CN106080645A - 一种轴箱定位装置及其转向架 - Google Patents

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颜志军
高升辉
李小燕
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Abstract

本发明公开了一种轴箱定位装置，包括设置于轴箱顶部与构架之间的弹簧，还包括一端与轴箱铰接、另一端与构架连接的刚性板，所述刚性板与轴箱铰接后,可沿轮对转动方向旋转。本发明的轴箱定位装置，在车辆转弯的过程中，刚性板中的橡胶关节达到极限角度后，由刚性板上的齿形咬合处承受变形，从而大大增加转向架的横向刚度。在由刚性板提供更大的横向刚度过程中，轴箱顶部弹簧的横向刚度不变，也没有附加的垂向刚度，既可满足车辆运行舒适性的要求，也使得转向架具有更大的横向刚度。

Description

一种轴箱定位装置及其转向架
技术领域
本发明属于轨道车辆技术,具体涉及一种轴箱定位装置及其转向架。
背景技术
在轨道车辆转向架中，要求轴箱定位装置在满足安全性能的前提下，垂向刚度尽可能小以满足舒适性要求，同时要求横向刚度尽可能大以保证车辆在轨道上运行有足够的回复力。
现有的轨道车辆转向架轴箱定位装置一般有转臂轴箱定位装置、螺旋钢弹簧加单拉杆轴箱定位装置、锥形橡胶弹簧轴箱定位装置、人字橡胶弹簧轴箱定位装置等几种结构形式。
转臂轴箱定位装置为将转臂橡胶关节20压装在轴箱3内，连接构架1，螺旋钢弹簧19有轴箱顶置式和轴箱偏置式布置，垂向减振器21安装在构架1端部，连接构架1和轴箱3。
螺旋钢弹簧加单拉杆轴箱定位装置为轴箱拉杆22连接轴箱3和构架1,螺旋钢弹簧19相对轴箱3对称布置，垂向减振器21安装在构架1端部侧边，连接构架1和轴箱3。
转臂轴箱定位装置和螺旋钢弹簧加单拉杆轴箱定位装置的垂向刚度和横向刚度主要由螺旋钢弹簧提供。如果需要更大的横向刚度，一般需要通过改善螺旋刚弹簧的性能，比如增大尺寸或强度等来实现，但是如果通过上述手段使螺旋刚弹簧具有了更大的横向刚度，则相应的就会增加螺旋钢弹簧的垂向刚度，导致列车舒适性下降。
锥形弹簧轴箱定位装置为两个锥形橡胶弹簧17相对轴箱3两边上下布置。
人字橡胶弹簧轴箱定位装置为两个人字橡胶弹簧18相对轴箱3对称布置。
锥形橡胶弹簧轴箱定位装置和人字橡胶弹簧轴箱定位装置中的垂向刚度和横向刚度都是由橡胶弹簧提供。同样的，如果需要更大的横向刚度和纵向刚度，则会导致相应的附带增加了橡胶弹簧的垂向刚度，使列车的舒适性下降。
也就是说，要想在现有技术轴箱定位装置的基础上增大横向刚度，一般都会附带的增加垂向刚度，是以牺牲舒适性为代价的。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种既可以满足车辆运行舒适性的要求，又可以满足转向架具有较大横向刚度的轴箱定位装置。
本发明解决问题的技术方案是：一种轴箱定位装置，包括设置于轴箱顶部与构架之间的弹簧，还包括一端与轴箱铰接、另一端与构架连接的刚性板；
所述刚性板与轴箱铰接后,可沿轮对转动方向旋转。
所述刚性板与构架连接的那一端上表面设有由多个齿构成的第一齿形面，构架与刚性板装配的面设有由多个齿构成的第二齿形面；
所述第一齿形面与第二齿形面咬合。
上述方案中，刚性板与构架的装配面设计成齿形面，一是能够保证安装的牢固可靠。二是能够在车辆转弯的过程中，齿形面咬合处可以增大摩擦，齿和齿之间产生相互作用力，承受变形，从而大大增加转向架的横向刚度。
所述弹簧优选为螺旋刚弹簧。
具体的，所述轴箱上设有铰接座，铰接座上设有销孔；
刚性板与轴箱连接的那一端设有中空套筒，套筒内设有中空的橡胶关节；
套筒与铰接座的销孔对齐，通过拉杆销入套筒内的橡胶关节，将刚性板与铰接座连接；所述刚性板能以拉杆销为转轴，沿轮对转动方向旋转。
上述方案中，刚性板可以绕拉杆销转动，同时也可以在垂直于绕拉杆销转动的方向上发生微位移，微位移的范围就是橡胶关节的变形范围。
为降低磨耗，所述铰接座的销孔内安装有衬套，拉杆销依次穿过衬套和橡胶关节，将刚性板与铰接座连接。
进一步的，所述铰接座上设有防止拉杆销自身转动的限位销。
所述刚性板设有多个，分别与轴箱铰接。
优选的，所述刚性板设有两个，上下交错设置于轴箱两侧。
优选的，所述刚性板为板簧。
相应的，本发明还提供一种转向架，包括构架、轮对、以及安装在轮对车轴上的轴箱，尤其是，还包括上述方案所述的轴箱定位装置。
本发明的轴箱定位装置，其垂向刚度由弹簧提供，其它装置不提供附加的垂向刚度。横向刚度主要由弹簧和刚性板提供，在车辆转弯的过程中，刚性板中的橡胶关节达到极限角度后，由刚性板上的齿形咬合处承受变形，从而大大增加转向架的横向刚度。在由刚性板提供更大的横向刚度过程中，轴箱顶部弹簧的横向刚度不变，也没有附加的垂向刚度，既可满足车辆运行舒适性的要求，也使得转向架具有更大的横向刚度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为现有技术中转臂轴箱定位装置结构图。
图2为现有技术中螺旋钢弹簧加单拉杆轴箱定位装置结构图。
图3为现有技术中锥形橡胶弹簧轴箱定位装置结构图。
图4为现有技术中人字橡胶弹簧轴箱定位装置结构图。
图5为本发明轴箱定位装置结构图。
图6为图5中的局视图。
图7为本发明刚性板结构图。
图8为本发明刚性板与拉杆销装配图。
图9为本发明拉杆销和衬套结构图。
图中：1-构架，2-弹簧，3-轴箱，4-拉杆销，5-刚性板，6-安装板，7-紧固件，8-限位销，9-衬套，10-轮对，11-六角开槽螺母，12-橡胶关节，13-第一齿形面，14-第二齿形面，15-套筒,16-铰接座，17-锥形橡胶弹簧，18-人字橡胶弹簧，19-螺旋钢弹簧，20-转臂橡胶关节，21-垂向减振器，22-轴箱拉杆。
具体实施方式
如图5～9所示，一种轴箱定位装置，包括设置于轴箱3顶部与构架1之间的弹簧2，该弹簧2优选为螺旋钢弹簧。尤其是，还包括一端与轴箱3铰接、另一端与构架1连接的刚性板5。所述刚性板5优选为板簧。
所述轴箱3上设有铰接座16，铰接座16上设有销孔。铰接座16的销孔内安装有衬套9。
刚性板5与轴箱3连接的那一端设有中空套筒15，套筒15内压装有中空的橡胶关节12。
套筒15与铰接座16的销孔对齐，拉杆销4依次穿过衬套9和橡胶关节12，再用六角开槽螺母11将拉杆销4固定在轴箱3上，从而将刚性板5与铰接座16连接。优选的，铰接座16上设有防止拉杆销4自身转动的限位销8。
所述刚性板5能以拉杆销4为转轴，沿轮对10转动方向旋转。
所述刚性板5与构架1连接的那一端上表面设有由多个齿构成的第一齿形面13。构架1与刚性板5装配的面设有由多个齿构成的第二齿形面14。所述第一齿形面13与第二齿形面14咬合。通过紧固件7和安装板6将刚性板5与构架1夹紧。
所述刚性板5可以设多个，分别与轴箱3铰接。一种优选的方式中，所述刚性板5设有两个，上下交错设置于轴箱3两侧。
同时，本实施例还提供一种转向架，包括构架1、轮对10、以及安装在轮对10车轴上的轴箱3，尤其是，还包括上述方案所述的轴箱3定位装置。
在车辆转弯的过程中，刚性板5中的橡胶关节12达到极限角度后，刚性板5上的齿形咬合处开始承受变形，从而大大增加转向架的横向刚度。

