CN108869596B - 构架强度试验专用橡胶弹簧片装置 - Google Patents

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Abstract

构架强度试验专用橡胶弹簧片装置属于轨道车辆转向架强度试验用一系弹簧替代装置领域，其包括外层屋脊形钢瓦片、内层屋脊形钢瓦片、两个尼龙垫板、橡胶辊子、两个橡胶止挡块、四个垫板固定螺栓和两个瓦片最小间隙限位螺栓。本发明能够模拟出屋脊形橡胶弹簧片组成的力学柔性传递状态，并且依旧保持较好的结构强度和疲劳强度，从而是得本装置可以直接用于对旧有的屋脊形橡胶弹簧片组成易耗部件进行替代，避免在转向架构架台架试验验证过程中对其的频繁更换和损耗，进而大幅节约试验时间，提高生产效率。

Description

构架强度试验专用橡胶弹簧片装置
技术领域
本发明属于轨道车辆转向架强度试验用一系弹簧替代装置领域，具体涉及一种构架强度试验专用橡胶弹簧片装置。
背景技术
为满足轨道列车转向架的疲劳强度试验等验收指标的考核要求，需要对带有轴箱和轮对装置的侧梁单元进行转向架构架台架试验。
一种轴箱内置式轨道列车转向架8的轴箱装配结构如图1至图3所示，侧梁单元8-1端部与一个梯形轴箱定位框8-2一体成型，轮对装置6包括车轴6-2以及对称布置在其两端的车轮6-1，轮对内置型轴箱装置7包括梯形轴箱7-1、两组屋脊形橡胶弹簧片组成7-2、定位拖杆7-3和两个橡胶弹簧片定位卡子7-4。定位拖杆7-3的中段与梯形轴箱7-1的下底面活动连接。两组屋脊形橡胶弹簧片组成7-2分别通过一个对应的橡胶弹簧片定位卡子7-4平行固连于梯形轴箱7-1的一个腰线上。橡胶弹簧片定位卡子7-4的下端与梯形轴箱7-1的上底端部固连，橡胶弹簧片定位卡子7-4通过其卡爪将对应的一组屋脊形橡胶弹簧片组成7-2的顶端沿梯形轴箱7-1的腰线外侧壁向斜外侧压紧。屋脊形橡胶弹簧片组成7-2的底部坐落于梯形轴箱7-1的底座上。梯形轴箱定位框8-2上端的外侧壁上设有吊挂孔8-2-2。
梯形轴箱7-1的横断面为等腰梯形，梯形轴箱7-1的中心设有贯通的车轴装配孔7-1-1。作为梯形轴箱7-1两个腰线的外侧壁7-1-2的顶端均设有卡子安装螺孔7-1-2-1，外侧壁7-1-2的底部设有外延底座7-1-2-2。橡胶弹簧片定位卡子7-4的中部通过螺栓与卡子安装螺孔7-1-2-1固连。定位拖杆7-3的两端分别插入一个对应的轴箱定位杆轴孔8-2-1并与梯形轴箱定位框8-2固连。屋脊形橡胶弹簧片组成7-2的每一个屋脊形橡胶弹簧片均是横断面为左右对称、中部相连的V字形结构，其长度、宽度和张口角度均与外侧壁7-1-2的外侧端面相匹配，屋脊形橡胶弹簧片组成7-2的V字形张角的角度为K。多个屋脊形橡胶弹簧片通过硫化工艺层叠固连形成一个屋脊形橡胶弹簧片组成7-2。位于最内层的屋脊形橡胶弹簧片与对应的外侧壁7-1-2匹配扣合。
由于屋脊形橡胶弹簧片组成7-2的柔性较高，能够很好的传递轨道至构架的激励载荷，但因其属于易耗部件，在前述的转向架构架台架试验验证过程中，若始终采用真实的屋脊形橡胶弹簧片组成7-2进行试验，则会导致需要频繁终止试验，而对其进行更换，这不仅大大增加了对屋脊形橡胶弹簧片组成7-2的消耗，同时也大幅增加了试验周期，严重影响生产效率的提升。
