CN108501974B - 一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构，包括双轮水平驱动机构、垂向锁紧机构、轴箱、锁紧座、锁紧滑套、锁紧挡盖，本发明所述机构适用于车轮与轴套一体式安装、车轮与轴套可轴向一体滑动、车轴与轴套花键连接的变轨距转向架，所述双轮驱动锁紧机构中的双驱动滚轮组件与解锁轨配合，带动垂向锁紧机构垂向运动，通过锁块锁紧齿与锁紧滑套锁紧齿的啮合与分离使变轨距转向架锁紧、解锁；本发明解决了单滚轮解锁时锁块受弯矩作用出现卡滞或磨损等问题，克服了锁紧机构由于震颤导致的跳动。

Description

一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构
技术领域
本发明属于转向架系统技术领域，涉及到轨距变换技术，具体涉及一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构。
背景技术
随着丝绸之路经济带的蓬勃开展，我国与沿线各国开展更大范围、更高水平、更深层次的区域合作，致力于构建全方位的互联互通网络，其中铁路运输日益成为亚欧大路最主要的陆上贸易通道之一，但是不同国家和地区的不同轨距规格的铁路给国际联运的开展带来诸多限制。
针对不同轨距的铁路，国内外致力于研究一种变轨距转向架，通过改变变轨距转向架的轮对轮距以适应不同轨距的铁路。由于变轨距转向架的轮对需通过沿轴向滑动来改变轨距，因此需要在变轨距转向架上增设轮对锁紧机构，用于轮对变轨距前的解锁和列车运行时轮对的锁紧，针对上述变轨距转向架，提出一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构，本发明所述机构适用于车轮与轴套一体式安装、车轮与轴套可轴向一体滑动、车轴与轴套花键连接的变轨距转向架，该发明采用的技术方案为：
一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构，包括双轮水平驱动机构、垂向锁紧机构、轴箱8、锁紧座9、锁紧滑套10、锁紧挡盖11；所述双轮水平驱动机构与垂向锁紧机构通过橡胶结点7活动连接，所述锁紧座9与锁紧挡盖11通过螺栓由内向外固定安装在轴箱8上，所述锁紧滑套10位于轴箱内部，锁紧座锁紧齿9-1和锁紧滑套锁紧齿10-1-1垂向上一一对应，轴向位置相同，同时与锁块锁紧齿5-1啮合。
所述双轮水平驱动机构包括水平连杆1、双驱动滚轮组件2；所述水平连杆1上加工有橡胶结点滑槽1-1、橡胶结点轴孔1-2，纵向对称加工有橡胶结点轴固定座1-3，橡胶结点轴固定座1-3上加工有螺纹孔，轴向对称加工有定位轴肩1-4和轴用弹性挡圈安装槽1-5，所述双驱动滚轮组件2轴向对称安装于水平连杆1的两端，可相对于水平连杆1转动，并由定位轴肩1-4与轴用弹性挡圈安装槽1-5共同实现轴向定位。
所述垂向锁紧机构包括垂直导向下杆3、垂直导向上杆4、锁块5、锁紧弹簧6；所述垂直导向下杆3顶部加工有螺纹轴3-1，底端焊接有橡胶结点耳环3-2，所述垂直导向上杆4包括锁块轴杆4-1、弹簧安装座4-2，锁块轴杆4-1上加工有锁块轴杆顶丝孔4-1-1，弹簧安装座4-2底面加工有螺纹孔4-3，所述锁块5上加工有通孔5-2，锁块5与锁紧座9、锁紧滑套10配合面加工有锁块锁紧齿5-1，所述锁块锁紧齿5-1下端为锥形，提高向下锁紧时的准确性及稳定性，锁块5与锁紧挡盖11接触面加工有锁块顶丝孔5-3，所述垂直导向下杆3与垂直导向上杆4螺纹连接，所述锁块5安装于锁块轴杆4-1上，并通过顶丝进行周向定位，所述锁紧弹簧6下端安装于弹簧安装座4-2上，上端由锁紧挡盖11上的弹簧U形定位座11-2实现定位。
