CN103691889A - 一种摇枕整体砂芯的芯托 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摇枕整体砂芯的芯托，包括托架，所述托架中部设有支撑所述砂芯中部的支撑板；所述托架的两端设有托起所述砂芯两端的托起机构，所述托起机构与所述托架在所述摇枕的长度方向可往复运动连接。采用这种结构，托架中部的支撑板用于支撑摇枕整体砂芯的中部，托起机构支撑砂芯的两端，由于托起机构可以在托架上沿摇枕的长度方向往复运动，具有较好的通用性，因此能够适用多种不同长度的多种类型的摇枕砂芯，无需针对每种摇枕砂芯设计与之匹配的芯托，大大节省了成本投入。

Description

一种摇枕整体砂芯的芯托

技术领域

本发明涉及转向架技术领域，尤其涉及一种摇枕整体砂芯的芯托。

背景技术

摇枕是铁路货车转向架的重要组成部分。摇枕通常为砂型铸造件，即在砂型中生产铸造而成，因此铸造摇枕的砂芯的尺寸精度直接影响到摇枕的尺寸。

现有技术中，按照铁道部的要求，为了提高铁路摇枕的质量，减少因使用分体砂芯而产生的飞边、裂纹等缺陷，逐渐实现了转向架摇枕整体砂芯工艺方案。摇枕铸造用的整体砂芯用于构造摇枕铸件的复杂内部结构，主要有型砂、粘结剂、芯骨和冷铁组成。其制造过程为：首先将芯骨和冷铁按照摇枕的结构摆放在芯盒的相应位置，然后将芯砂放入该芯盒内，经过一段时间，芯砂硬化成为砂芯，将该砂芯从芯盒内取出放置于芯托上，再经过刷如涂料、烘干等工序，成为合格的整体砂芯。

芯托是用于支撑砂芯的框架结构，其作用是保证摇枕铸件的尺寸。

请参考图1，图1为现有技术中的芯托与摇枕整体砂芯配合的总体安装；下面简要介绍这种芯托的结构及其存在的缺陷。

如图1所示，该芯托为框架结构，包括托架1′，作为芯托的基座，托架1′的整体形状与摇枕的整体形状相似，托架1′的中间底部设有水平的第一支撑板2′，托架1′的两端顶部设有均设有第二支撑板3′，第一支撑板2′和第二支撑板3′之间还设有垫块4′。

工作过程中，第一支撑板2′支撑砂芯100′的底部，第二支撑板3′支撑砂芯100′的两端，垫块4′支撑砂芯100′的弯曲部分。采用这种结构，能够根据摇枕的主要承力点，对摇枕进行稳定支撑。

然而，该芯托存在如下缺点：

首先，上述芯托机构的形状、尺寸均固定，即一个芯托只能适用一种型号的摇枕。对于铁路货车来说，由于轨距、载重及技术特点的不同，派生出多种类型的摇枕，且新型转向架摇枕的研发及设计进程也呈逐渐增加趋势。每种新产品的开发试制都要独立设计一种与之匹配的芯托，导致用于铸造摇枕制造的摇枕整体砂芯100′的芯托的设计及制造工作量较大。并且，由于种类繁多的芯托的体积较大，因此储存这些芯托需要占用大量库存，进一步增加成本投入。

其次，现有技术中芯托采用木质结构，尺寸保证能力较差，容易发生变形，同时在需要明火作业的情况下（例如砂芯表面涂刷涂料时需要点燃烘干），易于烧毁芯托。如果采用金属制造每一款芯托，将大大增加每种产品的初期成本投入。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，进一步优化现有技术中摇枕整体砂芯的芯托的结构，使其能够适应各种型号的摇枕整体砂芯，减小成本投入，并且提高其尺寸保证能力。

发明内容

本发明的目的为提供一种摇枕整体砂新的芯托，其可在摇枕的长度方向调整托起机构的位置，因此能够支撑多种类型的摇枕，大大节约了成本投入，并且该芯托不易变形，保证摇枕铸造较为精确。

为解决上述技术问题，本发明提供一种摇枕整体砂芯的芯托，包括托架，所述托架中部设有支撑所述砂芯中部的支撑板；所述托架的两端设有托起所述砂芯两端的托起机构，所述托起机构与所述托架在所述摇枕的长度方向可往复运动连接。

采用这种结构，托架中部的支撑板用于支撑摇枕整体砂芯的中部，托起机构支撑砂芯的两端，由于托起机构可以在托架上沿摇枕的长度方向往复运动，具有较好的通用性，因此能够适用多种不同长度的多种类型的摇枕砂芯，无需针对每种摇枕砂芯设计与之匹配的芯托，大大节省了成本投入。

