CN102910189A - 一种转向架及其减振阻尼装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于转向架的减振阻尼装置，包括摩擦斜楔(1)和侧架立柱磨耗板(2)，所述摩擦斜楔(1)与所述侧架立柱磨耗板(2)形成主摩擦副；所述侧架立柱磨耗板(2)的内侧面设有摩擦系数较小的第一摩擦面(21)和摩擦系数较大的第二摩擦面(22)；转向架空载时，所述摩擦斜楔(1)与所述第一摩擦面(21)摩擦；转向架重载时，所述摩擦斜楔(1)与所述第二摩擦面(22)摩擦。采用这种结构，转向架空载时摩擦斜楔与侧架立柱磨耗板为转向架提供较小的减振力，转向架重载时摩擦斜楔与侧架立柱磨耗板为转向架提供较大的减振力，保证转向架的工作安全性。本发明还提供一种应用上述减振阻尼装置的转向架，具有相同效果。

Description

一种转向架及其减振阻尼装置

技术领域

本发明涉及铁路运输装备技术领域，尤其涉及一种用于转向架的减振阻尼装置。此外，本发明还涉及一种应用上述减振阻尼装置的转向架。

背景技术

转向架是铁路货车结构中最为重要的部件之一，其主要作用是增加货车的载重、长度与容积，提高列车运行速度，并在规定的线路轨道条件下低速或高速运行时都具有良好的运行品质，以保护货车和货物，满足铁路运输发展的需要。按照车体与转向架之间的载荷传递方式可以将转向架分为构架式转向架、准构架转向架和三大件转向架。

三大件转向架主要包括两个轮对、设于两个轮对横向外侧的两个侧架，设于两个侧架之间的摇枕，摇枕与侧架中部的预留孔之间设有中央悬挂装置和减振阻尼装置。

请参考图1，图1为现有技术中一种三大件转向架的减振阻尼装置的结构示意图；下面简要介绍这种减振阻尼装置的工作原理及其存在的缺陷。

现有技术中，如图1所示，转向架的减振阻尼装置主要包括摩擦斜楔1′、减振弹簧4′、侧架立柱磨耗板2′和摇枕斜面磨耗板3′，摩擦斜楔1′外侧面与侧架立柱磨耗板2′构成主摩擦副、摩擦斜楔1′内侧面与摇枕斜面磨耗板3′构成副摩擦副。转向架运行过程中，货车的振动作用于减振弹簧4′引起减振弹簧4′的变形，带动摩擦斜楔1′与侧架立柱磨耗板2′、摇枕斜面磨耗板3′发生摩擦，产生减振力，从而起到减小侧架100和摇枕200的振动的作用，保证转向架的工作稳定性。

然而，上述摩擦斜楔1′与侧架立柱磨耗板2′、摇枕斜面磨耗板3′之间的摩擦力在货车振动过程中始终保持不变，即无论货车处于空载状态还是处于重载状态，减振阻尼装置产生的减振力没有变化。事实上，铁路重载货车的轴重可以达到40t，重载货车的载荷是空载货车载荷的8倍，因此空载货车需要较小的减振力，当减振力过大时容易引起卡滞问题；重载货车需要较大的减振力，当减振力过小时容易导致货车振动加剧，增加车辆的动载荷系数和轮轨间动作用力；这两种情况都会危及行车安全。因此，上述常摩擦的减振阻尼装置难以兼顾空载货车、重载货车的减振力要求。

此外，上述摩擦斜楔1′与侧架立柱磨耗板2′的材料均为钢板，二者形成钢对钢的摩擦副，导致摩擦斜楔1′和侧架立柱磨耗板2′的磨耗较快，摩擦斜楔1′和侧架立柱磨耗板2′的使用寿命都较短，影响车辆的动力学性能。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有的减振阻尼装置做进一步优化设计，以针对不同载荷的货车提供与之对应的减振力，提高转向架的工作安全性和可靠性。

发明内容

本发明的目的为提供一种用于转向架的减振阻尼装置，使该减振阻尼装置在货车空载时提供较小减振力、在货车重载时提供较大减振力，提高转向架的工作安全性和可靠性。在此基础上，本发明的另一目的为提供一种包括上述减振阻尼装置的转向架。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于转向架的减振阻尼装置，包括摩擦斜楔和侧架立柱磨耗板，所述摩擦斜楔的外侧面与所述侧架立柱磨耗板的内侧面形成主摩擦副；所述侧架立柱磨耗板的内侧面设有摩擦系数较小的第一摩擦面和摩擦系数较大的第二摩擦面；

