CN104085418A - 铁路机车车辆转向架及其抗蛇行减振器布置结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁路机车车辆转向架及其抗蛇行减振器布置结构，减振器布置结构用于铁路机车车辆，铁路机车车辆包括转向架和车体，转向架的一侧与车体的一侧之间连接有第一抗蛇行减振器，转向架的另一侧与车体的另一侧之间设有第二抗蛇行减振器，第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器相互平行设置，第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器与转向架的纵向中心线非垂直设置，而且当转向架发生摇头趋势时，第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器施加于转向架的作用力方向相反。如此设置，本发明提供的减振器布置结构，其能够有效避免铁路机车车辆在高速运行时出现蛇形趋势的问题，且保证了转向架在高速运行时的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及铁路车辆技术领域，更具体地说，涉及一种铁路机车车辆转向架及其抗蛇行减振器布置结构。
背景技术
目前国内动车组的时速已达350公里/小时，机车客车时速已达160km/h，随着轨道机车车辆的大幅提速，如何在保证高速运行基础上，提高轨道机车车辆的安全性成为本领域技术人员所面临的重要技术问题。
现有技术中，轨道机车车辆在高速运行时，转向架会不可避免地呈现蛇形趋势，车轮运行轨迹与轨道吻合的稳定性较差，进而导致高速机车出现横向平稳性差的问题。
因此，如何避免轨道机车车辆在高速运行时，转向架出现蛇形趋势的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种抗蛇行减振器布置结构，其能够有效避免铁路机车车辆在高速运行时出现蛇形趋势的问题，且保证了转向架在高速运行时的稳定性。本发明还提供了一种包括上述抗蛇行减振器布置结构的铁路机车车辆转向架。
本发明提供的一种抗蛇行减振器布置结构，用于铁路机车车辆，所述铁路机车车辆包括转向架和车体，所述转向架的一侧与所述车体的一侧之间连接有第一抗蛇行减振器，所述转向架的另一侧与所述车体的另一侧之间设有第二抗蛇行减振器，所述第一抗蛇行减振器和所述第二抗蛇行减振器相互平行设置，所述第一抗蛇行减振器和所述第二抗蛇行减振器与所述转向架的纵向中心线非垂直设置，而且当所述转向架发生摇头趋势时，所述第一抗蛇行减振器和所述第二抗蛇行减振器施加于所述转向架的作用力方向相反。
优选地，所述第一抗蛇行减振器和所述第二抗蛇行减振器均与所述转向架的纵向中心线呈锐角。
优选地，所述第一抗蛇行减振器和所述第二抗蛇行减振器均与所述转向架的纵向中心线相平行。
优选地，所述转向架的两侧均设有构架安装座，所述车体的两侧均设有车体安装座，所述第一抗蛇行减振器的两端和所述第二抗蛇行减振器的两端分别与所述构架安装座和所述车体安装座相铰接。
优选地，所述第一抗蛇行减振器的两端和所述第二抗蛇行减振器的两端分别设有橡胶关节，所述橡胶关节与所述构架安装座和所述车体安装座相铰接。
本发明还提供了一种铁路机车车辆转向架，包括如上任一项所述的抗蛇行减振器布置结构。
本发明提供的一种抗蛇行减振器布置结构，用于铁路机车车辆，所述铁路机车车辆包括转向架和车体，所述转向架的一侧与所述车体的一侧之间连接有第一抗蛇行减振器，所述转向架的另一侧与所述车体的另一侧之间设有第二抗蛇行减振器，所述第一抗蛇行减振器和所述第二抗蛇行减振器相互平行设置，所述第一抗蛇行减振器和所述第二抗蛇行减振器与所述转向架的纵向中心线非垂直设置，而且当所述转向架发生摇头趋势时，所述第一抗蛇行减振器和所述第二抗蛇行减振器施加于所述转向架的作用力方向相反。需要说明的是，上述第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器相互平行设置，是指第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器的中心线为平行关系，同样，第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器与转向架的纵向中心线非垂直设置，也是指，第一抗蛇行减振器的中心线和第二抗蛇行减振器的中心线与转向架的纵向中心线非垂直设置。如此设置，当转向架产生摇头趋势时，第一抗蛇行减振器施加给转向架第一作用力，第二抗蛇行减振器施加给转向架第二作用力，第一作用力和第二作用力方向相反，二者产生的合力为零，在第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器的作用下不会产生垂直于转向架的纵向中心线的横向作用力，抗蛇行减振器不会引起转向架和车体发生耦合振动的问题，提高了转向架的稳定性；同时，在第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器的作用下，可形成一个抗转向架摇头的力矩，阻止转向架产生蛇形趋势。