因此，急需设计一款对于力的传递具有较高灵活性和自由度，并且消耗率大幅降低的试验专用橡胶弹簧片产品，用于替代真实的屋脊形橡胶弹簧片组成7-2，从而提高生产效率和节约试验成本。
发明内容
为了解决现有屋脊形橡胶弹簧片组成属于易耗部件，其在转向架构架台架试验验证过程中消耗较大，需要频繁更换，这不仅大大增加了对屋脊形橡胶弹簧片组成的消耗，同时也大幅增加了试验周期，严重影响生产效率的提升的技术问题，本发明提供一种构架强度试验专用橡胶弹簧片装置。
本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：
构架强度试验专用橡胶弹簧片装置，其包括外层屋脊形钢瓦片、内层屋脊形钢瓦片、两个尼龙垫板、橡胶辊子、两个橡胶止挡块、四个垫板固定螺栓和两个瓦片最小间隙限位螺栓，每个尼龙垫板均通过两个对应的垫板固定螺栓固连于内层屋脊形钢瓦片的下方，外层屋脊形钢瓦片与内层屋脊形钢瓦片平行并沿直径方向将橡胶辊子夹在中间；两个橡胶止挡块对称布置于橡胶辊子的径向两侧；每个软胶止挡块上端均与外层屋脊形钢瓦片的下端面硫化固连，每个软胶止挡块下端均与内层屋脊形钢瓦片的上端面硫化固连。
所述外层屋脊形钢瓦片是横断面为左右对称、中部相连的V字形结构，其前端的侧壁上设有吊耳；所述内层屋脊形钢瓦片包括一体成型的内层屋脊平板、两个内层瓦片和防坠卡座，两个内层瓦片对称地布置于内层屋脊平板的左右两侧，并共同形成一个人字形的瓦片结构；防坠卡座位于人字形的瓦片结构下端面的一端。
所述内层屋脊平板上端面的中心设有内层瓦片滚轮槽，内层瓦片滚轮槽的两侧顺次对称地设有两个瓦片最小间隙限位螺栓通孔和两个内层瓦片止挡块固定座；每个软胶止挡块的下端均垂直插入并固连于一个对应的内层瓦片止挡块固定座内；所述内层瓦片滚轮槽的半径小于橡胶辊子的半径，橡胶辊子嵌入并硫化固连于内层瓦片滚轮槽内；所述每个内层瓦片的下端面上均设有一个尼龙垫安装槽，尼龙垫安装槽的端面上设有两个垫板连接螺孔，每个尼龙垫板均通过两个垫板固定螺栓与一一对应的两个垫板连接螺孔固连。
两个瓦片最小间隙限位螺栓分别与一个对应的瓦片最小间隙限位螺栓通孔螺纹连接，每个瓦片最小间隙限位螺栓的顶端均与外层屋脊形钢瓦片V字形结构中线处的下端面接触，并且位于外层屋脊形钢瓦片和内层屋脊形钢瓦片二者之间的瓦片最小间隙限位螺栓的长度值是橡胶辊子半径值的120％；所述防坠卡座和吊耳分别位于橡胶辊子的前、后两侧。
本发明的有益效果是：该构架强度试验专用橡胶弹簧片装置，其外层屋脊形钢瓦片与内层屋脊形钢瓦片平行并沿直径方向将橡胶辊子夹在中间；两个软胶止挡块对称布置于橡胶辊子的径向两侧；每个软胶止挡块上、下两端均对应与外层屋脊形钢瓦片的下端面以及内层屋脊形钢瓦片的上端面硫化固连。橡胶辊子嵌入并硫化固连于内层瓦片滚轮槽内，并且两个尼龙垫板均对应固连于内层屋脊形钢瓦片的下端。
上述结构使得本发明的构架强度试验专用橡胶弹簧片装置能够模拟出屋脊形橡胶弹簧片组成的力学柔性传递状态，并且依旧保持较好的结构强度和疲劳强度，从而是得本装置可以直接用于对旧有的屋脊形橡胶弹簧片组成易耗部件进行替代，避免在转向架构架台架试验验证过程中对其的频繁更换和损耗，进而大幅节约试验时间，提高生产效率。
