CN102963384A - 铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置，属于铁路系统技术领域。该铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置包括制有套筒安装部的芯轴和套筒，套筒通过橡胶衬套固定在套筒安装部上，还包括构成凸轮机构的滑块和至少两个顶杆，芯轴开设有从侧端深入到套筒安装部处且与芯轴轴线平行的滑块通道、从套筒安装部外端垂直贯通至滑块通道的顶杆通道，顶杆通道沿芯轴周向均匀分布，滑块置于滑块通道内，顶杆置于顶杆通道内；橡胶衬套制有与顶杆通道相接的用于容纳顶杆头部上下滑动的腔室，当顶杆被滑块顶起时，顶杆头部抵住套筒内壁。该铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置采用凸轮机构实现了轴箱纵向定位刚度的调节。

Description

铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置
技术领域
本发明涉及一种铁道车辆，属于铁路系统技术领域。
背景技术
长期以来，铁道车辆的稳定性和曲线通过性能在一系纵向定位参数设计上一直存在矛屑。
虽然提出并验证了主动导向控制技术的可能性，但由于关键反馈信号获取困难，系统的可靠性需要进一步认证。多种径向转向架方案也被提出，但没有简单可行的方案。使得目前的地铁列车转向架仍然沿用传统的方式，在曲线导向性能上均较差。
因此需要一种结构简单，容易实现，又能基本解决上述矛屑的技术方案。
经检索，申请号201110311710.2的中国专利公告了一种机械式半主动铁道车辆转向架径向导向装置。该装置包括车轮、速度传感装置和充液式橡胶衬套，速度传感装置安装于车轮的车轴端面，通过执行通道与充液式橡胶衬套相联，速度传感装置将其转速作为信号源和动力源，控制充液式橡胶衬套的刚度。
但是，申请人发现，使用充液式橡胶衬套，在工作时容易损坏,使用寿命短，不可靠。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术不足，提出一种采用凸轮机构对轴箱纵向定位刚度进行调节的铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置，包括制有套筒安装部的芯轴和套筒，所述套筒通过橡胶衬套固定在套筒安装部上，还包括构成凸轮机构的滑块和至少两个顶杆，所述芯轴开设有从侧端深入到套筒安装部处且与芯轴轴线平行的滑块通道、从套筒安装部外端垂直贯通至滑块通道的顶杆通道，所述顶杆通道沿芯轴周向均匀分布，所述滑块置于滑块通道内，顶杆置于顶杆通道内；所述橡胶衬套制有与顶杆通道相接的用于容纳顶杆头部上下滑动的腔室，当所述顶杆被滑块顶起时，所述顶杆头部抵住套筒内壁。
上述技术方案的改进是：所述顶杆头部固定有橡胶垫块；当所述顶杆被滑块顶起时，所述顶杆的头部通过橡胶垫块抵住套筒内壁。
上述技术方案的改进是：当所述顶杆被滑块顶起时，所述顶杆的头部通过橡胶衬套抵住套筒内壁。
上述技术方案的改进是：所述顶杆通道是上下相叠的第一通道和第二通道构成的阶梯通道，所述顶杆穿过设于第一通道内的回位弹簧安置于第二通道内。
上述技术方案的改进是：还设置有速度传感装置和用于操作凸轮机构的执行装置，所述速度传感装置与执行装置连接。
上述技术方案的改进是：所述顶杆的头部制有瓦状的半圆柱面。
上述技术方案的改进是：所述套筒安装部是芯轴上的轴环状突起，所述橡胶衬套对应制有轴环状凹槽。
本发明具有的有益效果是:由于采用凸轮机构，当顶杆被滑块顶起时，顶杆头部抵住套筒内壁，实现了对轴箱纵向定位刚度进行调节，同时配合速度传感装置和执行装置，可以实现在铁道车辆的速度大于某一设定速度时，轴箱纵向定位刚度变成最大，以符合稳定性的要求;当速度低于该值时，轴箱刚度变得很小，有利于低速通过曲线时性能改善。
附图说明
下面结合附图对本发明的作进一步说明。
图1是本发明实施例一的铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置结构示意图。
图2是图1芯轴的结构示意图。
图3是本发明实施例二的铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置，如图1和图2所示，包括制有套筒安装部1-1的芯轴1和套筒2，套筒2通过橡胶衬套3固定在套筒安装部1-1上。
