CN110337398B - 铁道车辆用转向架构架及具备该铁道车辆用转向架构架的转向架 - Google Patents

Abstract

铁道车辆用转向架构架具备：一对横梁主体；在所述一对横梁主体的车宽方向两侧部与所述横梁主体正交，在所述一对横梁主体间形成有在车宽方向延伸的插通空间的纵构件；在所述一对横梁主体的车宽方向两侧部架设于所述一对横梁主体的下板；以及插通所述插通空间并在车宽方向延伸，与所述下板从上方接合且与所述纵构件上的形成所述插通空间的缘部接合的横构件。所述横构件具有：形成有被筒部插入的插入空间的柱材、和与所述柱材的车宽方向两侧邻接的一对加强材，所述筒部从空气弹簧的底壁部向下方突出。

Description

铁道车辆用转向架构架及具备该铁道车辆用转向架构架的转 向架

技术领域

本发明涉及铁道车辆用转向架构架及具备该铁道车辆用转向架构架的转向架。

背景技术

铁道车辆的转向架中多会将一对空气弹簧作为二次悬架而在车宽方向上空出间隔地装载于转向架构架。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1 ：日本特开2016-88403号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，由于一对空气弹簧的间隔根据每种车型的规格而不同，所以需要根据每种车型来变更转向架构架上的空气弹簧的支持结构部。但由于转向架构架是经由空气弹簧承受车身荷重的重要的强度构件，所以在转向架构架上的空气弹簧的支持结构部中可能会发生由加强带来的布局上的限制。因此每当车型改变都需从强度、布局等观点出发重新设计转向架构架整体，或重新修改装配顺序。

因此本发明目的在于可使转向架构架的大部分在空气弹簧位置不同的车型间共通化，提高转向架的设计效率和装配作业的效率等。

解决问题的手段：

根据本发明一形态的铁道车辆用转向架构架具备：在车宽方向延伸的一对横梁主体；在所述一对横梁主体的车宽方向两侧部与所述横梁主体正交，在所述一对横梁主体间形成有在车宽方向延伸的插通空间的纵构件；在所述一对横梁主体的车宽方向两侧部架设于所述一对横梁主体的下板；以及插通所述插通空间并在车宽方向延伸，与所述下板的上表面接合且与所述纵构件上的形成所述插通空间的缘部接合的横构件；所述横构件具有：形成有插入筒部的插入空间的柱材、和与所述柱材的车宽方向两侧邻接的一对加强材，所述筒部从空气弹簧的底壁部向下方突出。

根据所述结构，包含由空气弹簧的筒部所插入的柱材的横构件插通形成于纵构件的插通空间，所以仅通过改变横构件上的柱材的车宽方向位置的形式变更横构件的长度，即能容易地变更空气弹簧的车宽方向位置。因此，可使转向架构架的大部分在空气弹簧位置不同的车型间共通化，从而转向架构架的强度设计变容易，设计效率提高。

发明效果：

根据本发明，可使转向架构架的大部分在空气弹簧位置不同的车型间共通化，能提高转向架的设计效率和装配作业的效率等。

附图说明

图1是根据第一实施形态的铁道车辆用转向架的侧视图；

图2是图1所示的转向架的横梁的俯视图；

图3是图2所示的横梁的从上方观察的立体图；

图4是图2所示的横梁的主要部分的从车宽方向外侧观察的立体图；

图5是图2所示的横梁的主要部分的从车宽方向内侧观察的立体图；

图6是图2所示的横梁、按压构件及板簧的从车宽方向观察的剖视图；

图7是图2所示的横梁、按压构件及板簧的从车辆长度方向观察的剖视图；

图8是根据第二实施形态的铁道车辆用转向架的侧视图；

图9是图8所示的转向架的转向架构架的主要部分俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明实施形态。另，以下的说明中，将铁道车辆行驶的方向且车身延伸的方向定义为车辆长度方向，将与其正交的横方向定义为车宽方向。车辆长度方向也称为前后方向，车宽方向也称为左右方向。

