CN108372867B - 一种径向转向架迫导向机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种径向转向架迫导向机构，属于机车车辆结构设计技术领域。转向架横梁的两端均设有导向机构的吊座，吊座底部设有水平端朝向外侧的“L”形水平悬臂，其水平端与纵向钢管的外壁固定，纵梁下方的空气支管路的中部分别与设有电磁三通阀一的空气支管路一和设有电磁三通阀二的空气支管路二的一端相连，空气支管路一和空气支管路二的另一端通过三通阀与空气主管路连接，空气主管路通过电磁两通阀与气缸相连；纵向钢管的两端均设有导筒，空气支管路的端部与气囊连接；气囊位于一端开口的导筒的内部，导筒开口一端设有与其外壁间隙配的压筒，压筒的封闭端部设有橡胶垫，导筒和压筒外表面四周设有弹簧；主要用于径向转向架迫导向。
Description
技术领域
本发明涉及机车车辆结构设计技术领域。
背景技术
转向架是机车车辆的重要部件，转向架的各种参数也直接决定了车辆的稳定性和车辆的乘坐舒适性，车辆的动力学性能主要取决于转向架的悬挂参数，其主要包括曲线通过性能和直线上的横向稳定性，但二者对转向架悬挂参数的要求通常是相互矛盾的，普通转向架钢轨和轮缘磨耗加剧，限制列车曲线通过速度，增加机车动力消耗，线路和机车车辆的维修量增加，影响行车安全，轮轨间横向作用力大，不适于重载和高速发展。径向转向架的出现有效地解决了这一矛盾，其既能保证转向架曲线通过性能的要求，又能改善横向稳定性；采用径向转向架，列车在通过曲线时，能够保证车轮与钢轨的紧密接触，为列车提供足够的黏着力，使得牵引力不会降低。
径向转向架分为自导向径向转向架和迫导向径向转向架，自导向径向转向架通过导向臂和限力装置将同一转向架的前后轮对相连，在提高转向架抗菱形刚度同时还增加了轮对自导向径向调节作用，依靠蠕滑力导向，但是蠕滑力有限，超过蠕滑力限制时导向功能丧失，前后轮对不能自动对中。迫导向径向转向架采用焊接刚性构架和迫导向的模式，通过导向杠杆系统将车体和转向架间的回转角度传给轮对，使轮对在曲线上能趋于径向位置；分为主动迫导向和被动迫导向，主动迫导向现有的主要是利用计算机控制液压缸的杠杆长度来动作的，但是液压缸的的动作时间比较缓慢，且设备复杂；而被动迫导向主要是利用导向机构进行导向，但是施加的力的大小无法主动控制，导向位置不够精确，效果不理想。
本发明提供的这种径向转向架迫导向机构很好的解决了上述问题，利用计算机主动控制气囊气压大小进而控制作用压力大小，具有反映速度快，轮对对中效果好，压力不受限制，效率高，结构简单，操作简单等优点。
发明内容
本发明的目的是提供一种径向转向架迫导向机构，它能有效地解决轮对自动对中问题。
本发明的目是通过以下技术方案来实现的：一种径向转向架迫导向机构，包括吊座、导筒、气囊、压筒和气缸；转向架横梁的两端均设有导向机构的吊座，吊座底部设有水平端朝向外侧的“L”形水平悬臂，水平悬臂的垂直端与吊座底部固结，水平端与内部设有空气支管路的纵向钢管的外壁固定，转向架构架两侧纵梁下方的空气支管路的中部分别与设有电磁三通阀一的空气支管路一和设有电磁三通阀二的空气支管路二的一端相连，空气支管路一和空气支管路二的另一端通过三通阀与空气主管路连接，空气主管路通过电磁两通阀与气缸相连；纵向钢管的两端均设有导筒，空气支管路的端部与气囊连接；气囊位于一端开口的导筒的内部，导筒开口一端设有与其外壁间隙配合的压筒，压筒的封闭端部设有橡胶垫，导筒和压筒外表面四周设有弹簧。
所述导向机构对称固定在纵梁的下方。
所述导筒和压筒的封闭端均设有弹簧座，弹簧的两端分别与各自的弹簧座相连。
所述空气主管路通过三通阀与空气支管路一和空气支管路二连接。
