CN107757648A - 准‑窄轨距转换的高速动车组非动力轮对轴箱装置 - Google Patents

准‑窄轨距转换的高速动车组非动力轮对轴箱装置 Download PDF

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崔红伟
徐芳
韩俊臣
李国栋
范军
周殿买
戴晓超
孔瑞晨
韩光旭
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Abstract

一种准‑窄轨距转换的高速动车组非动力轮对轴箱装置，在非动力车轴上安装一滑移机构，滑移机构用于变轨时带动车轮在非动力车轴上滑移，滑移机构和轴箱转臂梁之间设一锁紧定位销，用于变轨距前后对滑移机构锁紧固定，轴箱转臂梁底部安装一承载座，用于滑移机构滑动时对承载车辆，在非动力车轴两端设有轴向定位机构，用于实现车轴的轴向定位。本结构通过滑移机构在非动力车轴上滑动，使轮对内侧距可变，实现准‑窄轨距转换，从而解决了现有技术轮对内侧距固定，无法适应轨距变化，需要更换转向架的问题。

Description

准-窄轨距转换的高速动车组非动力轮对轴箱装置
技术领域
本发明涉及高速动车组轮对轴箱装置，尤其是涉及一种能够实现准-窄轨转换的高速动车组非动力轮对轴箱装置。
背景技术
由于世界各国采用的铁路轨距不同，在进行跨国联运过程中，国内的客运、货运铁道车辆由1435mm轨距线路运行至1000mm轨距线路时，需更换适应不同轨距要求的转向架。
传统的转向架非动力轮对轴箱装置，车轮通过过盈配合安装于车轴上，两者之间相对固定，因此轮对内侧距保持不变，仅能满足一种轨距的运行要求。在通过不同轨距线路时，需要停车回库更换适应新轨距的转向架后才能继续运营，造成人力、物力成本增加、耗时长，运营效率低等诸多问题。
发明内容
为了解决传统转向架轮对内侧距固定，无法实现准-窄轨距转换功能的问题，降低跨国联运时更换转向架造成的人力、物力成本，提高运营效率，本发明提供一种能实现准-窄轨距转换的高速动车组非动力轮对轴箱装置，实现高速动车组由1435mm轨距线路运行至1000mm轨距线路时可以不更换转向架直接通过。
为实现上述发明目的，本发明提供一种准-窄轨距转换的高速动车组非动力轮对轴箱装置，包括非动力车轴、车轮、轴装制动盘、轴箱转臂梁，其特征在于：在非动力车轴上安装一滑移机构，车轮与轴箱转臂梁分别套装固定在滑移机构上，滑移机构用于变轨时带动车轮在非动力车轴上滑移，运行时与非动力车轴配合传递扭矩，带动车轮旋转，滑移机构和轴箱转臂梁之间设一锁紧定位销，用于变轨距前后对滑移机构锁紧固定，轴箱转臂梁底部安装一承载座，用于滑移机构滑动时对承载车辆，在非动力车轴两端设有轴向定位机构，用于实现车轴的轴向定位。
所述的滑移机构包括轴箱体、轴箱轴承、轴箱后盖、滑移衬套、轴承、锁紧螺母，轴箱体连接轴箱后盖，轴箱轴承过盈配合连接滑移衬套，锁紧螺母安装在滑移衬套上，滑移衬套内孔安装轴承。
所述的轴承为滑动轴承。
所述的非动力车轴端部圆柱表面加工有外花键，滑移衬套内部圆柱表面加工有内花键，非动力车轴转动时，非动力车轴和滑移衬套通过花键啮合传递扭矩，使非动力车轴与滑移衬套、车轮实现同步旋转。
所述的轴箱体和轴箱转臂梁均为相对应的多边形截面，上面开有若干定位锁紧孔。
所述的轴向定位机构包括前盖、外压盖、定位件、轴端压板，前盖安装在轴箱组成上，外压盖安装在前盖上，轴端压板安装在非动力车轴上，定位件一端连接车轴，另一端通过前盖连接轴箱转臂梁。
所述的定位件为推力轴承、四点球轴承、弹性节点或橡胶弹簧。
本发明的积极效果是：本发明在非动力车轴上安装一滑移机构，车轮与轴箱转臂梁分别套装固定在滑移机构上，滑移机构和轴箱转臂梁之间设一锁紧定位销，在轨距变化时，锁紧定位销解锁，滑移机构在非动力车轴上滑动，使轮对内侧距可变，轨距变化完成再次固定时，锁紧定位销通过固定轴箱转臂梁与轴箱体的方式实现锁紧滑移衬套，限制其轴向滑动能力，同时，非动力车轴和滑移衬套通过花键啮合传递扭矩，使非动力车轴与车轮实现同步旋转正常运行，实现轮对内侧距固定在适应新轨距数值，从而解决了现有技术轮对内侧距固定，无法适应轨距变化，需要更换转向架的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构分解图；
图3是本发明滑移机构的结构示意图；
