CN105346552B - 一种重载机车转向架构架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重载机车转向架构架。所述构架包括由两根侧梁、一根横梁、一根前端梁和一根后端梁构成的“日”字型架体；所述侧梁上设有轴箱拉杆座、一系弹簧安装座、一系垂向止档座、一系垂向减震器安装座、二系垂向减震器安装座和摇头止档座，所述侧梁与横梁连接处设有二系弹簧安装座，所述横梁上设有横向止档安装座、电机安装座和牵引座，所述前端梁和后端梁上均设有排石器安装座、端部横向油压减震器安装座和点头止档座；所述侧梁与所述前端梁和后端梁的连接处均设有轮盘制动装置安装座；所述轴箱拉杆座与踏面清扫器座为一体化结构。本发明轴重达到33t，满足结构强度和刚度要求，同时结构简单、通用性强、性能可靠。

Description

一种重载机车转向架构架

技术领域

本发明涉及机车转向架的技术领域，尤其涉及一种重载机车转向架构架。

背景技术

目前，国家正在大力发展重载铁路。为适应重载铁路的需要，需要配套开发重载机车。在现有机车中，包括中国专利CN200910258656.2公开的重载转向架在内的转向架轴重大多在25t以下，难以适应重载铁路的进一步发展，由此，亟待开发一种轴重承载更高的转向架构架。

发明内容

本发明旨在提供一种重载机车转向架构架，该构架一方面满足机车重载运输的要求，轴重达到33t，满足结构强度和刚度要求；另一方面具有结构简单、通用性强、性能可靠的特点。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种重载机车转向架构架，包括由两根侧梁、一根横梁、一根前端梁和一根后端梁构成的“日”字型架体；其结构特点是，所述侧梁上设有轴箱拉杆座、一系弹簧安装座、一系垂向止档座、一系垂向减震器安装座、二系垂向减震器安装座、踏面清扫器座和摇头止档座，所述侧梁与横梁连接处设有二系弹簧安装座，所述横梁上设有横向止档安装座、电机安装座和牵引座，所述前端梁和后端梁上均设有排石器安装座、端部横向油压减震器安装座和点头止档座；所述侧梁与所述前端梁和后端梁的连接处均设有轮盘制动装置安装座；所述轴箱拉杆座与踏面清扫器座为一体化结构。

因为在转向架沿轮对的纵向方向上，同时要布置轮盘制动装置、踏面清扫装置以及轮缘润滑装置等，且各装置的主体都要沿车轮的径向方向，使得各装置的安装座布置受到空间限制。所述构架侧梁轴箱拉杆座，通过对轴箱拉杆座与踏面清扫器座的一体化设计，减小了安装座的空间，并能保证踏面清扫装置指向车轮的径向方向，起到踏面清扫的作用。

以下为本发明的进一步改进的技术方案：

所述轮盘制动装置安装座由位于所述前端梁和后端梁的下盖板上的制动器吊座、所述侧梁的制动座组件和所述前端梁或后端梁的制动座组件三部分构成。由此，所述“日”字形构架的四个角上，设有轮盘制动装置安装座。轮盘制动装置安装座由前端梁（后端梁）下盖板上的制动器吊座、侧梁的制动座组件和前端梁（后端梁）上的制动座组件三部分组成。制动器安装座结构可靠，充分利用了构架“日”字型的结构特点。

所述前端梁和后端梁上均设有纵向防碰撞结构，可以防止转向架及其管路在车间移动时受到损坏，起到保护作用。

所述前端梁和后端梁的下盖板上开有安装孔，在前端梁和后端梁的下盖板上装有脚蹬支座，所述纵向防碰撞结构上开有安装孔；所述下盖板上的安装孔、脚蹬支座和纵向防碰撞结构的安装孔共同构成砂箱安装接口。由此，可以实现在所述构架上不单独设置砂箱安装座，砂箱安装接口由脚蹬支座、纵向防碰撞结构和前端梁（后端梁）下盖板上的三组腰型孔组成，结构简单。