所述橡胶结点7包括橡胶套7-1、橡胶结点轴7-2；橡胶套7-1过盈安装于橡胶结点耳环3-2中，橡胶结点轴7-2上对称加工有螺纹孔，通过螺栓与橡胶结点轴固定座1-3连接，橡胶结点7与橡胶结点滑槽1-1共同配合，实现双轮水平驱动机构与垂向锁紧机构的活动连接，即双轮水平驱动机构可绕橡胶结点7做小角度转动从而克服两解锁轨的高度差，同时克服震颤，防止跳动。
所述轴箱8上加工有锁紧座安装座8-1、轴箱螺纹孔8-2、锁紧凸台限位孔8-3、限位挡块8-4，限位挡块8-4上加工有垂向限位孔8-4-1；所述锁紧凸台限位孔8-3形状与锁紧凸台10-1相匹配，垂向限位孔8-4-1与垂向锁紧机构配合，实现对垂向锁紧机构的垂向定位。
所述锁紧座9包括锁紧座锁紧齿9-1、锁紧凸台座孔9-2、锁紧座螺纹孔9-3，所述锁紧滑套10包括锁紧凸台10-1，锁紧凸台10-1上加工有锁紧滑套锁紧齿10-1-1，锁紧滑套锁紧齿10-1-1上端为锥形，提高锁块5向下运动锁紧时的准确性及稳定性，所述锁紧挡盖11上加工有锁紧挡盖螺纹孔11-1、弹簧U形定位座11-2、锁块限位止挡11-3；所述锁紧凸台座孔9-2与锁紧滑套锁紧齿10-1-1配合且垂向尺寸一致，锁紧座锁紧齿9-1与锁紧滑套锁紧齿10-1-1垂向一一对应，轴向位置相同，弹簧U形定位座11-2固定锁紧弹簧6上端，锁块限位止挡11-3为锁块5提供纵向定位。
所述双轮水平驱动机构与垂向锁紧机构也可通过销轴或球铰活动连接，即采用销轴或球铰替代橡胶结点耳环3-2，当采用销轴式活动节时，在垂直导向下杆3下端与水平连杆1配合处纵向加工通孔，通孔尺寸与橡胶结点轴孔1-2相匹配，销轴穿过通孔与橡胶结点轴孔1-2，实现活动连接；当采用球铰式连接时，相应的，把水平连杆1上的橡胶结点轴孔1-2改为球铰套与垂直导向下杆3下端的球铰配合，保证双轮水平驱动机构可绕垂向锁紧机构做小角度摆动，同时，在双轮水平驱动机构与垂向锁紧机构之间增设硫化橡胶堆，用以克服震颤，防止跳动。
本发明的有益效果
本发明所述装置适用于车轮与轴套一体式安装、车轮与轴套可轴向一体滑动、车轴与轴套花键连接的变轨距转向架，本发明所述装置采用双轮驱动式机构，双驱动滚轮组件与双解锁轨配合，驱动锁紧装置随轨面的变化垂向运动，从而实现解锁、锁紧，本发明提供了一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构，具有以下优点：
(1)解决单滚轮解锁时锁块受弯矩作用出现卡滞或磨损等问题；
(2)克服锁紧机构由于震颤导致的跳动。
附图说明
图1为本发明机构部分装配图；
图2为双轮水平驱动机构与垂向锁紧机构装配图；
图3为水平连杆零件图；
图4为垂直导向下杆零件图；图5为垂直导向上杆零件图；图6为锁块零件图一；图7为锁块零件图2；
图8为橡胶结点装配图；
图9为轴箱零件图；图10为锁紧座零件图；图11为锁紧滑套零件图；图12为锁紧挡盖零件图；图13为轴箱、锁紧座、锁紧滑套装配图；
图14为锁块、锁紧座、锁紧滑套位置示意图；
图15为本发明机构整体装配图。
附图中标记对应的名称
1.水平连杆，1-1.橡胶结点滑槽，1-2.橡胶结点轴孔，1-3.橡胶结点轴固定座，1-4.定位轴肩，1-5.轴用弹性挡圈安装槽，2.双驱动滚轮组件，3.垂直导向下杆，3-1.螺纹轴，3-2.橡胶结点耳环，4.垂直导向上杆，4-1.锁块轴杆，4-1-1.锁块轴杆顶丝孔，4-2.弹簧安装座，4-3.螺纹孔，5.锁块，5-1.锁块锁紧齿，5-2.通孔，5-3.锁块顶丝孔，6.锁紧弹簧，7.橡胶结点，7-1.橡胶套，7-2.橡胶结点轴，8.轴箱，8-1.锁紧座安装座，8-2.轴箱螺纹孔，8-3.锁紧凸台限位孔，8-4.限位挡块，8-4-1垂向限位孔,9.锁紧座，9-1.锁紧座锁紧齿，9-2.锁紧凸台座孔，9-3.锁紧座螺纹孔，10.锁紧滑套，10-1.