CN112298253A - 一种转向架的侧梁 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中提供了一种转向架的侧梁，包括：弹性的第二梁板，所述第二梁板用于与所述转向架的刚性的连接座安装；弹性的第一梁板，所述第一梁板用于安装在所述第二梁板之下，且所述第一梁板和所述第二梁板之间具有间隙；其中，所述侧梁以间隔设置所述第二梁板和所述第一梁板的方式提供多级垂向刚度。本申请实施例解决了转向架的传统侧梁重量大及自身刚性高，导致安装该转向架的轨道车辆适应线路不平顺的能力不足的技术问题。

Description

一种转向架的侧梁

技术领域

本申请涉及轨道车辆技术领域，具体地，涉及一种转向架的侧梁。

背景技术

传统轨道车辆的转向架包括：构架，轮对，牵引装置，制动装置及缓冲装置等等。其中，构架是转向架的主体骨架，用于安装及承载转向架的其他结构，如轮对，牵引装置，缓冲装置等等。构架通常由两个平行的刚性的侧梁和焊接在两个侧梁之间的刚性的横梁构成，侧梁和横梁通常采用不锈钢材料制成。传统的转向架的侧梁，重量较大，且侧梁在受到列车的车体或车轮的力的作用时，自身刚性的承受和传递力的作用。对于传统的转向架而言，构架刚度太大，仅可通过一系悬挂系统和二系悬挂系统来缓和及吸收轨道车辆的振动，导致适应线路不平顺的能力不足，进而导致轨道车辆的运行品质和乘坐舒适性不足。

因此，转向架的传统侧梁重量大及自身刚性高，导致安装该转向架的轨道车辆适应线路不平顺的能力不足的是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。

发明内容

本申请实施例中提供了一种转向架的侧梁，以解决转向架的传统侧梁重量大及自身刚性高，导致安装该转向架的轨道车辆适应线路不平顺的能力不足的技术问题。

本申请实施例提供了一种转向架的侧梁，包括：

弹性的第二梁板，所述第二梁板用于与所述转向架的刚性的连接座安装；

弹性的第一梁板，所述第一梁板用于安装在所述第二梁板之下，且所述第一梁板和所述第二梁板之间具有间隙；

其中，所述侧梁以间隔设置所述第二梁板和所述第一梁板的方式提供多级垂向刚度。

本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：

在侧梁与连接座安装后，第二梁板和第一梁板上下设置且两者之间具有间隙。在侧梁承受的垂向载荷较小，第二梁板和第一梁板之间仍然具有间隙时，第二梁板发生弹性形变独自承载垂向载荷，第一梁板完全不承载垂向载荷；在侧梁承受的垂向载荷增大，导致第二梁板发生弹性形变且压在第一梁板之上两者之间不再有间隙时，第二梁板和第一梁板共同承载垂向载荷。即侧梁能以上下间隔设置的第二梁板和第一梁板的方式提供多级垂向刚度，多级垂向刚度的转向架能够匹配轨道列车的多种垂向载荷的要求。本申请实施例的转向架的侧梁，能够提供多级垂向刚度，重量小，符合转向架的发展趋势，进而使得具有该侧梁的轨道车辆适应线路不平顺的能力较强。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例的转向架的侧梁适用于非动力转向架的示意图；

