CN108569307A - 铁路车辆转向架的摩擦瓦弹簧组 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于铁路车辆转向架的摩擦瓦。铁路转向架包括两个平行的侧架、由侧架支撑的悬架弹簧组件和横向地安装在侧架之间并且由悬架弹簧组件支撑的摇枕。每个侧架具有至少一个竖直支撑面，并且摇枕具有至少一个倾斜的支撑面。摩擦瓦包括接合摇枕倾斜支撑面的倾斜壁、接合侧架竖直支撑面的竖直壁和接合并由悬架控制弹簧组支撑的基底部，所述悬架控制弹簧组包括三个同心地嵌套的卷簧，所述三个同心地嵌套的卷簧在柱耐磨板上提供法向力，所述法向力在铁路车辆转向架静态空载的情况下处于3000磅和5000磅之间并且在铁路车辆转向架静态被加载的情况下处于7500磅和15000磅之间。
Description
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，并且更特别地，涉及铁路车辆转向架的摩擦瓦弹簧组。
本发明涉及用于铁路车辆转向架的摩擦瓦悬架控制弹簧组，并且特别地，涉及具有三个同心地嵌套的卷簧的悬架控制弹簧组并且涉及包括具有倾斜面和竖直面的主体的摩擦瓦。悬架控制弹簧组将力施加至摩擦瓦，所述摩擦瓦在整个悬架行程的范围内耗散能量，从而控制铁路车辆沿着轨道的行进时侧架和摇枕之间的相对运动。
背景技术
被称为三件式铁路车辆转向架的铁路车辆转向架设计包括一对间隔开的侧架和横向地延伸于侧架之间的摇枕。摇枕通过多个悬架弹簧弹性地支撑于相应侧架上的每一端。楔形形状的摩擦瓦被使用于这样的铁路车辆转向架中以阻尼摇枕相对于铁路车辆转向架侧架的运动。摩擦瓦通常为大体上三角形楔形形状，使得两个横向地间隔的倾斜面中的每个均与摇枕的两个横向地间隔的倾斜面中的一个相接触。摩擦瓦还包括与安装在侧架柱竖直面上的对应耐磨板相接触的竖直面。在侧架的竖直柱上的耐磨板通常由钢制成。因此，摩擦瓦充当摇枕和位于侧架竖直柱上的耐磨板之间的运动阻尼楔形件的作用。
摩擦瓦还包括连结竖直面和两个横向倾斜面的底部部段。底部部段包括从底部部段延伸的中空突出部形式的弹簧座。这样设计的弹簧座因其具有中空的芯而节省了重量。此外，弹簧座的底部是敞开的，从而允许水或其他碎片排至摩擦瓦外。
摩擦瓦通过悬架控制弹簧组被楔入摇枕的倾斜面和侧架的竖直柱之间的接合部中。这样的弹簧组典型地包括一个或两个同心地成组的卷簧，或者弹性实心的或中空的弹簧可以构成所述弹簧组中的一个或多个弹簧。摩擦瓦相对于侧架的滑动运动的阻力由摩擦瓦竖直面和侧架竖直柱上耐磨板之间产生的摩擦力提供，所述阻力转而为竖直的摇枕运动提供阻尼。所述阻力还提供了提高的转向架协调能力和扭曲刚度。
发明内容
本发明的目的为提供提高的铁路车辆转向架悬架控制弹簧组和摩擦瓦，所述弹簧组包括三个同心地嵌套的弹簧，其中在摇枕的竖直运动上的阻尼摩擦力能通过更大能量耗散而被更好地控制。
附图说明
图1为根据本发明实施例的铁路车辆转向架的分解等轴测图；
图2为根据本发明实施例的铁路车辆转向架的一部分的详细的部分等轴测图；
图3为根据本发明实施例的摩擦瓦的等轴测图；
图4为根据本发明实施例的摩擦瓦的仰视图；
图5为根据本发明实施例的摩擦瓦的侧视图；
图6为根据本发明实施例的摩擦瓦和弹簧组的分解等轴测图，以及
图7为根据本发明实施例的组装好的弹簧组的部分横截面视图。
具体实施方式
现在参考图1，在铁路车辆转向架中示出了本发明的摩擦楔形件8。铁路车辆转向架包括两个侧架2，所述两个侧架间隔开并且大体上平行于彼此。每个侧架2包括由一对间隔开的竖直柱14形成的摇枕开口13。平面形的耐磨板15连接至每个竖直柱14的内部表面。铁路车辆转向架还包括摇枕1，所述摇枕在侧架2之间大体上横向地延伸。摇枕1的每个端部12位于相应的摇枕开口13中并且在竖直方向上通过多个螺旋状的悬架卷簧10支撑在侧架2上。摇枕端部12还由摩擦瓦8支撑，所述摩擦瓦自身由悬架控制弹簧9支撑。悬架控制弹簧9和悬架弹簧10自身支撑于每个侧架2的弹簧支撑部段16上。悬架控制弹簧9和悬架弹簧10可弹性地压缩，从而允许摇枕1的端部相对于侧架2在摇枕开口13中竖直地向上和向下移动。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的倾斜表面20。当铁路车辆在轨道上行进时，摩擦瓦8为支撑于悬架控制弹簧9和悬架弹簧10上的摇枕1的竖直运动提供阻尼力。
