CN111994108A - 轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，包括构架，与所述构架相匹配的三组轮对组件，所述轮对组件的主轴两端均配套连接有轴箱悬挂装置，还包括用于制动所述轮对组件的基础制动装置，位于两侧的轮对组件的主轴为端轴，两根端轴所对应的四个轴箱悬挂装置之间通过交叉连接装置连接，且两根端轴所对应的四个轴箱悬挂装置与构架之间均安装有垂向液压减振装置；所述构架上沿轨道方向的两侧均设置间隙旁承。本发明提供轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，以解决现有技术中的上述问题，实现简化三轴转向架结构，同时提高其工作性能的目的。

Description

轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架

技术领域

本发明涉及铁路货车领域，具体涉及轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架。

背景技术

重载运输是铁路货运的发展方向。努力增加货运列车载重量是提高铁路运输能力和经济效益的一个主要方面，而增加转向架的承载能力是提高车辆载重进而提高整个货物列车载重量最有效的途径之一。通常，增加转向架的承载能力的方式有增加转向架轴重和采用三轴或三轴以上多轴转向架两种方式。由于线路、桥梁的影响，转向架的允许轴重受到一定的限制，因此，在一些大载重特殊货物的运输时，采用三轴或三轴以上转向架是一种最行之有效的途径。

作为运输货物的车辆走行部，三轴转向架必须结构简单、经济可靠，能适应空、重车状态的运输要求。长期以来，由于结构复杂，三轴转向架面临需要解决的技术难题较多，如稳定性不足、零件之间容易发生干涉、自重过大、磨耗严重、闸瓦偏磨等。

发明内容

本发明提供轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，以解决现有技术中的上述问题，实现简化三轴转向架结构，同时提高其工作性能的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，包括构架，与所述构架相匹配的三组轮对组件，所述轮对组件的主轴两端均配套连接有轴箱悬挂装置，还包括用于制动所述轮对组件的基础制动装置，位于两侧的轮对组件的主轴为端轴，两根端轴所对应的四个轴箱悬挂装置之间通过交叉连接装置连接，且两根端轴所对应的四个轴箱悬挂装置与构架之间均安装有垂向液压减振装置；所述构架上沿轨道方向的两侧均设置间隙旁承。

本申请中的轮对组件是由主轴、位于主轴两端的车轮、滚动轴承组成的，滚动轴承装配在轴箱悬挂装置内，基础制动装置用于刹车制动。本申请中为对三轴转向架的改进，因此共三组轮对组件、分别对应三根主轴。将位于两侧的轮对组件的主轴定义为端轴，将位于中间的轮对组件的主轴定义为中间轴。两根端轴所对应的四个轴箱悬挂装置之间通过交叉连接装置连接，交叉连接装置与相连接的轴箱悬挂装置相互配合，使得车辆在直线运行时蛇行失稳临界速度提高，同时车辆通过曲线时使两端车轮与曲线轨道处于正位径向状态，减小车轮冲击曲线轨道的冲角，降低轮轨的磨耗，同时降低车辆冲击曲线轨道发出的噪音。本申请中两端轴的四个轴箱悬挂装置外侧均安装有垂向液压减振装置，中间轴不设垂向液压减振装置，可有效衰减车辆运行振动。垂向液压减振装置的阻尼特性不随零部件的磨耗而发生变化，较传统的货车摩擦减振器更能适应车辆运行要求。此外，本申请中在构架上沿轨道方向的两侧各设置一个间隙旁承。车辆在直线运行时，由心盘独立承载；车辆通过曲线时，则由心盘和曲线内侧间隙旁承同时承载，并由心盘和间隙旁承提供通过曲线时的合适的回转阻力矩。

进一步的，所述轴箱悬挂装置包括用于与轮对组件内的滚动轴承相配合的轴箱、与所述轴箱配套的轴箱弹簧，所述轴箱上可拆卸连接承载鞍，轴箱与承载鞍共同围绕形成滚动轴承的安装部位，承载鞍顶部安装若干磨耗板；还包括设置在轴箱两侧的导柱组装总成，所述轴箱弹簧位于导柱组装总成内；所述导柱组装总成包括用于安装在焊接构架上的导柱组装件、固定在导柱组装件下方的导柱组成、固定在导柱组成下方的弹性定位套；还包括位于轴箱上的定位座组成，定位座组成上套设环形的缓冲垫，缓冲垫上安装导柱环，所述轴箱弹簧坐落在导柱环内；所述弹性定位套与定位座组成之间形成摩擦副。

本申请所解决的另一个技术问题是：传统的轴箱定位方式常采用利诺尔或顶置楔块定位结构。这些定位方式结构简单，定位可靠，较适合铁路货车的运用要求。但是，这类轴箱定位方式往往定位刚度较大，转向架适应线路扭曲变形的能力差，零部件磨耗严重。随着铁路货车轴重及载重、速度的提高，对转向架适应各种线路要求的能力越来越高，传统的悬挂方式由于刚度过大，导致车辆运行过程中磨耗较为严重的缺点越发暴露出来。

针对上述问题，本方案对轴箱悬挂装置进行设计，设置分体式结构的承载鞍，轴箱与承载鞍共同围绕形成滚动轴承的安装部位，可简化轴箱与滚动轴承配合部位的加工难度。其中，承载鞍可通过任意本领域技术人员能够实现的方式与轴箱进行可拆卸连接。承载鞍顶部设置磨耗板，磨耗板厚度视本轴箱悬挂装置与转向架构架垂向空间位置而定，可避免轴箱顶部和承载鞍的直接接触磨耗。导柱组装总成用于装配导柱，其中设置主要用于转向架承载的轴箱弹簧，使得轴箱与构架实现弹性定位。本方案还利用缓冲垫的三向刚度异性的特点，可获得横向和纵向不同的定位刚度值，克服了传统货车楔块式和利若尔定位方式刚度过大，导致车辆运用过程磨耗较为严重的缺点，同时可衰减车辆在运行过程中的振动。

进一步的，所述导柱组装件与导柱组成一体成型；所述弹性定位套通过挡盖、挡盖紧固螺栓固定在导柱组成底部；通过挡盖和挡盖紧固螺栓的共同作用，可确保弹性定位套和导柱组成之间的轴向固定。

所述定位座组成上开设有用于容纳所述缓冲垫的圆周平台；圆周平台位于定位座组成上表面，用于为缓冲垫提供放置工位，便于缓冲垫的安装，且在导柱环压装在缓冲垫上之前，也能够确保缓冲垫的位置稳定。

所述定位座组成呈筒状，弹性定位套自顶端插入至定位座组成内；使得弹性定位套外表面与定位座组成内表面之间面接触，形成所需的摩擦副。

所述磨耗板为刚性耐磨板或弹性耐磨板；磨耗板具体使用刚性耐磨板或弹性耐磨板，视本轴箱悬挂装置与构架垂向空间位置而定，当空间足够时，优选使用弹性耐磨板。弹性耐磨板不仅能够降低轴箱顶部的磨耗，还使得轴箱和承载鞍实现弹性定位，降低车辆运行过程中的噪声，提高车辆运行品质，同时也利于承载鞍和轴箱的检修，节约维护成本。

两根端轴所对应的轴箱在靠近构架中心方向的一端设置径向机构连接臂，所述径向机构连接臂通过第一拉铆钉与对应的轴箱连接；通过径向机构连接臂，能够将两端轴的斜对角轴箱两两连接，从而形成转向架的交叉连接装置，可减小转向架曲线通过时的轮轨冲角，从而降低轮轨的磨耗和曲线通过时轮轨冲击发出的噪音。

两根端轴所对应的轴箱上还设置有第一减振器安装座，所述垂向液压减振装置的底部安装在第一减振器安装座上。

进一步的，所述基础制动装置包括沿径向分布的四根制动梁，其中中间两根制动梁上均转动连接中间杠杆，两侧两根制动梁上分别转动连接有固定杠杆、游动杠杆，还包括弓形拉杆、直拉杆，所述固定杠杆与距离最近的中间杠杆之间通过弓形拉杆转动连接，所述游动杠杆与距离最近的中间杠杆之间通过弓形拉杆转动连接，中间两根制动梁的中间杠杆之间通过直拉杆转动连接；每根制动梁的两端均连接制动组件。

