CN110550061A - 用于将轨道车辆主体连接到轴承的轨道车辆适配器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在径向上将轨道车辆主体连接到轴承(16)的轨道车辆适配器(14)。轨道车辆适配器(14)包括适配器主体(40)以及安装到所述适配器主体(40)的外表面(32)上的顶盖(54)。所述顶盖(54)设置有在径向上与轨道车辆主体直接接触的至少一个弯曲的外表面(54b、54c)。

Description

用于将轨道车辆主体连接到轴承的轨道车辆适配器
技术领域
本发明涉及用于轨道车辆的轴承适配器的领域。
背景技术
轨道车辆通常包括转向架构架(bogie frame)，转向架构架在每侧设置有一对侧框架(side frame)，侧框架具有向下开口的钳口(/颌部)(jaw)。轴承适配器能够在钳口内竖直运动，并安置在安装在承载所述轨道车辆的车轮的轨道车辆轮轴上的轴承上。因此，轴承适配器在轨道车辆的转向架构架与轴承之间提供刚性连接。通常地，用于轨道车辆轮轴的轴承绕着轨道车辆轮轴的端部处的轴颈装配，在该处，轴承安装在垫环组件(backingring assembly)与端盖之间。
然而，轨道车辆适配器可以相对于轴承运动。当轴承是滚动轴承类型时，转向架构架通过适配器施加的载荷可能无法很好地分布在轴承上，尤其是滚动元件上。这会导致轨道车辆适配器的内表面和外表面上的磨损以及轴承的故障。
此外，轨道车辆适配器可能会与垫环或轴承的端盖接触。这会导致这些部件的不期望磨损，从而降低它们的使用寿命。
轨道车辆相对于轴承的位移也可能会导致适配器与轴承密封件中的一个之间的直接接触。在这种情况下，轴承没有被适当地密封。然后，具有污染颗粒、灰尘和水的污染物可能从外部进入轴承，并且可能会损坏轴承部件。
通常地，轴承填充有润滑剂，特别是润滑脂，以润滑支撑轨道车辆轮轴旋转的滚动接触表面。其目的是减少摩擦并进行热交换，从而减少部件磨损和断裂风险。然而，受轨道车辆适配器位移影响的轴承密封件可能会导致润滑剂泄漏到轴承的外部，然后导致轴承故障。
本发明的实施方式解决这些和其他问题。
发明内容
为此，本发明涉及一种用于在径向上将轨道车辆主体连接到轴承的轨道车辆适配器。所述轨道车辆适配器包括适配器主体，所述适配器主体具有两个侧向通道，每个侧向通道由一对相对的凸耳(lug)和与所述相对的凸耳垂直的侧向表面限定。所述侧向通道适于与所述轨道车辆主体配合。所述适配器主体还包括两个正表面、用作用于所述轴承的轴承座的内表面以及外表面。所述轨道车辆适配器还包括两个正法兰，其相对于所述内表面向内突出并且与所述内表面一起限定用于所述轴承的壳体。所述轨道车辆适配器还设置有顶盖，所述顶盖安装到所述适配器主体的外表面上，所述顶盖具有适于在径向上与所述适配器主体直接接触的至少一个外表面。顶盖的所述外表面在通过所述轴承的旋转轴线的截面中是弯曲的。
轨道车辆适配器的适配器主体可以是标准化的，所述顶盖可根据应用特性而进行调节。
这种配置通过减小磨损而提高轨道车辆适配器和轴承的使用寿命。顶盖的弯曲的外表面补偿轨道车辆主体与轴承之间的相对错位。当轴承是滚动轴承类型时，由转向架构架通过适配器施加的载荷被均匀地分布在轴承上，尤其是被均匀地分布在滚动元件上。
根据本发明的有利但非强制性的其他方面，这种轨道车辆适配器可以包含以下特征中的一个或多个：
所述顶盖通过固定部件被牢固地固定到适配器主体的所述外表面。
所述固定部件是螺丝。
所述顶盖设置有至少一个凹部，所述至少一个凹部接纳设置于适配器主体的所述外表面的在径向上向外突出的销。
所述顶盖包括外侧，所述外侧具有沿着与所述轴承的旋转轴线平行的轴线延伸的上中央槽，所述顶盖具有位于所述上中央槽的两侧并适于在径向上与所述轨道车辆主体直接接触的两个弯曲的外表面。
所述至少一个凹部设置在所述上中央槽内。
顶盖的所述外表面是球形的。
顶盖的所述外表面是圆柱形的。
适配器主体的外表面是平坦的。
所述适配器主体由金属制成，例如，通过铸造由金属制成。例如，所述适配器主体由铸钢或铸铁制成。
所述顶盖由金属制成。
所述顶盖由塑料或聚合物材料制成。
根据另一方面，本发明涉及一种轨道车辆适配器组件，所述轨道车辆适配器组件包括根据前述实施方式中的任一实施方式所述的轨道车辆适配器、安装在所述轨道车辆适配器内侧的轴承、适于在第一侧处在轴向上与所述轴承接触的垫环以及适于在与所述第一侧相对的另一侧处在轴向上与所述轴承接触的端盖组件。
在一个实施方式中，所述轴承包括至少一个内圈以及安装为在径向上与所述轨道车辆适配器的内表面接触的至少一个外圈。
在一个实施方式中，所述轴承包括至少一列滚动元件，其配置在设置在所述内圈与所述外圈上的滚道之间。
