CN104802819A - 新型抗侧滚扭杆系统其及定位安装方法 - Google Patents

Abstract

新型抗侧滚扭杆系统，包括扭杆和球铰支撑，其特征在于球铰支撑内面通过过盈连接装有摩擦套，摩擦套通过间隙配合套设在扭杆上，扭杆上具有限制摩擦套横向窜动的限位止挡，摩擦套从球铰支撑中伸出且摩擦套伸出球铰支撑端面的长度大于新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差，摩擦套与球铰支撑之间的过盈力大于车辆运行时球铰支撑的横向窜动力。本发明提供的新型抗侧滚扭杆系统，适用范围广，安装在车体与构架之间横向定位精准且无需提高车辆的制造成本。本发明还提供新型抗侧滚扭杆系统的定位安装方法。

Description

新型抗侧滚扭杆系统其及定位安装方法

技术领域

本发明涉及安装在轨道车辆车体与构架之间的安全部件，具体涉及一种新型的抗侧滚扭杆系统，用于抑制车辆运行时的侧滚振动，提高车辆的横向平稳性。本发明还涉及新型抗侧滚扭杆系统在车体与构架之间的定位安装方法。

背景技术

现有轨道交通用抗侧滚扭杆系统通常包括扭杆组件，连杆组件和支撑座组件三部分，扭杆组件通过支撑座组件固定在构架上，通过连杆组成固定在车体上。当车体与构架之间发生侧滚时，通过扭杆组件阻止车体相对于构架侧滚角度的增加，从而抑制车辆的侧滚，提高车辆的横向平稳性。

扭杆组件固定在构架上的支撑座组件通过层状支撑球铰与扭杆组件中的扭杆轴连接，为了适应车辆的侧滚运动，支撑球铰与扭杆轴通常采用过渡配合，当车辆侧滚振幅较大时，因车体与构架间的相互冲击力较大，扭杆组件与支撑座组件将发生相对运动，扭杆组件相对与支撑座组件沿横向窜动，这种窜动将急剧增加抗侧滚扭杆系统的载荷、缩短支撑座组件的使用寿命并且对车体与构架之间的其它零部件的正常运行造成干扰。

 在现有的抗侧滚扭杆系统中为了限制扭杆组件与支撑座组件的相对运动，防止扭杆组件相对与支撑座组件沿横向窜动，通常采用以下几种方式对扭杆组件与支撑座组件进行定位：

1、通过在支撑座组件与扭杆组件中的扭转臂之间增加硬止档结构、在扭杆轴上增加台阶结构或者在支撑座及扭转臂间加入防窜动台定位件。这种定位方式的不足之处在于：（1）在支撑座组件与扭转臂之间加入硬止档结构将增加支撑座、扭转臂和扭杆轴的生产难度，提高生产成本；若在扭杆轴上加定位台阶，则此处局部应力集中，如设计不当，将极有可能成为提前失效点；（2）不能消除侧滚扭杆系统安装在构架和车体间的累计公差导致的横向间隙，使扭杆组件与支撑座组件不能精确定位。（3）扭杆组件尺寸较大时，在扭杆组件与支撑座组件之间设置硬止挡结构或定位件工艺锁繁，加工难度大。

2. 通过在支撑座组件与扭杆组件中的扭转臂之间增加弹性止档定位结构。这种定位方式的不足之处在于：（1）弹性止挡需螺栓或销钉固定，安装拆卸麻烦，故障点相对较多。（2）适用范围小，当扭转臂与支撑座距离较大不适用。

3. 通过支撑座内的支撑球铰与整体式弯扭杆的圆弧搭接配合进行定位。这种定位方式的不足之处在于：（1）主要适用于整体成型弯扭杆，适用范围小；（2）整体式弯扭杆圆弧一般较大，起弧缓慢，导致支撑球铰与整体式弯扭杆的圆弧搭不能精确定位，可靠性较低。