当转向架处于空载状态时，所述摩擦斜楔与所述第一摩擦面摩擦；当转向架处于重载状态时，所述摩擦斜楔与所述第二摩擦面摩擦。

优选地，所述摩擦斜楔的外侧面上设有豁口，当转向架处于空载状态时，所述豁口与所述第二摩擦面对应设置，当转向架处于重载状态时，所述豁口与所述第一摩擦面对应设置。

优选地，所述豁口的数目为一个，所述第一摩擦面、所述第二摩擦面的数目均为两个，所述第一摩擦面、所述第二摩擦面上下交错设置，且所述侧架立柱磨耗板的顶端设置所述第一摩擦面。

优选地，所述侧架立柱磨耗板的内侧面设有摩擦系数较小的第一涂层、摩擦系数较大的第二涂层，所述第一摩擦面为所述第一涂层，所述第二摩擦面为所述第二涂层。

优选地，所述第一涂层和所述第二涂层均为非金属涂层。

优选地，所述第一涂层和所述第二涂层粘接于所述侧架立柱磨耗板的内侧面。

优选地，所述第一涂层和所述第二涂层压铸于所述侧架立柱磨耗板的内侧面。

本发明提供一种用于转向架的减振阻尼装置，其侧架立柱磨耗板的内侧面设有摩擦系数较小的第一摩擦面和摩擦系数较大的第二摩擦面；当转向架处于空载状态时，摩擦斜楔与第一摩擦面摩擦；当转向架处于重载状态时，摩擦斜楔与第二摩擦面摩擦。

采用这种结构，当转向架处于空载状态时，由于摩擦斜楔与摩擦系数较小的第一摩擦面摩擦接触，因此二者产生较小的阻尼，为转向架提供较小的减振力，避免减振力过大导致的卡滞现象；当转向架处于重载状态时，由于摩擦斜楔与摩擦系数较大的第二摩擦面摩擦接触，因此二者产生较大的阻尼，为转向架提供较大的减振力，避免减振力过小加剧货车的振动。

由此可见，上述结构的减振阻尼装置能够针对不同状态的转向架提供与之对应的减振力，保证转向架的工作稳定性和安全性。

此外，本发明提供一种转向架，包括两个轮对、设于两个轮对横向外侧的两个侧架、设于两个侧架之间的摇枕，所述侧架与所述摇枕之间设有减振阻尼装置；所述减振阻尼装置采用如上所述的减振阻尼装置。

由于上述减振阻尼装置具有如上技术效果，因此，包括该减振阻尼装置的转向架也应当具有相应的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中一种三大件转向架的减振阻尼装置的结构示意图；

图2为本发明所提供减振阻尼装置的一种具体实施方式的结构示意图，并同时示出了货车空载时的配合示意图；

图3为图2中的减振阻尼装置在货车重载时的配合示意图；

图4为图2中的侧架立柱磨耗板的A-A向剖视图。

其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

摩擦斜楔1′；侧架立柱磨耗板2′；摇枕斜面磨耗板3′；减振弹簧4′；侧架100；摇枕200；

图2至图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

摩擦斜楔1；豁口11；侧架立柱磨耗板2；第一摩擦面21；第二摩擦面22。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种用于转向架的减振阻尼装置，通过在侧架立柱磨耗板上设置不同摩擦系数的摩擦面，实现空载状态时提供较小减振力、重载状态时提供较大减振力，以提高转向架的工作安全性和可靠性。此外，本发明的另一核心为提供一种包括上述减振阻尼装置的转向架。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

需要说明的是，本文中出现的方位词“内”指的是靠近摇枕中心轴线的方向，即图1中从左至右的方向，“外”指的是由摇枕中心线向两侧扩散的方向，即图1中从右至左的方向，“垂向”指的是图2中上下延伸的方向；应当理解，这些方位词的出现是以说明书附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。

请参考图2和图3，图2为本发明所提供减振阻尼装置的一种具体实施方式的结构示意图，并同时示出了货车空载时的配合示意图；图3为图2中的减振阻尼装置在货车重载时的配合示意图。