在一个实施方式中，所述轴承的内圈被制造成通过轴向间隔件在轴向上分开的两个部件。
根据另一方面，本发明涉及一种轨道车辆轮轴，所述轨道车辆轮轴包括根据前述实施方式中的任一实施方式所述的轨道车辆适配器组件以及相对于轨道车辆适配器绕着旋转轴线可旋转地安装在所述轴承内侧的轴。所述轴包括在径向上安装在所述垫环内侧的第一端以及固定到所述端盖组件的与所述第一端相对的第二端。
附图说明
在审视(理解)非限制性实施方式的详细描述与附图时，本发明的其他优点和特征将展现出来，其中：
图1是根据本发明的设置有轨道车辆适配器的轨道车辆轮轴的立体图；
图2是图1的轨道车辆轮轴的轴向截面图；
图3是用于图1的轨道车辆轮轴的轨道车辆适配器的立体分解图。
具体实施方式
参照图1至图3，轨道车辆轮轴(railcar axle)10设置用于将轨道车辆的转向架构架结合到车轮(未示出)。轨道车辆轮轴10包括轴12(在图2中以虚线示出)，轴12相对于轨道车辆适配器14绕着旋转轴线X10可旋转地安装。轨道车辆适配器14固定到轨道车辆转向架构架(/框架)(frame)，轴12固定到车轮。
轴承16在径向上设置在轨道车辆适配器14与轴12之间。如图2所示，轴承16是滚动轴承类型，并且包括安装在轴12上的内圈18、安装在轨道车辆适配器14内侧的外圈20以及配置于设置在内圈18和外圈20上的滚道之间的两列滚动元件22a、22b，例如，滚动元件22a、22b为滚子。例如，内圈18被制造成通过轴向间隔件24在轴向上分开的两个部件。在这个实施方式中，轴承16是圆锥滚子轴承。
轴承16在两个轴向端还设置有密封部件26、28。密封部件26、28封闭在内圈18与外圈20之间限定的径向空间。滚动元件22a、22b配置在所述密封的径向空间中。
轨道车辆适配器14通过其径向内侧或轴承座侧(或内表面)30固定到外圈20，并且安装在转向架构架内侧。
轴12包括轴颈12a和具有圆柱形表面12b的防尘罩(dust guard)，圆柱形表面12b的直径大于轴颈12a的直径。凹入圆角(fillet)12c连接轴颈12a上的圆柱形表面12b。轴承的内圈18安装在轴颈12a上。
如图所示，轨道车辆轮轴10还包括垫环(backing ring)34，垫环34具有适于在圆角12c侧处在径向上与轴12的外表面接触并且在轴向上与轴承16的内圈18接触的内表面34a。相应地，垫环34的内表面34a具有几乎与圆角12c的圆角形状互补的圆角形状。
轨道车辆轮轴10还包括端盖组件38。端盖组件38包括被设置为在轴12相对于内圈18向左平移(相对于图2)的情况下作为止动元件的端盖38a。因此，端盖38a通过三个带帽螺丝38b可靠地固定到轴颈12，并且在轴向上与轴承16的内圈18接触。
如图1上详细示出的，轨道车辆适配器14包括设置有两个侧向通道42的适配器主体40。在图1中，仅示出了一个通道42，适配器主体40包括在相对横向侧的另一个侧向通道(lateral channel)。侧向通道42中的每个在轴向上由一对相对的凸耳(凸出部)(lug)42b、42c和垂直于所述凸耳的侧向表面42a限定。每个侧向通道42具有U形形状并且适于与转向架构架的钳口(未示出)的凸耳接合，从而用作适配器与转向架构架之间的插入引导件。
适配器主体40还包括在径向上指向内部的第一正法兰50和第二正法兰52。法兰50、52相对于内表面30在径向上向内突出。法兰50、52在轴向上彼此相对。法兰50、52与内表面30一起限定用于轴承16的外圈20的壳体。外圈20在轴向上配置在所述法兰50、52之间。
轨道车辆适配器14的主体40还包括两个正表面46、48、内表面30以及外表面32，内表面30用作在径向上与轴承16的外圈20接触的轴承座。外表面32是平坦的。
内表面30具有半径恒定的凹入形状，从而位于轴承16的外圈20的外圆柱形表面上。
适配器主体40通过任何适当的工艺由金属制成，诸如以通过铸造为例由金属制成。例如，主体40由钢或铸铁制成。
轨道车辆适配器14还设置有顶盖54，顶盖54安装到适配器主体40的外表面32上。
顶盖54可以牢固地固定到固定板，例如，通过螺丝(未示出)牢固地固定到固定板。
顶盖54设置有一个凹部54a，凹部54a接纳设置于外表面32的在径向上向外突出的销32a。销32a允许顶盖54相对于适配器主体40居中。
顶盖54的外侧设置有上中央槽55，上中央槽55沿着与轴承16的旋转轴线X10平行的轴线延伸。有利地，凹部54a设置在所述上凹槽55内。
顶盖具有用作在径向上与转向架构架直接接触的构架座的两个外表面54b、54c。外表面54b、54c位于上中央槽55的两侧。于是，轨道车辆适配器14通过顶盖54的径向外侧或构架座侧(或外表面)54b、54c安装在转向架构架的内侧。上中央槽55是可选的，上盖54可以仅包括与转向架构架直接接触的一个外表面。
