CN108725493A - 一种牵引装置及其转向架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种牵引装置，包括带中心孔的牵引座、可与车体连接的中心销座，在中心销座上安装有中心销，中心销下端伸出中心销座，中心销下端与牵引座通过轴孔配合装配；沿纵向方向、在牵引座的纵向两侧分别开有盲孔，在盲孔内均设置有钢簧。本发明的牵引装置及转向架结构简单、设计合理，满足了转向架与车体的纵向牵引、回转灵活等特性要求。采用钢簧配合牵引止挡的方式传递牵引力和制动力，钢簧优越的线性刚度性能可提高车辆的舒适性，且使得牵引装置具有更长的使用寿命。抗蛇行减振器的安装布局结构可解决抗蛇行减振器布置在构架侧梁导致的超车辆限界的问题，可以提高转向架的结构紧凑性。

Description

一种牵引装置及其转向架

技术领域

本发明属于轨道车辆领域，具体涉及一种牵引装置及其转向架。

背景技术

牵引装置作为车体与转向架的连接机构广泛应用于国内外各型地铁、动车组、机车、低地板、轻轨等车辆上。牵引装置主要功能为传递牵引力、制动力，亦可集成横向限位的功能。

目前地铁、动车组、机车、低地板、轻轨车辆常用的牵引装置多为单拉杆结构或中心销加Z字形双拉杆结构。

单拉杆牵引结构，牵引点的位置相对较高。图1是一种典型的现有单拉杆牵引装置，该结构主要由牵引座6、牵引杆3、横向止挡4、横向减振器5等组成，其中牵引杆一端与牵引座连接，另一端与构架横梁上的牵引杆安装座连接。这种牵引装置结构简单、占用空间小，其缺点是牵引点相对较高，影响转向架的粘着利用率。

第二种中心销式牵引装置主要由中心销1、中心销座2和牵引杆3 组成( 如图2 所示)。中心销1 过盈压装在中心销座2上，组成中心销组装，通过螺栓安装在车体底架上。中心销座2两边带有翼板，可与其侧面的安装在构架上的横向止挡4一起限制车体横向位移。第二种牵引装置结构虽然可实现低位牵引，但存在如下缺陷：

1.中心销与中心销座为整体铸造或者锻造部件，结构尺寸大，铸造难度大。

2.中心销不同部位的应力有差别，但由于现有的中心销与中心销座过盈配合，所以中心销必须做出等截面的结构，结构决定了其结构强度的分配不合理。

3.组装耗用的工时较长。

4.由于构架横梁尺寸所限，牵引杆3的长度较短，在随车体的垂向、横向位移过程中，会产生较大的幅度，较短的牵引杆内的橡胶关节的偏转和扭转的角度无法适应较大的振幅， 从而导致橡胶关节的寿命较短。

5.结构复杂且零件多，使得其重量较重，并且现有结构的中心销套与中心销直接配合，容易导致压装和使用过程中，中心销套和中心销的拉伤。

另外，现有的转向架结构中抗蛇行减振器一般安装在构架侧梁与车体底架之间，这种结构导致横向宽度较宽，抗蛇行减振器座伸出过长既影响美观，也增加了转向架和车体的重量。而且，某些对车辆限界要求严格的情况下（比如欧洲标准的限界），现有的抗蛇行减振器安装在侧梁的布局形式已经无法实现。

对本案中所提到的方向词汇进行定义，在轨道车辆领域中，技术人员通常认定的方向有三种：

垂向：竖直垂直于轨面的方向。

纵向：沿着轨道的方向。

横向：水平垂直于轨道的方向。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种可提高车辆的舒适性，且具有更长的使用寿命的牵引装置及其转向架。

本发明解决问题的技术方案是：一种牵引装置，包括带中心孔的牵引座、可与车体连接的中心销座，在中心销座上安装有中心销，中心销下端伸出中心销座，中心销下端与牵引座通过轴孔配合装配；

