CN103318214A - 一种正位控制转向架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种正位控制转向架，包括轮对、侧架、摇枕、中央弹簧及减振装置、一系轴箱橡胶垫、承载鞍、基础制动装置、常接触旁承，其特征是：在侧架的中央方框内侧摇枕挡或临近部位伸出四个与摇枕纵向中心线平行的正位控制装置安装座，正位控制装置安装座主体部分为箱型结构，内设有斜板，正位控制装置包括楔形正位器、正位弹簧、正位磨耗板，楔形正位器的斜面是正位控制装置的副摩擦面，正位磨耗板安装在楔形正位器立面上，摇枕端部侧壁上安装有磨耗板，正位控制装置坐落在正位控制装置安装座的底座上。其优点是：提高了转向架抗菱刚度、提高了转向架的横向运动稳定性，提高了转向架的蛇行失稳临界速度。

Description

一种正位控制转向架

技术领域

本发明涉及一种正位控制转向架，属于轨道交通车辆转向架领域。

背景技术

转向架是影响铁路货车运行性能的关键部件，三大件式货车转向架是我国铁路货车主型转向架，北美地区也将三大件型式的转向架作为主要研究和运用的货车转向架。传统的三大件式货车转向架具有结构简单、检修方便等诸多优点，但这种转向架簧下质量大，轮轨作用力大，抗菱刚度低，转向架横向运动稳定性差，蛇形失稳临界速度低，是制约我国铁路货车提速的一大主要因素，严重影响了铁路运能的提升。

理论及试验研究表明，转向架抗菱刚度的大小将直接影响车辆蛇形失稳临界速度、车辆运行品质与脱轨安全性。提高转向架抗菱刚度是铁路货车实现重载提速和保证车辆运行品质的关键和基础。

发明内容

本发明的目的是针对传统三大件式货车转向架抗菱刚度的不足，提供一种正位控制转向架，通过改变摇枕和侧架的连接方式，增设正位控制装置来实现转向架抗菱刚度的提高，从而提高转向架的横向运动稳定性，提高转向架的蛇行失稳临界速度。

为了实现这一目的，本发明提供一种铁路货车正位控制转向架，采用两系弹性悬挂结构，包括轮对、安装在轮对两端外侧的侧架、摇枕、中央弹簧及减振装置、一系轴箱橡胶垫、承载鞍、基础制动装置、常接触旁承，由中央内圆弹簧和中央外圆弹簧构成的二系弹簧悬挂及减振装置安放在侧架上，其特征是：摇枕通过二系弹簧悬挂及减振装置及正位控制装置与侧架连接；在所述侧架的中央方框内侧摇枕挡或临近部位伸出四个与摇枕纵向中心线平行的正位控制装置安装座，正位控制装置安装座分为连接部分和主体部分，连接部分与侧架连接，主体部分为箱型结构，其底面为底座，其靠近侧架中央方框且与侧架横向中心面平行的一面为开放结构，用于塞入正位控制装置；正位控制装置安装座内部设有斜板，斜板下方的面为斜板副摩擦面，斜板中部挖空，用于放置正位控制装置；正位控制装置安装座与侧架纵向中心面平行的两侧面上设有楔形正位器安装工艺孔；所述的正位控制装置包括楔形正位器、正位磨耗板，楔形正位器为空腔楔形结构，内部安装经过预压缩的正位弹簧，楔形正位器的表面分为立面及斜面，斜面是正位控制装置的副摩擦面，正位磨耗板安装在楔形正位器立面上，其工作面为平面，是正位控制装置的主摩擦面；摇枕端部侧壁上安装有磨耗板；正位控制装置坐落在正位控制装置安装座的底座上，其副摩擦面与正位控制装置安装座的副摩擦面相配合形成副摩擦副，其主摩擦面与安装在摇枕端部侧壁的磨耗板相配合形成主摩擦副。

所述正位控制装置安装座和侧架为一体铸造，或通过焊接、铆接、螺栓连接的方式与侧架固接；

所述摇枕端部侧壁上安装的磨耗板与摇枕为焊接连接、铆接或螺栓连接；磨耗板采用金属材料、尼龙或高分子复合材料制作。

本发明的优点是：

1、正位控制转向架通过正位控制装置的正位弹簧压力提高摇枕与侧架的约束能力，继承了焊接构架式转向架正位能力高的优点，同时避免了焊接构架式转向架焊接变形大，易产生焊接缺陷的缺点，大大提高了既有三大件式转向架抗菱形变形能力，从而提高了转向架横向运动稳定性及蛇形失稳临界速度；

2、正位控制装置安装座采用铸造或焊接结构，结构简单，强度较高；

3、正位控制装置的正位磨耗板采用具有低摩擦系数的耐磨性好的非金属材料，其摩擦系数一般不大于0.2，在保持正位控制装置具有足够正位控制压力情况下，降低了正位磨耗板与摇枕磨耗板之间的摩擦阻力，能保持摇枕的垂向和横向运动不受影响，又能减少磨耗板的磨耗量，降低成本的同时极大地提高了检修效率；

4、该转向架结构新颖，强度裕量较高。

附图说明

图１是本发明的正位控制转向架的主视示意图；

图2是图1的左侧示意图；

图3是图1的俯视示意图；

图4是摇枕、磨耗板的安装示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是本发明正位控制装置安装座结构示意图；

