CN110588699B - 一种转向架构架及转向架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转向架构架及转向架，构架包括两根并列设置且固连的横梁，所述横梁具有贯穿横梁长度方向两个端面的中空通道，所述中空通道中穿设有扭杆，所述扭杆的中部与横梁固连，所述扭杆的两端伸出所述中空通道外且固连有侧梁。借由上述分体式柔性构架结构，当横梁相对轮对发生垂向运动时，在侧梁的作用下，扭杆会产生扭转变形。扭杆扭转变形产生的作用力会通过侧梁作用在轮对和横梁之间，从而限制限制横梁相对轮对的垂向运动并提供一系悬挂刚度。从而无需使用弹簧来提供一系悬挂刚度，简化了转向架结构。

Description

一种转向架构架及转向架
技术领域
本发明涉及车辆转向技术领域，尤其涉及一种转向架构架及转向架。
背景技术
构架及一系悬挂装置广泛应用于国内外各型铁路货车、客车、动车组、地铁等车辆上。构架主要作用是安装转向架设备、承载重量、传递牵引力和制动力；一系悬挂装置主要起减振和调整轮重偏差的作用。现有的一系悬挂装置均采用弹簧来提供一系垂向刚度，结构较复杂，制造成本和维护成本偏高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能提供一系悬挂刚度的转向架构架，还相应提供具有该构架的转向架。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种转向架构架，包括两根并列设置且固连的横梁，所述横梁具有贯穿横梁长度方向两个端面的中空通道，所述中空通道中穿设有扭杆，所述扭杆的中部与横梁固连，所述扭杆的两端伸出所述中空通道外且固连有侧梁。
借由上述分体式柔性构架结构，当横梁相对轮对发生垂向运动时，在侧梁的作用下，扭杆会产生扭转变形。扭杆扭转变形产生的作用力会通过侧梁作用在轮对和横梁之间，从而限制限制横梁相对轮对的垂向运动并提供一系悬挂刚度。从而无需使用弹簧来提供一系悬挂刚度，简化了转向架结构。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述转向架构架为轨道车辆提供的一系悬挂刚度
Figure BDA0002229388600000011
其中，kL为扭杆中部和侧梁之间的扭杆节段的扭转刚度，a为扭杆中心轴线和车辆轮对中心轴线之间的间距。
所述扭杆的中部通过安装座与横梁固连。
所述横梁的两端对称设置有连接座，所述连接座与两根横梁均固连，所述扭杆的端部贯穿相应的连接座后与相应的侧梁固定。
所述扭杆的端部通过橡胶关节与相应的连接座相连。可进一步利用橡胶关节的扭转变形来提供一系悬挂刚度。
所述转向架构架为轨道车辆提供的一系悬挂刚度
Figure BDA0002229388600000012
其中，kL为扭杆中部和侧梁之间的扭杆节段的扭转刚度，kR为橡胶关节的扭转刚度，a为扭杆中心轴线和车辆轮对中心轴线之间的间距。
作为一个总的发明构思，本发明还提供一种转向架构架，包括上述的转向架构架，每根扭杆上的两根侧梁之间固连有一个轮对。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明利用分体式柔性构架的扭杆和橡胶关节的扭转变来提供一系悬挂刚度；无需使用弹簧来提供一系悬挂刚度，简化了转向架结构。
附图说明
图1为本发明的转向架构架的爆炸结构示意图。
图2为本发明的转向架构架的俯视结构示意图。
图3为本发明的转向架构架的侧视结构示意图。
图4为本发明的转向架的俯视结构示意图。
图5为本发明的转向架的侧视结构示意图。
图例说明：1、横梁；2、扭杆；3、橡胶关节；4、侧梁；5、轮对；6、安装座；7、连接座。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例：
如图1-3所示，本发明的转向架构架，为分体式柔性构架，能为轨道车辆提供一系悬挂刚度。该转向架构架包括两根并列设置的横梁1，横梁的两端对称设置有连接座7，连接座7与两根横梁1。均固连横梁1具有贯穿横梁1长度方向两个端面的中空通道11，中空通道11中穿设有扭杆2，扭杆2的中部与横梁1通过安装座6刚性固连，扭杆2的两端伸出所述中空通道外并贯穿相应的连接座7后刚性固连有侧梁4。扭杆2的端部通过橡胶关节3与相应的连接座7相连。
当横梁1相对轮对5发生垂向运动时，在侧梁4的作用下，扭杆2和橡胶关节3会产生扭转变形。扭杆2和橡胶关节3扭转变形产生的作用力会通过侧梁4作用在轮对5和横梁1之间，从而限制限制横梁1相对轮对5的垂向运动并提供一系悬挂刚度。
如图4-5所示，本发明提供的一系悬挂装置的垂向刚度推导如下：
1)扭杆2位于扭杆安装座6和侧梁4之间长度为L的这一段的扭转刚度为kL，橡胶关节3的扭转刚度为kR，轮对5中心与扭杆2中心的纵向距离为a。
2)当横梁相对轮对垂向运动h时，扭杆2和和橡胶关节3的扭转角
Figure BDA0002229388600000031
3)扭杆2和橡胶关节3扭转变形产生的作用力通过侧梁4作用在横梁2和轮对5之间，力的大小为F＝(kL+kR)×θ。
4)分体式柔性构架所提供的一系悬挂刚度为
Figure BDA0002229388600000032
以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (2)

1.一种转向架，其特征在于，包括转向架构架，
包括两根并列设置且固连的横梁(1)，所述横梁(1)具有贯穿横梁(1)长度方向两个端面的中空通道(11)，所述中空通道(11)中穿设有扭杆(2)，所述扭杆(2)的中部与横梁(1)固连，所述扭杆(2)的两端伸出所述中空通道(11)外且固连有侧梁(4)；
所述扭杆(2)的中部通过安装座(6)与横梁(1)固连；
所述横梁的两端对称设置有连接座(7)，所述连接座(7)与两根横梁(1)均固连，所述扭杆(2)的端部贯穿相应的连接座(7)后与相应的侧梁(4)固定；
所述扭杆(2)的端部通过橡胶关节(3)与相应的连接座(7)相连；
每根扭杆(2)上的两根侧梁(4)之间固连有一个轮对(5)。
2.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述转向架构架为轨道车辆提供的一系悬挂刚度
Figure FDA0002673615020000011
其中，kL为扭杆(2)中部和侧梁(4)之间的扭杆节段的扭转刚度，kR为橡胶关节(3)的扭转刚度，a为扭杆中心轴线和车辆轮对(5)中心轴线之间的间距。
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