CN107351861B - 复合型二系悬挂装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合型二系悬挂装置，包括：车体限位连接板、转向架限位连接板、两个圆柱弹簧、空气弹簧；车体限位连接板的中心设有第一空气弹簧安装座，在第一空气弹簧安装座两侧对称设有两个第一圆柱弹簧安装座，车体限位连接板用于连接至车体；转向架限位连接板的中心设有第二空气弹簧安装座，在第二空气弹簧安装座两侧对称设有两个第二圆柱弹簧安装座，转向架限位连接板用于连接至转向架；两个圆柱弹簧设置于两个第一圆柱弹簧安装座和两个第二圆柱弹簧安装座之间；空气弹簧设置于所述第一空气弹簧安装座和第二空气弹簧安装座之间。保证车体在较差轨道条件下，可以承受较大纵向和横向载荷，提高车体自由度和适应性。

Description

复合型二系悬挂装置
技术领域
本发明涉及车辆悬挂装置领域，具体涉及一种复合型二系悬挂装置。
背景技术
随着高速轨道车辆的发展，机车的横向平稳性是高速运行的主要障碍。为了改善机车横向平稳性，应在车体与转向架之间设置横向弹性连接装置，或称横动装置，使车体相对转向架能够弹性横动。一系悬挂是转向架构架与车轴之间的悬挂装置，一系悬挂传递垂向、纵向及横向三个方向的作用力。要恰当选择一系悬挂三个方向(垂向、纵向、横向)的刚度，机车才能具有良好的动力学性能。
二系悬挂是转向架构架与车体之间的悬挂装置，其可传递垂向力、纵向力和横向力。静态时转向架依靠一系悬挂不能保持稳定，必须通过旁承的数量配合来满足稳定要求，二系悬挂就具有保证静态时转向架稳定的作用。现有的二系悬挂装置结构复杂，在较差轨道路况条件下，车体承受纵向和横向载荷的能力适应性差。
目前的二系悬挂装置常常采用橡胶堆。橡胶堆是由多层橡胶层和钢板交替叠放经模压硫化而制得的减震橡胶制品。橡胶堆旁承的垂向刚度大，静挠度较小，因此只适用于速度不高的货运机车，利用橡胶堆的剪切变形起横动装置的作用。橡胶堆的剪切变形还可使转向架通过曲线时相对车体回转。橡胶堆的剪切刚度较小，因此转向架相对车体的横动和回转都比较灵活，但由于橡胶堆不是纯弹性体，而是属于一种比较粘的弹性材料，所以其力学特性就比较复杂；橡胶堆与钢簧相比，其耐高温、耐低温、耐油性都比较差，所以要根据实际情况来进行选择。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合型二系悬挂装置，在较差的轨道条件下，能够承受极大纵向载荷和横向载荷，可靠性高、结构紧凑，保证车体的自由度和适应性。
为了实现上述目的，本发明提出复合型二系悬挂装置，包括：
车体限位连接板，所述车体限位连接板的中心设有第一空气弹簧安装座，在所述第一空气弹簧安装座两侧对称设有两个第一圆柱弹簧安装座，所述车体限位连接板用于连接至车体；
转向架限位连接板，所述转向架限位连接板的中心设有第二空气弹簧安装座，在所述第二空气弹簧安装座两侧对称设有两个第二圆柱弹簧安装座，所述转向架限位连接板用于连接至转向架；
两个圆柱弹簧，所述两个圆柱弹簧设置于两个第一圆柱弹簧安装座和两个第二圆柱弹簧安装座之间；
空气弹簧，所述空气弹簧设置于所述第一空气弹簧安装座和第二空气弹簧安装座之间。
优选地，所述空气弹簧是密闭式空气弹簧。
优选地，所述第一空气弹簧安装座和第二空气弹簧安装座的截面均为凹字型。
优选地，所述第一圆柱弹簧安装座和第二圆柱弹簧安装座均为环形。
优选地，所述第一圆柱弹簧安装座的上表面设有第一限位凸台，下表面设有第二限位凸台。
优选地，所述第二圆柱弹簧安装座的上表面设有限位凸台。
优选地，所述第二圆柱弹簧安装座通过销轴固定于所述转向架限位连接板上。
优选地，所述圆柱弹簧为内外两级并联弹簧。
优选地，所述车体底部设有凹槽，所述车体限位连接板通过所述第一限位凸台与所述凹槽的配合定位连接至所述车体。
优选地，所述转向架上部设有与所述销轴的头部形状相配合的限位凹槽，所述销轴的头部嵌入所述限位凹槽中从而将所述转向架限位连接板定位连接至所述转向架。