现有技术中的基础制动装置结构复杂、制造维修困难。本方案中四根制动梁沿车身径向分布，用于与径向转向架相匹配。对于四根制动梁而言，位于两侧边缘的两根制动梁上分别转动连接固定杠杆、游动杠杆，位于中间的两根制动梁上均转动连接中间杠杆。固定杠杆与对应的中间杠杆之间通过弓形拉杆转动连接，是指该弓形拉杆的两端分别转动连接在固定杠杆、中间杠杆上，同理游动杠杆与对应的中间杠杆之间通过弓形拉杆转动连接，是指该弓形拉杆的两端分别转动连接在游动杠杆、中间杠杆上；此外，直拉杆的两端也分别转动连接在两侧的中间杠杆上。可以看出，本申请中的一组传动结构由以下结构依次组成：固定杠杆、弓形拉杆、中间杠杆、直拉杆、中间杠杆、弓形拉杆、游动杠杆。上述一组传动结构使得四根制动梁联动，实现自导向的制动效果。当然，本方案在此并未对上述传动结构的组数进行限定。对于本领域技术人员而言，固定杠杆属于现有技术，本申请是充分利用了中间杠杆、游动杠杆和对应拉杆之间的配合来实现传动，再通过带动每根制动梁的两端的制动组件动作，从而实现对车轮的制动。此外，由于三轴转向架两端轴上采用双侧闸瓦制动形式，连接同一轴的两个制动梁的拉杆须跨越端部车轴，而连接前后两轴间的制动梁的拉杆须跨越构架的两个横梁结构；因此，为充分利用空间位置，将跨越端部车轴的拉杆设计成弓形拉杆，而将跨越构架横梁结构的拉杆设计成直拉杆。

进一步的，每根制动梁上均设置两个支柱，所述固定杠杆、中间杠杆、游动杠杆均与对应的支柱转动连接；本方案中一共有两组传动结构，分别对应三轴转向架的两侧端轴。本方案的设计思路是考虑到三轴转向架中间轴的受力环境与两端轴不同，因而使得中间轴不参与转向架径向功能和制动功能的实施，进而解决了现有技术中同时让三根车轴参与制动，导致制动装置的整体结构复杂、制造维修成本较高且过程困难的问题。本方案的制动原理可看做是一个大轴距的两轴转向架，其机械结构简单且传动效率高。此外，两组传动结构组成双拉杆结构，可使基础制动装置结构布置适应三轴转向架的结构形式，充分合理利用三轴转向架的结构空间位置。

所述固定杠杆、中间杠杆、游动杠杆上均设置上销孔、中销孔、下销孔；其中：

固定杠杆的上销孔用于与固定杠杆支点销接，固定杠杆的中销孔用于与弓形拉杆销接，固定杠杆的下销孔用于与对应的支柱销接；

中间杠杆的上销孔用于与直拉杆销接，中间杠杆的中销孔用于与弓形拉杆销接，中间杠杆的下销孔用于与对应的支柱销接；

游动杠杆的上销孔为自由端，游动杠杆的中销孔用于与弓形拉杆销接，游动杠杆的下销孔用于与对应的支柱销接；

所述中间杠杆的长度小于固定杠杆、游动杠杆的长度；且固定杠杆、中间杠杆、游动杠杆上，上销孔、中销孔、下销孔之间的距离比相同。

本方案通过在各节点的销接来实现相应的转动连接，可充分适应三轴转向架自身的复杂结构，以实现对本基础制动装置在复杂空间下进行布置、以确保动作不受限。为使本基础制动装置在工作过程中，直拉杆的变化空间不至过大，因而缩短中间杠杆的长度，使其小于固定杠杆和游动杠杆。不过，中间杠杆上三孔距离的比值，保持与固定杠杆和游动杠杆一致，以保证统一的制动倍率，既能够确保各闸瓦上受力均匀，同时可充分适应三轴转向架结构复杂，基础制动装置布置空间受限的要求。

进一步的，所述制动组件包括固定在制动梁两端的端轴，所述制动组件包括与所述端轴转动连接的闸瓦托、与闸瓦托转动连接的闸瓦托吊、安装在闸瓦托上的闸瓦，还包括闸瓦打头自动调整装置，所述闸瓦打头自动调整装置用于调节闸瓦与车轮之间的间隙；

制动梁动作带动端轴移动，端轴带动闸瓦托绕闸瓦托吊转动，进而带动闸瓦动作，实现对车辆的制动或解除制动。此外，现有技术中，铁路货车转向架制动装置始终存在闸瓦偏磨问题(车辆在制动缓解时，由于闸瓦托或整个制动梁组成结构的重力的作用，使得闸瓦托上产生了一个重力矩，这个重力矩使闸瓦托的顶部贴向车轮运动，而底部则远离车轮运动，这种运动的结果往往造成闸瓦头部与车轮的间隙小或虚抱，严重时会导致闸瓦顶部与车轮“虚抱”，造成闸瓦“打头”导致闸瓦顶部磨耗严重而底部磨耗缓慢的偏磨现象)，为此本申请设置闸瓦打头自动调整装置，用于调节闸瓦与车轮之间的间隙，保证闸瓦各处与车轮之间的间隙始终区域均匀稳定。

所述闸瓦打头自动调整装置包括设置在闸瓦托吊底部的挡铁，活动穿过所述挡铁的导杆，且导杆靠近闸瓦托的一端与闸瓦托相连，所述导杆上套设弹性件，所述弹性件位于挡铁靠近闸瓦托的一侧；所述导杆与闸瓦托的连接位置，位于闸瓦托吊与闸瓦托的连接位置之下；本方案在闸瓦托吊的底部设置挡铁，并使一导杆活动穿过所述挡铁，导杆靠近闸瓦托的一端与闸瓦托相连，从而使得闸瓦托发生转动时，导杆能够沿其轴线做直线运动。导杆上套设弹性件，弹性件位于挡铁靠近闸瓦托的一侧，当闸瓦托转动进行制动时，弹性件被压缩，当制动缓解时，弹性件的弹性复位力作用至闸瓦托上。其中，导杆与闸瓦托的连接位置，位于闸瓦托吊与闸瓦托的连接位置之下，是为了确保制动缓解时，弹性件的回复力对闸瓦托产生的转矩，能够克服闸瓦托重力产生的力矩，以此克服现有技术中瓦托顶部贴向车轮运动、而底部则远离车轮运动导致的“虚抱”甚至“打头”现象，从而解决闸瓦顶端和底端与车轮间隙不均匀的问题，避免闸瓦偏磨，显著提高吊挂式制动梁使用可靠性和安全性，减少检修频次。

所述弹性件为压缩弹簧，弹性件的两端设置弹簧压板，所述弹簧压板滑动套设在导杆上；其中一块弹簧压板与挡铁接触、另一块弹簧压板由定位组件进行限位，所述定位组件可沿导杆轴线进行移动；所述导杆包括靠近闸瓦托的螺纹段、以及远离闸瓦托的光杆段；所述定位组件包括与所述螺纹段相配合的锁紧螺母、调整螺母，所述锁紧螺母位于调整螺母背离压缩弹簧的一侧；本方案通过两端的弹簧压板确保压缩弹簧始终处于压缩状态，压缩弹簧一端的弹簧压板与挡铁接触且无法通过挡铁，压缩弹簧另一端的弹簧压板被定为组件所限位，以此确保弹性件的相对稳定可靠。当制动时，导杆穿过挡铁做直线运动，由于挡铁的阻挡，弹性件被进一步压缩，确保制动释放后的复位力。此外，在没有进行制动的正常行驶情况下，由于弹性件始终处于压缩状态，因此弹性件会始终向闸瓦托提供一转矩，该转矩能够消解闸瓦托重力产生的力矩，确保铁路货车在正常行驶时也不会出现闸瓦偏磨的现象。

导杆上的螺纹段与锁紧螺母、调整螺母相匹配，确保锁紧螺母、调整螺母进行稳定的螺纹连接。光杆段便于导杆活动穿过挡铁。本方案中通过调节调整螺母的锁紧力矩和位置，可以根据设计要求获得不同的压缩弹簧受到压缩时的压缩力，从而获得制动缓解时不同的弹簧回复力。这样，可以根据闸瓦托重心位置与闸瓦托吊转动中心位置的关系，人为设置使闸瓦托顶部与底部同车轮间隙相当的合适的弹簧回复力。

所述挡铁为角铁，角铁的一侧表面与闸瓦托吊贴合、另一侧表面上开设通孔，所述通孔用于导杆穿过；导杆远离闸瓦托的一端可拆卸连接限位件，所述限位件无法穿过通孔；通过限位件避免导杆从挡铁内脱落，限位件优选为开口销。

