CN103661467A - 一种转向架轴箱悬挂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向架轴箱悬挂装置。包括与车轴配合的轴箱和与转向架构架联接的橡胶弹簧，轴箱为一体结构，轴箱包括固定轴承并与车轴配合的轴孔座，轴孔座两侧分别设置橡胶弹簧；轴孔座底部有一贯通的腰形槽孔；轴箱还有拉杆安装座、橡胶弹簧固定用第一承台和第二承台、减振器安装座等结构。本发明采用橡胶弹簧作为轴箱定位弹簧具有垂向、横向及纵向刚度异步的特点，具有良好的非线性性，轴箱为一体结构设置各连接结构更适应快速转向架的技术需要，底部的腰形槽有利于红外线轴温自动检测，支撑拉杆与对角轴箱相连后形成径向机构，转向架的整体性能更好，还有减振器安装座、防滑器或防尘端盖等结构也进一步提高了转向架的技术性能。

Description

一种转向架轴箱悬挂装置

技术领域

本发明属于铁路运输装置设计制造领域，尤其属于铁路车辆转向架结构设计与制造，特别涉及一种转向架轴箱悬挂装置。

背景技术

随着我国铁路货物“大宗货物重载化，高附加值货物快捷化”运输模式的进一步发展，向铁路运输部门提供一种性能可靠、使用维护方便的商业运行速度为160km/h的快速铁路货车转向架已成为我国铁路早日开行160km/h快运货车专列的技术瓶颈。轴箱悬挂装置作为160km/h快速铁路货车转向架的关键技术，其性能参数及结构型式将直接影响转向架的整体性能。

传统货车转向架承载弹簧一般采用金属螺旋弹簧组，由于金属螺旋弹簧横向、纵向刚度完全相同。若要获得不同的横向、纵向刚度，就需采用特殊结构来附加约束横向、纵向。

铁路客车和动车转向架轴温探测机构一般为在轴端安装红外线轴温自动报警装置，而货车由于速度低以及车辆本身不带电源装置，因此，货车轴温探测采用在站段线路两侧固定红外线轴温探测仪车辆流动检测的方法进行探测。传统货车转向架采用侧架导框结构，轴承底部外露便于红外线轴温检测，采用轴箱结构后，需要设置匹配的轴温检测结构。

快速货车转向架对线路的适应性和综合经济性指标已成为世界各国铁路快速货车转向架设计的主流思想。降低转向架对线路的损伤和提高环保性能是快速货车转向架设计时需要重点解决的问题。铁路径向技术利用径向装置耦合轮对运动，具有提高转向架临界速度和降低轮对冲角及动力作用的特点，因而在铁路货车尤其是近些年国内外先进的高速、快速货车转向架上得到广泛运用，并根据不同的原理及其应用有不同的设计结构。

传统三大件货车转向架大多不带轴箱，构架式转向架虽然具有轴箱结构，但由于车辆运行速度一般不超过120km/h，轴箱与轴承的轴向定位方式仍采用三大件转向架承载鞍卡槽方式定位，即轴箱内部设有轴承前后挡，利用轴箱在垂向预留的安装空间将轴箱的前后挡之间落到轴承外圈上，前后挡正好卡住外圈前后端，实现轴箱与轴承定位。但这种轴箱与轴承定位方式由于在垂向具有较大间隙，随着速度的增加，使车辆在高速运行时，轴箱存在与轴承轴向定位不足造成事故的隐患。

目前对于转向架尤其是轴箱悬挂系统的设计综合了各学科的技术，包括材料、结构、受力、承载方式、减震技术等领域，是一门整合了较多领域的设计技术，行业内也一直在不断探索创新以适应更高技术发展的需要。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种转向架轴箱悬挂装置。本发明要解决的问题是提供一种具有更好转向架动力学性能、结构可靠性更好，安装维护方便的轴箱悬挂装置。

本发明通过以下技术方案实现：

转向架轴箱悬挂装置，包括与车轴配合的轴箱和与转向架构架联接的橡胶弹簧，其特征在于：所述轴箱为整体铸造后机械加工成型的一体结构，轴箱包括固定轴承并与车轴配合的轴孔座，轴孔座两侧分别设置橡胶弹簧。

所述轴孔座底部有一贯通的腰形槽孔。所述轴箱轴孔座一侧还有与转向架径向装置拉杆铰接的拉杆安装座。

所述拉杆安装座包括拉杆安装凹槽和与轴箱通过螺栓或铆钉紧固连接的凸台。

进一步所述轴孔座两端分别设置有连接法兰、两侧分别设置有橡胶弹簧固定第一承台和第二承台。

上述轴孔座一端的连接法兰与减振器安装座连接固定，另一端的连接法兰与轴箱后盖连接固定。

上述减振器安装座通过圆环插入轴箱轴孔座中定位，通过四个螺栓将法兰安装平面与轴箱端部连接法兰紧固；减振器安装座顶部还有垂向减振器的安装接口，轴向端平面圆周上均匀设置有用于安装防滑器或防尘端盖的螺纹孔。