沿纵向方向、在牵引座的纵向两侧分别开有盲孔，在盲孔内均设置有钢簧。

上述方案不再采用牵引杆结构传递牵引力和制动力，而是采用钢簧代替牵引杆的功能，钢簧优越的线性刚度性能可提高车辆的舒适性。钢簧的垂向及横向位移相较于橡胶关节要大的多，因此可以避免因为牵引杆的长度较短而导致的橡胶关节的偏转和扭转的角度无法适应过大振幅的问题，从而获得更长的使用寿命。

进一步的，在钢簧的中心腔内设有牵引止挡，牵引止挡一端与盲孔底部固定连接。

牵引止挡用于在钢簧极限状态下（钢簧失效临界状态下），限制转向架冲击的位移，以传递制动力和牵引力，保护钢簧。

优选的，所述中心销与牵引座通过中心销套过盈装配连接，在中心销外壁与中心销套内壁之间设有耐磨衬套。利用中心销套装配是现有技术的常用做法，耐磨衬套可延缓中心销与中心销套之间的磨损。

具体的，所述中心销座包括由板件合围组成的箱型座体、设置于座体底部的止口；

所述中心销包括连接部、设置于连接部顶部的第一定位凸台、设置于连接部底部的销体，所述第一定位凸台的外径与止口内径相等；

第一定位凸台插入止口内，连接部与座体底部在垂向方向上固定连接，所述耐磨衬套套装于销体上，中心销套套装于耐磨衬套上；

在销体和耐磨衬套底部设有压盖，所述压盖与销体固定连接。

传统技术的中心销是至上而下贯穿中心销座过盈装配的，由于是过盈装配，中心销必须设计成等截面，但是中心销在不同的部位所受的应力不同，因而只能按照最大应力设计中心销的直径，不够优化。上述中心销座与中心销的装配结构与以往不同，中心销只安装在中心销座的底部，可根据需要调整中心销与中心销座的配合截面从而优化结构应力分配，上述中心销设计的就是变截面的结构，受应力大的位置直径更大，通过结构优化也能降低牵引装置的重量。而且，可以根据需要调整中心销与中心销座的高度分配。

优选的，在连接部的横向两侧设有横向减振器安装座。

优选的，在牵引座横向两侧设有抗蛇形减振器安装面。

相应的，本发明还提供一种转向架，包括构架，构架包括侧梁、垂直于侧梁的第一横梁和第二横梁，第一横梁与第二横梁间隔且平行设置，在第一横梁和第二横梁底部均设有钢簧安装座，在每个钢簧安装座上沿纵向开有凹槽，两凹槽相向设置；

还包括上述牵引装置，所述牵引装置布置于第一横梁和第二横梁之间，中心销座位于第一、第二横梁上方，牵引座位于第一、第二横梁下方，且牵引座上的盲孔与凹槽各自一一对齐在同一高度；所述钢簧一端插入盲孔并与盲孔底部抵接、另一端插入凹槽并与凹槽底部抵接，且钢簧预压缩。

横梁与牵引座之间通过钢簧传递力，牵引座通过中心销将力传递至与车体连接的中心销座。

进一步的，还包括抗蛇形减振器，在牵引座横向两侧设有抗蛇形减振器安装面；

还包括在对应抗蛇形减振器安装面位置处安装的一对抗蛇形减振器安装座；

两个抗蛇形减振器安装座均设置于第一横梁上；或者一个抗蛇形减振器安装座设置于第一横梁上、另一个抗蛇形减振器安装座设置于第二横梁上；

所述抗蛇形减振器一端与抗蛇形减振器安装面连接、另一端与抗蛇形减振器安装座连接；

两个抗蛇形减振器相互平行。

这种布局结构可解决抗蛇行减振器布置在构架侧梁导致的超车辆限界的问题，可以提高转向架的结构紧凑性。而且，由于抗蛇形减振器的布置位置更靠近转向架中心，因此可以采用更短的抗蛇形减振器。