所述空气支管路一伸入左侧的纵向钢管内部与左侧的空气支管路中部连接，空气支管路二伸入右侧的纵向钢管内部与左侧的空气支管路中部连接；电磁两通阀、电磁三通阀一和电磁三通阀二通过电路与司机室操作台相连。
所述橡胶垫之间的连线与轴箱水平中心线重合。
所述导向机构由吊座、导筒、气囊、压筒和空气管路组成，四个吊座通过螺栓固定在转向架横梁端部，吊座底部设有“L”形水平悬臂，水平悬臂端部连接纵向钢管，纵向钢管内部设有空气支管路与两端的气囊相连；导筒和压筒间隙配合，压筒设置在外侧，导筒和压筒外表面四周均设有弹簧座，弹簧通过两端弹簧座限制压筒相对固定。
司机室通过电脑控制电磁阀的通断进而控制气囊气压的大小，通过控制气囊气压的大小进而控制压筒压力的大小，气囊加压时压筒向外运动，橡胶垫顶压轴箱给轮对一个力矩，迫使轮对自动对中。
本发明涉及的这种径向转向架迫导向机构，为一种利用气囊助推轴箱，迫使轮对自动对中的机构，利用了气囊反映迅速，可随时伸缩的特性动态调节，通过调节气压的大小动态控制充气量的大小，使压力动态可调；利用计算机主动控制气囊气压大小进而控制作用压力大小，具有反映速度快，轮对对中效果好，压力不受限制，效率高，结构简单，操作简单等优点。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的局部结构示意图；
图3为本发明的导向机构整体示意图；
图4为本发明的导向机构空气管路连接示意图；
图5为本发明的导向机构局部爆炸图；
图6为本发明的导向机构局部剖面图；
具体实施方式
如图1所示，一种径向转向架迫导向机构，转向架横梁11的两端均设有导向机构的吊座1，吊座1底部设有水平端朝向外侧的“L”形水平悬臂，水平悬臂的垂直端与吊座1底部固结，水平端与内部设有空气支管路的纵向钢管2的外壁固定，转向架构架两侧纵梁下方的空气支管路的中部分别与设有电磁三通阀一13的空气支管路一16和设有电磁三通阀二14的空气支管路二17的一端相连，空气支管路一16和空气支管路二17的另一端通过三通阀与空气主管路8连接，空气主管路8通过电磁两通阀9与气缸10相连；纵向钢管2的两端均设有导筒3，空气支管路的端部与气囊4连接；气囊4位于一端开口的导筒3的内部，导筒3开口一端设有与其外壁间隙配的压筒5，压筒5的封闭端部设有橡胶垫6，导筒3和压筒5外表面四周设有弹簧15。所述导向机构对称固定在纵梁的下方；所述导筒3和压筒5的封闭端均设有弹簧座，弹簧15的两端分别与各自的弹簧座相连。所述空气主管路8通过三通阀与空气支管路一16和空气支管路二17连接；所述空气支管路一16伸入左侧的纵向钢管2内部与左侧的空气支管路中部连接，空气支管路二17伸入右侧的纵向钢管2内部与左侧的空气支管路中部连接；所述电磁两通阀9、电磁三通阀一13和电磁三通阀二14通过电路与司机室操作台相连。所述橡胶垫6之间的连线与轴箱7水平中心线重合。
进一步地，四个吊座1通过螺栓固定在转向架横梁11端部，吊座1底部设有“L”形水平悬臂，水平悬臂端部连接纵向钢管2，纵向钢管2内部设有空气支管路与两端的气囊4相连；导筒3和压筒5间隙配合，压筒设置在外侧，导筒和压筒外表面四周均设有弹簧座，弹簧15通过两端弹簧座限制压筒5相对固定。所述空气主管路8上设有电磁两通阀9，空气支管路一16上设有电磁三通阀一13，空气支管路二17上设有电磁三通阀二14，三个电磁阀通过电路与司机室操作台相连，司机室通过电脑控制电磁阀的通断进而控制气囊4气压的大小，通过控制气囊气压的大小进而控制压筒5压力的大小，气囊加压时压筒向外运动，橡胶垫6顶压轴箱7给轮对12一个力矩，迫使轮对12自动对中。