还包括构成凸轮机构的滑块4和至少两个顶杆5。芯轴1开设有从侧端深入到套筒安装部1-1处且与芯轴轴线平行的滑块通道1-2、从套筒安装部1-1外端垂直贯通至滑块通道1-2的顶杆通道1-3。顶杆通道1-3沿芯轴1周向均匀分布，滑块4置于滑块通道1-2内，顶杆5置于顶杆通道1-3内。
橡胶衬套3制有与顶杆通道1-3相接的用于容纳顶杆5头部上下滑动的腔室3-1。
当顶杆5被滑块4顶起时，顶杆5头部抵住套筒2内壁。实现了对轴箱纵向定位刚度进行调节。
本实施例的顶杆5头部固定有橡胶垫块6。当顶杆5被滑块4顶起时，顶杆5的头部通过橡胶垫块6抵住套筒2内壁。
本实施例的顶杆通道1-3是上下相叠的第一通道1-4和第二通道1-5构成的阶梯通道，顶杆5穿过设于第一通道1-4内的回位弹簧7安置于第二通道1-5内。通过回位弹簧7对顶杆5提供一个预紧力，可以更好的对轴箱纵向定位刚度进行调节。
本实施例还设置有速度传感装置（图中未给出）和用于操作凸轮机构的执行装置（图中未给出），速度传感装置与执行装置连接。通过速度传感装置对铁道车辆的轮对速度进行检测，执行装置接收速度传感装置的信号后可以操作凸轮机构。
初始状态下，在一定的芯轴1径向位移内，顶杆5与芯轴1间仅靠回位弹簧7传递径向力，由于回位弹簧7的刚度很小，因此此时轴箱定位装置的纵向刚度可认为仅有橡胶衬套3提供，刚度较小；当轮对达到一定转速，速度传感装置发出信号，执行装置接收速度传感装置的信号后可以操作凸轮机构，使滑块4顶起顶杆5，使得径向力可以由顶杆5和滑块4传递，此时轴箱定位装置的纵向刚度为橡胶衬套3刚度与顶杆5刚度的和，刚度较大，以符合稳定性的要求。常态下，即轮对转速未达到设定速度时，顶杆5不起作用，橡胶衬套3刚度较小，有利于低速通过曲线时性能改善。
本实施例的顶杆5的头部制有瓦状的半圆柱面，可以更好的与套筒2内壁相配合。
本实施例的套筒安装部1-1可以是芯轴1上的轴环状突起，橡胶衬套3对应制有轴环状凹槽。
实施例二
本实施例的铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置是在实施例一基础上的改进，如图3所示，改进之处在于：顶杆5头部没有固定橡胶垫块6，当顶杆5被滑块4顶起时，顶杆5的头部通过橡胶衬套3抵住套筒2内壁。
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置，包括制有套筒安装部的芯轴和套筒，所述套筒通过橡胶衬套固定在套筒安装部上，其特征在于:还包括构成凸轮机构的滑块和至少两个顶杆，所述芯轴开设有从侧端深入到套筒安装部处且与芯轴轴线平行的滑块通道、从套筒安装部外端垂直贯通至滑块通道的顶杆通道，所述顶杆通道沿芯轴周向均匀分布，所述滑块置于滑块通道内，顶杆置于顶杆通道内；所述橡胶衬套制有与顶杆通道相接的用于容纳顶杆头部上下滑动的腔室，当所述顶杆被滑块顶起时，所述顶杆头部抵住套筒内壁。
2.如权利要求1所述铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置，其特征在于：所述顶杆头部固定有橡胶垫块；当所述顶杆被滑块顶起时，所述顶杆的头部通过橡胶垫块抵住套筒内壁。
3.如权利要求1所述铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置，其特征在于：当所述顶杆被滑块顶起时，所述顶杆的头部通过橡胶衬套抵住套筒内壁。
4.如权利要求1至3之任一所述铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置，其特征在于：所述顶杆通道是上下相叠的第一通道和第二通道构成的阶梯通道，所述顶杆穿过设于第一通道内的回位弹簧安置于第二通道内。
5.如权利要4所述铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置，其特征在于：还设置有速度传感装置和用于操作凸轮机构的执行装置，所述速度传感装置与执行装置连接。
6.如权利要求5所述铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置，其特征在于：所述顶杆的头部制有瓦状的半圆柱面。
7.如权利要求6所述铁道车辆刚度可控式轴箱定位装置，其特征在于：所述套筒安装部是芯轴上的轴环状突起，所述橡胶衬套对应制有轴环状凹槽。
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