所述导杆与闸瓦托通过固定轴连接，所述固定轴的两端分别与闸瓦托、导杆转动连接；所述闸瓦托吊上设置第一销孔、第二销孔，所述第一销孔用于与构架相连，所述第二销孔用于与闸瓦托销接。固定轴与闸瓦托、导杆可通过任意现有的转动连接方式进行连接；当闸瓦托转动时，带动固定轴进行移动，从而驱动导杆进行运动。闸瓦托吊上设置第二销孔，对应的闸瓦托上设置有与第二销孔相匹配的圆形通孔，便于将闸瓦托吊的第二销孔对齐后一同安装在制动梁端部的销轴上。

进一步的，所述构架包括两根相互平行的侧梁以及连接在两根侧梁之间的两根横梁和两根端梁，所述两根横梁之间设置有纵向梁，所述侧梁、横梁、纵向梁和/或端梁为箱型结构；

所述侧梁包括侧梁上盖板、侧梁下盖板以及连接在两者之间的两个侧梁腹板，所述侧梁腹板上设置有位于侧梁外侧的第二减振器安装座，所述垂向液压减振装置的顶部安装在第二减振器安装座上；位于所述侧梁内侧的侧梁腹板上开设有起吊孔；

所述侧梁下盖板上设置有导柱安装座，所述导柱安装座用于安装轴箱悬挂装置。

现有技术中三轴转向架的构架存在自重过大的问题，本方案中，构架包括两根平行于车辆走行方向且相对布置的侧梁，侧梁之间设置有两根相互平行的横梁，两根横梁之前设置有用于安装下心盘的纵向梁，纵向梁垂直于横梁且与侧梁平行；侧梁之间还设置有两根端梁，端梁平行于横梁，且端梁的两端分别连接至两根侧梁的端部。横梁和端梁将两根侧梁的内侧区域划分为三部分，每部分均安装有轮对组件及配套部件。

构架为整体焊接构架，也即侧梁、横梁、纵向梁和端梁间均通过焊接连接。优选地，侧梁与横梁、端梁的焊接处采用焊缝错开结构。在一个或多个实施例中，侧梁的上盖板、下盖板与横梁、端梁的焊接处设计成直板搭接结构，使得焊缝位置错开两种梁架直接接触位置。在一个或多个实施例中，横梁的上盖板、下盖板与纵向梁的焊接部位采用板件焊缝错开结构。通过将应力水平较高部位均采用焊缝回避设计或二次焊接设计，使构架既能实现三轴自导向径向转向架承载功能，同时又合理利用空间，简化构架结构，降低构架的生产制造成本和维护、维修成本。

本技术方案中，侧梁、横梁、纵向梁和端梁中的至少一种梁架采用钢板焊接箱型结构。所述箱型结构包括上盖板、下盖板和连接在上下盖板之间的两块腹板，四块板材组焊构成梁架的箱型结构。在部分实施例中，为了提高梁架的强度和刚度，根据箱型结构内部的受力情况，在梁架内部的受力较大的位置设置有隔板，例如，在平直段可以等间距地设置有连接箱型结构内壁的隔板，和/或是在弯曲段增设隔板以使得弯曲段具备足够的强度和刚度。

通过上述设置，采用整体焊接结构的构架不仅可以较好实现转向架采用轴箱悬挂结构，降低转向架的簧下重量，改善转向架的运行品质，而且各梁件均采用钢板和型钢组焊而成的箱形结构，箱体内按照受力情况均在受力较大的地方设置有隔板，确保构架具有足够的强度和刚度。此外，侧梁、横梁、纵向梁以及端梁各部件相连接的部位焊缝均采用错位设计，避开应力集中区，可较好改善构架的疲劳应力水平，提高构架的疲劳寿命。不仅如此，该构架采用紧凑设计，既保证构架承担载重的功能，又使得构架结构紧凑，可降低构架的自重从而降低转向架自重。

作为侧梁的一种优选结构，所述侧梁包括侧梁上盖板、侧梁下盖板以及连接在两者之间的两个侧梁腹板，所述侧梁腹板上设置有位于侧梁外侧的减振器安装座。侧梁上盖板、侧梁下盖板以及连接在两者之间的两个侧梁腹板组焊构成侧梁的箱型结构，侧梁上盖板、侧梁下盖板与横梁、端梁的焊接处为焊缝错开结构，从而将焊缝设计在梁件应力较小区域。所述箱型结构内不同位置设置有隔板以增强侧梁的强度和刚度。本领域技术人员可以根据箱型结构的具体形状调整受力区域中隔板的数量和尺寸。在一个或多个实施例中，所述隔板为V型隔板。侧梁腹板上设置有位于侧梁外侧，也即构架外侧的减振器安装座，优选地，所述减振器安装座为液压减振器的安装座。

所述侧梁下盖板上设置有导柱安装座，所述导柱安装座用于安装轴箱悬挂装置。侧梁下盖板在与轴箱悬挂装置配合处焊接有导柱安装座，其中，每两个导柱安装座对应于一个轴箱。在一个或多个实施例中，端梁与横梁之间、横梁与横梁之间均设置有两个导柱安装座，所述导柱安装座设置在内侧梁腹板上，也即位于构架内部。

位于所述侧梁内侧的侧梁腹板上开设有起吊孔。在两端部轴箱悬挂配合处，侧梁腹板上开设有起吊孔。

作为横梁的一种优选结构，横梁包括横梁上盖板、横梁下盖板以及连接在两者之间的两个横梁腹板，所述横梁腹板开设有推杆孔，所述推杆孔贯穿两个横梁腹板。本技术方案中，将两根侧梁连接在一起的横梁为箱型结构，该箱型结构由横梁上盖板、横梁下盖板以及连接在两者之间的两个横梁腹板焊接构成。在部分实施例中，横梁的箱型结构内设置有隔板以增强横梁的强度和刚度。横梁中部沿轨道方向在两腹板间设有推杆孔，工作时，基础制动装置的拉杆穿过推杆孔进行工作。在一个或多个实施例中，横梁下盖板的两侧靠车轮位置焊接有闸瓦托吊座。

作为纵向梁的一种优选结构，所述纵向梁包括纵向梁上盖板、纵向梁下盖板以及连接在两者之间的两个纵向梁腹板，所述纵向梁下盖板为拱形结构。纵向梁是与承载车体相联接的部件，在两横梁中心位置沿轨道方向将两根横梁焊接在一起。本技术方案中，纵向梁为纵向梁上盖板、纵向梁下盖板以及连接在两者之间的两个纵向梁腹板焊接而成的箱型结构。在部分实施例中，箱型结构内设置有隔板以增强横梁的强度和刚度。由于纵向梁位于转向架中间轮轴正上方，受转向架心盘面高度影响，纵向梁下盖板在工作时须跨越中间车轴，因而将纵向梁下盖板设计成拱形结构，既保证了转向架的心盘面高度，又改善纵向梁的受力环境，保证在较小空间结构内纵向梁具有足够的强度和刚度。在部分实施例中，纵向梁上盖板的中部用于安装下心盘，心盘销安装处设计焊接有钢管。

所述纵向梁下盖板的两端为直段，所述直段用于与横梁下盖板焊接。

所述纵向梁上盖板与纵向梁腹板之间设置有加强筋。所述加强筋进一步提高纵向梁的强度和刚度。

端梁包括槽钢以及焊接于槽钢底部的筋板。端梁是横向连接两根侧梁且位于侧梁端部的梁架，用于安装转向架的基础制动装置的座件，由槽钢压型后添加筋板补强组焊而成。在一个或多个实施例中，端梁的槽钢上焊接有固定杠杆支点座，优选地，筋板的两端焊接有闸瓦托吊座。

进一步地，所述交叉连接装置包括两个十字交叉设置的连接杆、两个左轴箱、两个右轴箱、两个左连接臂和两个右连接臂，左连接臂和右连接臂均为L型的箱体结构，左连接臂和右连接臂的两端分别为固定端和连接端；两个左连接臂的连接端分别与一个连接杆的两端连接，两个右连接臂的连接端分别与另一个连接杆的两端连接，两个左连接臂的固定端分别与两个左轴箱对应连接，两个右连接臂的固定端分别与两个右轴箱对应连接；

左连接臂和右连接臂的固定端的侧面均为立面，所述立面上设置有若干第一立面孔，右轴箱和左轴箱的一侧面均为承台立面，所述承台立面上设置有若干与第一立面孔对应的第二立面孔，右轴箱与右连接臂通过立面与承台立面对接连接，左轴箱与左连接臂通过立面与承台立面对接连接。