进一步地，所述下盖板上的安装孔为纵向腰形孔，采用腰形孔可以避免砂箱安装时过约束。

所述侧梁为由侧板、上盖板和下盖板构成的箱型结构，所述上盖板和下盖板均为折弯件，且上盖板和下盖板的中部具有下凹空间。由此，所述构架侧梁的中间上盖板和中间下盖板都由压型件（折弯件）组成，中间上盖板中部向下凹以便有较大的空间安装二系弹簧，中间下盖板向下凹可以保证整个侧梁中部具有足够的强度和刚度。

所述侧梁的上盖板的一侧开有可直接安装止挡块的安装孔，形成二系垂向止档安装座。由此，直接在侧梁上盖板的安装孔上直接安装二系垂向止档块，起到垂向止档作用。

由于转向架轴重很大、垂向受载很大，一系弹簧由内、外两圈弹簧组成。所述一系弹簧安装座包括一系弹簧安装圆板和两个套装布置的导筒；其中内筒形成一系弹簧的内圈弹簧的安装空间，内筒与外筒之间的间隙形成一系弹簧的外圈弹簧的安装空间。由此，两个导筒可以保证内外弹簧之间具有一定的间隔，防止内、外弹簧在受到横向载荷时互相磕碰，并可以保证内、外弹簧的安装精度。

所述内筒与外筒同轴布置。

所述构架只有牵引座和轴箱拉杆座为锻件结构，其余结构都由板料加工而成，具有结构简单、易加工的显著特点。

所述构架由于结构设计合理，构架整体应力水平较低，构架焊接完后无需进行去应力退火处理，缩短了产品的制造时间，降低了能耗。

所述构架设计轴重达到33t，满足机车重载运输的要求。

在机车领域，机车轴重为33t时（相对之前轴重为25t，或者更小），一方面，机车惯性增大很多，为了保证机车及转向架的运营安全，转向架上除需要布置制动器之外，还需要同时布置更多的设备，如排石器，踏面清扫器和撒砂装置（需有砂箱），以保证机车具有更高的安全性能，而制动器、排石器和踏面清扫器都需布置在沿转向架车轮的方向上，同时，在车轮的外侧，还需布置轴箱装置及轴箱拉杆和砂箱等，导致转向架上设备布置空间受到限制，对构架而言，各设备安装座结构更是无法简单的布置，通过对轴箱拉杆座与踏面清扫器座的一体化设计，通过对“日”字型构架结构的巧妙利用而布置的轮盘制动装置安装座，通过不单独设置砂箱安装座而充分利用由脚蹬支座、纵向防碰撞结构和前端梁（后端梁）下盖板上的三组腰型孔组成砂箱安装接口，顺利地解决了构架上各安装座无法布置的问题；另一方面，由于载重增加，转向架一系弹簧承载增加，由于受到车辆限界的限制，机车地板面高度不能增加，一系弹簧又同时受到上部构架和下部轴箱结构的限制，一系弹簧结构需由单个弹簧变成弹簧组，因此在构架设计时，考虑将一系弹簧安装座由1个一系弹簧安装圆板和2个同心的导筒组成，两个同心的导筒——内筒和外筒可以保证内外弹簧之间具有一定的间隔，防止内、外弹簧在受到横向载荷时互相磕碰，并可以保证内、外弹簧的安装精度，保证了机车的运营安全。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的构架具有结构简单、通用性强、性能可靠的特点；轴重达到33t，满足机车重载运输的要求，具体而言：

（1）独特的一系弹簧安装座

一系弹簧安装座由一系弹簧安装圆板、两个同心的导筒组成。由于转向架轴重很大、垂向受载很大，一系弹簧由内、外两圈弹簧组成。两个同心的导筒可以保证内外弹簧之间具有一定的间隔，防止内、外弹簧在受到横向载荷时互相磕碰，并可以保证内、外弹簧的安装精度。

（2）一体化的轴箱拉杆座与踏面清扫器座结构

在转向架中沿轮对的纵向方向上，同时要布置制动装置、踏面清扫装置以及轮缘润滑装置等，且各装置的主体都要沿车轮的径向方向，使得各装置的安装座布置受到空间限制，通过对轴箱拉杆座与踏面清扫器座的一体化的设计，减小了安装座的空间，并能保证踏面清扫装置指向车轮的径向方向，起到踏面清扫的作用。