这种径向转向架迫导向机构为一种利用气囊助推轴箱7，迫使轮对自动对中的机构，利用了气囊反映迅速，可随时伸缩的特性动态调节，通过调节气压的大小动态控制充气量的大小，使压力动态可调；利用计算机主动控制气囊气压大小进而控制作用压力大小，具有反映速度快，轮对对中效果好，压力不受限制，效率高，结构简单，操作简单等优点。在一条线路上，可以根据机车车辆载重和整备重量预先计算出通过不同半径的曲线时可以使轮对自动对中时需要给轴箱施加的纵向力F，根据力F可以计算出气囊提供力F时需要的充气量、气压和充气时间，将每个曲线的需要的充气量、气压和充气时间存储在计算机中进行动态随时控制。当机车车辆通过一段右转的曲线时，司机室给电磁两通阀和电磁三通阀一一个打开电信号，电磁阀打开，左侧气路导通，气缸内高压气体通过空气主管路并流过空气支管路一给左侧气囊充气，左侧前后气囊膨胀推动左侧压筒，弹簧也随着压筒向前移动，前后橡胶垫顶压前后轮对轴箱；由于右侧气囊未充气，所以右侧轴箱未施加纵向力，左侧轴箱的纵向力形成力矩推动车轴旋转，当轮对对中时司机室给电磁三通阀一一个关闭电信号，气缸停止给左侧气囊充气，车辆平稳的在曲线上运行。当机车车辆顺利通过曲线时，司机室给左侧关闭的电磁三通阀一一个排气电信号，给右侧电磁三通阀二一个打开信号，左侧电磁三通阀一的排气口打开，左侧气囊内的气体排空，左侧压筒在弹簧复原力的作用下将左侧压筒和气囊拉回原位；同时右侧气囊充气，右侧前后气囊膨胀推动右侧压筒，弹簧也随着压筒向前移动，前后橡胶垫顶压前后轮对轴箱，由于左侧气囊气压瞬间减小为零，所以右侧轴箱的纵向力形成力矩推动车轴旋转，当前后车轴平行时司机室给电磁两通阀一个关闭电信号，给电磁三通阀二一个排气信号，气缸停止给气囊充气，右侧气囊内的气体排空，右侧压筒在弹簧复原力的作用下将右侧压筒和气囊拉回原位，前后轮对恢复原位。同样的原理，当通过左转的曲线时，气囊动作过程与通过右转曲线时相反。
本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种径向转向架迫导向机构，包括转向架构架轮对(12)和轴箱(7)，其特征在于：转向架横梁(11)的两端均设有导向机构的吊座(1)，吊座(1)底部设有水平端朝向外侧的“L”形水平悬臂，水平悬臂的垂直端与吊座(1)底部固结，水平端与内部设有空气支管路的纵向钢管(2)的外壁固定，转向架构架两侧纵梁下方的空气支管路的中部分别与设有电磁三通阀一(13)的空气支管路一(16)和设有电磁三通阀二(14)的空气支管路二(17)的一端相连，空气支管路一(16)和空气支管路二(17)的另一端通过三通阀与空气主管路(8)连接，空气主管路(8)通过电磁两通阀(9)与气缸(10)相连；纵向钢管(2)的两端均设有导筒(3)，空气支管路的端部与气囊(4)连接；气囊(4)位于一端开口的导筒(3)的内部，导筒(3)开口一端设有与其外壁间隙配合的压筒(5)，压筒(5)的封闭端部设有橡胶垫(6)，导筒(3)和压筒(5)外表面四周设有弹簧(15)。
2.根据权利要求1所述的一种径向转向架迫导向机构，其特征在于：所述导筒(3)和压筒(5)的封闭端均设有弹簧座，弹簧(15)的两端分别与各自的弹簧座相连。
3.根据权利要求1所述的一种径向转向架迫导向机构，所述空气支管路一(16)伸入左侧的纵向钢管(2)内部与左侧的空气支管路中部连接，空气支管路二(17)伸入右侧的纵向钢管(2)内部与左侧的空气支管路中部连接。
4.根据权利要求1所述的一种径向转向架迫导向机构，其特征在于，所述电磁两通阀(9)、电磁三通阀一(13)和电磁三通阀二(14)通过电路与司机室操作台相连。
5.根据权利要求1所述的一种径向转向架迫导向机构，其特征在于，所述橡胶垫(6)之间的连线与轴箱(7)水平中心线重合。
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