综上所述，现有技术中为了限制扭杆组件与支撑座组件的相对运动，防止扭杆组件相对与支撑座组件沿横向窜动，采用的定位方式存在的技术问题其一是不能消除抗侧滚扭杆系统安装构架和车体间的累计公差，使支撑组件与扭杆组件的定位存在间隙，无法精准定位，当车辆运行时，支撑组件与扭杆组件在累计公差引起的横向间隙间相对运动，引发冲击和噪声，如通过提高车体、构架和抗侧滚扭杆系统的尺寸精度来减小其装配后的累计公差则将导致车辆制造成本的大幅提高；其二是适用范围小，对扭杆组件的尺寸范围和扭杆的结构类型限制较大。

发明内容

  本发明针对现有技术存在的技术问题，提供的新型抗侧滚扭杆系统，适用范围广，安装在车体与构架之间横向定位精准且无需提高车辆的制造成本。本发明还提供新型抗侧滚扭杆系统的定位安装方法。

为达到上述目的本发明采用的技术方案是：新型抗侧滚扭杆系统，包括扭杆和球铰支撑，其特征在于球铰支撑内面通过过盈连接装有摩擦套，摩擦套通过间隙配合套设在扭杆上，扭杆上具有限制摩擦套横向窜动的限位止挡，摩擦套从球铰支撑中伸出且摩擦套伸出球铰支撑端面的长度大于新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差，摩擦套与球铰支撑之间的过盈力大于车辆运行时球铰支撑的横向窜动力。

进一步的，所述的球铰支撑包括内套，所述的内套与摩擦套过盈连接。

进一步的，所述的摩擦套伸出内套的端部设有定位轴肩，所述的定位轴肩为设置在摩擦套端部的圆环状凸起。

进一步的，所述的定位轴肩端部的底面设有10°~45°的倒角。

进一步的，所述的扭杆上装有保护轴套，所述的摩擦套与保护轴套间隙配合，所述的限位止挡为设置在保护轴套上的圆环状凸起，所述的摩擦套一端的定位轴肩与限位止挡抵靠。

进一步的，所述的摩擦套与内套为圆锥面过盈连接。

以上所述的新型抗侧滚扭杆系统的定位安装方法，其特征在于，步骤为：

（一）计算出新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差；

（二）将球铰支撑与摩擦套过盈联接，过盈连接的球铰支撑与摩擦套之间的过盈力大于车辆运行时球铰支撑的横向窜动力，摩擦套从球铰支撑中伸出且摩擦套伸出球铰支撑端面的长度大于新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差；

（三）摩擦套与扭杆间隙配合，将摩擦套套在扭杆上，摩擦套的一端与扭杆上的限位止挡限位配合，完成新型抗侧滚扭杆系统的组装；

（四）将新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架之间；

（五）使用外力推动球铰支撑或摩擦套沿轴向移动，以减少新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差造成的横向间隙，移动的位移小于步骤（一）计算出的累计公差。

进一步的，步骤（三）将摩擦套与扭杆间隙配合是指：先在定位轴肩端部的底面加工出10°~45°的倒角，然后摩擦套的一端对准扭杆将摩擦套套在扭杆上。

进一步的，将所述的摩擦套套在扭杆上之前，在所述的扭杆上通过热套的方式套上保护轴套，所述的摩擦套与保护轴套间隙配合将摩擦套套在扭杆上。

进一步的，当摩擦套一端的定位轴肩与保护轴套上的限位止挡相抵靠时，步聚（五）具体是指：首先使用外力推动球铰支撑沿摩擦套伸出的一侧移动，移动的位移小于步骤（一）计算出的累计公差，然后将移位后的球铰支撑固定。