优选地，所述托起机构包括支撑杆、连接于其顶端的托盘，所述支撑杆底端与所述托架通过水平的第一销轴可转动连接，第一销轴沿所述摇枕的宽度方向延伸，所述支撑杆还连接有使其定位在预设位置的第一限位部件。

优选地，所述第一限位部件为长度可调的侧杆，所述侧杆的顶端与所述支撑杆连接、底端通过平行于所述第一销轴的第二销轴与所述托架铰接。

优选地，所述侧杆包括旋转座、旋转管套和螺纹连接于所述旋转管套内的支杆，所述旋转座的底端通过所述第二销轴与所述托架可转动连接，所述旋转管套与所述旋转座连接、且可绕其自身轴线旋转，所述支杆的顶端与所述支撑杆连接。

优选地，所述侧杆还包括销钉，所述销钉的一端贯穿所述旋转管套的底壁，与所述旋转座顶部螺纹连接，且所述销钉另一端的钉帽卡接于所述旋转管套内。

优选地，所述支撑杆与所述托架所呈夹角范围为60°～120°。

优选地，所述支撑杆的长度可调。

优选地，所述支撑杆包括托杆和螺纹连接于所述托杆内部的延伸杆，所述托杆与所述托架、所述支杆连接，所述托盘连接于所述延伸杆的顶端。

优选地，所述托盘与所述支撑杆通过第三销轴铰接，所述第三销轴与所述第一销轴平行。

优选地，所述托盘底端设有限制所述托盘与垂直于支撑杆的平面所呈的最大夹角的挡块。

优选地，所述托盘与垂直于支撑杆的平面所呈的夹角范围为0°～30°。

优选地，所述芯托为钢结构。

附图说明

图1为现有技术中的芯托与摇枕整体砂芯配合的总体安装图；

图2为本发明所提供芯托与摇枕整体砂芯配合的总体安装图；

图3、图4为图2中芯托的主视图、俯视图；

图5为图3中托起机构的结构示意图；

图6为图5中旋转座与旋转管套连接处的局部放大图；

图7、图8为图3中托盘与垂直支撑板的平面的夹角最小时的第一状态图、夹角最大时的第二状态图；

图9为图7所示托盘的侧视图。

图1中：

托架1′；第一支撑板2′；第二支撑板3′；垫块4′；

砂芯100′；

图2至图8中：

托架1；支撑板2；

托起机构3；支撑杆31；托杆311；延伸杆312；托盘32；第三销轴321；挡块322；第一销轴33；第一限位部件34；第二销轴35；

旋转座341；旋转管套342；支杆343；销钉344。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种摇枕整体砂芯的芯托，该芯托的托起机构能够相对于托架在摇枕的长度方向往复运动，因此能够支撑多种型号的摇枕，通用性较强，且该芯托不易变形，尺寸精确。

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，本文中的方位词“长度方向”指的是图2中左右延伸的方向，“宽度方向”指的是图2中垂直于纸面的方向，“高度方向”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础设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。

请参考图2至图4，图2为本发明所提供芯托与摇枕整体砂芯配合的总体安装图；图3、图4为图2中芯托的主视图、俯视图。

在一种具体实施方式中，如图2至图4所示，本发明提供一种摇枕整体砂芯的芯托，该芯托包括托架1，托架1中部设有支撑砂芯中部的支撑板2；托架1的两端设有托起砂芯两端的托起机构3，托起机构3与托架1摇枕的长度方向可往复运动连接。

采用这种结构，托架1中部的支撑板2用于支撑摇枕整体砂芯的中部，托起机构3支撑砂芯的两端，由于托起机构3可以在托架1上沿摇枕的长度方向往复运动，具有较好的通用性，因此能够适用多种不同长度的多种类型的摇枕砂芯，无需针对每种摇枕砂芯设计与之匹配的芯托，大大节省了成本投入。

具体的方案中，如图5所示，图5为图3中托起机构3的结构示意图，上述托起机构3包括支撑杆31连接于其顶端的托盘32，支撑杆31底端与托架1通过水平的第一销轴33可转动连接，第一销轴33沿摇枕的宽度方向延伸，支撑杆31还连接有使其定位在预设位置的第一限位部件34。

采用这种结构，如果需要支撑新的摇枕砂芯，只需将支撑杆31绕其第一销轴33转动，再通过第一限位部件34将支撑杆31定位在预设位置，即可改变调整托盘32在需要的位置，满足不同长度的多种类型的摇枕砂芯的支撑需求。

