CN111959550A - 一种构架及其转向架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轨道车辆，特别涉及一种构架及其转向架。所述构架包括横梁和连接在所述横梁两端的侧梁，所述侧梁包括上盖板和下盖板，所述上盖板和下盖板的两端分别悬空设置，所述上盖板和下盖板的中部通过连接座连接，且所述侧梁采用复合材料制成。本发明在获得高强度的同时减小了构架质量，实现了构架的轻量化。同时本发明构架侧梁的上盖板起到了一系簧的作用，下盖板能起到轴箱拉杆传递纵向载荷的作用，省略了转向架的一系弹簧和轴箱拉杆，因而能进一步减轻转向架的质量。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通车辆转向架，特别是一种构架及其转向架。
背景技术
现有轨道车辆转向架构架普遍采用钢材焊接而成，且如中国专利CN203543998U所示，构架侧梁包括上盖板、下盖板及位于上盖板与下盖板之间的外立板和内立板。这种材质及结构的构架重量大，不适应轨道车辆进一步轻量化的要求。
随着城市轨道车辆的不断发展，用户对个性化订制的需求逐步成熟，并呈现多样性发展趋势。用户开始更多地关注如何提升安全性能和服务品质，如何实现列车的进一步轻量化，并降低轴重，平抑速度的不利因素，解决轻量化与各种性能（强度、振动、噪声、隔热、辐射）的矛盾，寻找列车技术性能平衡才能更好的顺应发展趋势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有钢结构构架进一步轻量化能力的不足，提供一种能使车辆更为轻量化的构架及其转向架。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种构架，其包括横梁和连接在所述横梁两端的侧梁，所述侧梁包括上盖板和下盖板，所述上盖板和下盖板的两端分别悬空设置，所述上盖板和下盖板的中部通过连接座连接，且所述侧梁采用复合材料制成。
本发明构架侧梁由上、下盖板和位于上、下盖板中部的连接座通过螺栓连接而成，上盖板和下盖板的两端分别悬空设置，相对传统侧梁的结构更为精简，且上盖板、下盖板及连接座都采用复合材料制成，复合材料侧梁重量相对钢焊结构侧梁减重超过70%，因而本发明为列车的进一步轻量化提供了新的思路。
优选地，所述上盖板呈弓状设置，用于主要承担车体的垂向载荷，同时提供一系的垂向刚度；所述下盖板呈平直状态设置，并主要承担纵向载荷，起替代轴箱拉杆的作用，从而使本发明构架及转向架进一步减少了一系弹簧和轴箱拉杆，因而能进一步减轻转向架的质量。
优选地，所述上盖板的两端底部通过一系橡胶垫支撑在轴箱的上部，所述下盖板的两端分别通过轴套套设在所述轴箱下部的销轴上，且所述轴套的外周与所述下盖板过盈配合，所述轴套的内腔与所述销轴间隙配合，所述下盖板底部与所述销轴的安装座之间具有一间距，使所述轴套带动所述下盖板相对所述轴箱的销轴上下滑动，以适应上盖板因承担车体重量变形产生的垂向位移。正常情况下，下盖板主要承担纵向载荷，起替代轴箱拉杆的作用；在超常工况或上盖板失效断裂的情况下，下盖板随轴套沿着轴箱的销轴向下运动到止档位置（销轴的安装座）后，可承担垂向载荷从而起到二次保护，提高安全性能的作用。
优选地，所述下盖板与所述轴套一体成型，且所述轴套为金属橡胶轴套。
优选地，所述连接座上设置横梁安装孔，所述横梁的端部安装座插入所述横梁安装孔并通过紧固件连接固定。
优选地，所述横梁至少有两根，一根横梁的两端分别连接二系垂向减振器座，另一根横梁的两端分别连接抗侧滚安装座，且所述二系垂向减振器座和抗侧滚安装座分别用螺栓安装在所述侧梁的外侧，使二系垂向减振器和抗侧滚扭杆安装及后续维护更换更为方便。
优选地，所述复合材料为碳纤维复合材料、芳纶纤维复合材料或玻璃纤维复合材料。
基于同一发明构思，本发明提供了一种转向架，其包括所述构架。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用复合材料制成构架及转向架，在获得高强度的同时减小了构架质量，实现了构架的轻量化。同时本发明构架侧梁的上盖板起到了一系簧的作用，下盖板能起到轴箱拉杆传递纵向载荷的作用，省略了一系弹簧和轴箱拉杆，因而能进一步减轻转向架的质量。
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为本发明构架的俯视结构图。
图2为本发明构架的主视结构图。
图3为图1的A－A剖视图。
图4为图1的B－B剖视图。
图5为图2的C－C剖视图。
图6为本发明构架侧梁的主视结构图。
图7为本发明转向架的主视结构图。
