CN104118446A - 一种摇枕与两节车体连接的铰接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摇枕与两节车体连接的铰接结构，所述摇枕与两节车体连接的铰接结构包括用于与A节车体端梁固定相连的A节连接臂，用于与B节车体端梁固定相连的B节连接臂，以及摇枕；所述摇枕上装有回转支承安装座，所述A节连接臂、B节连接臂和摇枕通过装在回转支承安装座上的三环回转支承相连，其中三环回转支承的外环与A节连接臂固定相连，三环回转支承的中环与摇枕固定相连，三环回转支承的内环通过一弹性轴套组件与所述B节连接臂铰接相连。本发明在确保车辆安全可靠基础上，能有效满足车辆过小半径曲线的特殊要求。

Description

一种摇枕与两节车体连接的铰接结构

技术领域

本发明涉及属于转向架部件结构设计领域，具体为一种摇枕与两节车体连接的铰接结构。

背景技术

铰接转向架与常规转向架相比，其最大的区别在于其工作位置不同。铰接转向架用于连接两节车体，即相邻两节车体的连接处共用一台转向架。该转向架同时承受两节车体的共同载荷，并实现两节车体的相对运动。

在国外，铰接式转向架已广泛应用于高速铁路、货运铁路及城际快速客运等方面，而国内铰接转向架车辆应用较少。铰接转向架的应用可以减少整列车转向架的数量，具有运行低噪声、曲线通过性好、运行平稳等诸多优点。

目前铰接式转向架中铰接结构多采用前后车体铰接体加心盘或中心销结构，两车体之间的纵向力通过心盘或中心销传递，然而此类铰接转向架允许通过的最小曲线在110m以上，铰接结构的特殊性常常限制列车编组的灵活性及过曲线性能。随着现代轨道交通行业的发展，车辆的承载、过小曲线性能等要求不断提高，常规的铰接转向架结构已受到很大限制。鉴于此，如何改进转向架与两车体间的铰接结构，满足车辆过小曲线性能等要求成为轨道交通行业亟待解决的重要技术问题。

发明内容

鉴于现在城市轨道交通车辆新的运营要求及上述摇枕与两节车体铰接方式的不足，本发明旨在提供一种摇枕与两节车体连接的铰接结构，该铰接结构在确保车辆安全可靠基础上，能有效满足车辆过小半径曲线的特殊要求。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种摇枕与两节车体连接的铰接结构，包括用于与A节车体端梁固定相连的A节连接臂，用于与B节车体端梁固定相连的B节连接臂，以及摇枕；其结构特点是，所述摇枕上装有回转支承安装座，所述A节连接臂、B节连接臂和摇枕通过装在回转支承安装座上的三环回转支承相连，该三环回转支承包括内环、外环和位于内环和外环之间的中环，各环之间可相对转动；其中三环回转支承的外环与A节连接臂固定相连，三环回转支承的中环与摇枕固定相连，三环回转支承的内环通过一弹性轴套组件与所述B节连接臂铰接相连。

以下为本发明的进一步改进的技术方案：

作为一种具体的安装结构形式，所述弹性轴套组件包括弹性轴套安装上座和弹性轴套安装下座；所述弹性轴套安装上座和弹性轴套安装下座之间形成通道，该通道内装有弹性轴套；所述中环固定在所述弹性轴套安装下座上，所述B节连接臂与弹性轴套铰接相连。

优选地，所述弹性轴套安装下座的下端设一与回转支承内环配合的圆弧凸台，该弹性轴套安装下座的上端设有一段用于安装紧固件的沉孔。

进一步地，所述摇枕上两侧设有转向架摇头止挡，如图3所示，通过与车体摇头止挡配合一起限制回转支承的旋转角度，通过转向架摇头止挡的合理设计及布置即可使车辆获得理想的过小曲线性能。

所述A节车体端梁两侧固定安装有A节车体摇头止挡座，使车体落车时A节连接臂与三环回转支承的外环连接；所述B节车体端梁两侧固定安装有B节车体摇头止挡座，使车体落车时B节连接臂与弹性轴套组件相连。