当然，上述支撑杆31与托架1可往复运动的连接方式并不仅限于铰接方式，例如，还可以在托架1上设置导轨，支撑杆31底部设置与导轨滑动配合的滑块，当需要重新调整托起机构3的位置时，只需推动滑块在导轨上滑动，即可将其固定在预设位置。此外，还可以在支撑杆31底部设置滚轮，该滚轮与导轨滚动连接，操作时可以滚轮在导轨上行走以达到调整托板位置的目的。

可以想到，上述托起结构也并不仅限包括支撑杆31和托盘32的具体结构，还可以将托起结构设为整体柱状，柱体的上表面支撑摇枕砂芯的两端。

另一种具体实施方式中，如图5所示，上述第一限位部件34为长度可调的侧杆，侧杆的顶端与支撑杆31连接、底端通过平行于第一销轴33的第二销轴35与托架1铰接。

具体的方案中，上述侧杆包括旋转管套342、螺纹连接于旋转管套342内的支杆343和旋转座341，旋转座341的底端通过第二销轴35与托架1可转动连接，旋转管套342与旋转座341连接，且旋转管套342可绕其自身轴线旋转，支杆343的顶端与支撑杆31连接。

这样，调整支撑杆31位置时，只需将旋转管套342绕其自身轴线旋转，由于旋转管套342与支杆343螺纹连接、支杆343与支撑杆31连接，因此，旋转管套342旋转的同时向底端或顶端移动，整个侧杆变长或变短，从而调节支撑杆31与托架1之间的夹角，使支撑杆31定位在预设位置。

更具体地，如图6所示，图6为图5中旋转座341与旋转管套342连接处的局部放大图，上述侧杆还可以包括销钉344，销钉344的一端贯穿旋转管套342的底壁，与旋转座341顶部螺纹连接，且销钉344另一端的钉帽卡接于旋转管套342内。

这样，销钉344底端与旋转座341螺纹连接，限制了旋转管套342与旋转座341之间的距离不可改变，销钉344顶端的销钉344帽的横截面积大于旋转管套342底壁的通孔的横截面积，因此销钉344不会从旋转管套342中脱出，但是旋转管套342与销钉344可以做相对旋转运动。该结构简单、方便地实现了旋转管套342与旋转座341的可旋转连接。当然，还可以采用其他结构实现二者的可旋转连接。

需要说明的是，上述侧杆并不仅限旋转座341、旋转管套342和支杆343的结构，还可以将其设置为伸缩油缸，操作时通过控制其无杆腔和有杆腔的油压实现其伸长或缩短。

进一步地，上述支撑杆31与托架1所呈夹角a的范围为60°～120°。通过合理设置旋转管套342、支杆343的螺纹长度，以及支杆343与支撑杆31的连接位置，能够限定支撑杆31与托架1所呈夹角a的范围。将该二者所呈夹角设为上述范围后，基本能够满足各种类型的摇枕砂芯的长度的变化，既保证了芯托的通用性，又合理控制了投入的成本。

当然，支撑杆31与托架1所呈夹角并不仅限该范围，还可以根据摇枕砂芯的需要设置为其他角度范围。

在另一种具体实施方式中，上述支撑杆31的长度可调。这样，在上述长度方向可调的基础上，进一步增加了高度可调的功能。

具体的方案中，如图5所示，上述支撑杆31可以包括托杆311和螺纹连接于托杆311内的延伸杆312，托杆311与托架1、支杆343连接，托盘32连接于延伸杆312的顶端。

采用这种结构，操作时只需旋转延伸杆312即可实现其向上或向下行走，即实现了支撑杆31的伸长或缩短，从而便于具有不同高度的各种整体砂芯的支撑需要。

与上述侧杆相似，支撑杆31长度可调的方案并不仅限于托杆311和延伸杆312螺纹连接的方式，还可以将其设为油缸，通过控制其内部油压实现支撑杆31的伸长或缩短。

在另一种具体实施方式中，如图5所示，托盘32与支撑杆31通过第三销轴321铰接，第三销轴321与第一销轴33平行。

采用这种结构，当支撑杆31相对于托架1左右转动、支撑杆31顶面与托架1呈一定夹角，此时可以调整托盘32使其相对于支撑杆31发生转动，进而保证托盘32始终与摇枕砂芯的两端底面贴合，实现稳定支撑。