根据本发明，外表面54b、54c在通过轴承16的旋转轴线X10的截面中是弯曲的。在示出的实施方式中，外表面54b、54c是圆柱形的。作为一种选择，外表面54b、54c可以是球形的。
转向架构架包括在径向上抵接轨道车辆适配器14的所述外表面54b、54c的下表面。在转向架构架与轴承16之间发生相对错位(/偏离/不对准)的情况下，所述转向架构架可以旋转到弯曲的外表面54b、54c上。于是，补偿所述错位。防止轨道车适配器14相对于轴承16的任何位移。
顶盖54通过任何适当的工艺由金属制成，例如通过铸造由金属制成。例如，顶盖54由钢或铸铁制成。作为一种选择，顶盖由塑料或聚合物材料制成。
应当注意，示出和描述的实施方式仅通过非限制性说明性示例给出，并且在本发明的范围内可以进行修改、组合和变化。
已经基于设置有在径向上设置在内圈与外圈之间的至少一列滚动元件的滚动轴承来说明了本发明。作为一种选择，轴承可以是包括一个或两个圈的平面轴承(plainbearing)或滑动轴承(sliding bearing)。

Claims (9)

1.一种轨道车辆适配器(14)，用于在径向上将轨道车辆主体连接到轴承(16)并且包括适配器主体(40)，所述适配器主体(40)具有：
两个侧向通道(42)，每个侧向通道(42)由一对相对的凸耳(42b、42c)和与所述相对的凸耳(42b、42c)垂直的侧向表面(42a)限定，所述侧向通道(42)适于与所述轨道车辆主体配合，
两个正表面(46、48)，
内表面(30)，用作用于所述轴承(16)的轴承座，
外表面(32)，以及
两个正法兰(50、52)，相对于所述内表面(30)向内突出并且与所述内表面(30)一起限定用于所述轴承(16)的壳体，
其中，所述轨道车辆适配器(14)还设置有顶盖(54)，所述顶盖(54)安装到所述适配器主体(40)的外表面(32)上，所述顶盖(54)具有适于在径向上与所述轨道车辆主体直接接触的至少一个外表面(54b、54c)，
其中，顶盖(54)的所述外表面(54b、54c)在通过所述轴承的旋转轴线的截面中是弯曲的。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆适配器，其特征在于，所述顶盖(54)通过固定部件被牢固地固定到适配器主体(40)的所述外表面(32)。
3.根据权利要求1或2所述的轨道车辆适配器，其特征在于，所述顶盖(54)包括至少一个凹部(54a)，所述至少一个凹部(54a)接纳设置于适配器主体(40)的所述外表面(32)的对应的销(32a)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的轨道车辆适配器，其特征在于，顶盖(54)的所述外表面(54b、54c)是球形的。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的轨道车辆适配器，其特征在于，顶盖(54)的所述外表面(54b、54c)是圆柱形的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的轨道车辆适配器，其特征在于，所述适配器主体(40)的外表面(32)是平坦的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的轨道车辆适配器，其特征在于，所述顶盖(54)具有外侧，所述外侧具有沿着与所述轴承(16)的旋转轴线平行的轴线延伸的上中央槽(55)，所述顶盖(54)具有位于所述上中央槽(55)的两侧并适于在径向上与所述轨道车辆主体直接接触的两个外表面(54b、54c)，
其中，顶盖(54)的所述外表面(54b、54c)在通过所述轴承的旋转轴线的截面中是弯曲的。
8.一种轨道车辆适配器组件，包括根据前述权利要求中任一项所述的轨道车辆适配器(14)、安装在所述轨道车辆适配器(14)内侧的轴承(16)、适于在第一侧处在轴向上与所述轴承(16)接触的垫环(34)以及适于在与所述第一侧相对的另一侧处在轴向上与所述轴承(16)接触的端盖组件(38)。
9.一种轨道车辆轮轴(10)，包括根据权利要求8所述的轨道车辆适配器组件以及轴(12)，所述轴(12)相对于轨道车辆适配器绕着旋转轴线可旋转地安装在所述轴承(16)内侧，所述轴包括在径向上安装在所述垫环(34)内侧的第一端(12c)以及固定到所述端盖组件(38)的与所述第一端(12c)相对的第二端(12a)。
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