CN111912635B - 一种试验用Bo轴式转向架及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种试验用Bo轴式转向架及试验方法，包括平行设置的第一侧梁、第二侧梁，以及平行布置于所述第一侧梁和所述第二侧梁之间的前端梁、中间横梁和牵引梁，所述牵引梁上设置有用于连接车体端的端部牵引座，所述端部牵引座通过第一牵引装配机构与所述车体端可拆卸地连接；所述中间横梁上设置有用于连接车体端的中间牵引座，所述中间牵引座通过第二牵引装配机构与所述车体端可拆卸地连接。本发明所公开的试验用Bo轴式转向架及试验方法，能够进行不同结构的转向架试验，增加了试验的组合，能够寻找更优的结构下的参数，大大节省了参数或结构调整时所需要的时间、人力、成本。

Description

一种试验用Bo轴式转向架及试验方法

技术领域

本发明涉及Bo轴式机车生产设计技术领域，尤其涉及一种试验用Bo轴式转向架及试验方法。

背景技术

随着轨道交通工具速度的提升，机车的动力学性能面临着很大考验，特别是Bo轴式的机车，在速度大于160km/h时出现的横向动力学问题。而转向架参数是影响车辆动力学性能的根本，为了验证Bo轴式机车的动力学性能，一般都会进行滚振试验或动力学试验验证机车的动力学性能是否满足要求。但是转向架中影响机车动力学性能的参数很多，因此，在高速工况下的试验往往面临着各种参数组合的情况，随时要调整转向架的参数，或更换转向架的部件有时甚至要变更转向架的布局。但是现有转向架在调整减振器阻尼等不改变接口尺寸，只改变内部参数的简单调整还存在可能，但是要调整一、二系各向刚度及减振器安装位置及牵引方式时就比较复杂，往往要更换构架及关键部件的接口，有时甚至要在试验现场进行切割或焊接来更换实验方案，而要进行现场切割或焊接往往要涉及到关键部件的防护、部件的拆卸等等，该工作量极大，现场施工困难。

现有的验证转向架动力学性能的试验往往只是在保证安装接口及位置不变的条件下，调整悬挂参数，如在各减振器安装接口不变的前提下，调整减振器阻尼，轴箱拉杆橡胶关节尺寸不变的条件下，调整橡胶关节刚度，但是这种试验只能在现有的结构条件下进行，只是调整固有结构下的参数，而没有进行不同结构的试验，在试验时其中有些方案的更改需要将车体与转向架解体或将轮对驱动装置拆下，该方式无法进行转向架的结构调整，另外在试验时进行不同方案试验的工作量极大，更换部件及方案的周期较长，试验成本大大增加。

基于此，现有技术仍然有待改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种试验用Bo轴式转向架及试验方法，以解决现有技术的问题。

一方面，本发明实施例所公开的一种试验用Bo轴式转向架，包括平行设置的第一侧梁、第二侧梁，以及平行布置于所述第一侧梁和所述第二侧梁之间的前端梁、中间横梁和牵引梁，其中，