上述轴孔座一侧的第二承台还与拉杆安装座连接固定。

上述橡胶弹簧是锥形橡胶堆结构，包括硫化嵌入橡胶的金属钢板，橡胶弹簧底端通过圆销插入第一承台或第二承台孔内，顶端有法兰安装平面并通过螺栓或拉铆钉固结在转向架构架上。

本发明有益效果是：

1、橡胶弹簧具有垂向、横向及纵向刚度异步的特点，且具有良好的非线性特点。采用橡胶弹簧作为轴箱定位弹簧，通过橡胶元件的压缩变形，实现橡胶弹簧垂向承载。同时，橡胶弹簧具有合理的纵向、横向刚度值，对轮对起到附加定位的作用。横向变形对轮对起到导向作用，使转向架顺利通过曲线。因此，采用橡胶弹簧作为一系轴箱悬挂弹簧，可使轴箱悬挂系统结构简单化，更能适应转向架的动力性能要求，同时降低钢质零部件间的磨耗，吸收来自于轨道的高频振动，降低车辆运行时的噪音，提高转向架环保性能。

2、轴箱采用整体铸造后机械加工成型结构，设有橡胶弹簧、交叉支撑拉杆座、减振器安装座的安装接口。轴箱底部有一贯通的腰形槽孔特殊设计结构，使得在转向架运用过程中轴承外圈外露，适应线路红外线轴温自动检测。

3、交叉的径向装置支撑拉杆将转向架两轮对对角轴箱相连后形成径向机构，转向架的整体性能更好。交叉支撑拉杆安装座可与轴箱整体铸造为一体式，但由于交叉支撑拉杆安装槽与轴箱轴向呈一定角度，使轴箱结构复杂，加工难度大。因此，采用分体式结构的拉杆安装座可减小轴箱加工难度，利用轴箱与交叉支撑拉杆安装座配合尺寸加工精度可保证机构的安装精度，使本轴箱悬挂装置结构简单，便于安装维护。

4、减振器安装座通过四个螺栓或者拉铆钉固定在轴箱外侧端部，顶端留有垂向液压减振器的安装接口，端部则留有防滑器或防尘端盖的安装接口。减振器安装座实现一个零件多种功能的作用，可根据设计要求配装不同的零部件，便于适应160km/h转向架不同轴箱悬挂装置配置的要求。

5、基于160km/h快速货车转向架对安全性的考虑，轴箱与轴承间采用小间隙配合方式进行组配，在轴箱后端设置轴箱后盖，起到轴箱后挡的作用，与轴箱上的前挡一起作用，限制轴箱与轴承在轴向的相对位移。

附图说明

图1是本发明装置立体结构示意图；

图2是本发明装置另一立体结构示意图；

图3是本发明装置安装于转向架的正面结构示意图；

图4是本发明装置安装于转向架的侧面结构示意图；

图5是本发明装置轴箱立体结构示意图；

图6是本发明装置拉杆安装座结构示意图；

图7是本发明装置减振器安装座结构示意图；

图8是本发明装置径向机构结构示意图。

图中，1是轴箱，2是橡胶弹簧，3是减振器安装座，4是拉杆安装座，5是连接法兰，6是第一承台，7是轴孔座，8是腰形槽孔，10是第二承台，11是轴箱后盖，12是安装凹槽，13是凸台，14是圆环，15是法兰安装平面，16是安装接口，17是轴向端平面，18是构架，19是防滑器或防尘端盖，20是拉杆，21是垂向减振器，22是车轴。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。

结合图1至图8。

如图所示，转向架轴箱悬挂装置，包括与车轴22配合的轴箱1和与转向架构架18联接的橡胶弹簧2，轴箱1为整体铸造后机械加工成型的一体结构，轴箱1包括固定轴承并与车轴22配合的轴孔座7，轴孔座7两侧分别设置橡胶弹簧2。

轴孔座7底部有一贯通的腰形槽孔8。

轴孔座7一侧还有与转向架径向装置拉杆20铰接的拉杆安装座4。

拉杆安装座4包括拉杆安装凹槽12和与轴箱1通过螺栓或铆钉紧固连接的凸台13。

轴孔座7两端分别设置有连接法兰5、两侧分别设置有橡胶弹簧2固定第一承台6和第二承台10。

轴孔座7一端的连接法兰5与减振器安装座3连接固定，另一端的连接法兰5与轴箱后盖11连接固定。

减振器安装座3通过圆环14插入轴箱1轴孔座7中定位，通过四个螺栓将法兰安装平面15与轴箱1端部连接法兰5紧固；减振器安装座3顶部还有垂向减振器21的安装接口16，轴向端平面17圆周上均匀设置有用于安装防滑器或防尘端盖19的螺纹孔。

轴孔座7一侧的第二承台10还与拉杆安装座4连接固定。

橡胶弹簧2是锥形橡胶堆结构，包括硫化嵌入橡胶的金属钢板，橡胶弹簧2底端通过圆销插入第一承台6或第二承台10孔内，顶端有法兰安装平面并通过螺栓或拉铆钉固结在转向架构架上。