本交叉连接装置在传统轴箱上连接一个连接臂进行过渡，将轮对径向装置的交叉连接杆的安装位置过渡到空间合理位置，既利于径向装置的安装、维护、检修，同时又避免了轮对径向装置由于结构较为复杂与转向架其他零部件发生干涉的情况。

同时，传统轴箱悬挂式转向架轴箱定位刚度较大，转向架曲线通过能力较弱。通过曲线时，轮对冲击钢轨动作用力大，轮轨磨耗严重。而本装置通过三轴转向架的前后两端轴间形成轮对径向装置，使得曲线通过时转向架车轮与钢轨趋于径向位置，能有效地减小轮轨冲角，降低车轮冲击钢轨噪声，减轻曲线上轮轨间的磨耗。具体的，左连接臂和右连接臂的固定端的侧面均为立面，所述立面上设置有若干第一立面孔，右轴箱和左轴箱的一侧面均为承台立面，所述承台立面上设置有若干与第一立面孔对应的第二立面孔，右轴箱与右连接臂通过立面与承台立面对接连接，左轴箱与左连接臂通过立面与承台立面对接连接。

左连接臂与左轴箱的一侧面通过对接的方式进行连接，左连接臂的固定端为立面，左轴箱的一侧面为承台立面，连接时，左连接臂的立面与左轴箱的承台立面对接，立面和承台立面上的第一立面孔与第二立面孔相对应，并通过拉铆钉进行连接，这样不仅过度了安装的空间位置，同时有效地节约了安装空间，通过在竖直的立面上进行安装的方式，使其安装更加稳固，提高使用效率。具体的，立面上设置有四个第一立面孔，承台立面上设置有相对应的四个第二立面孔。通过四个拉铆钉分别穿过四个第一立面孔和四个第二立面孔的方式进行连接，能进一步提高连接稳固性。

进一步的，左连接臂和右连接臂的连接端上设置有第三销孔，左连接臂和右连接臂均通过第三销孔与连接杆连接；第三销孔与连接杆通过连接销连接，所述连接销具有弹性；

两个连接杆的十字交叉处均设置有凹槽；左连接臂的连接端的顶面为水平面，底面为向内凹的弧形面；右连接臂的连接端的顶面为向内凹的弧形面，底面为水平面；所述立面与承台立面通过第二拉铆钉连接；所述立面上设置有四个第一立面孔，承台立面上设置有相对应的四个第二立面孔。

第三销孔与连接杆通过连接销连接，所述连接销具有弹性。这样的连接方式可使轴箱具有柔性，在进行曲线运动时，具有弹性的连接销可进一步的对本装置的零部件进行缓冲，避免零件与零件之间的相互作用力。

本装置在使用时，两个连接杆十字交叉设置，两个连接杆的十字交叉处均设置有凹槽，即连接杆中部交叉位置杆体拍扁，可使交叉位置不发生干涉。进一步的减小轮对对钢轨的冲角，降低轮轨间在曲线位置的磨耗。

优选的，左连接臂的连接端的顶面为水平面，底面为向内凹的弧形面；右连接臂的连接端的顶面为向内凹的弧形面，底面为水平面。这样的设置能进一步的减少在运动时，零部件之间的干涉，进一步的减少磨损。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，充分适应三轴转向架的要求，结构简单、紧凑，便于制造；使轴箱实现弹性定位同时可获得合理的三向刚度；采用轴箱交叉连接装置，既保证车辆直线运行具有较高蛇行失稳临界速度，又使得车辆顺利通过曲线，减少通过曲线时的轮轨磨耗和车辆噪音。本发明可提高三轴转向架的使用可靠性和安全性，减少转向架的维修成本，提高车辆运用部门的经济效益。

2、本发明轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，采用承载鞍分体式的轴箱结构，可简化轴箱与滚动轴承配合部位的加工难度，承载鞍顶部与轴箱配合处设置磨耗板，可避免轴箱顶部和承载鞍的直接接触磨耗；还利用缓冲垫特殊的三向刚度异性的特点，可获得横向和纵向不同的定位刚度值，克服了传统货车楔块式和利若尔定位方式刚度过大，导致车辆运用过程磨耗较为严重的缺点，同时可衰减车辆在运行过程中的振动。

3、本发明轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，考虑到三轴转向架中间轴的受力环境与两端轴不同，因而使得中间轴不参与转向架径向功能和制动功能的实施，进而解决了现有技术中同时让三根车轴参与制动，导致制动装置的整体结构复杂、制造维修成本较高且过程困难的问题。本申请中基础制动装置的机械结构简单且传动效率高，两组传动结构组成双拉杆结构，可使基础制动装置结构布置适应三轴转向架的结构形式，充分合理利用三轴转向架的结构空间位置。

4、本发明轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，利用闸瓦托和闸瓦托吊在车辆制动和制动缓解过程中相对运动的特点，通过在闸瓦托和闸瓦托吊之间安装压缩弹簧，充分利用弹簧的复原特性来使得闸瓦与车轮间隙在车辆制动缓解工况时趋于一致，从而解决传统吊挂式制动梁闸瓦“打头”偏磨现象。

5、本发明轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，采用整体焊接结构的构架不仅可以较好实现转向架采用轴箱悬挂结构，降低转向架的簧下重量，改善转向架的运行品质，而且各梁件均采用钢板和型钢组焊而成的箱形结构，箱体内按照受力情况均在受力较大的地方设置有隔板，确保构架具有足够的强度和刚度；构架中侧梁、横梁、纵向梁以及端梁各部件相连接的部位焊缝均采用错位设计，避开应力集中区，可较好改善构架的疲劳应力水平，提高构架的疲劳寿命；既保证构架承担载重的功能，又使得构架结构紧凑，可降低构架的自重从而降低转向架自重；纵向梁下盖板为拱形结构，既保证了转向架的心盘面高度，又改善纵向梁的受力环境，保证在较小空间结构内纵向梁具有足够的强度和刚度。

6、本发明轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，其中的交叉连接装置使得通过曲线时转向架车轮与钢轨趋于径向位置，能有效地减小轮轨冲角，降低车轮冲击钢轨噪声，减轻曲线上轮轨间的磨耗。同时，交叉连接装置利用在传统轴箱上铆接连接臂进行过渡的方式，将交叉连接杆的安装位置过渡到空间合理位置，既利于径向装置的安装、检修，同时又避免了轮对径向装置由于结构较为复杂与转向架其他零部件发生干涉。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的结构示意图；

图2为本发明具体实施例的仰视图；

图3为本发明具体实施例中轴箱悬挂装置的结构示意图；

图4为本发明具体实施例中轴箱悬挂装置的半剖示意图；

图5为本发明具体实施例中基础制动装置的结构示意图；

图6为本发明具体实施例中制动梁的结构示意图；

图7为本发明具体实施例中制动组件的结构示意图；

图8为本发明具体实施例中闸瓦托吊的结构示意图；

图9为本发明具体实施例中闸瓦打头自动调整装置的局部示意图；

图10为本发明具体实施例中闸瓦打头自动调整装置的工作原理示意图；

图11为本发明具体实施例中构架的结构示意图；

图12为本发明具体实施例中构架侧梁的结构示意图；

图13为本发明具体实施例中构架横梁的结构示意图；

图14为本发明具体实施例中构架纵向梁的结构示意图；

图15为本发明具体实施例中构架端梁的结构示意图；

图16为本发明具体实施例中交叉连接装置的结构示意图；

图17为本发明具体实施例中交叉连接装置的右轴箱的结构示意图；

图18为本发明具体实施例中交叉连接装置的左连接臂的结构示意图；

图19为本发明具体实施例中交叉连接装置的右连接臂的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-制动梁，2-固定杠杆支点，3-固定杠杆，4-弓形拉杆，5-中间杠杆，6-直拉杆，7-游动杠杆，8-闸瓦打头自动调整装置，9-闸瓦，10-闸瓦托，11-闸瓦托吊，12-端轴，13-支柱，14-挡铁，15-扁开口销，16-闸瓦插销，17-导杆，18-弹性件，19-弹簧压板，20-锁紧螺母，21-调整螺母，22-通孔，23-限位件，24-固定轴，25-第一销孔，26-第二销孔，27-导柱组装件，28-轴箱弹簧，29-磨耗板，30-承载鞍，31-轴箱，32-第一拉铆钉，33-径向机构连接臂，34-导柱组成，35-弹性定位套，36-挡盖，37-挡盖紧固螺栓，38-导柱环，39-缓冲垫，40-定位座组成，41-第一减振器安装座，42-侧梁，43-横梁，44-纵向梁，45-端梁，46-侧梁下盖板，47-导柱安装座，48-侧梁腹板，49-起吊孔，50-第二减振器安装座，51-侧梁上盖板，52-横梁下盖板，53-闸瓦托吊座，54-拉杆孔，55-横梁腹板，56-横梁上盖板，57-纵向梁下盖板，58-纵向梁上盖板，59-纵向梁腹板，60-加强筋，61-槽钢，62-筋板，63-固定杠杆支点座，64-左轴箱；65-右轴箱；66-左连接臂；67-右连接臂；68-第二拉铆钉；69-连接杆；70-连接销；71-弹簧承台；72-承台立面；73-第二立面孔；74-固定端；75-连接端；76-立面；77-第一立面孔；78-第三销孔，79-构架，80-轮对组件，81-轴箱悬挂装置，82-基础制动装置，83-交叉连接装置，84-间隙旁承，85-垂向液压减振装置。

