CN108569305B - 铁路车辆转向架摩擦瓦 - Google Patents

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Abstract

一种摩擦瓦，其包括接合一对支撑弹簧并由该对支撑弹簧支撑的底部基座和接合摇枕的倾斜支撑面的倾斜壁。底部基座包括圆柱形的弹簧凸耳，该弹簧凸耳具有延伸穿过弹簧凸耳的中心开口。弹簧凸耳的底表面是平坦且光滑的，并且设计成接合额外的同心嵌套的支撑弹簧。额外的弹簧增加了楔的竖直支撑面和侧框架的竖直耐磨板之间的力。

Description

铁路车辆转向架摩擦瓦
技术领域
本发明总体上涉及铁路车辆转向架摩擦阻尼装置，更特别地涉及铁路车辆转向架摩擦瓦。
本发明涉及一种用于铁路车辆转向架的摩擦楔或瓦，尤其是涉及一种包括具有倾斜面和竖直面的本体的摩擦瓦。摩擦瓦在整个悬挂行程范围内耗散能量，并且摩擦瓦和摇枕速度沿侧框架柱耐磨板竖直移动。
背景技术
具有已知的三件式铁路车辆转向架的设计的铁路车辆转向架包括一对间隔开的侧框架和在侧框架之间横向延伸的摇枕。摇枕通过多个悬挂弹簧弹性地支撑在相应侧框架上的每个端部处。在这种铁路车辆转向架中使用楔形摩擦瓦来抑制摇枕相对于铁路车辆转向架的侧框架的运动。摩擦瓦通常呈三角形楔形状，使得两个横向间隔开的倾斜面各自与摇枕的横向间隔开的倾斜面接触。摩擦瓦还包括竖直面，该竖直面与安装在侧框架柱的竖直面上的对应的耐磨板接触。因此，摩擦瓦用作摇枕和侧框架的竖直柱上的耐磨板之间的运动阻尼楔。
摩擦瓦还包括连接竖直面和两个横向倾斜面的底部区段。
侧框架的竖直柱上的耐磨板通常由钢构成。摩擦瓦典型地通过一对同心布置的悬挂弹簧楔入接合在摇枕的倾斜面与侧框架的竖直柱之间。摩擦瓦的底部区段包括用于约束和定位悬挂弹簧的突起。通过摩擦瓦的竖直面与侧框架的竖直柱上的耐磨板之间产生的摩擦力来提供对摩擦瓦相对于侧框架的滑动运动的阻力，该阻力继而提供对竖直摇枕运动的抑制。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的铁路车辆转向架摩擦瓦，其允许使用额外的同心嵌套的弹簧来增加对摇枕的竖直运动的阻尼摩擦力，以便用更高的能量耗散进行更好的控制。底部区段包括呈从底部区段延伸的中空突起形式的弹簧凸耳。该弹簧凸耳不仅约束和定位一对外部和中间悬挂弹簧，而且凸耳的底表面是平坦且光滑的并设计成与同心布置的第三内部悬挂弹簧接合。另外，弹簧凸耳是中空的，因此便于制造摩擦瓦，这是因为中心孔有助于定位形成摩擦瓦的中空内部的砂芯。此外，弹簧凸耳的底部中心是敞开的，这允许水或其他碎屑穿过摩擦瓦，而不是聚集在摩擦瓦内部。
附图说明
图1是根据本发明实施例的铁路车辆转向架的分解等距视图；
图2是根据本发明实施例的铁路车辆转向架的一部分的详细局部截面图；
图3是根据本发明实施例的摩擦瓦的等距视图；
图4是根据本发明实施例的摩擦瓦的仰视图；和
图5是根据本发明实施例的摩擦瓦的侧视图。