进一步的，还包括横向减振器，在第一横梁和第二横梁顶部、横跨第一、第二横梁设置有横向减振器安装支架，所述横向减振器安装支架在中心销座的横向两侧均有设置，在连接部的横向两侧设有横向减振器安装座；

所述横向减振器一端与横向减振器安装座连接、另一端与横向减振器安装支架连接。

通过横向减振器的作用可有效衰减车体相对转向架的横向运动。

进一步的，在中心销座的横向两侧分别设有弧形横向止挡接触面，在横向减振器安装支架朝向中心销座的侧面上设置有横向止挡，所述横向止挡包括与横向减振器安装支架固定连接的弹性橡胶止挡、在弹性橡胶止挡的横向侧设置的刚性止挡，刚性止挡与弹性橡胶止挡硫化固定。

中心销是绕着中心旋转和横向运动并存的情况，不是直接横向撞击到横向止挡上面去，设计弧形横向止挡接触面是为了避免撞击时点接触。硫化固定的横向止挡避免了传统固定时调整间隙等步骤。

优选的，所述钢簧安装座设置于第一横梁和第二横梁的中点。

本发明的牵引装置及转向架结构简单、设计合理，满足了转向架与车体的纵向牵引、回转灵活等特性要求，具体效果体现在：

1.通过采用中心销座、中心销、牵引座三段式结构，实现了低位牵引。中心销只安装在中心销座的底部，可根据需要调整中心销与中心销座的配合截面从而优化结构应力分配。而且，可以根据需要调整中心销与中心销座的高度分配。

2.采用钢簧配合牵引止挡的方式传递牵引力和制动力，钢簧优越的线性刚度性能可提高车辆的舒适性。钢簧的垂向及横向位移相较于橡胶关节要大的多，因此可以避免因为牵引杆的长度较短而导致的橡胶关节的偏转和扭转的角度无法适应过大振幅的问题，从而获得更长的使用寿命。

3.抗蛇行减振器的安装布局结构可解决抗蛇行减振器布置在构架侧梁导致的超车辆限界的问题，可以提高转向架的结构紧凑性。而且，由于抗蛇形减振器的布置位置更靠近转向架中心，因此可以采用更短的抗蛇形减振器。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为现有技术的一种牵引装置结构图。

图2为现有技术的另一种牵引装置结构图。

图3为本发明牵引装置结构图。

图4为本发明牵引装置横剖面示意图。

图5为本发明牵引装置纵剖面示意图。

图6为中心销座结构图。

图7为中心销座横剖面示意图。

图8为中心销结构正面和背面示意图。

图9为牵引座结构图。

图10为中心销套和耐磨衬套组装图。

图11为横向止挡结构图。

图12为构架结构图。

图13为转向架正面示意图。

图14为转向架背面示意图。

图中：1-中心销，2-中心销座，3-牵引杆，4-横向止挡,5-横向减振器，6-牵引座,7-钢簧,8-牵引止挡，9-中心销套，10-耐磨衬套，11-连接部，12-第一定位凸台,13-销体,14-压盖,15-横向减振器安装座，16-抗蛇形减振器安装面,17-构架，18-侧梁,19-第一横梁，20-第二横梁，21-座体，22-止口,23-钢簧安装座，24-凹槽，25-抗蛇形减振器，26-抗蛇形减振器安装座，27-横向减振器安装支架,28-横向止挡接触面,29-盲孔，30-弹性橡胶止挡，31-刚性止挡，32-第二定位凸台，33-挡块，34-密封环，35-中心孔。

具体实施方式

为了便于描述，各部件的相对位置关系（如：上、下、左、右等）的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。

如图3～11所示，一种牵引装置，包括带中心孔35的牵引座6、可与车体连接的中心销座2。所述中心销座2包括由板件合围组成的箱型座体21、设置于座体21底部的止口22、设置于座体21顶部的第二定位凸台32。第二定位凸台32用于与车体连接定位。