进一步地，所述B节连接臂两端压入弹性止挡环，该弹性止挡环与所述弹性轴套配合相连。

所述回转支承安装座上设有与三环回转支承内环配合相连的圆环凸台。

进一步地，所述三环回转支承的外环与中环之间、中环与内环之间设有用于放置滚子的滚道，且在外环与中环之间、中环与内环之间的接缝处设有密封圈。

所述A节连接臂与A节车体端梁的安装面以及所述B节连接臂与B节车体端梁的安装面上均设有用于车体定位的定位凸台和用于与车体凸台配合相连的定位槽。

所述A节连接臂包括本体和从本体一侧呈弧状延伸的两根支臂；所述B节连接臂包括本体和从本体两端向外延伸的芯轴，该芯轴上设有止挡环。如图6所示，B节连接臂芯轴端与橡胶轴套组装进行连接，其中芯轴两侧设有橡胶止挡环用于缓解并限制车体的横向位移；与车体安装面设有一定位凸台及U形长槽用于与车体定位及与车体凸台配合，提高与车体连接牢靠性同时保护连接螺栓。

优选地，上述弹性轴套组件为橡胶轴套组件，所述弹性轴套安装下座为橡胶轴套安装下座，所述弹性轴套安装上座为橡胶轴套安装上座，所述弹性轴套为橡胶轴套，所述紧固件为弹性圆柱销。

如图4所示，橡胶轴套组件包括橡胶轴套安装上座、橡胶轴套、紧固件、橡胶轴套安装下座。橡胶轴套安装上座两侧中间通孔用于安装弹性圆柱销，两侧设有半圆工艺凹槽，以方便拆卸；所述橡胶轴套用于缓解铰接装置纵向冲击及B节车体点头运动；所述橡胶轴套安装下座下端设一圆弧凸台与回转支承内圈配合，上端中间螺栓孔设有一段沉孔用于安装弹性圆柱销，增强整个组件的抗剪切性能。

如图5所示，A节连接臂圆弧段与三环回转支承外环通过螺栓连接。A节连接臂与回转支承安装面设一圆弧凸台与回转支承外圈配合，用于增强螺栓的抗剪切性能；螺栓孔设一段沉孔，用于增加螺栓夹紧长度，增强连接牢靠性。A节连接臂与车体端梁安装面设有一定位凸台及U形长槽用于与车体定位及与车体凸台配合，提高与车体连接牢靠性同时保护连接螺栓。

本发明中三环回转支承取代了心盘或中心销结构（图2），实现了两节车体的顺利铰接，并实现了两节车体垂向载荷直接由回转支承到摇枕及转向架的传递；回转支承属于轴承类部件，其自身摩擦系数稳定可控。摇枕(图3)上回转支承安装座圆环凸台和A节连接臂（图5）圆弧凸台分别与回转支承内圈和外圈尺寸配合、环环相扣，使整个连接结构更加牢靠。橡胶轴套安装下座与回转支承内圈安装面设有一圆弧凸台与回转支承内圈配合，两侧中间螺纹孔设有一段沉孔，用于安装弹性圆柱销；橡胶轴套上安装座两侧中间通孔比其外侧通孔直径稍大，用于安装弹性圆柱销，两侧设有半圆工艺凹槽，方便拆卸。两片橡胶轴套置于上下安装座之间与B节连接臂(图6)芯轴压装，缓解车辆纵向冲击及B节车体点头运动。A节连接臂（图5）与B节连接臂（图6）均设有定位凸台及U形长槽，与A、B节车体配合安装，增强了螺栓连接牢靠性；B节连接臂（图6）芯轴两侧设有橡胶止挡圈，用于缓解和限制车体的横向加速度及位移。摇枕与车体分设摇头止挡，从而控制了车体与转向架间相对转角；摇头止挡的位置及结构可根据过曲线最小半径要求来确定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明连接结构简单、设计合理，满足了转向架与车体的纵向牵引、回转灵活、过小半径曲线能力强等特性要求。如图2所示，本发明的核心部件采用了三环结构回转支承，当车辆转弯时，通过回转支承外环、内环相对中环的回转实现两节车体分别相对转向架的转动。回转支承不仅能实现了两节车体与转向架的相对回转运动，而且能承受来自两节车体的轴向载荷、径向载荷以及来自车辆运行中产生的倾覆力矩，这些优良特性是现有技术中心盘或中心销结构无法比拟的。