图2为本申请实施例的转向架的侧梁适用于动力转向架的示意图；

图3为图1和图2所示侧梁的立体示意图；

图4为图3所示侧梁的侧面示意图；

图5为本申请实施例的侧梁和转向架的连接座安装的示意图；

图6为本申请实施例的侧梁和转向架的连接座，二系悬挂装置安装的示意图；

图7为图6的爆炸示意图；

图8为图6的剖视图；

图9为本申请实施例的侧梁和转向架的一系悬挂装置和轴箱安装的示意图；

图10为图9的局部放大图；

图11为图10的爆炸示意图；

图12为本申请实施例的另一结构的侧梁和转向架的连接座的分解示意图；

图13为图12所示的侧梁和连接座的一种安装方式的剖视图；

图14为图13所示的垂向止挡压在所述第一梁板的中部的示意图。

附图标记说明：

100连接座，131座体顶板，

300侧梁，310第二梁板，311侧梁连接销，312第二梁板一系定位销，

320第一梁板，321第一梁板一系定位销，

341弹性缓冲垫，342垂向止挡，

410一系悬挂装置，411第一悬挂组件，412第二悬挂组件，

420二系悬挂装置。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1为本申请实施例的转向架的侧梁适用于非动力转向架的示意图；图2为本申请实施例的转向架的侧梁适用于动力转向架的示意图；图3为图1和图2所示侧梁的立体示意图；图4为图3所示侧梁的侧面示意图。

如图1，图2，图3和图4所示，本申请实施例的转向架的侧梁300，包括：

弹性的第二梁板310，所述第二梁板310用于与所述转向架的刚性的连接座安装；

弹性的第一梁板320，所述第一梁板320用于安装在所述第二梁板310之下，且所述第一梁板320和所述第二梁板310之间具有间隙；

其中，所述侧梁以间隔设置所述第二梁板和所述第一梁板的方式提供多级垂向刚度。

本申请实施例的转向架的侧梁，在侧梁与连接座安装后，第二梁板和第一梁板上下设置且两者之间具有间隙。在侧梁承受的垂向载荷较小，第二梁板和第一梁板之间仍然具有间隙时，第二梁板发生弹性形变独自承载垂向载荷，第一梁板完全不承载垂向载荷；在侧梁承受的垂向载荷增大，导致第二梁板发生弹性形变且压在第一梁板之上两者之间不再有间隙时，第二梁板和第一梁板共同承载垂向载荷。即侧梁能以上下间隔设置第二梁板和第一梁板的方式提供多级垂向刚度，多级垂向刚度的转向架能够匹配轨道列车的多种垂向载荷的要求。本申请实施例的转向架的侧梁，能够提供多级垂向刚度，重量小，符合转向架的发展趋势，进而使得具有该侧梁的轨道车辆适应线路不平顺的能力较强。

实施中，如图3和图4所示，所述第二梁板310是两端向中部逐渐变低的形状，所述第一梁板320是两端向中部逐渐变低的形状；

其中，所述第二梁板的中部在受到垂向载荷时，所述第二梁板的两端向中部靠近，所述第一梁板的中部在受到所述第二梁板的中部施加的垂向载荷时，所述第一梁板的两端向中部靠近。

由于第二梁板和第一梁板是弹性的，在垂向载荷的作用下易于发生弹性形变。轨道的拐弯处，内侧走行轨低，外侧走行轨高，在安装有本申请实施例的侧梁的转向架通过拐弯处时，内侧走行轨承受更大的垂向载荷，内侧走行轨之上的侧梁的形变更加严重，进而使得内侧走行轨之上的车轮之间的距离较小，内侧走行轨之上的车轮和走行轨的冲角较小，内侧走行轨之上的车轮的磨损较小，内侧走行轨的侧部受到的摩擦较小，使得转向架更易于通过轨道的小拐弯处。