本发明提供的复合型二系悬挂装置的车体限位连接板与车体采用限位凸台与车体下部凹槽配合定位连接，转向架限位连接板与转向架通过销轴头与转向架限位凹槽配合定位连接连接。车体限位连接板和转向架限位连接板之间设置空气弹簧和两侧圆柱弹簧，保证车体在较差轨道条件下，可以承受较大纵向和横向载荷，提高车体的自由度和适应性。本发明的复合型二系悬挂装置能够满足160kmh-20T轴重的使用要求。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。其中，在示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。
图1示出了本发明一个实施例中的复合型二系悬挂装置结构示意图。
图2示出了本发明一个实施例中的车体限位连接板主视图。
图3示出了本发明一个实施例中的车体限位连接板剖视图。
图4示出了本发明一个实施例中的转向架限位连接板主视图。
图5示出了本发明一个实施例中的转向架限位连接板剖视图。
图6示出了本发明一个实施例中的车体限位连接板与车体连接示意图。
图7示出了本发明一个实施例中的转向架限位连接板与转向架连接示意图。
附图标记说明：
1、车体限位连接板；2、转向架限位连接板；3、空气弹簧；4、圆柱弹簧；5、第一空气弹簧安装座；6、第一圆柱弹簧安装座；7、第二空气弹簧安装座；8、第二圆柱弹簧安装座；9、销轴；10、第一限位凸台；11，第二限位凸台；12、限位凸台；13、转向架；14、车体。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施例。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明，而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明的实施例提供一种复合型二系悬挂装置，包括：
车体限位连接板，车体限位连接板的中心设有第一空气弹簧安装座，在第一空气弹簧安装座两侧对称设有两个第一圆柱弹簧安装座，车体限位连接板用于连接至车体；转向架限位连接板，转向架限位连接板的中心设有第二空气弹簧安装座，在第二空气弹簧安装座两侧对称设有两个第二圆柱弹簧安装座，转向架限位连接板用于连接至转向架；两个圆柱弹簧，两个圆柱弹簧设置于两个第一圆柱弹簧安装座和两个第二圆柱弹簧安装座之间；空气弹簧，空气弹簧设置于第一空气弹簧安装座和第二空气弹簧安装座之间。
车体限位连接板和转向架限位连接板可采用大应变弹性钢板制造，车体限位连接板与车体连接，转向架限位连接板与转向架连接。车体限位连接板和转向架限位连接板之间通过弹簧安装座和圆柱弹簧安装座固定设置空气弹簧和一对圆柱弹簧，保证车体在较差轨道条件下，也能承受极大的横向及纵向载荷，大幅提高车体适应性和自由度。经过试验验证，本发明实施例的复合型二系悬挂装置能够满足160kmh-20T轴重的使用要求。
作为优选方案，空气弹簧是密闭式空气弹簧，能够承受极大纵向载荷，减少利用空气补偿装置来改变空气弹簧刚度过程中的气体泄漏现象。
作为优选方案，第一空气弹簧安装座和第二空气弹簧安装座的截面均为凹字型。空气弹簧的两端分别固定在第一空气弹簧安装座和第二空气弹簧安装座的凹槽里。
作为优选方案，第一圆柱弹簧安装座和第二圆柱弹簧安装座均为环形。
作为优选方案，第一弹圆柱簧安装座上表面设有第一限位凸台，下表面设有第二限位凸台。第一限位凸台用于车体限位连接板与车体连接，第二限位凸台与圆柱弹簧上端连接。
作为优选方案，第二圆柱弹簧安装座的上表面设有限位凸台，限位凸台与圆柱弹簧下端连接。
作为优选方案，第二圆柱弹簧安装座通过销轴固定于转向架限位连接板上。
作为优选方案，圆柱弹簧为内外两级并联弹簧。内外两级并联弹簧可增加悬挂装置的刚度，提高运行稳定性。
作为优选方案，车体底部设有凹槽，车体限位连接板通过第一限位凸台与凹槽配合定位连接至车体，可以保证车体在较差的轨道条件下的自由度。
作为优选方案，转向架上部设有与销轴的头部形状相配合的限位凹槽，销轴的头部嵌入限位凹槽中从而将转向架限位连接板定位连接至转向架，保证车辆运行过程中，转向架限位连接板相对于转向架三个维度的定位稳定性，承受较大横向和纵向位移情况下的载荷，保证转向架在较差轨道条下的行走性能。
实施例
图1示出了本发明一个实施例中的复合型二系悬挂装置结构示意图，图2示出了本发明一个实施例中的车体限位连接板主视图，图3示出了本发明一个实施例中的车体限位连接板剖视图，图4示出了本发明一个实施例中的转向架限位连接板主视图，图5示出了本发明一个实施例中的转向架限位连接板剖视图。