在一种具体实施方式中，如图2和图3所示，本发明提供一种用于一种转向架的减振阻尼装置，该减振阻尼装置包括摩擦斜楔1和减振弹簧、设于侧架上的侧架立柱磨耗板2、设于摇枕上的摇枕斜面磨耗板，摩擦斜楔1外侧面与侧架立柱磨耗板2构成主摩擦副、摩擦斜楔1内侧面与摇枕斜面磨耗板构成副摩擦副。侧架立柱磨耗板2的内侧面设有摩擦系数较小的第一摩擦面21和摩擦系数较大的第二摩擦面22；当转向架处于空载状态时，摩擦斜楔1与第一摩擦面21摩擦；当转向架处于重载状态时，摩擦斜楔1与第二摩擦面22摩擦。

采用这种结构，当转向架处于空载状态时，由于摩擦斜楔1与摩擦系数较小的第一摩擦面21摩擦接触，因此二者产生较小的阻尼，为转向架提供较小的减振力，避免减振力过大导致的卡滞现象；当转向架处于重载状态时，由于摩擦斜楔1与摩擦系数较大的第二摩擦面22摩擦接触，因此二者产生较大的阻尼，为转向架提供较大的减振力，避免减振力过小加剧货车的振动。

由此可见，上述结构的减振阻尼装置能够针对不同状态的转向架提供与之对应的减振力，保证转向架的工作稳定性和安全性。

还可以进一步设置上述减振阻尼装置的具体实现形式。

具体的方案中，上述摩擦斜楔1的外侧面上可以设有豁口11，当转向架处于空载状态时，豁口11与第二摩擦面22对应设置，当转向架处于重载状态时，豁口11与第一摩擦面21对应设置。

采用这种结构，如图2所示，当转向架处于空载状态时，由于摩擦斜楔1的豁口11与第二摩擦面22对应设置，则避免摩擦斜楔1与第二摩擦面22接触，使摩擦斜楔1仅与第一摩擦面21接触，以实现提供较小的减振力；如图3所示，当转向架处于重载状态时，由于摩擦斜楔1的豁口11与第一摩擦面21对应设置，则避免摩擦斜楔1与第一摩擦面21接触，使摩擦斜楔1仅与第二摩擦面22接触，以实现提供较大的减振力。

由此可见，采用上述豁口结构简单而方便地实现了不同载荷下摩擦斜楔1与侧架立柱磨耗板2不同部位的摩擦，并且上述豁口11可以在摩擦斜楔1铸造过程中一次成型，也可以在摩擦斜楔1成型后再进行冲压工艺获取，这使得摩擦斜楔1的制造、加工工艺简单，具有成本较低的特点。

可以想到，上述减振阻尼装置的摩擦斜楔1与侧架立柱磨耗板2的配合并不仅限于豁口结构，还可以采用其他的配合方式。

进一步的方案中，上述豁口11的数目可以为一个，第一摩擦面21、第二摩擦面22的数目可以均为两个，第一摩擦面21、第二摩擦面22上下交错设置，且侧架立柱磨耗板2的顶端设置第一摩擦面21。

采用这种结构，侧架立柱磨耗板2内侧面从上到下依次为四个区：第一摩擦面21、第二摩擦面22、第一摩擦面21和第二摩擦面22。在精确计算的基础上合理设置豁口11的位置，当转向架空载时，摇枕的位置较高，摩擦斜楔1的豁口11与位置靠上的第二摩擦面22对应设置，摩擦斜楔1与两个第一摩擦面21摩擦，以提供较小减振力；转向架重载时，货物施加外力作用于减振弹簧，使摇枕的位置下降，摩擦斜楔1的豁口11与位置靠下的第一摩擦面21对应设置，摩擦斜楔1与两个第二摩擦面22摩擦，以提供较大减振力。

由此可见，采用一个豁口11的摩擦斜楔1和四个分区的侧架立柱磨耗板2能够满足当前转向架在空载和重载时的减振需要，并且这种结构的减振阻尼装置的加工制作过程也比较简单。当然，还可以设置其他数目的豁口11和第一摩擦面21、第二摩擦面22，只是结构略为复杂、加工制作过程较繁琐。

需要说明的是，上述具体实施方式并未具体限定豁口11的垂向宽度、第一摩擦面21的垂向宽度和第二摩擦面22的垂向宽度，这些参数可以针对不同载荷的货车做出不同改变和调整。