实施中，如图3和图4所示，所述第二梁板310自两端向中部厚度逐步增大，所述第一梁板320自两端向中部厚度逐步增大。

侧梁的中部较厚两端薄，首先是因为侧梁的中部是承载垂向载荷的位置，较大的厚度使承载垂向载荷的能力较强，其次，侧梁的中部以外的部分厚度较小，能够减重且节省材料。

实施中，如图3和图4所示，所述第二梁板310自两端向中部宽度逐步增大，所述第一梁板320自两端向中部宽度逐步增大。

侧梁的中部较宽两端窄，首先是因为侧梁的中部是承载垂向载荷的位置，较大的宽度使承载垂向载荷的能力较强，其次，侧梁的中部以外的部分宽度较小，能够减重且节省材料。

实施中，关于第二梁板的结构。可以如图3和图4所示，所述第二梁板的中部具有向上凸设的刚性的侧梁连接销311；其中，侧梁连接销可以通过硫化形式与侧梁连接；

其中，所述侧梁连接销311用于与所述转向架的连接座和二系悬挂装置安装，并提供所述连接座和所述转向架的二系悬挂装置的横向及纵向定位。

为了清楚的说明侧梁连接销的作用，下面结合转向架的刚性的连接座以及二系悬挂装置，对三者之间的安装关系进行说明。图5为本申请实施例的侧梁和转向架的连接座安装的示意图；图6为本申请实施例的侧梁和转向架的连接座，二系悬挂装置安装的示意图；图7为图6的爆炸示意图；图8为图6的剖视图。如图5，图6，图7和图8所示，转向架包括：

刚性的连接座100，所述连接座100具有沿纵向方向贯穿的侧梁安装空间，所述第二梁板310的中部和所述第一梁板320的中部容纳于所述侧梁安装空间，所述第二梁板310的两端和所述第一梁板320的两端从所述连接座100伸出；其中，所述连接座包括座体顶板131，所述侧梁容纳空间位于所述座体顶板131之下，所述座体顶板131具有座体顶板安装通孔，所述纵向方向是所述转向架的运动方向，所述连接座100用于置于轨道的一条走行轨的上方；

二系悬挂装置420，所述二系悬挂装置底部具有二系悬挂接口；

所述侧梁连接销311向上穿过所述座体顶板安装通孔和所述二系悬挂接口以实现所述第二梁板和所述二系悬挂装置与所述连接座安装。

转向架的二系悬挂装置是与轨道列车的车体连接的，车体的垂向载荷通过二系悬挂装置和连接座作用到第二梁板上。

实施中，关于第二梁板的结构。如图11所示，所述第二梁板的下板面的端部，所述第一梁板的上板面的端部和下板面的端部分别设置有一系定位销；

其中，所述一系定位销用于与所述转向架的一系悬挂装置安装，并提供所述第二梁板和所述第一梁板的横向及纵向定位。

其中，所述第二梁板的一系定位销为第二梁板一系定位销312，所述第一梁板的一系定位销为第一梁板一系定位销321；

所述第二梁板一系定位销312用于与所述转向架的一系悬挂装置安装，并提供所述第二梁板的横向及纵向定位，第一梁板一系定位销321用于与所述转向架的一系悬挂装置安装，并提供所述第一梁板的横向及纵向定位。

为了清楚的说明侧梁的作用，下面结合转向架的一系悬挂装置以及轴箱，对三者之间的安装关系进行说明。图9为本申请实施例的侧梁和转向架的一系悬挂装置和轴箱安装的示意图；图10为图9的局部放大图；图11为图10的爆炸示意图。如图1，图2，图9，图10和图11所示，转向架还包括一系悬挂装置410，所述一系悬挂装置410包括第一悬挂组件411和第二悬挂组件412；

第二梁板一系定位销312和第一梁板上板面的第一梁板一系定位销321用于作为一系上悬挂接口，所述第一梁板下板面的第一梁板一系定位销321作为一系下悬挂接口；

所述第一悬挂组件411通过所述一系上悬挂接口将所述第一悬挂组件与所述第二梁板和所述第一梁板安装；所述第二悬挂组件412通过所述一系下悬挂接口将所述第二悬挂组件与所述第一梁板安装。

