CN102923152A - 轻量化转向架焊接构架及其焊接加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述轻量化转向架焊接构架及其焊接加工方法，采取进一步地简化与轻量化结构设计，同时采取可模块化的焊接加工方法，以达到更为轻型结构与提高整体加工生产效率的目的。构架包括有相互连接的一对侧梁组成、一对横梁组成。所述的侧梁组成具有中空的箱体结构，包括有焊接组成的一对上下盖板和一对侧部腹板；所述的横梁组成包括有贯穿侧部腹板、并与侧部腹板焊接的一对中空的钢管；在钢管两侧端部、以及侧部腹板的外侧，焊接安装有一对空气弹簧支撑梁，空气弹簧支撑梁具有中空的箱体结构。

Description

轻量化转向架焊接构架及其焊接加工方法

技术领域

本发明涉及一种针对轨道车辆转向架构架整体结构与加工方法的相关改进，属于机械制造领域。

背景技术

伴随国内干线铁路大幅提速和城市轨道交通的快速发展，要求车辆转向架构架同时兼顾轻量化与结构强度的优化设计。

现有转向架构架通常采用强化结构形式，各部件与所悬挂安装的设备均采用较为复杂的结构连接，缺点是重量较大、外部安装与承载部件占用的空间较大，不利于构架自身轻量化设计和车辆行驶速度的提升。

另有如下在先申请专利，申请号201020683706.X，名称为轻量化焊接构架，其解决方案是构架由一对侧梁组成、一对端梁组成、一对横梁组成和纵向辅助梁组成相互连接而成，其中纵向辅助梁组成连接在两侧侧梁组成之间。

上述结构均通过焊接而形成构架的整体式结构，其中侧梁组成、端梁组成分别由数块钢板焊接而成。

虽然上述专利试图通过采取焊接连接方式而简化各梁之间的连接结构，但是轻量化改进效果并不明显，这是因为：

1、侧梁组成与端梁组成形成的框架式结构，不仅重量仍较大、而且在车辆高速运行、经过大弯角时不具有较高的柔韧性。

2、构架整体结构的焊接加工仍显复杂，未形成模块化组装方式，生产效率较低。

3、如基础制动安装座、空簧支撑座等到结构仍与横梁或侧梁形成为一体式结构，不利于整体结构的轻量化优化设计。

有鉴于此特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的轻量化转向架焊接构架及其焊接加工方法，针对现有技术存在的缺陷而采取进一步地简化与轻量化结构设计，同时采取可模块化的焊接加工方法，以达到更为轻型结构与提高整体加工生产效率的目的。

另一发明目的在于，采取横梁加侧梁的基本框架结构，在最大限度降低整体重量的同时，提高构架整体的柔韧性以提高车辆高速运行时过大弯角的平稳性能。

为实现上述发明目的，所述的轻量化转向架焊接构架主要包括有：

相互连接的一对侧梁组成、一对横梁组成，与现有技术的区别之处在于，

所述的侧梁组成具有中空的箱体结构，包括有焊接组成的一对上下盖板和一对侧部腹板；

所述的横梁组成包括有贯穿侧部腹板、并与侧部腹板焊接的一对中空的钢管；

在钢管两侧端部、以及侧部腹板的外侧，焊接安装有一对空气弹簧支撑梁，空气弹簧支撑梁具有中空的箱体结构。

如上述基本方案，将原有构架中的端梁去除掉而由侧梁组成与横梁组成构成整体框架。在尽可能简化结构与降低重量的同时，构架具有较高的柔韧性和抗拉伸性能，能够适应高速轨道车辆的平稳要求。