还可以进一步设置上述第一摩擦面21和第二摩擦面22的具体结构形式。

请参考图4，图4为图2中的侧架立柱磨耗板的A-A向剖视图。

在另一种具体实施方式中，如图4所示，上述侧架立柱磨耗板2的内侧面可以设有摩擦系数较小的第一涂层、摩擦系数较大的第二涂层，第一摩擦面21为第一涂层，第二摩擦面22为第二涂层。

采用这种结构，使摩擦斜楔1与涂层接触摩擦以提供减振力，在长期摩擦涂层受到磨损后，只需更换涂层即可，不会对侧架立柱磨耗板2造成磨损，从而对侧架立柱磨耗板2起到一定的保护作用，延长其使用寿命。

可以想到，上述第一摩擦面21和第二摩擦面22并仅限于采用涂层的形式，也可以通过对侧架立柱磨耗板2内侧面进行打磨等加工处理使其本身形成第一摩擦面21和第二摩擦面22，但是这种结构的加工过程较复杂。

进一步的方案中，上述第一涂层和第二涂层可以均为非金属涂层。这样，摩擦斜楔1与侧架立柱磨耗板2之间形成金属和非金属的摩擦副，相比较现有技术中钢对钢的摩擦副来说，降低了减振阻尼装置的磨耗速率，延长了主摩擦副的使用寿命，减少维护费用。

上述第一涂层和第二涂层可以通过粘接的方式固定于侧架立柱磨耗板2的内侧面，这种方法简单、可操作性强；也可以通过压铸的方式固设于侧架立柱磨耗板2的内侧面，这种方法加工出侧架立柱磨耗板2整体性较好。用户可以根据实际需要自行选择。

此外，本发明还提供一种转向架，包括两个轮对、设于两个轮对横向外侧的两个侧架、设于两个侧架之间的摇枕，侧架与摇枕之间设有减振阻尼装置；减振阻尼装置采用如上所述的减振阻尼装置。

由于上述减振阻尼装置具有上述技术效果，因此，包括上述减振阻尼装置的转向架也应当具有相应的技术效果，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种转向架及其减振阻尼装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于转向架的减振阻尼装置，包括摩擦斜楔(1)和侧架立柱磨耗板(2)，所述摩擦斜楔(1)的外侧面与所述侧架立柱磨耗板(2)的内侧面形成主摩擦副；其特征在于，所述侧架立柱磨耗板(2)的内侧面设有摩擦系数较小的第一摩擦面(21)和摩擦系数较大的第二摩擦面(22)；

当转向架处于空载状态时，所述摩擦斜楔(1)与所述第一摩擦面(21)摩擦；当转向架处于重载状态时，所述摩擦斜楔(1)与所述第二摩擦面(22)摩擦。

2.根据权利要求1所述的用于转向架的减振阻尼装置，其特征在于，所述摩擦斜楔(1)的外侧面上设有豁口(11)，当转向架处于空载状态时，所述豁口(11)与所述第二摩擦面(22)对应设置，当转向架处于重载状态时，所述豁口(11)与所述第一摩擦面(21)对应设置。

3.根据权利要求2所述的用于转向架的减振阻尼装置，其特征在于，所述豁口(11)的数目为一个，所述第一摩擦面(21)、所述第二摩擦面(22)的数目均为两个，所述第一摩擦面(21)、所述第二摩擦面(22)上下交错设置，且所述侧架立柱磨耗板(2)的顶端设置所述第一摩擦面(21)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于转向架的减振阻尼装置，其特征在于，所述侧架立柱磨耗板(2)的内侧面设有摩擦系数较小的第一涂层、摩擦系数较大的第二涂层，所述第一摩擦面(21)为所述第一涂层，所述第二摩擦面(22)为所述第二涂层。

5.根据权利要求4所述的用于转向架的减振阻尼装置，其特征在于，所述第一涂层和所述第二涂层均为非金属涂层。

6.根据权利要求5所述的用于转向架的减振阻尼装置，其特征在于，所述第一涂层和所述第二涂层粘接于所述侧架立柱磨耗板(2)的内侧面。

7.根据权利要求5所述的用于转向架的减振阻尼装置，其特征在于，所述第一涂层和所述第二涂层压铸于所述侧架立柱磨耗板(2)的内侧面。

8.一种转向架，包括两个轮对、设于两个轮对横向外侧的两个侧架、设于两个侧架之间的摇枕，所述侧架与所述摇枕之间设有减振阻尼装置；其特征在于，所述减振阻尼装置采用如权利要求1-7任一项所述的减振阻尼装置。

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