图7是图6的左视图；

图8是本发明正位控制装置安装座与侧架的连接示意图；

图9是本发明正位控制装置结构、正位控制装置与其安装座、摇枕及磨耗板的装配结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图，结合实施例对本发明做进一步描述：

如图1、图2、图3所示，本发明的正位控制转向架，包括：轮对1、侧架2、弹簧及减振装置3、摇枕4、基础制动装置5、滚动轴承装置6、正位控制装置7、常接触旁承8、一系轴箱橡胶垫9、承载鞍11及尼龙心盘磨耗盘12。

摇枕4通过弹簧及减振装置3安放在侧架2的中央方框弹簧承台上，构成转向架二系悬挂；在侧架2和承载鞍11之间设有一系轴箱橡胶垫9，构成转向架一系悬挂。同时，在侧架2和摇枕4之间设置正位控制装置7，通过楔形正位器16，将侧架2和摇枕4弹性地联系在一起，提高侧架2的抗菱变能力。

如图4、5所示，摇枕4旁承盒附近侧壁上安装有磨耗板13。

如图6、7、8所示，侧架2内侧设置有伸出的正位控制装置安装座14。正位控制装置安装座14包括连接部分14D及主体部分14E，主体部分14E主要包括底座14A、副摩擦面14B及安装工艺孔14C，正位控制装置安装座14的连接部分14D与侧架2刚性连接，可以为铸造一体，也可以通过焊接、铆接或螺栓连接。

如图9所示，正位控制装置主要包括楔形正位器16、正位弹簧17及正位磨耗板15。正位弹簧17经过预压缩安装在楔形正位器16内部，楔形正位器16的表面分为立面及斜面，斜面是正位控制装置的副摩擦面，立面上设有两长圆形孔，用于安装正位磨耗板15。正位磨耗板一面为平面，是正位控制装置的主摩擦面，另一面设有两个长圆形脐子，脐子端部设有圆孔，正位磨耗板安装时，两长圆形脐子塞入楔形正位器立面的两长圆形孔内，之后在两长圆形脐子端部孔中插入开口销紧固，构成正位控制装置7的主要结构，正位控制装置7整体坐落在正位控制装置安装座14的底座14A上。

如图9所示，正位控制装置7的正位磨耗板15与安装在摇枕4上的磨耗板13配合，楔形正位器16的副摩擦面16A与正位控制装置安装座14的副摩擦面14B配合。转向架组装前，将正位控制装置7装入其安装座14内，通过专用工装压缩正位弹簧17，在正位控制装置安装座14的安装工艺孔14C中塞入一插销，之后组装摇枕4。待转向架整机组装完毕后，拔出插销后，在正位弹簧17反弹力作用下，楔形正位器16的副摩擦面16A压紧正位控制装置安装座14的副摩擦面14B，正位磨耗板15压紧安装于摇枕4上的磨耗板13，形成正位压力，这是正位控制转向架的关键结构。

如图1、2、3、9所示，转向架在高速运行或通过曲线时，摇枕4、侧架2间会有相对转动趋势，即两侧架2会有菱变趋势。正位控制转向架通过正位控制装置7中的正位弹簧17产生的纵向力抑制两侧架的菱形变形，从而提高了正位控制转向架的抗菱刚度，改善车辆运行品质。

Claims (3)

1.一种正位控制转向架，采用两系弹性悬挂结构，包括轮对、安装在轮对两端外侧的侧架、摇枕、中央弹簧及减振装置、一系轴箱橡胶垫、承载鞍、基础制动装置、常接触旁承，由中央内圆弹簧和中央外圆弹簧构成的二系弹簧悬挂及减振装置安放在侧架上，其特征是：摇枕通过二系弹簧悬挂及减振装置及正位控制装置与侧架连接；在所述侧架的中央方框内侧摇枕挡或临近部位伸出四个与摇枕纵向中心线平行的正位控制装置安装座，正位控制装置安装座分为连接部分和主体部分，连接部分与侧架连接，主体部分为箱型结构，其底面为底座，其靠近侧架中央方框且与侧架横向中心面平行的一面为开放结构，用于塞入正位控制装置；正位控制装置安装座内部设有斜板，斜板下方的面为斜板副摩擦面，斜板中部挖空，用于放置正位控制装置；正位控制装置安装座与侧架纵向中心面平行的两侧面上设有楔形正位器安装工艺孔；所述的正位控制装置包括楔形正位器、正位磨耗板，楔形正位器为空腔楔形结构，内部安装经过预压缩的正位弹簧，楔形正位器的表面分为立面及斜面，斜面是正位控制装置的副摩擦面，正位磨耗板安装在楔形正位器立面上，其工作面为平面，是正位控制装置的主摩擦面；摇枕端部侧壁上安装有磨耗板；正位控制装置坐落在正位控制装置安装座的底座上，其副摩擦面与正位控制装置安装座的副摩擦面相配合形成副摩擦副，其主摩擦面与安装在摇枕端部侧壁的磨耗板相配合形成主摩擦副。

2.根据权利要求1所述的正位控制转向架，其特征是：所述正位控制装置安装座和侧架为一体铸造，或通过焊接、铆接、螺栓连接的方式与侧架固接。

3.根据权利要求1所述的正位控制转向架，其特征是：所述摇枕端部侧壁上安装的磨耗板与摇枕为焊接连接、铆接或螺栓连接；磨耗板采用金属材料、尼龙或高分子复合材料制作。

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