锁紧凸台，10-1-1.锁紧滑套锁紧齿，11.锁紧挡盖，11-1.锁紧挡盖螺纹孔，11-2.弹簧U形定位座，11-3.锁块限位止挡。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所述机构适用于车轮与轴套一体式安装、车轮与轴套可轴向一体滑动、车轴与轴套花键连接的变轨距转向架，一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构由双轮水平驱动机构、垂向锁紧机构、轴箱、锁紧座、锁紧滑套、锁紧挡盖装配而成。
如图1-15，一下描述具体的实施方式。
一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构，包括双轮水平驱动机构、垂向锁紧机构、轴箱8、锁紧座9、锁紧滑套10、锁紧挡盖11；所述双轮水平驱动机构与垂向锁紧机构通过橡胶结点7活动连接，所述锁紧座9与锁紧挡盖11通过螺栓由内向外固定安装在轴箱8上，所述锁紧滑套10位于轴箱内部，锁紧座锁紧齿9-1和锁紧滑套锁紧齿10-1-1垂向上一一对应，轴向位置相同，同时与锁块锁紧齿5-1啮合。
所述双轮水平驱动机构包括水平连杆1、双驱动滚轮组件2；所述水平连杆1上加工有橡胶结点滑槽1-1、橡胶结点轴孔1-2，纵向对称加工有橡胶结点轴固定座1-3，橡胶结点轴固定座1-3上加工有螺纹孔，轴向对称加工有定位轴肩1-4和轴用弹性挡圈安装槽1-5，所述双驱动滚轮组件2轴向对称安装于水平连杆1的两端，可相对于水平连杆1转动，并由定位轴肩1-4与轴用弹性挡圈安装槽1-5共同实现轴向定位。
所述双驱动滚轮组件与水平连杆1之间安装有轴套以减少二者之间相对摩擦，较优的，双驱动滚轮组与定位轴肩1-4之间应增设垫片以降低磨损。
所述垂向锁紧机构包括垂直导向下杆3、垂直导向上杆4、锁块5、锁紧弹簧6；所述垂直导向下杆3顶部加工有螺纹轴3-1，底端焊接有橡胶结点耳环3-2，所述垂直导向上杆4包括锁块轴杆4-1、弹簧安装座4-2，锁块轴杆4-1上加工有锁块轴杆顶丝孔4-1-1，弹簧安装座4-2底面加工有螺纹孔4-3，所述锁块5上加工有通孔5-2，锁块5与锁紧座9、锁紧滑套10配合面加工有锁块锁紧齿5-1，所述锁块锁紧齿5-1下端为锥形，提高向下锁紧时的准确性及稳定性，锁块5与锁紧挡盖11接触面加工有锁块顶丝孔5-3，所述垂直导向下杆3与垂直导向上杆4螺纹连接，所述锁块5安装于锁块轴杆4-1上，并通过顶丝进行周向定位，所述锁紧弹簧6下端安装于弹簧安装座4-2上，上端由锁紧挡盖11上的弹簧U形定位座11-2实现定位。
所述垂直导向上杆4上端短销处加工有螺纹，锁块5安装完成后，应在短销螺纹处配合螺母从而实现锁块5上端垂向定位；锁块5下端垂向定位由垂直导向上杆4的轴肩实现。
所述锁紧弹簧6在锁紧时处于压缩状态，解锁时，双轮水平驱动机构带动垂向锁紧机构垂直向上运动，完全解锁时，弹簧被压缩，变轨距完成后，弹簧在压缩力的作用下自动回位，将带动垂直锁紧机构与双轮水平驱动机构垂直向下运动，再次锁紧。
所述橡胶结点7包括橡胶套7-1、橡胶结点轴7-2；橡胶套7-1过盈安装于橡胶结点耳环3-2中，橡胶结点轴7-2上对称加工有螺纹孔，通过螺栓与橡胶结点轴固定座1-3连接，橡胶结点7与橡胶结点滑槽1-1共同配合，实现双轮水平驱动机构与垂向锁紧机构的活动连接，即双轮水平驱动机构可绕橡胶结点7做小角度转动从而克服两解锁轨的高度差，同时克服震颤，防止跳动。
较优的，橡胶结点7应采用硫化橡胶。
所述轴箱8上加工有锁紧座安装座8-1、轴箱螺纹孔8-2、锁紧凸台限位孔8-3、限位挡块8-4，限位挡块8-4上加工有垂向限位孔8-4-1；所述锁紧凸台限位孔8-3形状与锁紧凸台10-1相匹配，垂向限位孔8-4-1与垂向锁紧机构配合，实现对垂向锁紧机构的垂向定位。