（第一实施形态）

图1是根据第一实施形态的铁道车辆用转向架1的侧视图。如图1所示，转向架1经由作为二次悬架的空气弹簧2而从下方支持车身3。转向架1具备装载有空气弹簧2的转向架构架4。转向架构架4具备在车宽方向延伸的横梁5，但不具备从横梁5的车宽方向两端部向车辆长度方向延伸的侧梁。在横梁5的车辆长度方向两侧分别配置有沿车宽方向延伸的一对车轴6。在车轴6的车宽方向两侧的部分设置有车轮。在车轴6的车宽方向两侧的端部，在比车轮7靠近车宽方向外侧处设置有转动自由地支持车轴6的轴承8，轴承8容纳于轴箱9。

横梁5的车宽方向的端部例如通过轴梁式的轴箱支持装置10而与轴箱9连接。轴箱支持装置10具备从轴箱9在车辆长度方向上向横梁5侧延伸的轴梁11。转向架构架4具有从横梁5向轴梁11突出的支承座12，轴梁11的梢端部与支承座12通过橡胶衬套（未图示）来弹性接合。在车辆长度方向上分开的一对轴箱9分别对在车辆长度方向延伸的板簧13的长度方向两侧的端部13b进行支持。板簧13的长度方向的中央部13a从下方支持横梁5的车宽方向的端部。由此，横梁5经由板簧13而由轴箱9支持。即，板簧13兼具一次悬架的功能和以往的侧梁的功能。

板簧13的中央部13a配置为低于端部13b，板簧13具有侧视时向下方凸出的弓形状。板簧13由纤维增强树脂形成。在横梁5的车宽方向端部的下部设置有具有向下方凸出的圆弧状的下表面的按压构件14，按压构件14从上方载于板簧13的中央部13a并可分开地与其接触。即，在使板簧13相对于按压构件14在上下方向不固定的状态下，按压构件14因来自横梁5的重力所带来的下方荷重而与板簧13的上表面接触。即，按压构件14不是利用固定件固定在板簧13上，而是因来自横梁5的重力所带来的下方荷重和与之相对的板簧13的反作用力的接触压力而处于保持与板簧13的上表面接触的状态。由此，板簧13可相对于按压构件14的下表面改变按压区域并揺动。另，按压构件14可以直接载于板簧13的中央部13a的上表面，也可以经由介在物（例如缓冲板）而间接载置。

在轴箱9的上端部安装有支持构件15，板簧13的端部13b经由支持构件15而由轴箱9从下方支持。支持构件15的上表面侧视时向转向架中央侧倾斜。板簧13的端部13b也以相对于支持构件15在上下方向不固定的状态从上方载于支持构件15。支持构件15具有设置于轴箱9之上的基座构件16（例如防振橡胶）和设置于基座构件16之上并定位于基座构件16的支承构件17。支承构件17具有对板簧13的端部13b进行容纳的凹部，该凹部向上方及转向架中央侧开放。支承构件17的凹部的底面与板簧13的端部13b之间夹有硬度低于板簧13及支承构件17的未图示的板（例如橡胶板）。

图2是图1所示的转向架1的横梁5的俯视图。图3是图2所示的横梁5的从上方观察的立体图。图4是图2所示的横梁5的主要部分的从车宽方向外侧观察的立体图。图5是图2所示的横梁5的主要部分的从车宽方向内侧观察的立体图。如图2至5所示，横梁5具备横梁主体21、连接构件22、纵构件23、下板24、横构件25、上板26，它们通过相互焊接等接合而成。

横梁主体21是相互在车辆长度方向空出间隔地配置的一对管状构件（例如方管）。横梁主体21的长度方向的两端以在横梁主体21的内部形成空气弹簧2用的辅助空气室的形式封闭。连接构件22以配置于一对横梁主体21之间的状态与横梁主体21正交，并与一对横梁主体21接合。

纵构件23在横梁主体21的车宽方向两侧部配置于一对横梁主体21之间，与横梁主体21正交。在纵构件23形成有在车宽方向延伸的插通空间S1。本实施形态中，纵构件23由与一对横梁主体21的一方接合的第一纵构件31和与一对横梁主体21的另一方接合的第二纵构件32构成，第一纵构件31与第二纵构件32之间形成有间隙，将该间隙作为插通空间S1。纵构件23例如从车辆长度方向观察剖面呈倒U形状。