所述牵引梁上设置有用于连接车体端的端部牵引座，并且，所述端部牵引座通过第一牵引装配机构与所述车体端可拆卸地连接；

所述中间横梁上设置有用于连接车体端的中间牵引座，并且，所述中间牵引座通过第二牵引装配机构与所述车体端可拆卸地连接。

进一步地，所述第一牵引装配机构包括牵引销和低位倾斜牵引杆，所述低位倾斜牵引杆的一端通过牵引销与所述端部牵引座连接，另一端连接车体端；

所述第二牵引装配机构包括牵引销和低位水平牵引杆，所述低位水平牵引杆的一端通过牵引销与所述中间牵引座连接，另一端连接车体端。

进一步地，所述第一侧梁上设置有至少两个抗蛇行减震器安装座，所述第二侧梁上也设置有至少两个抗蛇行减震器安装座。

进一步地，抗蛇行减震器的一端通过抗蛇行减震器过渡座连接所述抗蛇行减震器安装座。

进一步地，所述抗蛇行减震器过渡座具有不同的型号，可通过更换所述抗蛇行减震器过渡座实现抗蛇行减震器与纵向面夹角的变化。

进一步地，所述第一侧梁连接牵引梁的一端设置有横向减震器安装座，所述第二侧梁连接前端梁的一端设置有横向减震器安装座；

所述中间横梁上靠近所述前端梁的一侧和靠近所述牵引梁的一侧分别设置有横向减振器安装座。

进一步地，横向减震器的一端可通过横向减振器过渡座可拆卸地安装在所述横向减振器安装座上。

进一步地，还包括将实现电机悬挂方式调整的调整机构；

所述调整机构包括可替换电机减震器的刚性杆，以及可安装至驱动装置横向限位止挡中、以将驱动装置横向运动固定的调整垫片。

另一方面，本发明实施例还公开了采用上述的试验用Bo轴式转向架进行试验的方法，包括：

通过将车体端分别安装在端部牵引座和中间横梁上进行端部牵引和中间牵引试验；和/或，

通过将蛇形减震器安装在第一侧梁和第二侧梁的不同位置进行不同蛇形减震器布置方式试验；和/或，

通过将横向减震器分别安装在转向架端部和中部进行不同横向减震器安装方式试验；和/或，

通过电机悬挂方式的调整进行不同电机悬挂方式试验。

进一步地，验证不同牵引点位置、不同蛇形减震器布置方式、不同横向减震器安装方式和电机悬挂方式组合工况下对动力学性能的影响，以获得转向架参数的最优化匹配。

采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：

本发明所公开的试验用Bo轴式转向架及试验方法，能够进行不同结构的转向架试验，增加了试验的组合，能够寻找更优的结构下的参数，大大节省了参数或结构调整时所需要的时间、人力、成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例所公开的试验用Bo轴式转向架的两种牵引方式安装位置示意图；

图2为本发明一实施例所公开的试验用Bo轴式转向架的中间牵引安装图；

图3为本发明一实施例所公开的试验用Bo轴式转向架的的端部牵引方式示意图；

图4为本发明一实施例所公开的试验用Bo轴式转向架的中部牵引方式示意图；

图5为本发明一实施例所公开的试验用Bo轴式转向架的抗蛇形减震器安装座结构和位置示意图；

图6为本发明一实施例所公开的试验用Bo轴式转向架的不同抗蛇行减振器安装过渡座示意图；

图7为本发明一实施例所公开的试验用Bo轴式转向架的抗蛇行减震器对称布置时的状态图；

图8为本发明一实施例所公开的试验用Bo轴式转向架的的抗蛇行减震器斜对称布置的状态图；

图9为本发明一实施例所公开的试验用Bo轴式转向架的横向减振器安装座的位置和结构示意图；

图10为本发明一实施例所公开的试验用Bo轴式转向架的横向减振器安装在转向架中部时的状态图；

图11为本发明一实施例所公开的试验用Bo轴式转向架的横向减震器安装在转向架端部时的状态图；

图12为本发明一实施例所公开的试验用Bo轴式转向架的横向减振器安装结构示意图；

图13为本发明一实施例所公开的试验用Bo轴式转向架的电机悬挂结构示意图；

图14为图13中的A部细节图；

图15为本发明一实施例所公开的试验用Bo轴式转向架的电机刚性架悬方式的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

如图1至图15所示，本发明一些实施例公开了一种试验用Bo轴式转向架，包括平行设置的第一侧梁1、第二侧梁2，以及平行布置于所述第一侧梁1和所述第二侧梁2之间的前端梁3、中间横梁4和牵引梁5，其中，

所述牵引梁5上设置有用于连接车体端的端部牵引座51，并且，所述端部牵引座51通过第一牵引装配机构与所述车体端可拆卸地连接；

所述中间横梁4上设置有用于连接车体端的中间牵引座41，并且，所述中间牵引座41通过第二牵引装配机构与所述车体端可拆卸地连接。

本发明一些优选的实施例中，所述第一牵引装配机构包括牵引销81和低位倾斜牵引杆53，所述低位倾斜牵引杆53的一端通过牵引销81与所述端部牵引座51连接，另一端连接车体端；所述第二牵引装配机构包括牵引销81和低位水平牵引杆43，所述低位水平牵引杆43的一端通过牵引销81与所述中间牵引座41连接，另一端连接车体端。

低位倾斜牵引杆和低位水平牵引杆连接牵引销的一端均设置有供牵引销穿过的销孔，牵引销穿过销控后，通过连杆固定牵引杆为水平或倾斜，连杆一端固定在转向架本体或车体上，另一端固定在定位倾斜牵引杆或低位水平牵引杆上。

现有机车的典型牵引方式为低位牵引，低位牵引方式的优点是能够有效提高机车的黏着利用率，而在低位牵引中，根据在转向架上的牵引点布置，又分为端部牵引、中间牵引。本实施例通过将构架(转向架本体)上与牵引装置连接的接口进行紧固件把紧处理，即如图1-图4所示，端部牵引座51和中间牵引座41可通过螺栓82安装的方式安装在转向架本体上，通过螺栓82进行把紧，在不更换构架或不现场焊接切割的情况下，只需要拆卸构架上的螺栓82，通过增加过渡工装(第一牵引装配机构和第二牵引装配机构)便可实现牵引方式的转变，该方式不用车体与转向架解体及转向架构架的拆卸，降低工作量提升安全等级。

