车的弹簧组件，其中的弹簧为圆柱螺旋弹簧，使用优质弹簧钢制作，可以选用60Si2CrVAT作为制作材料，效果很好。
图7为本发明一实施例结构示意图，如图7所示，首先设置一个侧架，在侧架上设置多个弹簧安装座，所述弹簧安装座有12个，根据弹簧组的形状和大小，弹簧安装座也具有不同的形状和大小，使用时，弹簧安装座形成了9个圆形空间，将9组弹簧组分别安装进各自的原型空间中，形成弹簧安装组件，应用于铁路160吨重载货车。
本发明所提供的应用于160吨重载货车的弹簧组件，属于圆柱螺旋式弹簧，该弹簧为摇枕弹簧，每个转向架一侧设置一套组件，即每个转向架一侧均安装有9组弹簧组成的弹簧组件。
本发明中所述的弹簧总圈数计算方法为：
弹簧总圈数=有效圈数+端圈磨消的长度换算成的圈数+接触线长度换算成的圈数。
上述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种应用于铁路160吨重载货车的弹簧组件，其特征在于：由3×3排布的9组弹簧组成，包括
一组由第二外圆弹簧和内圆弹簧组成的第二弹簧组，所述第二弹簧组位于3×3排布的中心位置；
两组由减震外圆弹簧和减震内圆弹簧组成的第三弹簧组，所述两组第三弹簧组分别位于3×3排布的左右两侧的中部；
六组由第一外圆弹簧和内圆弹簧组成的第一弹簧组。
2.根据权利要求1所述的应用于铁路160吨重载货车的弹簧组件，其特征在于：还包括侧架和弹簧安装座，所述弹簧安装座固装在侧架上，所述弹簧组安装在弹簧安装座之间。
3.根据权利要求1所述的应用于铁路160吨重载货车的弹簧组，其特征在于：所述第一外圆弹簧钢棒直径为25mm-27mm，优选26mm；内径为89.5mm-92.5mm，优选91mm；自由高度为250mm-255mm，优选252mm；有效圈数为9，总圈数为10.5；刚度为438.2N/mm-535.6N/mm，优选486.9N/mm；热处理后硬度为42HRC-48HRC；旋向为左。
4.根据权利要求1所述的应用于铁路160吨重载货车的弹簧组件，其特征在于：所述内圆弹簧钢棒直径为17mm-19mm，优选18mm；外径为80.5mm-83.5mm，优选82mm；自由高度为227mm-232mm，优选229mm；有效圈数为9；总圈数为10.5；刚度为392.9N/mm-480.3N/mm，优选436.6N/mm；热处理后硬度为42HRC-48HRC；旋向为右。
5.根据权利要求1所述的应用于铁路160吨重载货车的弹簧组件，其特征在于：所述第二外圆弹簧钢棒直径为25mm-27mm，优选26mm；内径为89.5mm-92.5mm，优选91mm；自由高度为227mm-232mm，优选229mm；有效圈数为5.75；总圈数为7.25；刚度为438.2N/mm-535.6N/mm，优选486.9N/mm；热处理后硬度为42HRC-48HRC；旋向为左。
6.根据权利要求1所述的应用于铁路160吨重载货车的弹簧组件，其特征在于：所述减震外圆弹簧钢棒直径为21mm-23mm，优选为22mm；内径为84.5mm-87.5mm，优选为86mm；自由高度为260mm-265mm，优选为262mm；有效圈数为6.5，总圈数为8；刚度为252.6N/mm-308.8N/mm，优选为280.7N/mm；热处理后硬度为42HRC-48HRC；旋向为左。
7.根据权利要求1所述的应用于铁路160吨重载货车的弹簧组件，其特征在于：所述减震内圆弹簧钢棒直径为13mm-15mm，优选为14mm；内径为75.5mm-78.5mm，优选为77mm；自由高度为260mm-265mm，优选为262mm；有效圈数为6.5，总圈数为8；刚度为133.0N/mm-162.6N/mm，优选为147.8N/mm；热处理后硬度为42HRC-48HRC；旋向为右。
8.根据权利要求1所述的应用于铁路160吨重载货车的弹簧组，其特征在于：所述圆柱螺旋弹簧选用的材料为60Si2CrVAT。
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