下板24在一对横梁主体21的车宽方向两侧部的下侧以架设于一对横梁主体21的形式与一对横梁主体21的下表面接合。在下板24的下表面形成有在车辆长度方向延伸的槽部24a以嵌合按压构件14。第一纵构件31及第二纵构件32的下端与下板24的上表面接合。

横构件25以将插通空间S1插通的状态于车宽方向延伸。横构件25的下端与下板24的上表面接合。反过来说，在横构件25未将插通空间S1插通的状态下，插通空间S1被下板24从下方封闭，但向上方及车宽方向开放。第一纵构件31及第二纵构件32上的形成插通空间S1的缘部与横构件25接合。

横构件25由柱材33、第一加强材34和第二加强材35构成。柱材33是在铅垂方向延伸的角柱体。柱材33具有从空气弹簧2的底壁部向下方突出的筒部2a所插入的在铅垂方向延伸的插入空间S2。插入空间S2与横梁主体21的内部空间（辅助空气室）经由未图示的流路形成体（例如管）而连通。柱材33比纵构件23、第一加强材34、第二加强材35及横梁主体21向上方突出。柱材33位于比纵构件23靠近车宽方向外侧。另，柱材33不限于角柱体，也可以为圆柱体，形状不限于此。

第一加强材34与柱材33的车宽方向内侧邻接并与柱材33接合，在车宽方向延伸。第一加强材34将插通空间S1插通，与第一纵构件31及第二纵构件32上的形成插通空间S1的缘部接合。第二加强材35与柱材33的车宽方向外侧邻接并与柱材33接合。第一加强材34和第二加强材35的车宽方向的长度彼此不同。第一加强材34及第二加强材35的上表面与纵构件23的上表面为相同高度。另，第一加强材34若收容于插通空间S1，则也可以不与纵构件23的上表面为相同高度。

第一加强材34及第二加强材35的车辆长度方向一方侧的侧面和柱材33的车辆长度方向一方侧的侧面在车宽方向上平行且形成在同一平面上。第一加强材34及第二加强材35的车辆长度方向另一方侧的侧面和柱材33的车辆长度方向另一方侧的侧面在车宽方向上平行且形成在同一平面上。第一加强材34及第二加强材35从车宽方向观察剖面呈倒U形状。

上板26配置于纵构件23及横构件25的上方，以架设于一对横梁主体21的形式与一对横梁主体21的上表面接合。上板26具有柱材33向上方贯通的贯通孔26a。空气弹簧2载置于上板26。上板26向车宽方向内侧延伸至连接构件22的上侧。上板26与连接构件22的上端接合。俯视时上板26上的连接构件22与横构件25之间的区域上形成有减重孔26b。

图6是图2所示的横梁5、按压构件14及板簧13的从车宽方向观察的剖视图。图7是图2所示的横梁5、按压构件14及板簧13的从车辆长度方向观察的剖视图。另，图7中为了简化而图示为省略了与说明无关的构件。如图6及7所示，按压构件14安装于横梁5的下板24的下表面。按压构件14的上部通过与板24的槽部24a嵌合而在车宽方向上定位。下板24的下表面和按压构件14的上表面利用凹凸嵌合结构27而在水平方向（尤其是车辆长度方向）上定位。凹凸嵌合结构27由在下板24的下表面设置的凸部（或凹部）和在按压构件14的上表面设置的凹部（或凸部）构成。

按压构件14在转向架的侧面观察下具有向下方凸出的圆弧形状的下表面14a。即，按压构件14在转向架1的侧面观察下具有从其中央部向车辆长度方向两端部逐渐变薄的形状。按压构件14的下表面14a向下方按压板簧13的中央部13a。按压构件14的中心的车辆长度方向位置与板簧13的中心的车辆长度方向位置一致。