本发明的新型抗侧滚扭杆系统横向精确定位的原理是：

一、利用过盈连接部件间在外力作用下能相对移动的原理，摩擦套与球铰支撑过盈连接，并从球铰支撑中伸出，伸出的长度大于新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架上的累计公差。将新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架之间，通过外力推动球铰支撑或摩擦套沿轴向移动来抵消新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架上的累计公差以减少新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差造成的横向间隙，当摩擦套与扭杆上的限位止挡之间具有一定的横向间隙时，可将球铰支撑固定后再通过外力推动摩擦套沿轴向向限位止挡的一侧移动或者可通过外力推动球铰支撑沿轴向向摩擦套伸出的一侧移动，再将移动后的球铰支撑固定。当摩擦套与扭杆上的限位止挡之间无横向间隙时，可通过外力推动球铰支撑沿轴向向摩擦套伸出的一侧移动，再将移动后的球铰支撑固定。

二、车辆运行时球铰支撑的横向窜动力为车辆安全运行的已知参数，利用已知的球铰支撑的横向窜动力设计球铰支撑与摩擦套过盈连接的过盈力，使摩擦套与球铰支撑之间的过盈力大于车辆运行时球铰支撑的横向窜动力，车辆运行时，球铰支撑与摩擦套之间不发生相对位移，球铰支撑被牢牢的定位在摩擦套上。

本发明的有益效果是：

1、摩擦套与球铰支撑过盈连接，并从球铰支撑中伸出，伸出的长度大于新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架上的累计公差，新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架之间，用外力推动球铰支撑或摩擦套沿轴向移动，抵消新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差，最大限度的减小新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差造成的横向间隙，球铰支撑与扭杆的横向定位更精准，大大降低了球铰支撑与扭杆间的冲击强度和冲击噪声。

2、在最大限度的减小新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差造成的横向间隙，扭杆与球铰支撑定位精准的前提下，摩擦套与球铰支撑之间的过盈力大于车辆运行时球铰支撑的横向窜动力，车辆运行时，球铰支撑与摩擦套之间不发生相对位移，球铰支撑被牢牢的定位在摩擦套上，球铰支撑相对于扭杆的横向运动被阻止，球铰支撑与扭杆间的横向窜动强度被进一步减弱，进一步提高了球铰支撑与扭杆横向定位的精准性和可靠性。

3、相比于现有技术中通过提高车体、构架和抗侧滚扭杆系统的尺寸精度来减小其装配后的累计公差造成的横向间隙将导致车辆制造成本的大幅提高，采用推动球铰支撑或摩擦套沿轴向移动来减小新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差造成的横向间隙，无需提高车辆制造成本，实用性更高。

4、新型抗侧滚扭杆系统的横向定位通过球铰支撑与扭杆之间的相互定位实现，而非传动的依靠支撑座或支撑球铰与扭转臂之间的定位，对扭杆的结构类型无限制，扭杆为整体式弯扭杆或是直扭杆与扭转臂组装成形的组合结构都适用，扭杆的尺寸无限制，当扭杆尺寸较大，扭杆中扭转臂与支撑球铰的距离较远时也同样适用，适用范围广。

5、本发明的新型抗侧滚扭杆系统的定位安装方法，将新型抗侧滚扭杆系统组装后安装在车体与构架之间，再使用外力推动球铰支撑或摩擦套没轴向移动，抵消抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差，减小新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差造成的横向间隙，定位安装的方法简单易操作，相比对现有技术中通过提高车体、构架和抗侧滚扭杆系统的尺寸精度来减小其装配后的累计公差的定位方法，成本低实用性更强。

附图说明

图1为本发明的新型抗侧滚扭杆系统的结构示意图。

图2为新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架之间球铰支撑在外力的推动下向摩擦套伸出的一侧移动后的结构示意图。

图3为图1中A处的放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做详细说明。

如图1至图3所示， 新型抗侧滚扭杆系统，包括扭杆1和球铰支撑2，球铰支撑2内面通过过盈连接装有摩擦套3，摩擦套3通过间隙配合套设在扭杆1上，扭杆1上具有限制摩擦套3横向窜动的限位止挡11，摩擦套3从球铰支撑2中伸出且摩擦套3伸出球铰支撑2端面的长度大于新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差，摩擦套3与球铰支撑2之间的过盈力大于车辆运行时球铰支撑2的横向窜动力。其中，车辆运行时球铰支撑的横向窜动力为车辆安全运行的已知参数。