此外该构架强度试验专用橡胶弹簧片装置还具有结构简单实用，操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。
附图说明
图1是现有列车转向架侧梁单元及其轮对装置的装配原理示意图；
图2是现有轮对内置型轴箱装置的爆炸装配示意图；
图3是现有屋脊形橡胶弹簧片组成的主视图；
图4是本发明构架强度试验专用橡胶弹簧片装置的立体图；
图5是本发明构架强度试验专用橡胶弹簧片装置的爆炸装配示意图；
图6是本发明构架强度试验专用橡胶弹簧片装置在另一视角下的立体图；
图7是本发明构架强度试验专用橡胶弹簧片装置的主视图；
图8是图7的爆炸装配示意图；
图9是本发明内层屋脊形钢瓦片的立体图；
图10是本发明内层屋脊形钢瓦片的侧视图；
图11是本发明内层屋脊形钢瓦片的仰视图；
图12是本发明内层屋脊形钢瓦片的中垂面剖面结构示意图；
图13是本发明内层屋脊形钢瓦片与橡胶辊子以及级两个橡胶止挡块的装配示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图4至图13所示，本发明的构架强度试验专用橡胶弹簧片装置包括外层屋脊形钢瓦片1、内层屋脊形钢瓦片2、两个尼龙垫板3、橡胶辊子4、两个橡胶止挡块5、四个垫板固定螺栓6和两个瓦片最小间隙限位螺栓，每个尼龙垫板3均通过两个对应的垫板固定螺栓6固连于内层屋脊形钢瓦片2的下方，外层屋脊形钢瓦片1与内层屋脊形钢瓦片2平行并沿直径方向将橡胶辊子4夹在中间；两个橡胶止挡块5对称布置于橡胶辊子4的径向两侧；每个软胶止挡块5上端均与外层屋脊形钢瓦片1的下端面硫化固连，每个软胶止挡块5下端均与内层屋脊形钢瓦片2的上端面硫化固连。
所述外层屋脊形钢瓦片1是横断面为左右对称、中部相连的V字形结构，其前端的侧壁上设有吊耳1-1；所述内层屋脊形钢瓦片2包括一体成型的内层屋脊平板2-1、两个内层瓦片2-2和防坠卡座2-3，两个内层瓦片2-2对称地布置于内层屋脊平板2-1的左右两侧，并共同形成一个人字形的瓦片结构；防坠卡座2-3位于人字形的瓦片结构下端面的一端。
所述内层屋脊平板2-1上端面的中心设有内层瓦片滚轮槽2-1-2，内层瓦片滚轮槽2-1-2的两侧顺次对称地设有两个瓦片最小间隙限位螺栓通孔2-1-3和两个内层瓦片止挡块固定座2-1-1；每个软胶止挡块5的下端均垂直插入并固连于一个对应的内层瓦片止挡块固定座2-1-1内；所述内层瓦片滚轮槽2-1-2的半径小于橡胶辊子4的半径，橡胶辊子4嵌入并硫化固连于内层瓦片滚轮槽2-1-2内；所述每个内层瓦片2-2的下端面上均设有一个尼龙垫安装槽2-2-2，尼龙垫安装槽2-2-2的端面上设有两个垫板连接螺孔2-2-1，每个尼龙垫板3均通过两个垫板固定螺栓6与一一对应的两个垫板连接螺孔2-2-1固连。
两个瓦片最小间隙限位螺栓分别与一个对应的瓦片最小间隙限位螺栓通孔2-1-3螺纹连接，每个瓦片最小间隙限位螺栓的顶端均与外层屋脊形钢瓦片1V字形结构中线处的下端面接触，并且位于外层屋脊形钢瓦片1和内层屋脊形钢瓦片2二者之间的瓦片最小间隙限位螺栓的长度值是橡胶辊子4半径值的120％；所述防坠卡座2-3和吊耳1-1分别位于橡胶辊子4的前、后两侧。