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，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

【实施例1】：

如图1与图2所示的轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，包括构架79，与所述构架79相匹配的三组轮对组件80，所述轮对组件80的主轴两端均配套连接有轴箱悬挂装置81，还包括用于制动所述轮对组件80的基础制动装置82，位于两侧的轮对组件80的主轴为端轴，两根端轴所对应的四个轴箱悬挂装置81之间通过交叉连接装置83连接，且两根端轴所对应的四个轴箱悬挂装置81与构架79之间均安装有垂向液压减振装置85；所述构架79上沿轨道方向的两侧均设置间隙旁承84。

位于中间部位的轮对组件80的车轮轮缘较其他车轮轮缘薄，且中间轮对不安装垂向液压减振装置85。本实施例中，位于中间位置的轮对组件80的车轮踏面外形经过特殊加工，其轮缘厚度较两端轮对的标准车轮轮缘薄，以保证车辆通过曲线时中间轮对具有合适的横向间隙量。

本实施例中的构架79为整体焊接构架，由各种型钢、板材组焊而成，特定位置焊接有各类吊座和安装座。整体焊接构架的横梁结构设置有基础制动装置的双拉杆穿越的通道。

轴箱悬挂装置采用干摩擦导柱式轴箱定位方式，金属螺旋弹簧承载。为便于三轴转向架中间轴具有合理轮重增(减)载率，除中间轮对车轮轮缘削薄外，中间干摩擦导柱式轴箱悬挂装置的金属螺旋弹簧刚度也略小于两端，自由高略低于两侧弹簧。

两端轴的四个轴箱悬挂装置外侧均安装有垂向液压减振装置85，中间轴不设垂向液压减振装置。垂向液压减振装置采用沿车轴纵向剖切面的安装角度为0°的安装方式，只提供垂向阻尼。

整体焊接构架上沿轨道方向各设置一个间隙旁承。间隙旁承为双圆柱刚性滚子结构，旁承盒与整体焊接构架的连接方式既可以采用焊接方式，也可以采用折头螺栓或拉铆钉紧固方式。车辆在直线运行时，由心盘独立承载；车辆通过曲线时，则由心盘和曲线内侧间隙旁承同时承载，并由心盘和间隙旁承提供通过曲线时的合适的回转阻力矩。

【实施例2】：

在实施例1的基础上，轴箱悬挂装置81如图3～图4所示，包括用于与滚动轴承配合的轴箱31、与所述轴箱31配套的轴箱弹簧28，所述轴箱31上可拆卸连接承载鞍30，轴箱31与承载鞍30共同围绕形成滚动轴承的安装部位，承载鞍30顶部安装若干磨耗板29；还包括设置在轴箱31两侧的导柱组装总成，所述轴箱弹簧28位于导柱组装总成内。所述导柱组装总成包括用于安装在焊接构架上的导柱组装件27、固定在导柱组装件27下方的导柱组成34、固定在导柱组成34下方的弹性定位套35；还包括位于轴箱31上的定位座组成40，定位座组成40上套设环形的缓冲垫39，缓冲垫39上安装导柱环38，所述轴箱弹簧28坐落在导柱环38内；所述弹性定位套35与定位座组成40之间形成摩擦副。

定位座组成整体呈筒状，其底部具有凸缘为缓冲垫、导柱环提供安装工位。

本实施例采用干摩擦导柱定位和金属圆弹簧承载方式，轴箱采用箱体与承载鞍分体结构，轴箱上带有第一减振器安装座和径向机构连接臂。具体的：包括导柱组装件27、轴箱弹簧28、承载鞍磨耗板(或弹性橡胶垫)29、承载鞍30、轴箱31、第一拉铆钉32、交叉杆连接臂33。

如图4所示，导柱组装件27的特点是导柱组成34安装在焊接构架上，另一端插入到弹性定位套35内，并用挡盖紧固螺栓37和挡盖36将导柱组成34和弹性定位套35沿轴向固定，然后插入到定位座组成40内，定位座组成40坐落在轴箱31的轴箱弹簧28承台面上。定位座组成40底部圆周平台安装上环形的缓冲垫39后，再安装导柱环38，轴箱弹簧28坐落在导柱环38内。缓冲垫39为非金属弹性元件，可产生不同方向的剪切变形，实现弹性定位。

与导柱匹配的弹性定位套35与定位座组成40的接触面形成摩擦副，定位座组成40的摩擦面选用耐磨材质，具有自润滑性，可在无润滑条件下长期工作，耐腐蚀、耐磨耗性能好，摩擦系数低，基本不会磨耗配对的弹性定位套35的金属外壳。通过设计缓冲垫39的技术参数，可以获得轴箱悬挂装置合适的纵向、横向刚度。

轴箱31与滚动轴承配合的安装部位采用分体式设计，且承载鞍30与轴箱31在纵横向留有一定的小间隙，以便于安装，承载鞍30顶部安装有刚性的磨耗板29(若转向架配装车体的垂向空间位置足够、也可以设计成弹性橡胶垫)。轴箱31在靠近转向架中心方向的立面采用第一拉铆钉32固定连接径向机构连接臂33，在转向架组装时，转向架两端轴的斜对角轴箱两两连接，将形成转向架的轮对径向装置，可减小转向架曲线通过时的轮轨冲角，从而降低轮轨的磨耗和曲线通过时轮轨冲击发出的噪音。

轴箱31上设有第一减振器安装座41，转向架组装时，用于在轴箱31和转向架构架间安装一个具有合适阻尼参数的垂向液压减振装置85，可有效衰减车辆运行振动。

【实施例3】：

在实施例1的基础上，基础制动装置如图5～图10所示，采用两端轮对双侧闸瓦吊挂式制动，板梁式制动梁双拉杆结构，中间轮对无制动。具体的：

包括板梁式的制动梁1、固定杠杆支点2、固定杠杆3、弓形拉杆4、中间杠杆5、直拉杆6、游动杠杆7、闸瓦打头自动调整装置8、高摩合成的闸瓦9、闸瓦托10、闸瓦托吊11。

制动梁1的主梁为板式结构直板制动梁，直板制动梁中心位置两侧对称铆接有支柱13各一，两端面沿纵面焊有端轴12；闸瓦托10为铸造结构，其背部为双壁腹板槽型结构，在两腹板中部开设有圆形通孔，通过此孔与端轴12连接，同时两腹板孔间安装制动闸瓦托吊组成11，端轴12也穿过制动闸瓦托吊组成11的中间孔，再用一扁开口销15插入端轴12端部方槽中即可将零件上述定位；闸瓦9通过闸瓦插销16安装在闸瓦托10上。

闸瓦托吊11为“L”型锻造结构，顶部设有用于安装在构架上的安装孔，中部则设有与闸瓦托10相连的孔，底部杆件上焊接有安装闸瓦打头自动调整装置8的挡铁17。闸瓦打头自动调整装置8是一个弹簧推杆结构，可有效避免工作过程中高摩合成闸瓦9与车轮之间的间隙不均匀导致厚度磨耗不均。

此外，由于三轴转向架两端轴上采用双侧闸瓦制动形式，连接同一轴的两个制动梁1的拉杆须跨越端部车轴，而连接前后两轴间的制动梁1的拉杆须跨越构架的两个横梁结构。为充分利用空间位置，将跨越端部车轴的拉杆设计成弓形拉杆4结构，以防止工作时与车轴干涉；而将跨越构架横梁结构的拉杆设计成直拉杆6结构。

为使基础制动装置在工作过程中，直拉杆6的变化空间不至过大，因而相对缩短中间杠杆5的长度，但其上三孔距离的比值保持与固定杠杆3和游动杠杆7一致，以保证统一的制动倍率。具体的：