如图5-图8所示，本发明一些实施例所公开的试验用Bo轴式转向架，在上述实施例的基础上，所述第一侧梁1上设置有至少两个抗蛇行减震器安装座61，所述第二侧梁2上也设置有至少两个抗蛇行减震器安装座61。

抗蛇行减震器安装座可焊接在转向架本体上，一些优选的实施例中，抗蛇行减震器6的一端通过抗蛇行减震器过渡座62连接所述抗蛇行减震器安装座61，抗蛇行减震器过渡座可通过螺栓安装在抗蛇行减震器安装座上。抗蛇行减震器过渡座可设置为具有连接至抗蛇行减震器安装座上的连接板，连接板上设置用于安装抗蛇行减震器一端的连接部。

另外一些优选的实施例中，所述抗蛇行减震器过渡座62具有不同的型号，可通过更换所述抗蛇行减震器过渡座62实现抗蛇行减震器6与纵向面夹角的变化。

现有Bo轴式机车在高速运行时的典型问题既是横向平稳性问题，而对横向平稳性贡献最大的包括抗蛇行减振器和横向减震器的阻尼及安装位置，其中阻尼的调整在不改变安装接口的前提下，仅通过调整减振器本身便可实现，而安装位置在实际中若要更改需要耗费较大人力物力，上述实施例通过在构架上设置预安装块即抗蛇行减震器安装座61能更加快捷，简易的实现抗蛇行减振器和横向减震器位置优化的试验。

具体地，抗蛇行减振器在高速运行时往往起到抑制蛇行的作用，而现有机车及动车在速度较高时普遍存在蛇行的问题，抗蛇行减振器参数调整，角度调整，安装位置调整。图7为通过抗蛇行减振器过渡座实现的抗蛇行减振器关于转向架中心线对称布置，图8为通过抗蛇行减振器实现的抗蛇行减振器关于转向架中心线斜对称布置，两种布置方式导致的横向分力的分布完全不同。另外还可以通过加工不同过渡座与减振器安装面的角度实现抗蛇行减振器与纵向面夹角的变化，即使得蛇行减振器与两根侧梁之间的夹角发送变化，这些变化仅需要更换过渡座即可实现。

如图9至图12所示，本发明一些实施例所公开的试验用Bo轴式转向架，所述第一侧梁1连接牵引梁5的一端设置有横向减震器安装座71，所述第二侧梁2连接前端梁3的一端设置有横向减震器安装座71；

所述中间横梁4上靠近所述前端梁3的一侧和靠近所述牵引梁5的一侧分别设置有横向减震器安装座。

一些优选的实施例中，横向减震器7的一端可通过横向减震器过渡座72可拆卸地安装在所述横向减震器安装座上。横向减震器安装座71可焊接在转向架本体上。横向减震器过渡座72通过螺栓固定在横向减震器安装座上，横向减震器过渡座也设置有与横向减震器连接的连接板，在连接板上设置用于安装横向减振器一端的安装部。

如图13-图15所示，本发明一些实施例所公开的试验用Bo轴式转向架，在上述实施例的基础上，还包括将实现电机悬挂方式调整的调整机构；

所述调整机构包括可替换电机减震器91的刚性杆93，以及可安装至驱动装置横向限位止挡92中、以将驱动装置横向运动固定的调整垫片94。

高速机车的电机悬挂方式在160km/h左右基本采用刚性架悬的方式，即驱动装置通过关节直接安装在构架上，降低簧下重量，但是刚性架悬的方式增大了簧间质量，在速度大于160km/h以上基本会采用弹性架悬的方式，弹性架悬虽然驱动质量也属于簧间重量，但是由于增加了吊杆95连接等柔性连接及电机减振器，能够有效的解耦簧间质量，特别是横向惯量。由此可见弹性架悬和刚性架悬的区别在于驱动装置是否能够和构架在横向解耦。本实施例通过工装，能够实现将弹性架悬改为刚性架悬，能够验证两种驱动悬挂方式对转向架动力学性能的影响。

采用刚性杆93代替电机减振器，为了保证弹性连节的电机位置，可通过在设置的驱动装置横向限位止挡92中增加垫片，固定电机吊座96，进而将驱动装置横向运动固定，再把电机减振器更换为刚性杆93，通过驱动装置横向限位止挡92及刚性杆93的定位起到驱动装置刚性架悬的原理。