在中心销座2上安装有中心销1。中心销1下端伸出中心销座2。所述中心销1包括连接部11、设置于连接部11顶部的第一定位凸台12、设置于连接部11底部的销体13。所述第一定位凸台12的外径与止口22内径相等。第一定位凸台12插入止口22内。连接部11与座体21底部在垂向方向上固定连接。在连接部11的横向两侧设有横向减振器安装座15。

在牵引座6横向两侧设有抗蛇形减振器安装面16。

所述中心销1与牵引座6通过中心销套9过盈装配连接。在中心销1外壁与中心销套9内壁之间设有耐磨衬套10。所述的耐磨衬套10优选的是具有自润滑作用的工程塑料，也可以是铜等其他材质。所述耐磨衬套10套装于销体13上。中心销套9套装于耐磨衬套10上。用挡块33和密封环34密封装配间隙，防止灰尘进入耐磨衬套10中间。在销体13和耐磨衬套10底部设有压盖14。所述压盖14与销体13固定连接。

沿纵向方向、在牵引座6的纵向两侧分别开有盲孔29。在盲孔29内均设置有钢簧7。在钢簧7的中心腔内设有牵引止挡8。牵引止挡8一端与盲孔29底部固定连接。

如图12～14所示，一种转向架，包括构架17，构架17包括侧梁18、垂直于侧梁18的第一横梁19和第二横梁20。第一横梁19与第二横梁20间隔且平行设置。在第一横梁19和第二横梁20底部均设有钢簧安装座23。钢簧安装座23优选设置于第一横梁19和第二横梁20的中点。在每个钢簧安装座23上沿纵向开有凹槽24。两凹槽24相向设置。

所述牵引装置布置于第一横梁19和第二横梁20之间。中心销座2位于第一、第二横梁上方。牵引座6位于第一、第二横梁下方，且牵引座6上的盲孔29与凹槽24各自一一对齐在同一高度。所述钢簧7一端插入盲孔29并与盲孔29底部抵接、另一端插入凹槽24并与凹槽24底部抵接，且钢簧7预压缩。

在对应抗蛇形减振器安装面16位置处安装有一对抗蛇形减振器安装座26。两个抗蛇形减振器安装座26均设置于第一横梁19上。或者，一个抗蛇形减振器安装座26设置于第一横梁19上、另一个抗蛇形减振器安装座26设置于第二横梁20上。抗蛇形减振器安装座26的安装位置采用上述两种方式均可，优选采用第一种。

抗蛇形减振器25一端与抗蛇形减振器安装面16连接、另一端与抗蛇形减振器安装座26连接。安装后两个抗蛇形减振器25相互平行。

在第一横梁19和第二横梁20顶部、横跨第一、第二横梁设置有横向减振器安装支架27。所述横向减振器安装支架27在中心销座2的横向两侧均有设置。横向减振器5一端与横向减振器安装座15连接、另一端与横向减振器安装支架27连接。

在中心销座2的横向两侧分别设有弧形横向止挡接触面28。在横向减振器安装支架27朝向中心销座2的侧面上设置有横向止挡4。所述横向止挡4包括与横向减振器安装支架27固定连接的弹性橡胶止挡30、在弹性橡胶止挡30的横向侧设置的刚性止挡31。刚性止挡31与弹性橡胶止挡30硫化固定。

Claims (11)

1.一种牵引装置，包括带中心孔（35）的牵引座（6）、可与车体连接的中心销座（2），其特征在于：在中心销座（2）上安装有中心销（1），中心销（1）下端伸出中心销座（2），中心销（1）下端与牵引座（6）通过轴孔配合装配；

沿纵向方向、在牵引座（6）的纵向两侧分别开有盲孔（29），在盲孔（29）内均设置有钢簧（7）。

2.根据权利要求1所述的牵引装置，其特征在于：在钢簧（7）的中心腔内设有牵引止挡（8），牵引止挡（8）一端与盲孔（29）底部固定连接。

3.根据权利要求1所述的牵引装置，其特征在于：所述中心销（1）与牵引座（6）通过中心销套（9）过盈装配连接，在中心销（1）外壁与中心销套（9）内壁之间设有耐磨衬套（10）。