图4是滑移机构中滑移衬套与非动力车轴传递扭矩部位的局部剖视图；
图5是本发明轴向定位机构的结构示意图；
图6是本发明承载座结构示意图；
图7是本发明变轨距原理图。
具体实施方式
参照图1、图2，本发明具体实施方式包括非动力车轴1、车轮2、轴装制动盘3、承载座4、滑移机构5、轴箱转臂梁6、锁紧定位销7、轮装制动盘8、轴向定位机构9，轮装制动盘8通过紧固件连接车轮2，滑移机构5安装在非动力车轴1上，通过锁紧定位销7进行轴向固定。车轮2与轴箱转臂梁6分别套装固定在滑移机构5上，滑移机构5用于变轨时带动车轮2在非动力车轴1上滑移，运行时与非动力车轴配合传递扭矩，带动车轮旋转，锁紧定位销7设在滑移机构5和轴箱转臂梁6之间，即将变轨距时，锁紧定位销7对滑移机构解锁，滑移机构脱离锁紧定位销的限制，滑移到窄轨距，滑移过来之后，锁紧定位销7又将滑移机构5与轴箱转臂梁6固定，承载座4安装在轴箱转臂梁底部，当车辆通过地面变轨装置时，承载座与地面变轨装置接触，车辆载荷通过轴箱转臂梁-承载座-地面变轨装置的传递顺序，传递至地面，滑动界面的正压力仅为车轮和滑移机构的自重，从而减小了滑动摩擦力，使变轨过程顺利实现。由于滑移机构5与非动力车轴1、轴箱转臂梁6之间均为间隙配合，可以相对滑动，非动力车轴失去轴向定位，因此，在非动力车轴1两端安装轴向定位装置9，连接非动力车轴1和轴箱转臂梁6实现非动力车轴的轴向定位。
参照图3，滑移机构与非动力车轴之间需要相对滑动，但由于正压力较大，金属件间的摩擦系数亦较大，造成摩擦力极大，滑移困难，因此，本发明开发了一种通过滑动轴承传递滑动摩擦力的方式，实现滑移机构与非动力车轴之间的低摩擦滑动，从而减小滑动界面的摩擦力，同时降低滑移过程中的磨耗损伤以及微动磨损，提高使用寿命，降低维护难度及维护成本。
所述的滑移机构包括轴箱体501、轴箱轴承502、防尘挡圈503、轴箱后盖504、滑移衬套505、滑动轴承506、锁紧螺母507，轴箱体501通过紧固件连接轴箱后盖504，车轮2、防尘挡圈503及轴箱轴承502通过过盈配合连接滑移衬套505，锁紧螺母507通过螺纹连接安装在滑移衬套上，滑移衬套内孔安装滑动轴承506。轴箱体501、防尘挡圈503、轴箱后盖504以及锁紧螺母507共同压紧轴箱轴承502。
在轨距变化时，锁紧定位销解锁，滑移衬套可以在非动力车轴上滑动，由于车轮、防尘挡圈及轴箱轴承通过过盈配合连接滑移衬套，所以，车轮在非动力车轴上滑移，由标准轨滑向窄轨，轨距变化完成时，锁紧定位销再次锁紧滑移衬套，限制其轴向滑动能力，实现轮对内侧距固定在适应新轨距数值运行。
一般的轴箱体都为圆柱体，在车轴转动的惯性作用下，由于轴箱体未被固定，轴箱体可能发生周向转动。为防止轴箱体的周向转动，本发明设计轴箱体为八边形截面，实现了轴箱体在轴箱转臂梁内腔沿轴向滑动，同时通过八边形截面结构的平面配合，实现周向定位。轴箱体和轴箱转臂梁上面均开有多个定位孔，通过锁紧定位销，实现对滑移前后的锁紧。
参照图4，本发明的滑移机构与非动力车轴1为间隙配合，可以相对滑动，失去了传递扭矩的作用。因此，通过在非动力车轴1端部圆柱表面加工外花键，滑移衬套505内部圆柱表面加工内花键，非动力车轴转动时，通过花键啮合传递扭矩，使非动力车轴与滑移衬套、车轮实现同步旋转，且花键在变轨过程中，可以相对滑动。
参照图5，所述的轴向定位机构包括前盖901、外压盖902、定位件903、轴端压板904，连接法兰905，前盖901通过紧固件安装在轴箱转臂梁上，外压盖902通过紧固件安装在前盖901上，轴端压板904通过紧固件安装在连接法兰905上，连接法兰905通过紧固件非动力车轴上，定位件903过盈配合安装在连接法兰905上。定位件选择推力轴承、四点球轴承、弹性节点或橡胶弹簧均可，前盖、外压盖、轴端压板以及非动力车轴共同压紧定位件903。定位件一端连接车轴，另一端通过前盖901连接轴箱转臂梁，从而将非动力车轴与轴箱转臂梁通过定位件直接连接起来，实现车轴轴向定位。
参照图6，承载座上面通过紧固件与轴箱转臂梁6底部卡槽连接，当车辆通过地面变轨装置时，滑移机构滑动，承载座与地面变轨装置接触，承载着车辆载荷，滑动界面的正压力仅为车轮和滑移机构的自重，从而减小了滑动摩擦力，使变轨过程顺利实现。
参照图7，左边为标准轨上运行的非动力轮对轴箱装置结构状态，当车辆通过地面变轨装置前，拆下锁紧定位销。变轨完成运动到右边窄轨状态后，插入锁紧定位销，实现内侧距固定。