铁路车轮4安装于车轴3上。车轴轴承5安装在车轴3的端部上。设置了轴承适配件6和垫7以在侧架导框开口2A中接收车轴轴承。在摇枕1的顶部表面上设置有中心碗11，以帮助将铁路运货车辆支撑在转向架上。
如在图2中最佳示出，摩擦瓦8包括主体17。主体17是大体上三角形或楔形形状的。主体17包括具有大体上水平底壁34的基部。基底表面34适于接合一组同心地嵌套的悬架控制弹簧9的顶端部。主体17还包括大体上竖直的前壁，所述前壁具有前面19。主体17还包括倾斜的表面29，所述倾斜的表面可以包括横向地间隔的倾斜壁20和20A，所述倾斜壁在基部34和竖直前面19之间以35至45度的倾斜角度延伸且相对于彼此成大约150至178度角。倾斜的表面29适于接合摇枕1的倾斜壁22。与摩擦瓦接合的悬架控制弹簧组的组合弹簧刚度和与摇枕接合的悬架弹簧的组合弹簧刚度的比值在铁路车辆转向架空载情况下为12％和18％之间，且在铁路车辆转向架被加载的情况下为20％和27％之间。单个摩擦瓦的内侧、中部和外侧卷簧在柱耐磨板上提供法向力，所述法向力在铁路车辆转向架静态的空载情况下处于3000磅和5000磅之间，并且在铁路车辆转向架静态的被加载的情况下处于7500磅和12000磅之间。
如在图3、图4和图5中最佳地示出，摩擦瓦主体17的前面19与基底部表面34直接接触，并且从与基底部表面34的相交部31延伸。摩擦瓦主体17的前面19与倾斜的表面29的中心间隔部段21的顶部边缘25直接接触并且从与倾斜的表面29的中心间隔部段21的顶部边缘25的相交部延伸。基底部表面34可以包括从其延伸的弹簧座37。弹簧座37通常为圆柱形形状，且弹簧座37的底部表面41与内侧悬架控制弹簧44接合且是平坦的。摩擦瓦8可以由诸如钢或铁的金属制成。
现在参考图6和图7，示出了悬架控制弹簧组9包括外侧卷簧42、同心地位于外侧卷簧42中的中部卷簧43和同心地位于中部卷簧43中的内侧卷簧44。
外侧卷簧42、中部卷簧43和内侧卷簧44可以包括钢卷簧或包括实心或中空的弹性体弹簧。中部卷簧43包围弹簧座37的外侧圆柱形表面。在足够的压缩力向下压到弹簧组9上时，内侧卷簧44接触弹簧座37的底部表面41。在铁路车辆空载或轻微加载的情况下，弹簧组9可能不被压缩并且不与摩擦瓦底部表面34或弹簧座底部表面41接触。
由摩擦瓦8提供的阻尼力可以变化，因为摩擦瓦主体17可以选用各种材料；另外前面19与侧架柱耐磨板15之间的冲击力也可以变化——所述冲击力与通过悬架控制弹簧组9施加至摩擦瓦8底部的竖直力直接相关。
Claims (21)
1.一种铁路车辆转向架，包括：
两个平行的侧架；
由所述侧架支撑的悬架弹簧组件；
横向地安装在所述侧架之间并且通过所述悬架弹簧组件支撑的摇枕，每个侧架具有至少一个竖直支撑面，且所述摇枕具有至少一个倾斜的支撑面；
摩擦瓦，其包括：与支撑弹簧组接合并由所述支撑弹簧组支撑的基底部，所述基底部包括从其向下延伸的圆柱形弹簧座、与所述摇枕的所述倾斜的支撑面接合的至少一个倾斜壁和与所述侧架的所述竖直支撑面接合的竖直壁；
和悬架控制弹簧组，其具有外侧卷簧、同心地位于所述外侧卷簧中的中部卷簧和同心地位于所述中部卷簧中的内侧弹簧。
2.根据权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中
所述内侧卷簧比所述中部卷簧和所述外侧卷簧短，从而使得所述内侧卷簧仅当所述铁路车辆转向架被加载时被压缩。