本发明还提供了一种铁路机车车辆转向架，包括如上所述的抗蛇行减振器布置结构。如此设置，本发明提供的铁路机车车辆，其能够避免转向架产生蛇形趋势，而且其转向车架具有较好的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中减振器布置结构示意图；
图2为本发明实施例2中减振器布置结构示意图。
具体实施方式
本具体实施方式提供了一种抗蛇行减振器布置结构，其能够有效避免铁路机车车辆在高速运行时出现蛇形趋势的问题，且保证了转向架在高速运行时的稳定性。本具体实施方式还提供了一种包括上述抗蛇行减振器布置结构的铁路机车车辆转向架。
本具体实施方式提供的抗蛇行减振器布置结构，应用于铁路机车车辆。铁路机车车辆包括转向架和车体，本具体实施方式提供的减振器布置结构，包括第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器，第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器分别位于转向架的两侧，而且第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器都连接在转向架和车体之间。
本具体实施方式提供的减振器布置结构，第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器相互平行设置，第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器与转向架的纵向中心线非垂直设置，而且当转向架发生摇头趋势时，第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器施加于转向架的作用力方向相反。
需要说明的是，上述第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器相互平行设置，第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器与转向架的纵向中心线非垂直设置，可以包括两种形式，其中一种是，第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器均与转向架的纵向中心线呈锐角；另一种是，第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器均与转向架的纵向中心线相平行。
如此设置，当转向架产生摇头趋势时，第一抗蛇行减振器施加给转向架第一作用力，第二抗蛇行减振器施加给转向架第二作用力，第一作用力和第二作用力方向相反，二者产生的合力为零，在第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器的作用下不会产生垂直于转向架的纵向中心线的横向作用力，抗蛇行减振器不会引起车体和转向架发生耦合振动的问题，提高了转向架的稳定性。同时，在第一作用力和第二作用力的作用下，可形成一个抗转向架摇头的力矩，阻止转向架产生蛇形趋势。
另外，第一抗蛇行减振器和第二抗蛇行减振器可通过如下方式分别与转向架和车体相连接。
在转向架的两侧可以都设有构架安装座，车体的两侧均设有车体安装座，第一抗蛇行减振器位于转向架的一侧，并且其两端分别与构架安装座和车体安装座相铰接；第二抗蛇行减振器位于转向架的另一侧，并且其两端分别与另一个构架安装座和另一个车体安装座相铰接。
为了避免抗蛇行减振器与车体安装座和构架安装座发生硬性接触，而导致振动较大和磨损较大的问题。可以在第一抗蛇行减振器的两端和第二抗蛇行减振器的两端分别设有橡胶关节，橡胶关节与构架安装座和车体安装座相铰接。如此设置，抗蛇行减振器与构架安装座和车体安装座之间的接触为柔性接触，避免了振动较大和磨损较大的问题。
