CN111976774B - 一种空心轴式一系悬挂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空心轴式一系悬挂装置，包括构架、车轴、两结构相同的空心轴结构，构架上具有轴承安装座，其内设有轴承，车轴中段穿过轴承；空心轴结构设于轴承与车轮，两空心轴结构以轴承为中心对称设置；空心轴结构包括中间轴、车轴端空心轴、轴承端空心轴、第一弹性部件、第二弹性部件，车轴端空心轴与车轴固连，车轴端空心轴通过第一弹性部件与中间轴一端相连；轴承端空心轴一端固设于所述轴承内孔里，轴承端空心轴另一端通过第二弹性部件与中间轴另一端相连；中间轴、轴承端空心轴、第一弹性部件、第二弹性部件均与车轴之间具有一定距离。本发明提简化了轴箱体和构架的结构，车辆对轨道扭曲的适应性强。

Description

一种空心轴式一系悬挂装置

技术领域

本发明属于轨道车辆技术领域，特别涉及一种空心轴式一系悬挂装置。

背景技术

一系悬挂装置广泛应用于国内外各型铁路客车、动车组、地铁等车辆上。一系悬挂装置的主要作用是主要起减振和调整轮重偏差。

现有的一系悬挂装置通过在轴箱体和构架之间设置弹簧等弹性部件来提供垂向刚度。

现有的一系悬挂装置具有以下缺陷：

第一，由于弹簧两端分别跟轴箱体和构架相连接，在连接处需要设置连接接口，因而轴箱体和构架的结构较复杂。

第二，由于构架是刚体，因而左右两弹簧在车辆通过扭曲轨道时形变不同，进而车轮受力也不同，容易脱轨，即对轨道扭曲的适应性较差。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种空心轴式一系悬挂装置。

为解决现有的一系悬挂装置中轴箱体和构架的结构较复杂的技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种空心轴式一系悬挂装置，包括构架和车轴，其结构特点是还包括两结构相同的空心轴结构，所述构架上具有轴承安装座，该轴承安装座内设有轴承，所述车轴中段穿过所述轴承；一空心轴结构设于轴承左端与左侧车轮之间，另一空心轴结构设于轴承右侧与右侧车轮之间，两空心轴结构以轴承为中心对称设置；

所述空心轴结构包括中间轴、车轴端空心轴、轴承端空心轴、第一弹性部件、第二弹性部件，其中，

车轴端空心轴与车轴固连，车轴端空心轴通过第一弹性部件与中间轴一端相连；

轴承端空心轴一端固设于所述轴承内孔里，轴承端空心轴另一端通过第二弹性部件与中间轴另一端相连；

中间轴、轴承端空心轴、第一弹性部件、第二弹性部件均与车轴之间具有一定距离。

借由上述结构，当构架发生垂向沉浮运动时，空心轴结构端部的两弹性部件会发生弹性变形，从而在轮对和构架之间产生垂向力，提供垂向刚度。当轮对正常转动时，空心轴结构随车轴一起转动，由于空心轴结构和构架之间是通过轴承连接的，因此空心轴结构的转动对构架没有影响。相较于现有技术，本发明无需在构架和轴箱体之间设置弹簧连接接口结构，因而简化了轴箱体的结构。

为解决现有的一系悬挂装置对轨道扭曲的适应性较差的技术问题，进一步地，将所述轴承设置为调心轴承。

由于采用调心轴承，当轮对通过扭曲的轨道时，同一轮对上的2个空心轴结构会随轮对一起相对构架产生偏转运动，各弹性部件不会由于轮对相对构架的偏转而产生额外的变形，从而减小轮轨垂向作用力由于轨道扭曲而产生的变化，提高车辆对轨道扭曲的适应性。

进一步地，车轴上设有空心轴安装座，车轴端空心轴通过空心轴安装座与车轴固连。

作为一种优选方式，还包括轴箱体和转臂关节，所述构架通过转臂关节与轴箱体铰接。

与现有技术相比，本发明提供一种全新的一系悬挂装置结构，通过设于车轴和构架之间的两端带弹性部件的空心轴结构来获得一系悬挂垂向刚度，简化了轴箱体和构架的结构，车辆对轨道扭曲的适应性强。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

图2为图1的爆炸示意图。

图3为轮对通过平直轨道时本发明的结构示意图。

图4为轮对通过平扭曲道时本发明的结构示意图。

其中，1，1'为空心轴结构，1-1为中间轴，1-2为车轴端空心轴，1-3为轴承端空心轴，1-4为第一弹性部件，1-4'为第二弹性部件，2为轴承，3为转臂关节，4为构架，4-1为轴承安装座，5为轴箱体，6为车轴，6-1为空心轴安装座。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明所述空心轴式一系悬挂装置包括构架4和车轴6，还包括两结构相同的空心轴结构1，1'，所述构架4上具有轴承安装座4-1，该轴承安装座4-1内设有轴承2，所述车轴6中段穿过所述轴承2；一空心轴结构1设于轴承2左端与左侧车轮之间，另一空心轴结构1'设于轴承2右侧与右侧车轮之间，两空心轴结构1，1'以轴承2为中心对称设置。