进一步的方案中，上述托盘32底端设有限制托盘32与垂直于支撑杆31的平面所呈的最大夹角的挡块322。

具体地，如图7至图9所示，图7、图8为图3中托盘32与垂直支撑板2的平面的夹角最小时的第一状态图、夹角最大时的第二状态图，图9为图7所示托盘32的侧视图，托盘32下方设有平行设置的两个耳板，两个耳板上均设有用于放置第三销轴321的通孔，且耳板上方两侧设置上述挡块322。相应地，延伸杆312顶端也设有对应通孔，安装时延伸杆312顶端设于两个耳板之间，插上第三销轴321后二者即可相对转动，当转动到一定角度时，挡块322的底端即与支撑杆31发生干涉，限制进一步转动。当然，上述挡块322的位置和形状还可以有多种多样。

具体地，上述托盘32与支撑杆31顶面所呈夹角b范围可以为0°～30°。通过合理设置挡块322和支撑杆31的配合位置，能够限定托盘32与垂直于支撑杆31的平面所呈夹角的范围。将该二者所呈夹角设为上述范围后，基本能够满足各种类型的摇枕砂芯的支撑需要。当然，还可以将上述夹角设定为其他范围。

在另一种具体实施方式中，上述芯托为整体钢结构。钢结构的芯托具有较大的刚度和强度，不易发生变形，保证支撑于其上的整体芯托的尺寸精确，进而保证整体摇枕的尺寸精确度。该芯托能够经受点燃烘干砂芯以向砂芯表面涂刷涂料的工艺而不发生变形，结构稳定、牢固耐用，解决了现有技术中木质芯托容易变形、易破损的问题。

以上对本发明所提供的一种摇枕整体砂芯的芯托进行了详细介绍。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 (12)

1.一种摇枕整体砂芯的芯托，包括托架（1），所述托架（1）中部设有支撑所述砂芯中部的支撑板（2）；其特征在于，所述托架（1）的两端设有托起所述砂芯两端的托起机构（3），所述托起机构（3）与所述托架（1）在所述摇枕的长度方向可往复运动连接。

2.根据权利要求1所述的摇枕整体砂芯的芯托，其特征在于，所述托起机构（3）包括支撑杆（31）、连接于其顶端的托盘（32），所述支撑杆（31）底端与所述托架（1）通过水平的第一销轴（33）可转动连接，第一销轴（33）沿所述摇枕的宽度方向延伸，所述支撑杆（31）还连接有使其定位在预设位置的第一限位部件（34）。

3.根据权利要求2所述的摇枕整体砂芯的芯托，其特征在于，所述第一限位部件（34）为长度可调的侧杆，所述侧杆的顶端与所述支撑杆（31）连接、底端通过平行于所述第一销轴（33）的第二销轴（35）与所述托架（1）铰接。

4.根据权利要求3所述的摇枕整体砂芯的芯托，其特征在于，所述侧杆包括旋转座（341）、旋转管套（342）和螺纹连接于所述旋转管套（342）内的支杆（343），所述旋转座（341）的底端通过所述第二销轴（35）与所述托架（1）可转动连接，所述旋转管套（342）与所述旋转座（341）连接、且可绕其自身轴线旋转，所述支杆（343）的顶端与所述支撑杆（31）连接。

5.根据权利要求4所述的摇枕整体砂芯的芯托，其特征在于，所述侧杆还包括销钉（344），所述销钉（344）的一端贯穿所述旋转管套（342）的底壁，与所述旋转座（341）顶部螺纹连接，且所述销钉（344）另一端的钉帽卡接于所述旋转管套（342）内。

6.根据权利要求2所述的摇枕整体砂芯的芯托，其特征在于，所述支撑杆（31）与所述托架（1）所呈夹角范围为60°～120°。

7.根据权利要求2-6任一项所述的摇枕整体砂芯的芯托，其特征在于，所述支撑杆（31）的长度可调。

8.根据权利要求7所述的摇枕整体砂芯的芯托，其特征在于，所述支撑杆（31）包括托杆（311）和螺纹连接于所述托杆（311）内部的延伸杆（312），所述托杆（311）与所述托架（1）、所述支杆（343）连接，所述托盘（32）连接于所述延伸杆（312）的顶端。

9.根据权利要求2-6任一项所述的摇枕整体砂芯的芯托，其特征在于，所述托盘（32）与所述支撑杆（31）通过第三销轴（321）铰接，所述第三销轴（321）与所述第一销轴（33）平行。

10.根据权利要求9所述的摇枕整体砂芯的芯托，其特征在于，所述托盘（32）底端设有限制所述托盘（32）与垂直于支撑杆（31）的平面所呈的最大夹角的挡块（322）。

11.根据权利要求10所述的摇枕整体砂芯的芯托，其特征在于，所述托盘（32）与垂直于支撑杆（31）的平面所呈的夹角范围为0°～30°。

12.根据权利要求2-6任一项所述的摇枕整体砂芯的芯托，其特征在于，所述芯托为钢结构。

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