所述的球铰支撑2包括内套21，所述的内套21与摩擦套3过盈连接，所述的摩擦套3伸出内套21的端部设有定位轴肩31，所述的定位轴肩31为设置在摩擦套3端部的圆环状凸起，所述的球铰支撑2沿轴向移动时可与定位轴肩31抵靠。 所述的定位轴肩31端部的底面设有10°~45°的倒角α，以方便摩擦套3套到扭杆1上。所述的扭杆1上装有保护轴套12，所述的摩擦套3与保护轴套12间隙配合，所述的限位止挡11为设置在保护轴套12上的圆环状凸起，所述的限位止挡11与摩擦套3一端的定位轴肩31抵靠。

上述新型抗侧滚扭杆系统，摩擦套3与球铰支撑2过盈连接，并从球铰支撑2的中伸出，伸出的长度大于新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架上的累计公差，新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架之间，限位止挡11与摩擦套3一端的定位轴肩31抵靠，摩擦套3与限位止挡11之间无横向间隙，可通过外力推动球铰支撑2沿轴向移动再将球铰支撑2固定，通过外力推动球铰支撑2沿轴向移动，抵消掉抗侧滚扭杆系统安装在车体、构架间的累计公差，最大限度的减小球铰支撑2与扭杆1上的限位止挡11的因配装累计公差造成的横向间隙，球铰支撑2与扭杆1的横向定位更精准，大大降低了球铰支撑与扭杆间的冲击强度和冲击噪声。扭杆1与球铰支撑2定位精准的前提下，摩擦套3与球铰支撑2之间的过盈力大于车辆运行时球铰支撑的横向窜动力，球铰支撑2与摩擦套3之间不发生相对位移，球铰支撑2被牢牢的定位在摩擦套3上，球铰支撑2相对于扭杆1的横向运动被阻止，球铰支撑2与扭杆1间的横向窜动强度被进一步减弱，进一步提高了球铰支撑2与扭杆1横向定位的精准性和可靠性。通过球铰支撑2与扭杆1之间的相互定位实现，而非传动的依靠支撑座或支撑球铰与扭转臂之间的定位，对扭杆的结构类型无限制，扭杆为整体式弯扭杆或是直扭杆与扭转臂组装成形的组合结构都适用，扭杆的尺寸无限制，当扭杆尺寸较大，扭杆中扭转臂与支撑球铰的距离较远时也同样适用，适用范围广。

以上所述的新型抗侧滚扭杆系统的定位安装方法，步骤为：

（一）计算出新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差；

（二）将球铰支撑2与摩擦套3过盈联接，过盈连接的球铰支撑2与摩擦套3之间的过盈力大于车辆运行时球铰支撑2的横向窜动力，摩擦套3从球铰支撑2中伸出且摩擦套3伸出球铰支撑2端面的长度大于新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差；

（三）在定位轴肩31端部的底面加工出10°~45°的倒角，在所述的扭杆1上通过热套的方式套上保护轴套12，然后摩擦套3的一端对准扭杆1将摩擦套3套在扭杆1上，摩擦套3一端的定位肩轴31与扭杆1上的限位止挡11相抵靠，完成新型抗侧滚扭杆系统的组装；

（四）将新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架之间；

（五）首先使用外力推动球铰支撑2沿摩擦套3伸出的一侧移动，以减少新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差造成的横向间隙，移动的位移小于步骤（一）计算出的累计公差，然后将移位后的球铰支撑2固定。

上述的新型抗侧滚扭杆系统的定位安装方法，将新型抗侧滚扭杆系统组装后安装在车体与构架之间，再使用外力推动球铰支撑2向摩擦套3伸出的一侧移动，抵消抗侧滚扭杆系统安装车体和构架间的累计公差，定位安装的方法简单易操作，相比对现有技术中通过提高车体、构架和抗侧滚扭杆系统的尺寸精度来减小其装配后的累计公差的定位方法，成本低实用性更强。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。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的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。例如 所述的摩擦套3与内套21的过盈连接可以为圆柱面过盈连接也可以为圆锥面过盈连接。