固定杠杆3、中间杠杆5、游动杠杆7上均设置上销孔、中销孔、下销孔；其中：

固定杠杆3的上销孔用于与固定杠杆支点2销接，固定杠杆3的中销孔用于与弓形拉杆4销接，固定杠杆3的下销孔用于与对应的支柱13销接；

中间杠杆5的上销孔用于与直拉杆6销接，中间杠杆5的中销孔用于与弓形拉杆4销接，中间杠杆5的下销孔用于与对应的支柱13销接；

游动杠杆7的上销孔为自由端，游动杠杆7的中销孔用于与弓形拉杆4销接，游动杠杆7的下销孔用于与对应的支柱13销接。

其中，中间杠杆5的长度小于固定杠杆3、游动杠杆7的长度；且固定杠杆3、中间杠杆5、游动杠杆7上，上销孔、中销孔、下销孔之间的距离比相同。

本实施例的关键技术是采用吊挂式两端车轴双侧闸瓦制动、中间车轴无制动形式，板梁式制动梁，双拉杆结构，两端拉杆为弓形结构，中间拉杆为直杆结构，每个闸瓦托与闸瓦托吊之间安装有防止闸瓦打头的间隙调节装置，可使三轴转向架的基础制动装置中，各制动杆系充分利用转向架空间，有效实施制动和缓解，并可实现与车体上部接口具有较大的灵活空间。

本实施例的制动组件包括固定在制动梁1两端的端轴12，所述制动组件包括与所述端轴12转动连接的闸瓦托10、与闸瓦托10转动连接的闸瓦托吊11、安装在闸瓦托10上的闸瓦9，还包括闸瓦打头自动调整装置8，所述闸瓦打头自动调整装置8用于调节闸瓦与车轮之间的间隙。

所述闸瓦打头自动调整装置8包括设置在闸瓦托吊11底部的挡铁14，活动穿过所述挡铁14的导杆17，且导杆17靠近闸瓦托10的一端与闸瓦托10相连，所述导杆17上套设弹性件18，所述弹性件18位于挡铁14靠近闸瓦托10的一侧；所述导杆17与闸瓦托10的连接位置，位于闸瓦托吊11与闸瓦托10的连接位置之下。所述弹性件18为压缩弹簧，弹性件18的两端设置弹簧压板19，所述弹簧压板19滑动套设在导杆17上；其中一块弹簧压板19与挡铁14接触、另一块弹簧压板19由定位组件进行限位，所述定位组件可沿导杆17轴线进行移动；所述导杆17包括靠近闸瓦托10的螺纹段、以及远离闸瓦托10的光杆段；所述定位组件包括与所述螺纹段相配合的锁紧螺母20、调整螺母21，所述锁紧螺母20位于调整螺母21背离压缩弹簧的一侧。

所述挡铁14为角铁，角铁的一侧表面与闸瓦托吊11贴合、另一侧表面上开设通孔22，所述通孔22用于导杆17穿过；导杆17远离闸瓦托10的一端可拆卸连接限位件23，所述限位件23无法穿过通孔22。所述导杆17与闸瓦托10通过固定轴24连接，所述固定轴24的两端分别与闸瓦托10、导杆17转动连接。所述闸瓦托吊11上设置第一销孔25、第二销孔26，所述第一销孔13用于与构架相连，所述第二销孔14用于与闸瓦托10销接。其中，限位件23为开口销。

其中，通过调节调整螺母21的锁紧力矩和位置，可以根据设计要求获得不同的压缩弹簧受到压缩时的压缩力，从而获得制动缓解时不同的弹簧回复力。这样，可以根据闸瓦托10重心位置与闸瓦托吊11转动中心位置的关系，选取使闸瓦托10顶部与底部同车轮间隙相当的合适的弹簧回复力。

当车辆制动时，闸瓦托吊11和闸瓦托10之间发生相对转动，压缩弹簧在调整螺母21、锁紧螺母20和挡铁14之间的长度受到压缩；当车辆制动缓解时，如图4所示，由于压缩弹簧产生回复力，这个回复力在闸瓦托10重心下侧产生一个与重力产生的力矩M1相反方向的转矩M2，从而使得闸瓦托10的底部向贴近车轮方向运动而头部远离车轮方向运动，这样，使得闸瓦托10各部与车轮的间隙趋于均衡，避免由于重力作用顶部向车轮贴靠导致闸瓦顶部磨耗严重的闸瓦“打头”偏磨现象。

本实施例的装配方法包括：

S1、将闸瓦托10与闸瓦托吊11进行销接，并将闸瓦托吊11的顶部连接在构架上；

S2、将弹性件18装配在导杆17上，调整弹性件18的初始长度；

S3、使导杆17尾部穿过挡铁14，将弹性件18顶在挡铁14上；

S4、将导杆17头部与闸瓦托10进行连接。

其中将弹性件18装配在导杆17上的步骤包括：

S201、将压缩弹簧通过两个弹簧压板8套装在导杆17上；

S202、在导杆17头部的螺纹段上依次旋入调整螺母21、锁紧螺母20，控制调整螺母21的位置，将压缩弹簧顶在挡铁14上，实现对压缩弹簧初始长度的调整；

S203、将锁紧螺母20紧固在调整螺母21外侧，对调整螺母21的位置进行固定。

优选的，导杆17头部与闸瓦托10连接的步骤包括：将固定轴24插入导杆17头部的圆孔内，采用垫圈和开口销将固定轴24和导杆17销接，再将固定轴24另一端插入闸瓦托10腹板底部的小孔进行销接。

本实施例利用闸瓦托10和闸瓦托吊11在车辆制动和制动缓解过程中相对运动的特点，通过在闸瓦托10和闸瓦托吊11之间安装压缩弹簧，充分利用弹簧的弹性复位力来使得闸瓦10与车轮之间的间隙，在车辆制动缓解工况时趋于一致，从而解决传统吊挂式制动梁闸瓦“打头”偏磨现象。本实施例结构简单、紧凑，零部件数量少，便于制造、安装、检修。本实施例可提高吊挂式制动梁使用可靠性和安全性，尤其是减轻由于闸瓦偏磨给行车安全带来的隐患，同时，可减少转向架闸瓦运用情况的的监测频次和维修频率，降低闸瓦的磨耗速率，提高车辆运用部门的经济效益。

【实施例4】：

在实施例1的基础上，构架如图11～15所示，包括两根相互平行的侧梁42以及连接在两根侧梁42之间的两根横梁43和两根端梁45，所述两根横梁43之间设置有纵向梁44，所述侧梁42、横梁43、纵向梁44和/或端梁45为箱型结构。

在本实施例中，构架为整体焊接构架，也即侧梁、横梁、纵向梁和端梁间均通过焊接连接。在一个或多个实施例中，侧梁的上盖板、下盖板与横梁、端梁的焊接处设计成直板搭接结构，使得焊缝位置错开两种梁架直接接触位置。在一个或多个实施例中，横梁的上盖板、下盖板与纵向梁的焊接部位采用板件焊缝错开结构。通过将应力水平较高部位均采用焊缝回避设计或二次焊接设计，使构架既能实现三轴自导向径向转向架承载功能，同时又合理利用空间，简化构架结构，降低构架的生产制造成本和维护、维修成本。

在本实施例中，侧梁、横梁、纵向梁和端梁中的至少一种梁架采用钢板焊接箱型结构。所述箱型结构包括上盖板、下盖板和连接在上下盖板之间的两块腹板，四块板材组焊构成梁架的箱型结构。在部分实施例中，为了提高梁架的强度和刚度，根据箱型结构内部的受力情况，在梁架内部的受力较大的位置设置有隔板，例如，在平直段可以等间距地设置有连接箱型结构内壁的隔板，和/或是在弯曲段增设隔板以使得弯曲段具备足够的强度和刚度。

本实施例采用整体焊接结构的构架不仅可以较好实现转向架采用轴箱悬挂结构，降低转向架的簧下重量，改善转向架的运行品质，而且各梁件均采用钢板和型钢组焊而成的箱形结构，箱体内按照受力情况均在受力较大的地方设置有隔板，确保构架具有足够的强度和刚度。此外，侧梁、横梁、纵向梁以及端梁各部件相连接的部位焊缝均采用错位设计，避开应力集中区，可较好改善构架的疲劳应力水平，提高构架的疲劳寿命。不仅如此，该构架采用紧凑设计，既保证构架承担载重的功能，又使得构架结构紧凑，可降低构架的自重从而降低转向架自重。