所述锁紧座9包括锁紧座锁紧齿9-1、锁紧凸台座孔9-2、锁紧座螺纹孔9-3，所述锁紧滑套10包括锁紧凸台10-1，锁紧凸台10-1上加工有锁紧滑套锁紧齿10-1-1，锁紧滑套锁紧齿10-1-1上端为锥形，提高锁块5向下运动锁紧时的准确性及稳定性，所述锁紧挡盖11上加工有锁紧挡盖螺纹孔11-1、弹簧U形定位座11-2、锁块限位止挡11-3；所述锁紧凸台座孔9-2与锁紧滑套锁紧齿10-1-1配合且垂向尺寸一致，锁紧座锁紧齿9-1与锁紧滑套锁紧齿10-1-1垂向一一对应，轴向位置相同，弹簧U形定位座11-2固定锁紧弹簧6上端，锁块限位止挡11-3为锁块5提供纵向定位。
所述锁块5在机构处于锁紧状态时，下端面垂向位置与锁紧座锁紧齿9-1底部对应端面相同，解锁时，锁块5垂直向上运动，直至下端面垂向位置与锁金滑套锁紧齿10-1-1顶部对应端面相同。
所述双轮水平驱动机构与垂向锁紧机构也可通过销轴或球铰活动连接，即采用销轴或球铰替代橡胶结点耳环3-2，在垂直导向下杆3下端与水平连杆1配合处纵向加工通孔，通孔尺寸与橡胶结点轴孔1-2相匹配，销轴穿过通孔与橡胶结点轴孔1-2，实现活动连接；当采用球铰式连接时，相应的，把水平连杆1上的橡胶结点轴孔1-2改为球铰套与垂直导向下杆3下端的球铰配合，保证双轮水平驱动机构可绕垂向锁紧机构做小角度摆动，同时，在双轮水平驱动机构与垂向锁紧机构之间增设硫化橡胶堆，用以克服震颤，防止跳动。
现以变轨距转向架由锁紧状态开始，到轨距变换完成并再次锁紧过程为例，详细说明本发明的具体实施方式。
步骤一：变轨距转向架进入解锁轨段，双驱动滚轮组件2在解锁轨上滚动；
步骤二：随着解锁轨轨面的上升，双轮水平驱动机构带动垂向锁紧机构整体垂直向上运动，直至锁块锁紧齿5-1与锁紧滑套锁紧齿10-1-1脱离并与锁紧座锁紧齿9-1啮合，解锁轨轨面不变，此时变轨距转向架处于解锁状态，锁紧弹簧6被压缩；
步骤三：变轨距转向架进行轨距变换，解锁轨轨面不变；
步骤四：解锁轨轨面下降，锁紧弹簧6在伸张力的作用下回位，带动垂向锁紧机构垂直向下运动，锁块锁紧齿5-1重新与锁紧滑套锁紧齿10-1-1啮合，直至锁块锁紧齿5-1下端面重新与锁紧座锁紧齿9-1底部对应端面平齐，变轨距转向架在新的轨距位置再次锁紧。
以上所述为本发明优选的实施例，并不以此限制本发明。

Claims (5)

1.一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构，其特征在于：一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构包括双轮水平驱动机构、垂向锁紧机构、轴箱(8)、锁紧座(9)、锁紧滑套(10)、锁紧挡盖(11)；所述双轮水平驱动机构与垂向锁紧机构通过橡胶结点(7)活动连接，所述锁紧座(9)与锁紧挡盖(11)通过螺栓由内向外固定安装在轴箱(8)上，所述锁紧滑套(10)位于轴箱内部，锁紧座锁紧齿(9-1)和锁紧滑套锁紧齿(10-1-1)垂向上一一对应，轴向位置相同，同时与锁块锁紧齿(5-1)啮合；所述双轮水平驱动机构包括水平连杆(1)、双驱动滚轮组件(2)；所述水平连杆(1)上加工有橡胶结点滑槽(1-1)、橡胶结点轴孔(1-2)，纵向对称加工有橡胶结点轴固定座(1-3)，橡胶结点轴固定座(1-3)上加工有螺纹孔，轴向对称加工有定位轴肩(1-4)和轴用弹性挡圈安装槽(1-5)，所述双驱动滚轮组件(2)轴向对称安装于水平连杆(1)的两端，可相对于水平连杆(1)转动，并由定位轴肩(1-4)与轴用弹性挡圈安装槽(1-5)共同实现轴向定位；所述垂向锁紧机构包括垂直导向下杆(3)、垂直导向上杆(4)、锁块(5)、锁紧弹簧(6)；所述垂直导向下杆(3)顶部加工