（3）独特的轮盘制动装置安装座

在“日”字形构架的四个角上，设有轮盘制动装置安装座。轮盘制动装置安装座由前端梁（后端梁）下盖板上的制动器吊座，侧梁、前端梁（后端梁）上的制动座组件三部分组成。制动器安装座充分利用了构架“日”字型的结构特点。

（4）简单的二系垂向止档安装座

在二系弹簧安装座附近，侧梁中间上盖板的一侧，开有两个小孔，形成二系垂向止档安装座，直接安装二系垂向止档块，起到垂向止档作用。

（5）具有保护作用的纵向防碰撞结构。

在构架端部设有纵向防碰撞结构，可以防止转向架及其管路在车间移动时受到损坏，起到保护作用。

（6）独特的砂箱安装接口

构架没有单独设置砂箱安装座，砂箱安装接口由脚蹬支座、纵向防碰撞结构和前端梁（后端梁）下盖板上的三组腰型孔组成，结构简单，采用腰形孔可以避免砂箱安装时过约束。

（7）整个构架只有牵引座和轴箱拉杆座为锻件结构，其余结构都由板料加工而成，具有结构简单、易加工的显著特点。

（8）由于结构设计合理，构架整体应力水平较低，构架焊接完后无需进行去应力退火处理，缩短了产品的制造时间，降低了能耗。

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为本发明转向架构架结构三维图；

图2为本发明转向架构架侧梁及其上的各型安装座结构三维图；

图3为本发明转向架构架侧梁轴箱拉杆座与踏面清扫器座一体化结构三维图；

图4为本发明转向架构架一系弹簧安装座结构三维图；

图5为本发明转向架构架二系垂向止档安装座结构三维图；

图6为本发明转向架构架横梁及其上的各型安装座结构三维图；

图7为本发明转向架构架前端梁及其上的各型安装座结构三维图；

图8为本发明转向架构架后端梁及其上的各型安装座结构三维图；

图9为本发明转向架构架轮盘制动装置安装座及砂箱安装接口三维图。

图中：1、侧梁，2、横梁，3、前端梁，4后端梁，5、二系弹簧安装座，6、轮盘制动装置安装座，7、轴箱拉杆座，8、一系弹簧安装座，9、一系垂向止档座，10、一系垂向减震器安装座，11、二系垂向减震器安装座，12、摇头止档座，13、二系垂向止档安装座，14、横向止档安装座，15、电机安装座，16、牵引座，17，排石器安装座，18、纵向防碰撞结构，19、端部横向油压减震器安装座，20、点头止档座，21、砂箱安装接口，22、脚蹬支座。

具体实施方式

一种重载机车转向架构架，如图1所示，本发明采用了“日”字型结构，包括两个侧梁1、一个横梁2、一个前端梁3、一个后端梁4以及二系弹簧安装座5和轮盘制动装置安装座6等。

如图2所示，构架侧梁1为箱型结构，侧梁中间上盖板和中间下盖板都由压型件（折弯件）组成，中间上盖板中部向下凹以便有较大的空间安装二系弹簧，中间下盖板向下凹可以保证整个侧梁中部具有足够的强度和刚度。侧梁上部设有摇头止档座12，下部设有轴箱拉杆座7，一系弹簧安装座8，一系垂向止档座9，外侧设有一系垂向减震器安装座10、二系垂向减震器安装座11等。如图3所示，通过对轴箱拉杆座7与踏面清扫器座72的一体化设计，减小了安装座的空间，并能保证踏面清扫装置指向车轮的径向方向。

如图4所示，一系弹簧安装座8由一系弹簧安装圆板81、两个同心的导筒82、83组成，两个同心的导筒——内筒83和外筒82可以保证内外弹簧之间具有一定的间隔，防止内、外弹簧在受到横向载荷时互相磕碰，并可以保证内、外弹簧的安装精度。侧梁中间上盖板的一侧，开有两个小孔，如图5所示，形成二系垂向止档安装座13，直接安装二系垂向止档块，起到垂向止档作用。如图6所示，构架横梁2上设有横向止档安装座14、电机安装座15和牵引座16等。