 

以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。

附图说明

图1是本发明一个实施例的整体结构原理图；

图2是本发明所述三环回转支承的结构示意图；

图3是本发明所述转向架摇头止挡和回转支承安装座的安装示意图；

图4是本发明所述弹性轴套组件的结构示意图；

图5是本发明所述A节连接臂的结构示意图；

图6是本发明所述B节连接臂的结构示意图；

图7是本发明所述三环回转支承的安装示意图；

图8是本发明所述A节连接臂的安装示意图；

图9是本发明所述B节连接臂的安装示意图；

图10是所述B节连接臂与三环回转支承的安装示意图；

图11是图2的纵剖视结构示意图

图12是本发明所述轴套安装上座的结构示意图

图13是本发明所述弹性轴套的结构示意图

图14是本发明所述轴套安装下座的结构示意图；

图15是图5的纵剖视结构示意图；

图16是图8的仰视图；

图17是图9的仰视图。

在图中

1-A节车体端梁；2-摇枕；3-转向架摇头止挡；4-车体摇头止挡；5 -B节车体端梁；6 -橡胶轴套组件；7-橡胶止挡环；8 -B节连接臂；9-三环回转支承；10- A节连接臂；11-回转支承安装座；12-圆环凸台；61-橡胶轴套安装上座； 62-橡胶轴套；  63-固定销；  64-橡胶轴套安装下座； 65-圆弧凸台；  91-外环； 92-中环； 93-内环；94-辊道；95-密封圈。  

具体实施方式

一种摇枕与两节车体连接的铰接结构，如图1所示，包括A节车体端梁1、摇枕2、转向架摇头止挡3、车体摇头止挡4、B节车体端梁5、橡胶轴套组件6、橡胶止挡环7、B节连接臂8、三环回转支承9、A节连接臂10及紧固件等零部件。

如图3所示，转向架摇头止挡3、回转支承安装座11焊接在摇枕2上。

如图2所示，其中三环回转支承9为三环结构，三环回转支承9中环通过螺栓与摇枕2上部回转支承安装座11整圈连接，中环与摇枕通过螺栓整圈约束；外环与A节连接臂通过螺栓约束，内环通过螺栓与橡胶轴套安装下座连接，B节连接臂与橡胶轴套连接；A节连接臂和B节连接臂分别与A节车体端梁和B节车体端梁5通过螺栓连接。橡胶轴套组件6预装在回转支承内环93上，安装结构见图7。

A节连接臂10通过两排螺栓组装在A节车体端梁1上，车体摇头止挡座4通过螺栓安装在A节车体端梁1两侧，安装结构见图8；如图2所示，车体落车时通过螺栓将A节连接臂10与三环回转支承外环91连接。

在B节连接臂8芯轴两端压入橡胶止挡环7，通过两排螺栓将B节连接臂8组装在B节车体端梁5上，车体摇头止挡座4通过螺栓安装在B节车体端梁5两侧，安装结构见图9。

如图4所示，B节车体落车时将B节连接臂芯轴置于两橡胶轴套安装下座64凹槽上的橡胶轴套62上，再取两片橡胶轴套62扣在连接臂芯轴上，然后将两橡胶轴套安装上座61扣在活动的橡胶轴套62上，通过螺栓连接紧固，其中两侧中间螺栓孔处需安装弹性圆柱销，安装结构见图10。