上板26为在车宽方向延伸的平板，在其上部载置有空气弹簧2（参照图1）。上板26以在一对横梁主体21之间形成焊接用的坡口（groove）G的形式而从车宽方向观察具有梯形剖面。另，上板26也可以为从车宽方向观察具有向下方凹入的凹部的结构。上板26从上方抵接第一纵构件31、第二纵构件32、第一加强材34及第二加强材35，上板26的上表面与横梁主体21的上表面以大致持平的形式在坡口G焊接接合。上板26上的与第一纵构件31、第二纵构件32、第一加强材34及第二加强材35重叠的部分上形成有裂缝26d。例如，第一纵构件31及第二纵构件32的正上方的裂缝26d在车辆长度方向延伸，且第一加强材34及第二加强材35的正上方的裂缝26d在车宽方向延伸。上板26通过裂缝26d而与第一纵构件31、第二纵构件32、第一加强材34及第二加强材35焊接。第一纵构件31及第二纵构件32以从上方观察配置在与按压构件14重叠的位置上的状态与下板24接合。第一纵构件31及第二纵构件32配置为从上方观察被按压构件14包含。第一纵构件31及第二纵构件32的中心的车宽方向位置与按压构件14的中心的车宽方向位置一致。

根据以上说明的结构，包括空气弹簧2的筒部2a所插入的柱材33在内的横构件25插通在纵构件23上形成的插通空间S1，所以仅通过改变横构件25上的柱材33的车宽方向位置的形式变更横构件25的长度，即能变更空气弹簧2的车宽方向位置。因而，可使转向架构架4的大部分在空气弹簧位置不同的车型间共通化，从而转向架构架4的强度设计变容易，设计效率、装配作业的效率提高。

又，第一加强材34及第二加强材35的车辆长度方向一方侧的侧面和柱材33的车辆长度方向一方侧的侧面在车宽方向平行且形成于同一平面上，第一加强材34及第二加强材35的车辆长度方向另一方侧的侧面和柱材的车辆长度方向另一方侧的侧面在车宽方向平行且形成于同一平面上，所以即便以改变横构件25上的柱材33的车宽方向位置的形式变更横构件25，横构件25与下板24的接合位置也大致相同，能更好地防止空气弹簧位置不同的车型间的转向架构架4的强度差异。

又，柱材33贯通于在一对横梁主体21上架设的上板26，上板26从上方抵接第一加强材34及第二加强材35等，所以能利用上板26以及从下方支持它的第一加强材34及第二加强材35等来稳定支持空气弹簧2。又，纵构件23配置于从上方观察与按压构件14重叠的位置上并与下板24接合，所以来自空气弹簧2的荷重经由纵构件23、下板24及按压构件14而在铅垂方向上传递向板簧13，所以也能防止从按压构件14向板簧13传递偏移的荷重。

（第二实施形态）

图8是根据第二实施形态的铁道车辆用转向架101的侧视图。图9是图8所示的转向架101的转向架构架104的主要部分俯视图。如图8所示，本实施形态的转向架101具备俯视时H形状的转向架构架104。具体而言，转向架构架104具有在车宽方向两侧于车辆长度方向延伸的一对侧梁128和将一对侧梁128相互连接并在车宽方向延伸的横梁主体121。在侧梁128的车辆长度方向的端部与轴箱9之间介设有作为一次悬架的线圈弹簧113。下板124以架设于一对横梁主体121的形式与一对横梁主体121的下表面接合。上板126以架设于一对横梁主体121的形式与一对横梁主体121的上表面接合。

如图9所示，向一对横梁主体121的车宽方向两侧延伸的侧梁128是在一对横梁主体121的车宽方向两侧部与横梁主体121正交的纵构件。侧梁128上，在一对横梁主体121之间形成有在车宽方向延伸的插通空间S3。具体而言，插通空间S3是形成于侧梁128并向车宽方向开放的缺口。该插通空间S3中插通有前述的横构件25。另，也可以不在侧梁128上形成缺口，而是在侧梁内部设置车宽方向上延伸的加强材。横构件25的下端与下板124的上表面接合。侧梁128上的形成插通空间S3的缘部与横构件25接合。根据以上的结构，即便是具有侧梁128的常规形态转向架构架104，也能使转向架构架104的大部分在空气弹簧位置不同的车型间共通化。另，其它结构与前述第一实施形态相同，故省略说明。