Claims (7)

1.一种准-窄轨距转换的高速动车组非动力轮对轴箱装置，包括非动力车轴、车轮、轴装制动盘、轴箱转臂梁，其特征在于：在非动力车轴上安装一滑移机构，车轮与轴箱转臂梁分别套装固定在滑移机构上，滑移机构用于变轨时带动车轮在非动力车轴上滑移，运行时与非动力车轴配合传递扭矩，带动车轮旋转，滑移机构和轴箱转臂梁之间设一锁紧定位销，用于变轨距前后对滑移机构锁紧固定，轴箱转臂梁底部安装一承载座，用于滑移机构滑动时对承载车辆，在非动力车轴两端设有轴向定位机构，用于实现车轴的轴向定位。
2.根据权利要求1所述的准-窄轨距转换的高速动车组非动力轮对轴箱装置，其特征在于：所述的滑移机构包括轴箱体、轴箱轴承、轴箱后盖、滑移衬套、轴承、锁紧螺母，轴箱体连接轴箱后盖，轴箱轴承过盈配合连接滑移衬套，锁紧螺母安装在滑移衬套上，滑移衬套内孔安装轴承。
3.根据权利要求2所述的准-窄轨距转换的高速动车组非动力轮对轴箱装置，其特征在于：所述的轴承为滑动轴承。
4.根据权利要求1所述的准-窄轨距转换的高速动车组非动力轮对轴箱装置，其特征在于：所述的非动力车轴端部圆柱表面加工有外花键，滑移衬套内部圆柱表面加工有内花键，非动力车轴转动时，非动力车轴和滑移衬套通过花键啮合传递扭矩，使非动力车轴与滑移衬套、车轮实现同步旋转。
5.根据权利要求1所述的准-窄轨距转换的高速动车组非动力轮对轴箱装置，其特征在于：所述的轴箱体和轴箱转臂梁均为相对应的多边形截面，上面开有若干定位锁紧孔。
6.根据权利要求1所述的准-窄轨距转换的高速动车组非动力轮对轴箱装置，其特征在于：所述的轴向定位机构包括前盖、外压盖、定位件、轴端压板，前盖安装在轴箱组成上，外压盖安装在前盖上，轴端压板安装在非动力车轴上，定位件一端连接车轴，另一端通过前盖连接轴箱转臂梁。
7.根据权利要求6所述的准-窄轨距转换的高速动车组非动力轮对轴箱装置，其特征在于：所述的定位件为推力轴承、四点球轴承、弹性节点或橡胶弹簧。
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