采用上述的试验用Bo轴式转向架进行试验的方法，可通过将车体端分别安装在端部牵引座51和中间横梁4上进行端部牵引和中间牵引试验；可通过将蛇形减震器安装在第一侧梁和第二侧梁2的不同位置进行不同蛇形减震器布置方式试验；可通过将横向减震器7分别安装在转向架端部和中部进行不同横向减震器7安装方式试验；可通过电机悬挂方式的调整进行不同电机悬挂方式试验。进而验证不同牵引点位置、不同蛇形减震器布置方式、不同横向减震器7安装方式和电机悬挂方式组合工况下对动力学性能的影响，以获得转向架参数的最优化匹配。

综上所述，本发明实施例所公开的试验用Bo轴式转向架及其试验方法，在验证转向架的设计是否满足动力学性能要求时，过快捷的安装接口实现牵引点位置、抗蛇形减振器的布置位置及参数、抗蛇形减振器的布置位置及参数、电机悬挂方式等的转换，验证转向架参数的最优化匹配。对于出现动力学性能问题的Bo轴式转向架机车，能够快速的复现转向架的原始结构，通过试验能够快速确定对该结构转向架动力学性能影响的最大因素，有效解决Bo轴式转向架在实际运用过程中出现的动力学问题。改变了现有技术在进行转向架试验验证时，往往只是进行简单的减振器阻尼调整、弹簧刚度调整及橡胶关节刚度调整等组合，只是通过不改变固有转向架结构的前提下进行试验，验证在该结构的情况下的最优悬挂参数，通过该发明的实施例，能够验证多种减振器布置方式、多种牵引方式、多种电机悬挂方式等结构的最优方案，更能体现出试验的优势，提高机车的动力学性能，同时该方案在试验时结构简单，减少试验时间、人工成本及运输配件的费用。

需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种试验用Bo轴式转向架，其特征在于，包括平行设置的第一侧梁、第二侧梁，以及平行布置于所述第一侧梁和所述第二侧梁之间的前端梁、中间横梁和牵引梁，其中，

所述牵引梁上设置有用于连接车体端的端部牵引座，并且，所述端部牵引座通过第一牵引装配机构与所述车体端可拆卸地连接；

所述中间横梁上设置有用于连接车体端的中间牵引座，并且，所述中间牵引座通过第二牵引装配机构与所述车体端可拆卸地连接；

所述第一侧梁上设置有至少两个抗蛇行减震器安装座，所述第二侧梁上也设置有至少两个抗蛇行减震器安装座；抗蛇行减震器的一端通过抗蛇行减震器过渡座连接所述抗蛇行减震器安装座；所述抗蛇行减震器过渡座具有不同的型号，可通过更换所述抗蛇行减震器过渡座实现抗蛇行减震器与纵向面夹角的变化；

所述第一牵引装配机构包括牵引销和低位倾斜牵引杆，所述低位倾斜牵引杆的一端通过牵引销与所述端部牵引座连接，另一端连接车体端；

所述第二牵引装配机构包括牵引销和低位水平牵引杆，所述低位水平牵引杆的一端通过牵引销与所述中间牵引座连接，另一端连接车体端；

所述第一侧梁连接牵引梁的一端设置有横向减震器安装座，所述第二侧梁连接前端梁的一端设置有横向减震器安装座；

所述中间横梁上靠近所述前端梁的一侧和靠近所述牵引梁的一侧分别设置有横向减振器安装座；

横向减震器的一端可通过横向减振器过渡座可拆卸地安装在所述横向减振器安装座上；

还包括将实现电机悬挂方式调整的调整机构；

所述调整机构包括可替换电机减震器的刚性杆，以及可安装至驱动装置横向限位止挡中、以将驱动装置横向运动固定的调整垫片。

2.采用权利要求1所述的试验用Bo轴式转向架进行试验的方法，其特征在于，包括：

通过将车体端分别安装在端部牵引座和中间横梁上进行端部牵引和中间牵引试验；和/或，

通过将蛇形减震器安装在第一侧梁和第二侧梁的不同位置进行不同蛇形减震器布置方式试验；和/或，

通过将横向减震器分别安装在转向架端部和中部进行不同横向减震器安装方式试验；和/或，

通过电机悬挂方式的调整进行不同电机悬挂方式试验。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，验证不同牵引点位置、不同蛇形减震器布置方式、不同横向减震器安装方式和电机悬挂方式组合工况下对动力学性能的影响，以获得转向架参数的最优化匹配。

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