下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参考图1，第一抗蛇行减振器201与第二抗蛇行减振器202绕转向架纵向中心线上任一点212斜对称布置。第一抗蛇行减振器201通过端部的第一橡胶关节203和第二橡胶关节205分别与第一车体安装座209和第一构架安装座207连接；第二抗蛇行减振器202通过端部的第三橡胶关节204和第四橡胶关节206分别与第二车体安装座210和第二构架安装座208连接。另外，第一抗蛇行减振器201和第二抗蛇行减振器202与转向架构架纵向存在相同的夹角β2(β2不等于90°)。当构架如方向213绕转向架中心摇头时，第一抗蛇行减振器201受压，第二抗蛇行减振器202也受压。此时，第一抗蛇行减振器201和第二抗蛇行减振器202施加给第一构架安装座207和第二构架安装座208两个力F21和F22。力F21和力F22可以分解为纵向分立和横向分立，这两个力的纵向分立大小相等，方向相反，互相抵消，合力为0；这两个力的横向分立F21y和F22y也是大小相等，方向相反，合力为0。因此当构架摇头时，两侧抗蛇行减振器施加给构架的横向力合力为0，抗蛇行减振器不会引起车体和转向架横向耦合振动。力F21和力F22的纵向分力形成一个抗摇头力矩，抑制转向架蛇行，从而提高机车车辆的稳定性和运行平稳性。
本实施例中作为优选，当转向架纵向中心线上任一点212恰好处于转向架正中心时，则第一抗蛇行减振器201与第二抗蛇行减振器202绕转向架中心对称布置，使第二橡胶关节205和第四橡胶关节206中心的连线211通过转向架中心。这种情况下，消除了由抗蛇行减振器引起的车体和转向架横向耦合振动的同时实现了转向架簧间质量的摇头惯量最小，进一步提高了转向架的稳定性。
实施例2
请参考图2，第一抗蛇行减振器301通过端部的第一橡胶关节303和第二橡胶关节305分别与第一车体安装座309和第一构架安装座307连接；第二抗蛇行减振器302通过端部的第三橡胶关节304和第四橡胶关节306分别与第二车体安装座310和第二构架安装座308连接。第一抗蛇行减振器301的第一轴线311和第二抗蛇行减振器302的第二轴线312与转向架纵向中心线313在水平方向保证平行。当构架如方向314绕转向架中心摇头时，第一抗蛇行减振器301受压，第二抗蛇行减振器302受拉。此时，第一抗蛇行减振器301和第二抗蛇行减振器302分别对应的施加给第一构架安装座307和第二构架安装座308两个力F31和F32。由于第一抗蛇行减振器301和第二抗蛇行减振器302在水平方向与转向架纵向中心线313平行，因此力F31和力F32的横向分立为0，纵向大小相等，方向相反，抵消为0。因此当构架摇头时，两侧抗蛇行减振器不会施加给构架横向力，不会引起转向架和车体横向耦合振动。力F31和力F32形成一个抗摇头力矩，抑制转向架蛇行，从而提高机车车辆的稳定性和运行平稳性。
本具体实施方式还提供了一种铁路机车车辆转向架，包括如上所述的减振器布置结构。如此设置，本具体实施方式提供的铁路机车车辆，其能够避免转向架产生蛇形趋势，而且其转向车架具有较好的稳定性。该有益效果的推导过程与上述减振器布置结构所带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种抗蛇行减振器布置结构，用于铁路机车车辆，所述铁路机车车辆包括转向架和车体，其特征在于，所述转向架的一侧与所述车体的一侧之间连接有第一抗蛇行减振器，所述转向架的另一侧与所述车体的另一侧之间设有第二抗蛇行减振器，所述第一抗蛇行减振器和所述第二抗蛇行减振器相互平行设置，所述第一抗蛇行减振器和所述第二抗蛇行减振器与所述转向架的纵向中心线非垂直设置，而且当所述转向架发生摇头趋势时，所述第一抗蛇行减振器和所述第二抗蛇行减振器施加于所述转向架的作用力方向相反。
2.如权利要求1所述的抗蛇行减振器布置结构，其特征在于，所述第一抗蛇行减振器和所述第二抗蛇行减振器均与所述转向架的纵向中心线相平行。
3.如权利要求1-2任一项所述的抗蛇行减振器布置结构，其特征在于，所述转向架的两侧均设有构架安装座，所述车体的两侧均设有车体安装座，所述第一抗蛇行减振器的两端和所述第二抗蛇行减振器的两端分别与所述构架安装座和所述车体安装座相铰接。
4.如权利要求3所述的抗蛇行减振器布置结构，其特征在于，所述第一抗蛇行减振器的两端和所述第二抗蛇行减振器的两端分别设有橡胶关节，所述橡胶关节与所述构架安装座和所述车体安装座相铰接。
5.一种铁路机车车辆转向架，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的抗蛇行减振器布置结构。
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