图8为图7的俯视图。
图中：
1、横梁；2、侧梁；3、二系垂向减振器座；4、抗侧滚安装座；5、一系橡胶垫；6、轴箱；7、轮对；8、驱动单元；9、二系垂向减振器；10、抗侧滚扭杆；11、二系悬挂； 21、上盖板；22、下盖板；23、连接座；24、轴套；61、销轴；231、横梁安装孔。
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。
为了便于描述，各部件的相对位置关系，如：上、下、左、右等的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。
如图1－图6所示，本发明构架一实施例包括横梁1和连接在所述横梁1两端的侧梁2。
所述横梁1至少有两根，一根横梁1的两端分别直接通过螺栓连接二系垂向减振器座3，另一根横梁的两端分别直接通过螺栓连接抗侧滚安装座4，且所述二系垂向减振器座3和抗侧滚安装座4分别安装在所述侧梁2的外侧，使二系垂向减振器和抗侧滚扭杆安装及后续维护更换更为方便。
所述侧梁2包括上盖板21和下盖板22，所述上盖板21呈弓状设置，所述下盖板22呈平直状态设置，所述上盖板21和下盖板22的两端分别悬空设置，所述上盖板21和下盖板22的中部设置连接座23，且所述上盖板21和下盖板22分别通过螺栓与所述连接座23连接。
所述上盖板21的两端底部通过一系橡胶垫5支撑在轴箱6的上部，所述下盖板22的两端分别通过轴套24套设在所述轴箱6下部的销轴61上，且所述轴套24的外周与所述下盖板22过盈配合，所述轴套24的内腔与所述销轴61间隙配合，所述下盖板22的底部与所述销轴61的安装座之间具有一间距，使所述轴套24可带着所述下盖板22一起相对所述轴箱6的销轴61上下滑动。所述轴套24优选为金属橡胶轴套，且所述轴套24优选与所述下盖板22一体成型。
所述连接座23上设置横梁安装孔231，所述横梁1的端部安装座插入所述横梁安装孔231并通过法兰螺栓连接固定在所述侧梁2上。
所述侧梁2优选采用复合材料制成，且所述复合材料优选为碳纤维复合材料、芳纶纤维复合材料、玻璃纤维复合材料或复合型纤维材料。
如图7、图8所示，本发明转向架一实例包括所述构架，所述构架的侧梁2两端相对安装的轴箱6之间连接轮对7，所述构架的横梁1的顶部安装二系悬挂11，且所述构架的横梁上吊挂驱动单元8，所述驱动单元8与轮对7连接并提供动力，所述二系垂向减振器座3上安装二系垂向减振器9，所述抗侧滚安装座4上安装抗侧滚扭杆10。
本发明使用时，侧梁2的上盖板21主要承担车体的垂向载荷，同时具有减振和阻尼功能，下盖板22可通过轴套24沿着轴箱6的销轴61上下滑动，以适应上盖板21因承担车体重量变形产生的垂向位移。正常情况下，下盖板22主要承担纵向载荷，起替代轴箱拉杆的作用。在超常工况或上部板材失效断裂的情况下，下盖板22随轴套24沿着轴箱6的销轴61向下运动到止档位置（销轴61的安装座）后，可承担垂向载荷，从而起到二次保护，提高安全性能的作用。
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 (8)
1.一种构架，包括横梁和连接在所述横梁两端的侧梁，其特征在于，所述侧梁包括上盖板和下盖板，所述上盖板和下盖板的两端分别悬空设置，所述上盖板和下盖板的中部通过连接座连接，且所述侧梁采用复合材料制成。
2.根据权利要求1所述的一种构架，其特征在于，所述上盖板弯曲为弓状，所述下盖板呈平直状态设置。
3.根据权利要求1所述的一种构架，其特征在于，所述上盖板的两端底部通过一系橡胶垫支撑在轴箱的上部，所述下盖板的两端分别通过轴套套设在所述轴箱下部的销轴上，且所述轴套的外周与所述下盖板过盈配合，所述轴套的内腔与所述销轴间隙配合，所述下盖板底部与所述销轴的安装座之间具有一间距。
4.根据权利要求3所述的一种构架，其特征在于，所述下盖板与所述轴套一体成型。
5.根据权利要求1所述的一种构架，其特征在于，所述连接座上设置横梁安装孔，所述横梁的端部安装座插入所述横梁安装孔并通过紧固件连接固定。
6.根据权利要求5所述的一种构架，其特征在于，所述横梁至少有两根，一根横梁的两端分别连接二系垂向减振器座，另一根横梁的两端分别连接抗侧滚安装座，且所述二系垂向减振器座和抗侧滚安装座分别安装在所述侧梁的外侧。
7.根据权利要求1所述的一种构架，其特征在于，所述复合材料为碳纤维复合材料、芳纶纤维复合材料或玻璃纤维复合材料。
8.一种转向架，其特征在于包括权利要求1－7中任一项所述构架。
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