具体实施方式
现在参照图1，在铁路车辆转向架中示出了本发明的摩擦楔或瓦8。铁路车辆转向架包括两个侧框架2，所述两个侧框架间隔开并且彼此大体平行。每个侧框架2包括由一对间隔开的竖直柱14形成的摇枕开口13。平面耐磨板15连接到每个柱14的内表面。铁路车辆转向架还包括摇枕1，该摇枕在侧框架2之间大体横向地延伸。摇枕1的每个端部12位于相应的摇枕开口13内并且通过多个螺旋线圈悬挂弹簧10竖直地支撑在侧框架2上。摇枕的端部12也由摩擦瓦8支撑，摩擦瓦本身由悬挂控制弹簧9支撑。悬挂控制弹簧9和悬挂弹簧10本身支撑在每个侧框架2的弹簧支撑区段16上。悬挂控制弹簧9和悬挂弹簧10能够弹性压缩，从而允许摇枕1的端部在摇枕开口13内相对于侧框架2竖直向上和向下移动。每个摇枕端部12包括多个倾斜壁22。每个倾斜壁22适于接合相应的摩擦瓦8的倾斜面20。可见摩擦瓦8当铁路车辆在轨道上行驶时在被支撑在悬挂控制弹簧9和悬挂弹簧10上的同时为摇枕1的竖直运动提供阻尼力。
铁路车轮4安装在车轴3上。车轴轴承5安装在车轴3的端部上。轴承适配器6和垫7设置成在侧框架底座孔2A中接收车轴轴承。位于摇枕1的顶表面上的中心碗部11设置成帮助在转向架上支撑铁路货运车厢。
如图2清楚地所示的，摩擦瓦8包括本体17。本体17为大体三角形或楔形的。本体17包括基座，该基座具有大体水平的底壁34。基座底表面34适于接合一对同心嵌套的悬挂控制弹簧9的顶端，并且包括用以控制悬挂控制弹簧9的位置的凸台或弹簧凸耳29。弹簧凸耳29是圆柱形的，弹簧凸耳29的底表面41是平坦的并且可以具有中心开口39。底表面41用作用于同心嵌套的第三内悬挂控制弹簧42的支撑表面，这样，其外直径的尺寸与内悬挂控制弹簧的外直径大致相同，并且其内直径的尺寸与内悬挂控制弹簧的内直径大致相同。摩擦瓦本体17通常由铸铁或铸钢构成。
如图3、图4和图5清楚地所示的，摩擦瓦的本体17还包括大致竖直的前壁19。本体17还包括横向间隔开的倾斜壁20和20A，倾斜壁20和20A以大约三十五至四十五度的倾斜角度在基座34和前表面19之间延伸。倾斜壁20和20A均适于接合摇枕1的倾斜壁22。摩擦瓦本体17的前表面19具有延伸部31，该延伸部在基座底表面34下方突出大约一英寸。摩擦瓦的本体17的前表面19与倾斜表面20、20A的顶部边缘25和中心间隔区段21的相交部直接接触并从该相交部延伸。中心间隔区段21在横向间隔开的倾斜壁20和20A之间延伸。中心间隔区段21可以包括开口23，该开口从摩擦瓦的本体17的顶部边缘25附近延伸到基座底表面34和中心间隔区段21之间的相交部27附近。中心间隔区段21可以从倾斜表面20和20A凹进。
由摩擦瓦8产生的阻尼力与前表面19撞击侧框架柱耐磨板15的力成比例，并且可以通过增加支撑悬挂控制弹簧42的第三摩擦瓦而增加。该摩擦瓦的设计允许使用内悬挂控制弹簧42并且可以对摩擦瓦下的竖直力增加每英寸压缩200到1500磅的力。