为提高侧梁组成的机械强度与抗拉伸性能，可采取的改进措施是，在上下盖板或侧部腹板上设置有数个加强筋板。

为提高构架在横向方向上的机械强度、以及为安装其他基础构件提供承载平台，在横梁组成中，在一对钢管之间焊接有至少一个纵向辅助梁，纵向辅助梁具有中空的箱体结构。

为保证纵向辅助梁的轻量化设计与机械强度，所述的纵向辅助梁包括有焊接组成的一对上下板和一对侧板，在侧板上设置有加强板，上下板与加强板向侧向延伸而形成横向档安装座。

针对在横梁组成上安装部件的轻量化改进方案是，在一对钢管的侧部焊接安装有一对中空箱体结构的、开设有减重孔的一位电机吊座和二位电机吊座。

并且，在一对钢管的侧部焊接安装有中空箱体结构的、开设有减重孔的一对齿轮箱吊座、2对制动吊座。

以及，在同一条钢管的内侧焊接安装有一对中空箱体结构的抗侧滚扭杆座。

针对空气弹簧支撑梁的轻量化与小型化改进方案是，所述的空气弹簧支撑梁包括有焊接组成的一对盖板、外侧封板和两侧筋板，在上部的盖板上设置有安装空气弹簧的空簧座板。

基于上述设计构思和轻量化转向架焊接构架的结构改进，本发明同时还实现了下述构架焊接加工方法。具体地，

构成构架的侧梁组成，由一对上下盖板和一对侧部腹板依次焊接形成中空的箱体结构；

构成构架的横梁组成包括有贯穿侧部腹板的一对中空的钢管，钢管与侧部腹板之间采取环焊缝方式进行组装；

在钢管两侧端部、以及侧部腹板的外侧，组焊安装有一对具有中空箱体结构的空气弹簧支撑梁。

为提高构架内部结构之间的连接稳定性、以及便于其他设备的安装，在一对钢管之间焊接有至少一个具有中空箱体结构的纵向辅助梁。

综上内容，所述轻量化转向架焊接构架及其焊接加工方法具有的优点有：

1、采取进一步的简化与轻量化结构设计，焊接加工方法可以形成模块化工序，实现更为轻型的结构与高效的生产效率。

2、横梁加侧梁的基本框架结构，在最大限度降低整体重量的同时，能够提高构架整体的柔韧性，有得盱提高车辆的运行速度和过大弯角时的平稳性。

3、简化了构架整体式结构的连接，有利于提高柔韧性和抗扭转性能。

附图说明

现结合以下附图对本发明做进一步地说明。

图1是所述轻量化转向架焊接构架的结构示意图；

图2是所述侧梁组成的结构示意图；

图3是所述横梁组成的结构示意图；

图4是所述纵向辅助梁的结构示意图；

图5是所述空气弹簧支撑梁的结构示意图；

如图1至图5所示，侧梁组成1，横梁组成2，空气弹簧支撑梁3，一位电机吊座4，二位电机吊座5，齿轮箱吊座6，制动吊座7，抗侧滚扭杆座8；上下盖板11，侧部腹板12，加强筋板13；减重孔20，钢管21，纵向辅助梁22，上下板23，侧板24，加强板25，横向档安装座26；盖板31，外侧封板32，筋板33，空簧座板34。

具体实施方式

实施例1，如图1至图5所示，所述的轻量化转向架焊接构架主要包括有：

相互连接的一对侧梁组成1、一对横梁组成2；

所述的侧梁组成1具有中空的箱体结构，包括有焊接组成的一对上下盖板11和一对侧部腹板12，在上下盖板11或侧部腹板12上设置有数个加强筋板13。

所述的横梁组成2包括有，贯穿侧部腹板12、并与侧部腹板12焊接的一对中空的钢管21，在一对钢管21之间焊接有至少一个纵向辅助梁22，纵向辅助梁22具有中空的箱体结构；

纵向辅助梁22包括有焊接组成的一对上下板23和一对侧板24，在侧板24上设置有加强板25，上下板23与加强板25向侧向延伸而形成横向档安装座26；

在一对钢管21的侧部焊接安装有一对中空箱体结构的、开设有减重孔20的一位电机吊座4和二位电机吊座5；

在一对钢管21的侧部焊接安装有中空箱体结构的、开设有减重孔20的一对齿轮箱吊座6、2对制动吊座7；

在同一条钢管21的内侧焊接安装有一对中空箱体结构的抗侧滚扭杆座8。

在钢管21两侧端部、以及侧部腹板12的外侧，焊接安装有一对空气弹簧支撑梁3，空气弹簧支撑梁3具有中空的箱体结构；

空气弹簧支撑梁3包括有焊接组成的一对盖板31、外侧封板32和两侧筋板33，在上部的盖板上设置有安装空气弹簧的空簧座板34。

在上述轻量化焊接构架结构的基础上，所实现的构架焊接加工方法如下：

构成构架的侧梁组成1，由一对上下盖板11和一对侧部腹板12依次焊接形成中空的箱体结构；

构成构架的横梁组成2包括有贯穿侧部腹板12的一对中空的钢管21，钢管21与侧部腹板12之间采取环焊缝方式进行组装；

在钢管21两侧端部、以及侧部腹板12的外侧，组焊安装有一对具有中空箱体结构的空气弹簧支撑梁3。

在一对钢管21之间焊接有至少一个具有中空箱体结构的纵向辅助梁22。

构成纵向辅助梁22的一对上下板23和一对侧板24、在侧板24上设置的加强板25相互组焊加工而成，上下板23与加强板25向侧向延伸而形成横向档安装座26。

在一对钢管21的侧部焊接安装有一对中空箱体结构的、开设有减重孔20的一位电机吊座4和二位电机吊座5。

在一对钢管21的侧部焊接安装有中空箱体结构的、开设有减重孔20的一对齿轮箱吊座6、2对制动吊座7。

在同一条钢管21的内侧焊接安装有一对中空箱体结构的抗侧滚扭杆座8。

构成空气弹簧支撑梁3的一对盖板31、外侧封板32和两侧筋板33相互组焊加工而成，在上部的盖板上设置有安装空气弹簧的空簧座板34。

Claims (15)