如图1至5所示，本发明的一种复合型二系悬挂装置，包括：
车体限位连接板1，车体限位连接板1的中心设有第一空气弹簧安装座5，在第一空气弹簧安装座5两侧对称设有两个第一圆柱弹簧安装座6，车体限位连接板1用于连接至车体14；转向架限位连接板2，转向架限位连接板2的中心设有第二空气弹簧安装座7，在第二空气弹簧安装座7两侧对称设有两个第二圆柱弹簧安装座8，转向架限位连接板2用于连接至转向架13；两个圆柱弹簧3，两个圆柱弹簧3设置于两个第一圆柱弹簧安装座5和两个第二圆柱弹簧安装座6之间；空气弹簧4，空气弹簧4设置于第一空气弹簧安装座5和第二空气弹簧安装座7之间。
空气弹簧4为密闭式空气弹簧，能够承受极大的纵向载荷。第一空气弹簧安装座5和第二空气弹簧安装座7的截面均为凹字型，空气弹簧4两端固定设置在第一空气弹簧安装座5和第二空气弹簧安装座7之间。减少由于空气补偿装置在改变空气弹簧5刚度的过程中的气体泄漏现象。
第一圆柱弹簧安装座6和第二圆柱弹簧安装座8均为环形，第一圆柱弹簧安装座6上表面设有突出的第一限位凸台10，下表面设有第二限位凸台11，第二圆柱弹簧安装座8的表面设有突出的限位凸台12，圆柱弹簧4安装于第二限位凸台11和限位凸台12上，圆柱弹簧3为内外两级刚度并联弹簧。第二圆柱弹簧安装座8通过销轴9固定于转向架限位连接板2上。
图6示出了本发明一个实施例中的车体限位连接板与车体连接示意图，图7示出了本发明一个实施例中的转向架限位连接板与转向架连接示意图。
如图6、图7所示，车体14底部设有凹槽，车体限位连接板1通过第一限位凸台10与凹槽配合定位连接至车体14，可以保证车体14在较差的轨道条件下的自由度；转向架13上部设有与销轴9的头部形状相配合的限位凹槽，销轴9的头部嵌入限位凹槽中从而将转向架限位连接板2定位连接至转向架13，保证车辆运行过程中，转向架限位连接板2相对于转向架13三个维度的定位稳定性，可承受较大横向和纵向位移情况下的载荷，保证在较差的轨道条件下转向架13的行走性能和车体14的自由度。
上述技术方案只是本发明的各种实施例，对于本领域内的技术人员而言，在本发明的原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施例的描述，因此前面的描述只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (5)

1.一种复合型二系悬挂装置，包括：
车体限位连接板，所述车体限位连接板的中心设有第一空气弹簧安装座，在所述第一空气弹簧安装座两侧对称设有两个第一圆柱弹簧安装座，所述车体限位连接板用于连接至车体；
转向架限位连接板，所述转向架限位连接板的中心设有第二空气弹簧安装座，在所述第二空气弹簧安装座两侧对称设有两个第二圆柱弹簧安装座，所述转向架限位连接板用于连接至转向架；
两个圆柱弹簧，所述两个圆柱弹簧设置于两个第一圆柱弹簧安装座和两个第二圆柱弹簧安装座之间；
空气弹簧，所述空气弹簧设置于所述第一空气弹簧安装座和第二空气弹簧安装座之间；
所述空气弹簧是密闭式空气弹簧；
所述第一圆柱弹簧安装座的上表面设有第一限位凸台，下表面设有第二限位凸台；
所述车体底部设有凹槽，所述车体限位连接板通过所述第一限位凸台与所述凹槽的配合定位连接至所述车体；
所述第二圆柱弹簧安装座通过销轴固定于所述转向架限位连接板上；
所述转向架上部设有与所述销轴的头部形状相配合的限位凹槽，所述销轴的头部嵌入所述限位凹槽中从而将所述转向架限位连接板定位连接至所述转向架。
2.根据权利要求1所述的复合型二系悬挂装置，其中，所述第一空气弹簧安装座和第二空气弹簧安装座的截面均为凹字型。
3.根据权利要求1所述的复合型二系悬挂装置，其中，所述第一圆柱弹簧安装座和第二圆柱弹簧安装座均为环形。
4.根据权利要求1所述的复合型二系悬挂装置，其中，所述第二圆柱弹簧安装座的上表面设有限位凸台。
5.根据权利要求1所述的复合型二系悬挂装置，其中，所述圆柱弹簧为内外两级并联弹簧。
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