有螺纹轴(3-1)，底端焊接有橡胶结点耳环(3-2)，所述垂直导向上杆(4)包括锁块轴杆(4-1)、弹簧安装座(4-2)，锁块轴杆(4-1)上加工有锁块轴杆顶丝孔(4-1-1)，弹簧安装座(4-2)底面加工有螺纹孔(4-3)，所述锁块(5)上加工有通孔(5-2)，锁块(5)与锁紧座(9)、锁紧滑套(10)配合面加工有锁块锁紧齿(5-1)，所述锁块锁紧齿(5-1)下端为锥形，提高向下锁紧时的准确性及稳定性，锁块(5)与锁紧挡盖(11)接触面加工有锁块顶丝孔(5-3)，所述垂直导向下杆(3)与垂直导向上杆(4)螺纹连接，所述锁块(5)安装于锁块轴杆(4-1)上，并通过顶丝进行周向定位，所述锁紧弹簧(6)下端安装于弹簧安装座(4-2)上，上端由锁紧挡盖(11)上的弹簧U形定位座(11-2)实现定位。
2.根据权利要求1所述的一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构，其特征在于：所述橡胶结点(7)包括橡胶套(7-1)、橡胶结点轴(7-2)；橡胶套(7-1)过盈安装于橡胶结点耳环(3-2)中，橡胶结点轴(7-2)上对称加工有螺纹孔，通过螺栓与橡胶结点轴固定座(1-3)连接，橡胶结点(7)与橡胶结点滑槽(1-1)共同配合，实现双轮水平驱动机构与垂向锁紧机构的活动连接，即双轮水平驱动机构可绕橡胶结点(7)做小角度转动，从而克服两解锁轨的高度差，同时克服震颤，防止跳动。
3.根据权利要求1所述的一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构，其特征在于：所述轴箱(8)上加工有锁紧座安装座(8-1)、轴箱螺纹孔(8-2)、锁紧凸台限位孔(8-3)、限位挡块(8-4)，限位挡块(8-4)上加工有垂向限位孔(8-4-1)；所述锁紧凸台限位孔(8-3)形状与锁紧凸台(10-1)相匹配，垂向限位孔(8-4-1)与垂向锁紧机构配合，实现对垂向锁紧机构的垂向定位。
4.根据权利要求1所述的一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构，其特征在于：所述锁紧座(9)包括锁紧座锁紧齿(9-1)、锁紧凸台座孔(9-2)、锁紧座螺纹孔(9-3)，所述锁紧滑套(10)包括锁紧凸台(10-1)，锁紧凸台(10-1)上加工有锁紧滑套锁紧齿(10-1-1)，锁紧滑套锁紧齿(10-1-1)上端为锥形，提高锁块(5)向下运动锁紧时的准确性及稳定性，所述锁紧挡盖(11)上加工有锁紧挡盖螺纹孔(11-1)、弹簧U形定位座(11-2)、锁块限位止挡(11-3)；所述锁紧凸台座孔(9-2)与锁紧滑套锁紧齿(10-1-1)配合且垂向尺寸一致，锁紧座锁紧齿(9-1)与锁紧滑套锁紧齿(10-1-1)垂向一一对应，轴向位置相同，弹簧U形定位座(11-2)固定锁紧弹簧(6)上端，锁块限位止挡(11-3)为锁块(5)提供纵向定位。
5.根据权利要求1所述的一种适用于变轨距转向架的双轮驱动锁紧机构，其特征在于：所述双轮水平驱动机构与垂向锁紧机构也可通过销轴或球铰活动连接，即采用销轴或球铰替代橡胶结点耳环(3-2)，当采用销轴式活动节时，在垂直导向下杆(3)下端与水平连杆(1)配合处纵向加工通孔，通孔尺寸与橡胶结点轴孔(1-2)相匹配，销轴穿过通孔与橡胶结点轴孔(1-2)，实现活动连接；当采用球铰式连接时，相应的，把水平连杆(1)上的橡胶结点轴孔(1-2)改为球铰套与垂直导向下杆(3)下端的球铰配合，保证双轮水平驱动机构可绕垂向锁紧机构做小角度摆动，同时，在双轮水平驱动机构与垂向锁紧机构之间增设硫化橡胶堆，用以克服震颤，防止跳动。
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