本发明不限于前述实施形态，可对其结构进行变更、追加或删除。也可以将一个实施形态中的一部分的结构应用于其它实施形态，实施形态中的一部分的结构可从其实施形态中的其它结构分离并任意抽出。例如也可以是第一实施形态的插通空间S1作为在连接一对横梁主体21的一个纵构件上形成的缺口。第一纵构件31及第二纵构件32的剖面形状不限于倒U形状，也可以为其它形态。第一加强材34及第二加强材35的剖面形状也不限于倒U形状，也可以为其它形态。上板26至少配置在空气弹簧2的下侧即可，也可以不延伸至连接构件22的上侧。空气弹簧2的设置高度可通过根据车型变更筒部2a的长度来调节，但只要使上板26从下方支持空气弹簧2且具有从车宽方向观察向下方凹入的凹部即可，在设计时，可通过变更上板26的凹部的深度来根据车型变更空气弹簧的设置高度。

符号说明：

1、101　 转向架；

2　 空气弹簧；

2a　 筒部；

3　 车身；

4、104　 转向架构架；

5　 横梁；

6　 车轴；

8　 轴承；

9　 轴箱；

13　 板簧；

13a　 中央部；

13b　 端部；

14　 按压构件；

14a　 下表面；

21、121　 横梁主体；

23　 纵构件；

24　 下板；

25　 横构件；

26　 上板；

26a　 贯通孔；

26c　 凹部；

31　 第一纵构件；

32　 第二纵构件；

33　 柱材；

34　 第一加强材；

35　 第二加强材；

S1、S3　 插通空间；

S2　 插入空间。

Claims (5)

1.一种铁道车辆用转向架构架，其特征在于，

具备：在车宽方向延伸的一对横梁主体；

在所述一对横梁主体的车宽方向两侧部与所述横梁主体正交，在所述一对横梁主体间形成有在车宽方向延伸的插通空间的纵构件；

在所述一对横梁主体的车宽方向两侧部架设于所述一对横梁主体的下板；以及

插通所述插通空间并在车宽方向延伸，与所述下板的上表面接合且与所述纵构件上的形成所述插通空间的缘部接合的横构件；

所述横构件具有：形成有被筒部插入的插入空间的柱材、和与所述柱材的车宽方向两侧邻接的一对加强材，所述筒部从空气弹簧的底壁部向下方突出。

2.根据权利要求1所述的铁道车辆用转向架构架，其特征在于，

所述一对加强材的车辆长度方向一方侧的侧面和所述柱材的所述车辆长度方向一方侧同侧的侧面在车宽方向平行且形成在同一平面上；

所述一对加强材的车辆长度方向另一方侧的侧面和所述柱材的所述车辆长度方向另一方侧同侧的侧面在车宽方向平行且形成在同一平面上。

3.根据权利要求1或2所述的铁道车辆用转向架构架，其特征在于，

还具备配置于所述纵构件及所述横构件的上方，并架设于所述一对横梁主体的上板；

所述上板具有所述柱材向上方贯通的贯通孔，与所述一对加强材的上表面抵接。

4.一种铁道车辆用转向架，其特征在于，

具备：根据权利要求1至3中的任一项所述的转向架构架；

将分别支持多个车轴的多个轴承分别容纳的多个轴箱；

以及在车辆长度方向延伸，支持于所述多个轴箱中的在车辆长度方向上分开配置的一对轴箱上且对所述转向架构架进行支持的板簧；

所述转向架构架具有安装于所述下板的下表面，并从上方对所述板簧的长度方向中央部进行按压的按压构件；

所述纵构件配置在从上方观察与所述按压构件重叠的位置上，并与所述下板接合。

5.一种铁道车辆用转向架，其特征在于，

具备：根据权利要求1至3中的任一项所述的转向架构架;

将分别支持一对车轴的多个轴承分别容纳的多个轴箱； 以及

使所述多个轴箱与所述转向架构架连结的多个轴箱支持装置；

所述纵构件是向所述一对横梁主体的车宽方向两侧延伸的侧梁。

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