4.根据权利要求3所述的牵引装置，其特征在于：所述中心销座（2）包括由板件合围组成的箱型座体（21）、设置于座体（21）底部的止口（22）；

所述中心销（1）包括连接部（11）、设置于连接部（11）顶部的第一定位凸台（12）、设置于连接部（11）底部的销体（13），所述第一定位凸台（12）的外径与止口（22）内径相等；

第一定位凸台（12）插入止口（22）内，连接部（11）与座体（21）底部在垂向方向上固定连接，所述耐磨衬套（10）套装于销体（13）上，中心销套（9）套装于耐磨衬套（10）上；

在销体（13）和耐磨衬套（10）底部设有压盖（14），所述压盖（14）与销体（13）固定连接。

5.根据权利要求4所述的牵引装置，其特征在于：在连接部（11）的横向两侧设有横向减振器安装座（15）。

6.根据权利要求1所述的牵引装置，其特征在于：在牵引座（6）横向两侧设有抗蛇形减振器安装面（16）。

7.一种转向架，包括构架（17），构架（17）包括侧梁（18）、垂直于侧梁（18）的第一横梁（19）和第二横梁（20），第一横梁（19）与第二横梁（20）间隔且平行设置，其特征在于：在第一横梁（19）和第二横梁（20）底部均设有钢簧安装座（23），在每个钢簧安装座（23）上沿纵向开有凹槽（24），两凹槽（24）相向设置；

还包括上述权利要求1-6任一项所述的牵引装置，所述牵引装置布置于第一横梁（19）和第二横梁（20）之间，中心销座（2）位于第一、第二横梁上方，牵引座（6）位于第一、第二横梁下方，且牵引座（6）上的盲孔（29）与凹槽（24）各自一一对齐在同一高度；所述钢簧（7）一端插入盲孔（29）并与盲孔（29）底部抵接、另一端插入凹槽（24）并与凹槽（24）底部抵接，且钢簧（7）预压缩。

8.根据权利要求7所述的转向架，其特征在于：还包括抗蛇形减振器（25），在牵引座（6）横向两侧设有抗蛇形减振器安装面（16）；

还包括在对应抗蛇形减振器安装面（16）位置处安装的一对抗蛇形减振器安装座（26）；

两个抗蛇形减振器安装座（26）均设置于第一横梁（19）上；或者一个抗蛇形减振器安装座（26）设置于第一横梁（19）上、另一个抗蛇形减振器安装座（26）设置于第二横梁（20）上；

所述抗蛇形减振器（25）一端与抗蛇形减振器安装面（16）连接、另一端与抗蛇形减振器安装座（26）连接；

两个抗蛇形减振器（25）相互平行。

9.根据权利要求7所述的转向架，其特征在于：还包括横向减振器（5），在第一横梁（19）和第二横梁（20）顶部、横跨第一、第二横梁设置有横向减振器安装支架（27），所述横向减振器安装支架（27）在中心销座（2）的横向两侧均有设置，在连接部（11）的横向两侧设有横向减振器安装座（15）；

所述横向减振器（5）一端与横向减振器安装座（15）连接、另一端与横向减振器安装支架（27）连接。

10.根据权利要求9所述的转向架，其特征在于：在中心销座（2）的横向两侧分别设有弧形横向止挡接触面（28），在横向减振器安装支架（27）朝向中心销座（2）的侧面上设置有横向止挡（4），所述横向止挡（4）包括与横向减振器安装支架（27）固定连接的弹性橡胶止挡（30）、在弹性橡胶止挡（30）的横向侧设置的刚性止挡（31），刚性止挡（31）与弹性橡胶止挡（30）硫化固定。

11.根据权利要求7所述的转向架，其特征在于：所述钢簧安装座（23）设置于第一横梁（19）和第二横梁（20）的中点。