Claims (17)

1.一种铁路车辆转向架，所述铁路车辆转向架包括：
两个平行的侧框架，每个侧框架具有至少一个竖直支撑面；
由所述侧框架支撑的悬挂弹簧组件；
横向地安装在所述侧框架之间并且由所述悬挂弹簧组件支撑的摇枕，所述摇枕具有至少一个倾斜支撑面；
外悬挂弹簧；
第一内悬挂弹簧，所述第一内悬挂弹簧与所述外悬挂弹簧同心；
第二内悬挂弹簧，所述第二内悬挂弹簧与所述外悬挂弹簧和所述第一内悬挂弹簧同心，其中，所述外悬挂弹簧、所述第一内悬挂弹簧和所述第二内悬挂弹簧同心地嵌套；和
摩擦瓦，所述摩擦瓦包括：
两个横向间隔开的倾斜壁，每个倾斜壁接合所述摇枕的一个倾斜支撑面；
接合所述侧框架的竖直支撑面的竖直壁；
底部基座，所述底部基座接合所述外悬挂弹簧、所述第一内悬挂弹簧和所述第二内悬挂弹簧并且由所述外悬挂弹簧、所述第一内悬挂弹簧和所述第二内悬挂弹簧支撑，所述底部基座包括从所述底部基座向下延伸的圆柱形的弹簧凸耳，所述圆柱形的弹簧凸耳具有通到所述摩擦瓦的中空区域内的中心开口并且具有与所述第二内悬挂弹簧接合的平滑平坦底表面；
其中，所述圆柱形的弹簧凸耳的外直径基本等于所述第二内悬挂弹簧的外直径，所述圆柱形的弹簧凸耳的内直径基本等于所述第二内悬挂弹簧的内直径，所述第一内悬挂弹簧的内直径大于所述第二内悬挂弹簧的外直径，并且所述外悬挂弹簧的内直径大于所述第一内悬挂弹簧的外直径。
2.如权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中，所述摩擦瓦具有两个大体三角形的侧壁，每个侧壁具有制造芯支撑孔。
3.如权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中，当所述摩擦瓦以每秒0到19英寸的速度移动时，所述摩擦瓦提供7500到12000磅的阻尼力。
4.如权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中，所述摩擦瓦由铸铁构成。
5.如权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中，所述摩擦瓦由铸钢构成。
6.如权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中，所述摩擦瓦具有施加到竖直支撑面的复合材料面。
7.如权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中，所述两个横向间隔开的倾斜壁由两个横向间隔开的表面构成，在所述两个横向间隔开的表面之间设有间隔壁。
8.一种铁路车辆转向架，所述铁路车辆转向架包括：
外悬挂弹簧；
第一内悬挂弹簧，所述第一内悬挂弹簧与所述外悬挂弹簧同心；
第二内悬挂弹簧，所述第二内悬挂弹簧与所述外悬挂弹簧和所述第一内悬挂弹簧同心，其中，所述外悬挂弹簧、所述第一内悬挂弹簧和所述第二内悬挂弹簧同心地嵌套；和
摩擦瓦，所述摩擦瓦包括：
底部基座，所述底部基座接合所述外悬挂弹簧、所述第一内悬挂弹簧和所述第二内悬挂弹簧并由所述外悬挂弹簧、所述第一内悬挂弹簧和所述第二内悬挂弹簧支撑，所述底部基座包括从所述底部基座向下延伸的圆柱形的弹簧凸耳，所述圆柱形的弹簧凸耳具有通到所述摩擦瓦的中空区域内的中心开口并且具有与所述第二内悬挂弹簧接合的平滑平坦底表面；
倾斜壁，所述倾斜壁构造成接合摇枕的倾斜支撑面；和
竖直壁，所述竖直壁构造成接合侧框架的竖直支撑面；
其中，所述圆柱形的弹簧凸耳的外直径基本等于所述第二内悬挂弹簧的外直径，所述圆柱形的弹簧凸耳的内直径基本等于所述第二内悬挂弹簧的内直径，所述第一内悬挂弹簧的内直径大于所述第二内悬挂弹簧的外直径，并且所述外悬挂弹簧的内直径大于所述第一内悬挂弹簧的外直径。
9.如权利要求8所述的铁路车辆转向架，其中，当所述摩擦瓦以每秒0到19英寸的速度移动时，所述摩擦瓦提供7500到16250磅的阻尼力。
10.如权利要求8所述的铁路车辆转向架，其中，所述摩擦瓦提供2000到12000磅的法向力。
11.如权利要求8所述的铁路车辆转向架，其中，所述摩擦瓦由铸铁构成。
12.如权利要求8所述的铁路车辆转向架，其中，所述摩擦瓦由铸钢构成。
13.如权利要求8所述的铁路车辆转向架，其中，所述倾斜壁延伸成与所述底部基座直接接触。
14.如权利要求8所述的铁路车辆转向架，其中，所述倾斜壁由两个横向间隔开的表面构成，在所述两个横向间隔开的表面之间设有间隔壁。
15.一种铁路车辆转向架，所述铁路车辆转向架包括：
外悬挂弹簧；
第一内悬挂弹簧，所述第一内悬挂弹簧与所述外悬挂弹簧同心；
第二内悬挂弹簧，所述第二内悬挂弹簧与所述外悬挂弹簧和所述第一内悬挂弹簧同心，其中，所述外悬挂弹簧、所述第一内悬挂弹簧和所述第二内悬挂弹簧同心地嵌套；和
摩擦瓦，所述摩擦瓦包括：
底部基座，所述底部基座接合所述外悬挂弹簧、所述第一内悬挂弹簧和所述第二内悬挂弹簧，所述底部基座包括从所述底部基座向下延伸的圆柱形的弹簧凸耳，所述弹簧凸耳包括：
竖直地延伸穿过所述弹簧凸耳并且通到所述摩擦瓦的中空区域内的中空开口；和
平坦底表面，其中，所述平坦底表面提供与所述第二内悬挂弹簧接合的支撑表面；
其中，所述圆柱形的弹簧凸耳的外直径基本等于所述第二内悬挂弹簧的外直径，所述圆柱形的弹簧凸耳的内直径基本等于所述第二内悬挂弹簧的内直径，所述第一内悬挂弹簧的内直径大于所述第二内悬挂弹簧的外直径，并且所述外悬挂弹簧的内直径大于所述第一内悬挂弹簧的外直径。
16.如权利要求15所述的铁路车辆转向架，其中，所述摩擦瓦还包括倾斜壁，所述倾斜壁构造成接合摇枕的倾斜支撑面，所述倾斜壁延伸成与所述底部基座直接接触。
17.如权利要求16所述的铁路车辆转向架，其中，所述摩擦瓦还包括竖直壁，所述竖直壁构造成接合侧框架的竖直支撑面。
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