具体应用本发明的本发明的构架强度试验专用橡胶弹簧片装置时，利用钢绳穿过吊耳1-1将试验专用橡胶弹簧片装置吊挂在吊挂孔8-2-2上，并使防坠卡座2-3坐落于外侧壁7-1-2的底部的外延底座7-1-2-2上，从而使本发明的试验专用橡胶弹簧片装置以相同的方式与梯形轴箱7-1上对应的一个腰线的外侧壁7-1-2实现连接，并用以替代每个现有的屋脊形橡胶弹簧片组成7-2。尼龙垫板3、橡胶辊子4和软胶止挡块5的材质均可根据试验承力载荷的需求而灵活调整，其各材质的选择均依照业内公知方法执行即可。

Claims (4)

1.构架强度试验专用橡胶弹簧片装置，其特征在于：该装置包括外层屋脊形钢瓦片(1)、内层屋脊形钢瓦片(2)、两个尼龙垫板(3)、橡胶辊子(4)、两个软胶止挡块(5)、四个垫板固定螺栓(6)和两个瓦片最小间隙限位螺栓，每个尼龙垫板(3)均通过两个对应的垫板固定螺栓(6)固连于内层屋脊形钢瓦片(2)的下方，外层屋脊形钢瓦片(1)与内层屋脊形钢瓦片(2)平行并沿直径方向将橡胶辊子(4)夹在中间；两个软胶止挡块(5)对称布置于橡胶辊子(4)的径向两侧；每个软胶止挡块(5)上端均与外层屋脊形钢瓦片(1)的下端面硫化固连，每个软胶止挡块(5)下端均与内层屋脊形钢瓦片(2)的上端面硫化固连。
2.如权利要求1所述的构架强度试验专用橡胶弹簧片装置，其特征在于：所述外层屋脊形钢瓦片(1)是横断面为左右对称、中部相连的V字形结构，其前端的侧壁上设有吊耳(1-1)；所述内层屋脊形钢瓦片(2)包括一体成型的内层屋脊平板(2-1)、两个内层瓦片(2-2)和防坠卡座(2-3)，两个内层瓦片(2-2)对称地布置于内层屋脊平板(2-1)的左右两侧，并共同形成一个人字形的瓦片结构；防坠卡座(2-3)位于人字形的瓦片结构下端面的一端。
3.如权利要求2所述的构架强度试验专用橡胶弹簧片装置，其特征在于：所述内层屋脊平板(2-1)上端面的中心设有内层瓦片滚轮槽(2-1-2)，内层瓦片滚轮槽(2-1-2)的两侧顺次对称地设有两个瓦片最小间隙限位螺栓通孔(2-1-3)和两个内层瓦片止挡块固定座(2-1-1)；每个软胶止挡块(5)的下端均垂直插入并固连于一个对应的内层瓦片止挡块固定座(2-1-1)内；所述内层瓦片滚轮槽(2-1-2)的半径小于橡胶辊子(4)的半径，橡胶辊子(4)嵌入并硫化固连于内层瓦片滚轮槽(2-1-2)内；所述每个内层瓦片(2-2)的下端面上均设有一个尼龙垫安装槽(2-2-2)，尼龙垫安装槽(2-2-2)的端面上设有两个垫板连接螺孔(2-2-1)，每个尼龙垫板(3)均通过两个垫板固定螺栓(6)与一一对应的两个垫板连接螺孔(2-2-1)固连。
4.如权利要求3所述的构架强度试验专用橡胶弹簧片装置，其特征在于：两个瓦片最小间隙限位螺栓分别与一个对应的瓦片最小间隙限位螺栓通孔(2-1-3)螺纹连接，每个瓦片最小间隙限位螺栓的顶端均与外层屋脊形钢瓦片(1)V字形结构中线处的下端面接触，并且位于外层屋脊形钢瓦片(1)和内层屋脊形钢瓦片(2)二者之间的瓦片最小间隙限位螺栓的长度值是橡胶辊子(4)半径值的120％；所述防坠卡座(2-3)和吊耳(1-1)分别位于橡胶辊子(4)的前、后两侧。
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