如图5和图6所示，所述A节连接臂10包括本体和从本体一侧呈弧状延伸的两根支臂16；所述B节连接臂8包括本体和从本体两端向外延伸的芯轴15，该芯轴15上设有止挡环7。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 

Claims (10)

1. 一种摇枕与两节车体连接的铰接结构，包括用于与A节车体端梁（1）固定相连的A节连接臂（10），用于与B节车体端梁（5）固定相连的B节连接臂（8），以及摇枕（2）；其特征在于，所述摇枕（2）上装有回转支承安装座（11），所述A节连接臂（10）、B节连接臂（8）和摇枕（2）通过装在回转支承安装座（11）上的三环回转支承（9）相连，该三环回转支承（9）包括内环（93）、外环（91）和位于内环（93）和外环（91）之间的中环（92），各环之间可相对转动；其中三环回转支承（9）的外环（91）与A节连接臂（10）固定相连，三环回转支承（9）的中环（92）与摇枕（2）固定相连，三环回转支承（9）的内环（92）通过一弹性轴套组件（6）与所述B节连接臂（8）铰接相连。

2. 根据权利要求1所述的摇枕与两节车体连接的铰接结构，其特征在于，所述弹性轴套组件（6）包括弹性轴套安装上座（61）和弹性轴套安装下座（64）；所述弹性轴套安装上座（61）和弹性轴套安装下座（64）之间形成通道，该通道内装有弹性轴套（62）；所述中环（92）固定在所述弹性轴套安装下座（64）上，所述B节连接臂（8）与弹性轴套（62）铰接相连。

3. 根据权利要求2所述的摇枕与两节车体连接的铰接结构，其特征在于，所述弹性轴套安装下座（64）的下端设一与回转支承内环（92）配合的圆弧凸台（65），该弹性轴套安装下座（64）的上端设有一段用于安装紧固件（63）的沉孔。

4. 根据权利要求1所述的摇枕与两节车体连接的铰接结构，其特征在于，所述摇枕（2）上两侧设有转向架摇头止挡（3）和回转支承安装座（11）。

5. 根据权利要求1所述的摇枕与两节车体连接的铰接结构，其特征在于，所述A节车体端梁（1）两侧固定安装有A节车体摇头止挡座（4），使车体落车时A节连接臂（10）与三环回转支承（9）的外环（91）连接；所述B节车体端梁（5）两侧固定安装有B节车体摇头止挡座（4），使车体落车时B节连接臂（8）与弹性轴套组件（6）相连。

6. 根据权利要求2所述的摇枕与两节车体连接的铰接结构，其特征在于，所述B节连接臂（8）两端压入弹性止挡环（7），该弹性止挡环（7）与所述弹性轴套（62）配合相连。

7. 根据权利要求4所述的摇枕与两节车体连接的铰接结构，其特征在于，所述回转支承安装座（11）上设有与三环回转支承（9）内环（92）配合相连的圆环凸台（12）。

8. 根据权利要求1~7之一所述的摇枕与两节车体连接的铰接结构，其特征在于，所述三环回转支承（9）的外环（91）与中环（92）之间、中环（92）与内环（92）之间设有用于放置滚子的滚道（94），且在外环（91）与中环（92）之间、中环（92）与内环（92）之间的接缝处设有密封圈（95）。

9. 根据权利要求1~7之一所述的摇枕与两节车体连接的铰接结构，其特征在于，所述A节连接臂（10）与A节车体端梁（1）的安装面以及所述B节连接臂（8）与B节车体端梁（5）的安装面上均设有用于车体定位的定位凸台和用于与车体凸台配合相连的定位槽（13,14）。

10. 根据权利要求1~7之一所述的摇枕与两节车体连接的铰接结构，其特征在于，所述A节连接臂（10）包括本体和从本体一侧呈弧状延伸的两根支臂（16）；所述B节连接臂（8）包括本体和从本体两端向外延伸的芯轴（15），该芯轴（15）上设有止挡环（7）。