1.一种轻量化转向架焊接构架，包括有相互连接的一对侧梁组成(1)、一对横梁组成(2)，其特征在于：所述的侧梁组成(1)具有中空的箱体结构，包括有焊接组成的一对上下盖板(11)和一对侧部腹板(12)；

所述的横梁组成(2)包括有贯穿侧部腹板(12)、并与侧部腹板(12)焊接的一对中空的钢管(21)；

在钢管(21)两侧端部、以及侧部腹板(12)的外侧，焊接安装有一对空气弹簧支撑梁(3)，空气弹簧支撑梁(3)具有中空的箱体结构。

2.根据权利要求1所述的轻量化转向架焊接构架，其特征在于：所述的侧梁组成(1)，在上下盖板(11)或侧部腹板(12)上设置有数个加强筋板(13)。

3.根据权利要求1或2所述的轻量化转向架焊接构架，其特征在于：所述的横梁组成(2)，在一对钢管(21)之间焊接有至少一个纵向辅助梁(22)，纵向辅助梁(22)具有中空的箱体结构。

4.根据权利要求3所述的轻量化转向架焊接构架，其特征在于：所述纵向辅助梁(22)包括有焊接组成的一对上下板(23)和一对侧板(24)，在侧板(24)上设置有加强板(25)，上下板(23)与加强板(25)向侧向延伸而形成横向档安装座(26)。

5.根据权利要求4所述的轻量化转向架焊接构架，其特征在于：所述的横梁组成(2)，在一对钢管(21)的侧部焊接安装有一对中空箱体结构的、开设有减重孔(20)的一位电机吊座(4)和二位电机吊座(5)。

6.根据权利要求5所述的轻量化转向架焊接构架，其特征在于：所述的横梁组成(2)，在一对钢管(21)的侧部焊接安装有中空箱体结构的、开设有减重孔(20)的一对齿轮箱吊座(6)、2对制动吊座(7)。

7.根据权利要求6所述的轻量化转向架焊接构架，其特征在于：所述的横梁组成(2)，在同一条钢管(21)的内侧焊接安装有一对中空箱体结构的抗侧滚扭杆座(8)。

8.根据权利要求7所述的轻量化转向架焊接构架，其特征在于：所述的空气弹簧支撑梁(3)包括有焊接组成的一对盖板(31)、外侧封板(32)和两侧筋板(33)，在上部的盖板上设置有安装空气弹簧的空簧座板(34)。

9.根据权利要求1至8所述轻量化转向架焊接构架实现的构架焊接加工方法，其特征在于：构成构架的侧梁组成(1)，由一对上下盖板(11)和一对侧部腹板(12)依次焊接形成中空的箱体结构；

构成构架的横梁组成(2)包括有贯穿侧部腹板(12)的一对中空的钢管(21)，钢管(21)与侧部腹板(12)之间采取环焊缝方式进行组装；

在钢管(21)两侧端部、以及侧部腹板(12)的外侧，组焊安装有一对具有中空箱体结构的空气弹簧支撑梁(3)。

10.根据权利要求9所述的构架焊接加工方法，其特征在于：在一对钢管(21)之间焊接有至少一个具有中空箱体结构的纵向辅助梁(22)。

11.根据权利要求10所述的构架焊接加工方法，其特征在于：将一对上下板(23)与一对侧板(24)相互组焊而形成纵向辅助梁(22)，在侧板(24)上设置有加强板(25)，上下板(23)与加强板(25)向侧向延伸而形成横向档安装座(26)。

12.根据权利要求11所述的构架焊接加工方法，其特征在于：在横梁组成(2)的一对钢管(21)的侧部，焊接安装一对具有中空箱体结构的、开设有减重孔(20)的一位电机吊座(4)和二位电机吊座(5)。

13.根据权利要求12所述的构架焊接加工方法，其特征在于：在横梁组成(2)在一对钢管(21)的侧部，焊接安装具有中空箱体结构的、开设有减重孔(20)的一对齿轮箱吊座(6)、2对制动吊座(7)。

14.根据权利要求13所述的构架焊接加工方法，其特征在于：在横梁组成(2)的同一条钢管(21)的内侧，焊接安装一对具有中空箱体结构的抗侧滚扭杆座(8)。

15.根据权利要求14所述的构架焊接加工方法，其特征在于：将一对盖板(31)、外侧封板(32)和两侧筋板(33)通过组焊而形成空气弹簧支撑梁(3)，在上部的盖板上设置有安装空气弹簧的空簧座板(34)。

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