Claims (9)

1.一种轴箱定位装置，包括设置于轴箱（3）顶部与构架（1）之间的弹簧（2），其特征在于：还包括一端与轴箱（3）铰接、另一端与构架（1）连接的刚性板（5）；
所述刚性板（5）与轴箱（3）铰接后,可沿轮对（10）转动方向旋转。
2.根据权利要求1所述的轴箱定位装置，其特征在于：所述刚性板（5）与构架（1）连接的那一端上表面设有由多个齿构成的第一齿形面（13），构架（1）与刚性板（5）装配的面设有由多个齿构成的第二齿形面（14）；
所述第一齿形面（13）与第二齿形面（14）咬合。
3.根据权利要求1所述的轴箱定位装置，其特征在于：所述轴箱（3）上设有铰接座（16），铰接座（16）上设有销孔；
刚性板（5）与轴箱（3）连接的那一端设有中空套筒（15），套筒（15）内设有中空的橡胶关节（12）；
套筒（15）与铰接座（16）的销孔对齐，通过拉杆销（4）插入套筒（15）内的橡胶关节（12），将刚性板（5）与铰接座（16）连接；所述刚性板（5）能以拉杆销（4）为转轴，沿轮对（10）转动方向旋转。
4.根据权利要求3所述的轴箱定位装置，其特征在于：所述铰接座（16）的销孔内安装有衬套（9），拉杆销（4）依次穿过衬套（9）和橡胶关节（12），将刚性板（5）与铰接座（16）连接。
5.根据权利要求3所述的轴箱定位装置，其特征在于：所述铰接座（16）上设有防止拉杆销（4）自身转动的限位销（8）。
6.根据权利要求1～5任一项所述的轴箱定位装置，其特征在于：所述刚性板（5）设有多个，分别与轴箱（3）铰接。
7.根据权利要求6所述的轴箱定位装置，其特征在于：所述刚性板（5）设有两个，上下交错设置于轴箱（3）两侧。
8.根据权利要求1所述的轴箱定位装置，其特征在于：所述刚性板（5）为板簧。
9.一种转向架，包括构架（1）、轮对（10）、以及安装在轮对（10）车轴上的轴箱（3），其特征在于：还包括上述权利要求1～8任一项所述的轴箱（3）定位装置。
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