如图1至图8所示，轴箱悬挂装置包括轴箱1、橡胶弹簧2、拉杆安装座4和减振器安装座3，轴箱1为整体铸造后机械加工成型结构，轴箱1包括固定轴承并与车轴22配合的轴孔座7，轴孔座7两侧分别设置橡胶弹簧2，轴孔座7底部设一腰形槽孔8，腰形槽孔8贯通底部便于线路红外线轴温自动探测；两侧的第一承台6和第二承台10用于安装橡胶弹簧2。轴向两端各通过四个螺栓与减振器安装座3和轴箱后盖11联接固定。

轴孔座7一侧的第二承台10还与拉杆安装座4连接固定，拉杆安装座4包括拉杆安装凹槽12和与轴箱1通过螺栓或铆钉紧固连接的凸台13，拉杆20通过球绞与安装凹槽12铰接。

橡胶弹簧2为锥形橡胶堆结构，由金属钢板与橡胶硫化而成。橡胶弹簧2底端通过一圆销结构插入轴箱1的第一承台6或第二承台10，顶端为法兰结构，通过两个螺栓或拉铆钉固结在转向架构架18上。交叉支撑拉杆安装座4采用精型整体铸造，一端为凸台13结构，上有两个与轴箱1联接固定的安装孔。另一侧为安装凹槽12结构，凹槽12的两侧各设有一安装孔，用于安装拉杆20的球绞，凹槽12与轨道径向呈一定角度以安装交叉设置的径向装置的拉杆20。

减振器安装座3通过四个螺栓与轴箱1端部紧固，顶部设有垂向减振器21的安装接口16，采用螺栓紧固联接垂向减振器21节点，轴向端17绕圆心方向设有六个螺纹孔，用于安装防滑器或防尘端盖19。轴箱后盖11安装在轴箱1后端部，须在轴承压装前先安装在车轴22上，压装完轴承后再与轴箱1通过螺栓紧固。

本发明橡胶弹簧2具有不同的垂向、横向及纵向刚度，满足适应转向架160km/h速度的运用要求。交叉支撑拉杆安装座4采用与轴箱1分体式结构，便于机械加工和组装，保证径向机构实现功能。减振器安装座3充分利用空间位置，实现一个零件两种功能，并具有配装不同零部件的特点。轴箱后盖11为适应轴箱1与轴承全圆柱面小间隙配合特点，在轴承组装前先装在车轴22上，利用其与轴承外圈挡和轴箱1前端挡共同作用，限制轴箱1与轴承在轴向的相对运动位移。

Claims (9)

1.一种转向架轴箱悬挂装置，包括与车轴（22）配合的轴箱（1）和与转向架构架（18）联接的橡胶弹簧（2），其特征在于：所述轴箱（1）为整体铸造后机械加工成型的一体结构，轴箱（1）包括固定轴承并与车轴（22）配合的轴孔座（7），轴孔座（7）两侧分别设置橡胶弹簧（2）。

2.根据权利要求1所述的转向架轴箱悬挂装置，其特征在于：所述轴孔座（7）底部有一贯通的腰形槽孔（8）。

3.根据权利要求2所述的转向架轴箱悬挂装置，其特征在于：所述轴箱（1）轴孔座（7）一侧还有与转向架径向装置拉杆（20）铰接的拉杆安装座（4）。

4.根据权利要求3所述的转向架轴箱悬挂装置，其特征在于：所述拉杆安装座（4）包括拉杆安装凹槽（12）和与轴箱（1）通过螺栓或铆钉紧固连接的凸台（13）。

5.根据权利要求1至4任一项所述的转向架轴箱悬挂装置，其特征在于：所述轴孔座（7）两端分别设置有连接法兰（5）、两侧分别设置有橡胶弹簧（2）固定第一承台（6）和第二承台（10）。

6.根据权利要求5所述的转向架轴箱悬挂装置，其特征在于：所述轴孔座（7）一端的连接法兰（5）与减振器安装座（3）连接固定，另一端的连接法兰（5）与轴箱后盖（11）连接固定。

7.根据权利要求6所述的转向架轴箱悬挂装置，其特征在于：所述减振器安装座（3）通过圆环（14）插入轴箱（1）轴孔座（7）中定位，通过四个螺栓将法兰安装平面（15）与轴箱（1）端部连接法兰（5）紧固；减振器安装座（3）顶部还有垂向减振器（21）的安装接口（16），轴向端平面（17）圆周上均匀设置有用于安装防滑器或防尘端盖（19）的螺纹孔。

8.根据权利要求5所述的转向架轴箱悬挂装置，其特征在于：所述轴孔座（7）一侧的第二承台（10）还与拉杆安装座（4）连接固定。

9.根据权利要求5所述的转向架轴箱悬挂装置，其特征在于：所述橡胶弹簧（2）是锥形橡胶堆结构，包括硫化嵌入橡胶的金属钢板，橡胶弹簧（2）底端通过圆销插入第一承台（6）或第二承台（10）孔内，顶端有法兰并通过螺栓或拉铆钉固结在转向架构架上。

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