如图7所示，构架前端梁3上设有排石器安装座17、纵向防碰撞结构18、端部横向油压减震器安装座19和点头止档座20等。如图8所示，构架后端梁4上设有排石器安装座17、纵向防碰撞结构18、端部横向油压减震器安装座19和点头止档座20等。构架端部（前端梁3、后端梁4）纵向防碰撞结构18，可以防止转向架及其管路在车间移动时受到损坏，起到保护作用。

在构架的四个角上，设有轮盘制动装置安装座6。轮盘制动装置安装座由前端梁（后端梁）下盖板上的制动器吊座61，侧梁、前端梁（后端梁）上的制动座组件62、63三部分组成。制动器安装座6结构可靠，充分利用了构架“日”字型的结构特点。构架没有单独设置砂箱安装座，砂箱安装接口21由脚蹬支座22、纵向防碰撞结构18和前端梁3（后端梁）下盖板上的三组腰型孔组成，结构简单，如图9所示，采用腰形孔可以避免砂箱安装时过约束。

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 (6)

1.一种重载机车转向架构架，包括由两根侧梁（1）、一根横梁（2）、一根前端梁（3）和一根后端梁（4）构成的“日”字型架体；其特征在于，所述侧梁（1）上设有轴箱拉杆座（7）、一系弹簧安装座（8）、一系垂向止档座（9）、一系垂向减震器安装座（10）、二系垂向减震器安装座（11）、踏面清扫器座（72）和摇头止档座（12），所述侧梁（1）与横梁（2）连接处设有二系弹簧安装座（5），所述横梁（2）上设有横向止档安装座（14）、电机安装座（15）和牵引座（16），所述前端梁（3）和后端梁（4）上均设有排石器安装座（17）、端部横向油压减震器安装座（19）和点头止档座（20）；所述侧梁（1）与所述前端梁（3）和后端梁（4）的连接处均设有轮盘制动装置安装座（6）；所述轴箱拉杆座（7）与踏面清扫器座（72）为一体化结构；

所述前端梁（3）和后端梁（4）上均设有纵向防碰撞结构（18）；所述前端梁（3）和后端梁（4）的下盖板上开有安装孔，在前端梁（3）和后端梁（4）的下盖板上装有脚蹬支座（22），所述纵向防碰撞结构（18）上开有安装孔；所述下盖板上的安装孔、脚蹬支座（22）和纵向防碰撞结构（18）的安装孔共同构成砂箱安装接口（21）；

所述一系弹簧安装座（8）包括一系弹簧安装圆板（81）和两个套装布置的导筒（82,83）；其中内筒（83）形成一系弹簧的内圈弹簧的安装空间，内筒（83）与外筒（82）之间的间隙形成一系弹簧的外圈弹簧的安装空间。

2.根据权利要求1所述的重载机车转向架构架，其特征在于，所述轮盘制动装置安装座由位于所述前端梁（3）和后端梁（4）的下盖板上的制动器吊座（61）、所述侧梁（1）的制动座组件（62）和所述前端梁（3）或后端梁（4）的制动座组件（63）三部分构成。

3.根据权利要求1所述的重载机车转向架构架，其特征在于，所述下盖板上的安装孔为纵向腰形孔。

4.根据权利要求1所述的重载机车转向架构架，其特征在于，所述侧梁（1）为由侧板、上盖板和下盖板构成的箱型结构，所述上盖板和下盖板均为折弯件，且上盖板和下盖板的中部具有下凹空间。

5.根据权利要求1所述的重载机车转向架构架，其特征在于，所述侧梁（1）的上盖板的一侧开有可直接安装止挡块的安装孔，形成二系垂向止档安装座（13）。

6.根据权利要求1所述的重载机车转向架构架，其特征在于，所述内筒（83）与外筒（82）同轴布置。