优选的，侧梁42为箱型结构。侧梁42包括侧梁上盖板51、侧梁下盖板46以及连接在两者之间的两个侧梁腹板48，四块板材组焊构成侧梁42的箱型结构。

在一个或多个实施例中，所述侧梁腹板48上设置有位于侧梁42外侧的第二减振器安装座50。

在一个或多个实施例中，侧梁下盖板46上设置有导柱安装座47，所述导柱安装座47用于安装轴箱悬挂装置。每两个导柱安装座47对应于一个轴箱。在一个或多个实施例中，端梁横梁之间、横梁与横梁之间均设与置有两个导柱安装座47，导柱安装座47设置在内侧梁腹板上，也即位于构架内部。

在一个或多个实施例中，位于所述侧梁42内侧的侧梁腹板48上开设有起吊孔49。

在一个或多个实施例中，所述隔板为V型隔板。

优选的，横梁43为箱型结构。横梁43包括横梁上盖板56、横梁下盖板52以及连接在两者之间的两个横梁腹板55，四块板材组焊构成横梁43的箱型结构。

在一个或多个实施例中，横梁腹板55开设有推杆孔13，推杆孔13贯穿两个横梁腹板55。工作时，基础制动装置的拉杆穿过推杆孔13进行工作。在一个或多个实施例中，横梁下盖板的两侧靠车轮位置焊接有闸瓦托吊座。

优选的，纵向梁44为箱型结构。纵向梁44包括纵向梁上盖板58、纵向梁下盖板57以及连接在两者之间的两个纵向梁腹板59，纵向梁下盖板57为拱形结构。

本实施例中，呈拱形结构的纵向梁下盖板57既保证了转向架的心盘面高度，又改善纵向梁的受力环境，保证在较小空间结构内纵向梁具有足够的强度和刚度。纵向梁下盖板57的两端为直段，所述直段用于与横梁下盖板52焊接。

在一个或多个实施例中，纵向梁上盖板58与纵向梁腹板59之间设置有加强筋60。

在一个或多个实施例中，纵向梁上盖板58的中部用于安装下心盘，心盘销安装处设计焊接有钢管。

优选的，端梁45包括槽钢61以及焊接于槽钢61底部的筋板62。在本实施例中，压型后的槽钢61的底部添加筋板62补强组焊构成端梁45的箱型结构。

在一个或多个实施例中，端梁45的槽钢61上焊接有固定杠杆支点座63，优选地，筋板62的两端焊接有闸瓦托吊座53。

【实施例5】：

在实施例1的基础上，交叉连接装置如图16～图19所示，包括两个十字交叉设置的连接杆69、两个左轴箱64、两个右轴箱65、两个左连接臂66和两个右连接臂67，左连接臂66和右连接臂67均为L型的箱体结构，左连接臂66和右连接臂67的两端分别为固定端74和连接端75；两个左连接臂66的连接端75分别与一个连接杆69的两端连接，两个右连接臂67的连接端75分别与另一个连接杆69的两端连接，两个左连接臂66的固定端74分别与两个左轴箱64对应连接，两个右连接臂67的固定端74分别与两个右轴箱65对应连接。

位于转向架斜对角上的两个左轴箱64和两个右轴箱65通过两根连接杆69分别弹性连接在一起，形成十字交叉的结构，通过上述结构将前后两端轴的轮对、轴箱连接成轮对径向装置，当车辆通过曲线时，在两个十字交叉设置的两个连接杆的作用下，可使转向架车轮与曲线钢轨处于径向位置，以提高转向架曲线通过能力，降低轮轨磨耗和减小轮轨冲击噪音。

同时，左连接臂66和右连接臂67的作用，可使轮对径向装置交叉连接杆的安装位置过渡到外部位置，利于径向装置的安装、检修，同时避免轮对径向装置与转向架其他零部件发生干涉。所述立面为竖直的平面，并且立面所在平面与连接臂相互垂直。

左连接臂66和右连接臂67的固定端74的侧面均为立面76，所述立面76上设置有四个第一立面孔77，右轴箱65和左轴箱64为整体铸造结构，右轴箱65和左轴箱64的一侧面均为承台立面72，所述承台立面72上设置有四个与第一立面孔77对应的第二立面孔73，以右轴箱65为例，右轴箱的结构如图2所示，右轴箱65上的弹簧承台71靠转向架中心侧铸有一个安装连接臂的承台立面72。

右轴箱65与右连接臂67通过立面76与承台立面72对接连接，左轴箱64与左连接臂66通过立面76与承台立面72对接连接。立面76与承台立面72通过第二拉铆钉68连接。

左连接臂66和右连接臂67的连接端75上设置有第三销孔78，左连接臂66和右连接臂67均通过第三销孔78与连接杆69连接。第三销孔78与连接杆69通过连接销70连接，所述连接销70具有弹性。在本实施例中连接销为弹性圆柱销。

如图3、图4所示，左连接臂66的结构如图3所示，右连接臂67的结构如图4所示，左连接臂66和右连接臂67为整体铸造的箱体结构，外形为L形。固定端74设有与左轴箱64、右轴箱65对接的立面76，上面也开设有四个个第一立面孔77。

组装时，左连接臂66与左轴箱64、右连接臂67与右轴箱65两两的立面和承台立面72对接后，用4个第二拉铆钉68固接。左连接臂66、右连接臂67的连接端75与钢轨呈垂直方向，连接端75上设有第三销孔78。

左右连接臂连接端第三销孔78位置由箱形结构过渡到直板结构，左连接臂66直板在顶面上，而右连接臂67直板在底面上。

一个连接杆的两端分别与两个左连接臂的连接端75连接，两个左连接臂的固定端分别与两个左轴箱连接，另一个连接杆的两端分别与两个右连接臂的连接端75连接，两个右连接臂的固定端分别与两个右轴箱连接，两个连接杆十字交叉设置，从而形成转向架径向机构。连接杆与连接臂采用具有一定弹性的连接销组成连接，使轴箱有一定的柔性。在实施例2的基础上，两个连接杆69的十字交叉处均设置有凹槽，即连接杆中部交叉位置杆体拍扁，安装时，两根连接杆69拍扁位置相向布置，可避免两连接杆69接触或干涉。

左连接臂66的连接端75的顶面为水平面，底面为向内凹的弧形面；右连接臂67的连接端75的顶面为向内凹的弧形面，底面为水平面。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以是经由其他部件间接相连。

Claims (10)

1.轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，包括构架(79)，与所述构架(79)相匹配的三组轮对组件(80)，所述轮对组件(80)的主轴两端均配套连接有轴箱悬挂装置(81)，还包括用于制动所述轮对组件(80)的基础制动装置(82)，其特征在于，位于两侧的轮对组件(80)的主轴为端轴，两根端轴所对应的四个轴箱悬挂装置(81)之间通过交叉连接装置(83)连接，且两根端轴所对应的四个轴箱悬挂装置(81)与构架(79)之间均安装有垂向液压减振装置(85)；所述构架(79)上沿轨道方向的两侧均设置间隙旁承(84)。

2.根据权利要求1所述的轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，其特征在于，所述轴箱悬挂装置(81)包括用于与轮对组件(80)内的滚动轴承相配合的轴箱(31)、与所述轴箱(31)配套的轴箱弹簧(28)，所述轴箱(31)上可拆卸连接承载鞍(30)，轴箱(31)与承载鞍(30)共同围绕形成滚动轴承的安装部位，承载鞍(30)顶部安装若干磨耗板(29)；还包括设置在轴箱(31)两侧的导柱组装总成，所述轴箱弹簧(28)位于导柱组装总成内；所述导柱组装总成包括用于安装在焊接构架上的导柱组装件(27)、固定在导柱组装件(27)下方的导柱组成(34)、固定在导柱组成(34)下方的弹性定位套(35)；还包括位于轴箱(31)上的定位座组成(40)，定位座组成(40)上套设环形的缓冲垫(39)，缓冲垫(39)上安装导柱环(38)，所述轴箱弹簧(28)坐落在导柱环(38)内；所述弹性定位套(35)与定位座组成(40)之间形成摩擦副。

3.根据权利要求2所述的轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，其特征在于，所述导柱组装件(27)与导柱组成(34)一体成型；所述弹性定位套(35)通过挡盖(36)、挡盖紧固螺栓(37)固定在导柱组成(34)底部；所述定位座组成(40)上开设有用于容纳所述缓冲垫(39)的圆周平台；所述定位座组成(40)呈筒状，弹性定位套(35)自顶端插入至定位座组成(40)内；所述磨耗板(29)为刚性耐磨板或弹性耐磨板；