3.根据权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中
与所述摩擦瓦接合的所述悬架控制弹簧组的组合弹簧刚度和与所述摇枕接合的所述悬架弹簧的组合弹簧刚度之比在铁路车辆转向架空载的情况下为12％和18％之间，并且在铁路车辆转向架被加载的情况下为20％和27％之间。
4.根据权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中所述内侧卷簧与所述摩擦瓦的弹簧座的底部表面相接。
5.根据权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中
合成的表面件被结合至所述摩擦瓦的竖直支撑面。
6.根据权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中
聚合物耐磨衬垫被结合至所述摩擦瓦的倾斜的支撑部。
7.根据权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中
单个摩擦瓦的内侧卷簧、中部卷簧和外侧卷簧在柱耐磨板上提供法向力，所述法向力在铁路车辆转向架静态空载的情况下处于3000磅和5000磅之间，并且在铁路车辆转向架静态被加载的情况下处于7500磅和12000磅之间。
8.根据权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中
所述摩擦瓦由铸铁制成。
9.根据权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中
所述摩擦瓦由铸钢制成。
10.根据权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中
所述摩擦瓦的所述倾斜壁延伸为与所述基底部直接接触。
11.根据权利要求1所述的铁路车辆转向架，其中
所述摩擦瓦的所述倾斜壁由两个横向间隔的表面构成，且具有位于所述两个横向间隔的表面之间的间隔壁。
12.一种用于铁路车辆转向架的摩擦瓦，所述铁路车辆转向架包括：两个平行的侧架、由所述侧架支撑的悬架弹簧组件、和横向地安装在所述侧架之间并且通过所述悬架弹簧组件支撑的摇枕，每个侧架具有至少一个竖直支撑面，且所述摇枕具有至少一个倾斜的支撑面，所述摩擦瓦包括：
与支撑弹簧组接合并由所述支撑弹簧组支撑的基底部，所述基底部包括从其向下延伸的大体上圆柱形的弹簧座；与所述摇枕的所述倾斜的支撑面接合的倾斜壁；和与所述侧架的所述竖直支撑面接合的竖直壁，并且其中所述摩擦瓦的支撑弹簧组具有外侧卷簧、中部卷簧和内侧卷簧。
13.根据权利要求12所述的摩擦瓦，其中
所述基底部的弹簧座包括竖直地穿过所述弹簧座延伸的中空开口。
14.根据权利要求12所述的摩擦瓦，其中
所述摩擦瓦的支撑弹簧组包括外侧卷簧、同心地位于所述外侧卷簧中的中部卷簧和同心地位于所述中部卷簧中的内侧卷簧。
15.根据权利要求12所述的摩擦瓦，其中
所述摩擦瓦的支撑弹簧组包括外侧卷簧、同心地位于所述外侧卷簧中的中部卷簧和同心地位于所述中部卷簧中的内侧实心弹性体弹簧。
16.根据权利要求12所述的摩擦瓦，其中
所述摩擦瓦在所述摩擦瓦以0英寸每秒和19英寸每秒之间的速度移动时提供7500磅和16250磅之间的阻尼力。
17.根据权利要求12所述的摩擦瓦，其中
所述摩擦瓦提供2000磅和12000磅之间的法向力。
18.根据权利要求12所述的摩擦瓦，其中
所述摩擦瓦由铸铁制成。
19.根据权利要求12所述的摩擦瓦，其中
所述摩擦瓦由铸钢制成。
20.根据权利要求12所述的摩擦瓦，其中
所述倾斜壁延伸为与所述基底部直接接触。
21.根据权利要求12所述的摩擦瓦，其中
所述倾斜壁由两个横向间隔的表面构成，且具有位于所述两个横向间隔的表面之间的间隔壁。
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