Claims (10)

1.新型抗侧滚扭杆系统，包括扭杆（1）和球铰支撑（2），其特征在于球铰支撑（2）内面通过过盈连接装有摩擦套（3），摩擦套（3）通过间隙配合套设在扭杆（1）上，扭杆（1）上具有限制摩擦套（3）横向窜动的限位止挡（11），摩擦套（3）从球铰支撑（2）中伸出且摩擦套（3）伸出球铰支撑（2）端面的长度大于新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差，摩擦套（3）与球铰支撑（2）之间的过盈力大于车辆运行时球铰支撑（2）的横向窜动力。

2.据权利要求1所述的新型抗侧滚扭杆系统，其特征在于所述的球铰支撑（2）包括内套（21），所述的内套（21）与摩擦套（3）过盈连接。

3.根据权利要求2所述的新型抗侧滚扭杆系统，其特征在于所述的摩擦套（3）伸出内套（21）的端部设有定位轴肩（31），所述的定位轴肩（31）为设置在摩擦套（3）端部的圆环状凸起。

4.根据权利要求3所述的新型抗侧滚扭杆系统，其特征在于所述的定位轴肩（31）端部的底面设有10°~45°的倒角。

5.根据权利要求4所述的新型抗侧滚扭杆系统，其特征在于所述的扭杆（1）上装有保护轴套（12），所述的摩擦套（3）与保护轴套（12）间隙配合，所述的限位止挡（11）为设置在保护轴套（12）上的圆环状凸起，所述的摩擦套（3）一端的定位轴肩（31）与限位止挡（11）抵靠。

6.根据权利要求5所述的新型抗侧滚扭杆系统，其特征在于所述的摩擦套（3）与内套（21）为圆锥面过盈连接。

7.权利要求1至权利要求6任一项所述的新型抗侧滚扭杆系统的定位安装方法，其特征在于，步骤为：

（一）计算出新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差；

（二）将球铰支撑（2）与摩擦套（3）过盈联接，过盈连接的球铰支撑（2）与摩擦套（3）之间的过盈力大于车辆运行时球铰支撑（2）的横向窜动力，摩擦套（3）从球铰支撑（2）中伸出且摩擦套（3）伸出球铰支撑（2）端面的长度大于新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差；

（三）摩擦套（3）与扭杆（1）间隙配合，将摩擦套（3）套在扭杆（1）上，摩擦套（3）的一端与扭杆（1）上的限位止挡（11）限位配合，完成新型抗侧滚扭杆系统的组装；

（四）将新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架之间；

（五）使用外力推动球铰支撑（2）或摩擦套（3）沿轴向移动，以减少新型抗侧滚扭杆系统安装在车体与构架间的累计公差造成的横向间隙，移动的位移小于步骤（一）计算出的累计公差。

8.根据权利要求7所述的新型抗侧滚扭杆系统的定位安装方法，其特征在于步骤（三）将摩擦套（3）与扭杆（1）间隙配合是指：先在定位轴肩（31）端部的底面加工出10°~45°的倒角，然后摩擦套（3）的一端对准扭杆（1）将摩擦套（3）套在扭杆（1）上。

9.根据权利要求8所述的新型抗侧滚扭杆系统的定位安装方法，其特征在于将所述的摩擦套（3）套在扭杆（1）上之前，在所述的扭杆（1）上通过热套的方式套上保护轴套（12），所述的摩擦套（3）与保护轴套（12）间隙配合将摩擦套（3）套在扭杆（1）上。

10.根据权利要求9的所述的新型抗侧滚扭杆系统的定位安装方法，其特征在于当摩擦套（3）一端的定位轴肩（31）与保护轴套（12）上的限位止挡（11）相抵靠时，步聚（五）具体是指：首先使用外力推动球铰支撑（2）沿摩擦套（3）伸出的一侧移动，移动的位移小于步骤（一）计算出的累计公差，然后将移位后的球铰支撑（2）固定。