两根端轴所对应的轴箱(31)在靠近构架(79)中心方向的一端设置径向机构连接臂(33)，所述径向机构连接臂(33)通过第一拉铆钉(32)与对应的轴箱(31)连接；

两根端轴所对应的轴箱(31)上还设置有第一减振器安装座(41)，所述垂向液压减振装置(85)的底部安装在第一减振器安装座(41)上。

4.根据权利要求1所述的轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，其特征在于，所述基础制动装置(82)包括沿径向分布的四根制动梁(1)，其中中间两根制动梁(1)上均转动连接中间杠杆(5)，两侧两根制动梁(1)上分别转动连接有固定杠杆(3)、游动杠杆(7)，还包括弓形拉杆(4)、直拉杆(6)，所述固定杠杆(3)与距离最近的中间杠杆(5)之间通过弓形拉杆(4)转动连接，所述游动杠杆(7)与距离最近的中间杠杆(5)之间通过弓形拉杆(4)转动连接，中间两根制动梁(1)的中间杠杆(5)之间通过直拉杆(6)转动连接；每根制动梁(1)的两端均连接制动组件。

5.根据权利要求4所述的轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，其特征在于，每根制动梁(1)上均设置两个支柱(13)，所述固定杠杆(3)、中间杠杆(5)、游动杠杆(7)均与对应的支柱(13)转动连接；所述固定杠杆(3)、中间杠杆(5)、游动杠杆(7)上均设置上销孔、中销孔、下销孔；其中：

固定杠杆(3)的上销孔用于与固定杠杆支点(2)销接，固定杠杆(3)的中销孔用于与弓形拉杆(4)销接，固定杠杆(3)的下销孔用于与对应的支柱(13)销接；

中间杠杆(5)的上销孔用于与直拉杆(6)销接，中间杠杆(5)的中销孔用于与弓形拉杆(4)销接，中间杠杆(5)的下销孔用于与对应的支柱(13)销接；

游动杠杆(7)的上销孔为自由端，游动杠杆(7)的中销孔用于与弓形拉杆(4)销接，游动杠杆(7)的下销孔用于与对应的支柱(13)销接；

所述中间杠杆(5)的长度小于固定杠杆(3)、游动杠杆(7)的长度；且固定杠杆(3)、中间杠杆(5)、游动杠杆(7)上，上销孔、中销孔、下销孔之间的距离比相同。

6.根据权利要求4所述的轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，其特征在于，所述制动组件包括固定在制动梁(1)两端的端轴(12)，所述制动组件包括与所述端轴(12)转动连接的闸瓦托(10)、与闸瓦托(10)转动连接的闸瓦托吊(11)、安装在闸瓦托(10)上的闸瓦(9)，还包括闸瓦打头自动调整装置(8)，所述闸瓦打头自动调整装置(8)用于调节闸瓦与车轮之间的间隙；

所述闸瓦打头自动调整装置(8)包括设置在闸瓦托吊(11)底部的挡铁(14)，活动穿过所述挡铁(14)的导杆(17)，且导杆(17)靠近闸瓦托(10)的一端与闸瓦托(10)相连，所述导杆(17)上套设弹性件(18)，所述弹性件(18)位于挡铁(14)靠近闸瓦托(10)的一侧；所述导杆(17)与闸瓦托(10)的连接位置，位于闸瓦托吊(11)与闸瓦托(10)的连接位置之下；所述弹性件(18)为压缩弹簧，弹性件(18)的两端设置弹簧压板(19)，所述弹簧压板(19)滑动套设在导杆(17)上；其中一块弹簧压板(19)与挡铁(14)接触、另一块弹簧压板(19)由定位组件进行限位，所述定位组件可沿导杆(17)轴线进行移动；所述导杆(17)包括靠近闸瓦托(10)的螺纹段、以及远离闸瓦托(10)的光杆段；

所述定位组件包括与所述螺纹段相配合的锁紧螺母(20)、调整螺母(21)，所述锁紧螺母(20)位于调整螺母(21)背离压缩弹簧的一侧；所述挡铁(14)为角铁，角铁的一侧表面与闸瓦托吊(11)贴合、另一侧表面上开设通孔(22)，所述通孔(22)用于导杆(17)穿过；导杆(17)远离闸瓦托(10)的一端可拆卸连接限位件(23)，所述限位件(23)无法穿过通孔(22)；

所述导杆(17)与闸瓦托(10)通过固定轴(24)连接，所述固定轴(24)的两端分别与闸瓦托(10)、导杆(17)转动连接；所述闸瓦托吊(11)上设置第一销孔(25)、第二销孔(26)，所述第一销孔(13)用于与构架相连，所述第二销孔(14)用于与闸瓦托(10)销接。

7.根据权利要求1所述的轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，其特征在于，所述构架(79)包括两根相互平行的侧梁(42)以及连接在两根侧梁(42)之间的两根横梁(43)和两根端梁(45)，所述两根横梁(43)之间设置有纵向梁(44)，所述侧梁(42)、横梁(43)、纵向梁(44)和/或端梁(45)为箱型结构；

所述侧梁(42)包括侧梁上盖板(51)、侧梁下盖板(46)以及连接在两者之间的两个侧梁腹板(48)，所述侧梁腹板(48)上设置有位于侧梁(42)外侧的第二减振器安装座(50)，所述垂向液压减振装置(85)的顶部安装在第二减振器安装座(50)上；位于所述侧梁(42)内侧的侧梁腹板(48)上开设有起吊孔(49)；

所述侧梁下盖板(46)上设置有导柱安装座(47)，所述导柱安装座(47)用于安装轴箱悬挂装置(81)。

8.根据权利要求7所述的轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，其特征在于，所述横梁(43)包括横梁上盖板(56)、横梁下盖板(52)以及连接在两者之间的两个横梁腹板(55)，所述横梁腹板(55)开设有推杆孔(13)，所述推杆孔(13)贯穿两个横梁腹板(55)；所述纵向梁(44)包括纵向梁上盖板(58)、纵向梁下盖板(57)以及连接在两者之间的两个纵向梁腹板(59)，所述纵向梁下盖板(57)为拱形结构；

所述纵向梁下盖板(57)的两端为直段，所述直段用于与横梁下盖板(52)焊接；

所述纵向梁上盖板(58)与纵向梁腹板(59)之间设置有加强筋(60)；

所述横梁(43)和/或端梁(45)的底部设置有闸瓦托吊座(53)，所述闸瓦托吊座(53)用于安装闸瓦托吊(11)。

9.根据权利要求1所述的轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，其特征在于，所述交叉连接装置(83)包括两个十字交叉设置的连接杆(69)、两个左轴箱(64)、两个右轴箱(65)、两个左连接臂(66)和两个右连接臂(67)，左连接臂(66)和右连接臂(67)均为L型的箱体结构，左连接臂(66)和右连接臂(67)的两端分别为固定端(74)和连接端(75)；两个左连接臂(66)的连接端(75)分别与一个连接杆(69)的两端连接，两个右连接臂(67)的连接端(75)分别与另一个连接杆(69)的两端连接，两个左连接臂(66)的固定端(74)分别与两个左轴箱(64)对应连接，两个右连接臂(67)的固定端(74)分别与两个右轴箱(65)对应连接；

左连接臂(66)和右连接臂(67)的固定端(74)的侧面均为立面(76)，所述立面(76)上设置有若干第一立面孔(77)，右轴箱(65)和左轴箱(64)的一侧面均为承台立面(72)，所述承台立面(72)上设置有若干与第一立面孔(77)对应的第二立面孔(73)，右轴箱(65)与右连接臂(67)通过立面(76)与承台立面(72)对接连接，左轴箱(64)与左连接臂(66)通过立面(76)与承台立面(72)对接连接。

10.根据权利要求9所述的轴箱导柱定位式三轴焊接自导向径向铁路货车转向架，其特征在于，左连接臂(66)和右连接臂(67)的连接端(75)上设置有第三销孔(78)，左连接臂(66)和右连接臂(67)均通过第三销孔(78)与连接杆(69)连接；第三销孔(78)与连接杆(69)通过连接销(70)连接，所述连接销(70)具有弹性；

两个连接杆(69)的十字交叉处均设置有凹槽；左连接臂(66)的连接端(75)的顶面为水平面，底面为向内凹的弧形面；右连接臂(67)的连接端(75)的顶面为向内凹的弧形面，底面为水平面；所述立面(76)与承台立面(72)通过第二拉铆钉(68)连接；所述立面(76)上设置有四个第一立面孔(77)，承台立面(72)上设置有相对应的四个第二立面孔(73)。

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