所述空心轴结构1包括中间轴1-1、车轴端空心轴1-2、轴承端空心轴1-3、第一弹性部件1-4、第二弹性部件1-4'，其中：

车轴端空心轴1-2与车轴6固连，车轴端空心轴1-2通过第一弹性部件1-4与中间轴1-1一端相连；轴承端空心轴1-3一端固设于所述轴承2内孔里，轴承端空心轴1-3另一端通过第二弹性部件1-4'与中间轴1-1另一端相连；中间轴1-1、轴承端空心轴1-3、第一弹性部件1-4、第二弹性部件1-4'均与车轴6之间具有一定距离。即，中间轴1-1、轴承端空心轴1-3、第一弹性部件1-4、第二弹性部件1-4'均为空心且与车轴6不直接接触。

在图1中，拆除了轴承安装座4-1的下部，以清楚地示出轴承安装座4-1内轴承2位置关系。

所述轴承2优选为调心轴承。

车轴6上设有空心轴安装座6-1，车轴端空心轴1-2通过空心轴安装座6-1与车轴6固连。

本发明还包括轴箱体5和转臂关节3，所述构架4通过转臂关节3与轴箱体5铰接。

本发明的工作原理如下：

当构架4发生垂向沉浮运动时，构架4通过轴承安装座4-1带动轴承2垂向沉浮，进而带动设于轴承2内的轴承端空心轴1-3垂向沉浮，轴承端空心轴1-3再依次通过第二弹性部件1-4'、中间轴1-1、第一弹性部件1-4将垂向沉浮力传导至车轴端空心轴1-2。

由于车轮承载在轨道上，车轮和车轴6均无法发生垂向沉浮，因而与车轴6固连的车轴端空心轴1-2也无法发生垂向沉浮，最终导致第一弹性部件1-4和第二弹性部件1-4'产生弹性变形，从而车轴端空心轴1-2会通过两弹性部件产生一个阻碍构架4垂向沉浮运动的垂向力，提供垂向刚度。

当轮对正常转动时，空心轴结构1，1'随车轴6一起转动，由于空心轴结构1，1'和构架4之间是通过轴承2连接的，因此空心轴结构1，1'的转动对构架4没有影响。相较于现有技术，本发明无需设置复杂的弹簧连接接口结构，因而简化了轴箱体5和构架4的结构。

图3中示出轮对通过平直轨道时本发明的结构。

如图4所示，当本发明优选调心轴承时，当轮对通过扭曲的轨道时，同一轮对上的2个空心轴结构1，1'会随轮对一起相对构架4产生偏转运动，各弹性部件不会由于轮对相对构架4的偏转而产生额外的变形，从而减小轮轨垂向作用力由于轨道扭曲而产生的变化，提高车辆对轨道扭曲的适应性。

图4中，h代表左右侧轨道高度差(即轨道扭曲导致的左右侧轨道高度差值)，α代表通过扭曲轨道时调心轴承内圈相对外圈的转角(即轮对相对构架的转角)。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种空心轴式一系悬挂装置，包括构架(4)和车轴(6)，其特征在于，还包括两个结构相同的空心轴结构(1，1')，所述构架(4)上具有轴承安装座(4-1)，该轴承安装座(4-1)内设有轴承(2)，所述车轴(6)中段穿过所述轴承(2)；一空心轴结构(1)设于轴承(2)左端与左侧车轮之间，另一空心轴结构(1')设于轴承(2)右侧与右侧车轮之间，两空心轴结构(1，1')以轴承(2)为中心对称设置；

所述空心轴结构(1)包括中间轴(1-1)、车轴端空心轴(1-2)、轴承端空心轴(1-3)、第一弹性部件(1-4)、第二弹性部件(1-4')，其中，

车轴端空心轴(1-2)与车轴(6)固连，车轴端空心轴(1-2)通过第一弹性部件(1-4)与中间轴(1-1)一端相连；

轴承端空心轴(1-3)一端固设于所述轴承(2)内孔里，轴承端空心轴(1-3)另一端通过第二弹性部件(1-4')与中间轴(1-1)另一端相连；

中间轴(1-1)、轴承端空心轴(1-3)、第一弹性部件(1-4)、第二弹性部件(1-4')均与车轴(6)之间具有一定距离。

2.如权利要求1所述的空心轴式一系悬挂装置，其特征在于，所述轴承(2)为调心轴承。

3.如权利要求1或2所述的空心轴式一系悬挂装置，其特征在于，车轴(6)上设有空心轴安装座(6-1)，车轴端空心轴(1-2)通过空心轴安装座(6-1)与车轴(6)固连。

4.如权利要求1或2所述的空心轴式一系悬挂装置，其特征在于，还包括轴箱体(5)和转臂关节(3)，所述构架(4)通过转臂关节(3)与轴箱体(5)铰接。

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