一系悬挂装置是设置在转向架的轴箱和侧梁之间的悬挂系统。第二悬挂组件安装在轴箱和第一梁板之间，第一悬挂组件安装在第一梁板和第二梁板之间。

实施中，所述第二梁板可以采用碳纤维材料或玻璃纤维材料等纤维复合材料的第二梁板，所述第一梁板可以采用碳纤维材料或玻璃纤维材料等纤维复合材料的第一梁板。

上述材料的第二梁板和第一梁板不仅具有弹性，而且密度相当小，转向架的重量较轻，符合转向架轻量化发展的趋势。

实施中，如图3，图4，图7和图8所示，侧梁还包括：

弹性缓冲垫341，所述弹性缓冲垫341设置在所述第二梁板的中部和所述第一梁板的中部之间，且分别与所述第二梁板的中部固定和所述第一梁板的中部接触。

弹性缓冲垫的存在，为使用本申请实施例侧梁的转向架实现多级垂向刚度提供了前提条件。

为了清楚的说明侧梁的弹性缓冲垫的作用，在侧梁与连接座和二系悬挂装置安装后，对垂向载荷进行分析。如图7和图8所示，在侧梁与连接座和一系悬挂装置安装后，车体的垂向载荷通过二系悬挂装置和连接座作用到第二梁板。在侧梁承受的垂向载荷较小，第二梁板承载垂向载荷并传递至弹性缓冲垫，第二梁板和弹性缓冲垫共同承载垂向载荷，第一梁板完全不承载垂向载荷；在侧梁承受的垂向载荷增大，导致弹性缓冲垫达到形变极限时，将垂向载荷传递至第一梁板，由第二梁板，弹性缓冲垫和第一梁板共同承载垂向载荷。这样，弹性缓冲垫的存在，使得使用本申请实施例的转向架的垂向刚度曲线是侧梁材料的垂向刚度曲线和弹性缓冲垫材料的垂向刚度曲线叠加形成的，为转向架达到预设的垂向刚度曲线提供了可能。转向架预设的垂向刚度曲线，可以为使乘客感到较为舒适的垂向刚度曲线。

实施中，所述弹性缓冲垫的刚度小于所述第二梁板的刚度，所述弹性缓冲垫的刚度小于第一梁板的刚度。

实施中，所述弹性缓冲垫是橡胶材料的弹性缓冲垫。

上述在第二梁板和第一梁板之间设置弹性缓冲垫是一种实施方式，还可以是其他实施方式。图12为本申请实施例的另一结构的侧梁和转向架的连接座的分解示意图；图13为图12所示的侧梁和连接座的一种安装方式的剖视图。如图12和图13所示，侧梁还包括：

刚性的垂向止挡342，所述垂向止挡342用于与所述转向架的连接座固定，所述垂向止挡设置在所述第二梁板的中部和所述第一梁板的中部之间，且所述垂向止挡与所述第二梁板的中部相贴合。

垂向止挡的存在，为使用本申请实施例侧梁的转向架实现多级垂向刚度提供了前提条件。

为了清楚的说明侧梁的垂向止挡的作用，在侧梁与连接座和二系悬挂装置安装后，对垂向载荷进行分析。如图12和图13所示，所述垂向止挡342与所述连接座固定，所述垂向止挡342设置在所述第二梁板的中部和所述第一梁板的中部之间，且所述垂向止挡342与所述第二梁板的中部相贴合。

在侧梁与连接座和二系悬挂装置安装后，车体的垂向载荷通过二系悬挂装置和连接座作用到第二梁板。在侧梁承受的垂向载荷较小，垂向止挡与所述第二梁板的中部相接触，第二梁板和垂向止挡承载垂向载荷，第一梁板完全不承载垂向载荷；第一梁板是否受到垂向载荷，由第一梁板设置的位置和垂向载荷的大小共同决定。

实施中，如图13所示,，所述垂向止挡342与所述第一梁板320的中部之间保持间隙。

图14为图13所示的垂向止挡压在所述第一梁板的中部的示意图。在侧梁承受的垂向载荷增大，第二梁板和垂向止挡承载垂向载荷，且垂向载荷压动连接座向下移动，如图14所示，垂向止挡压在所述第一梁板的中部，此时，第二梁板，垂向止挡和第一梁板共同承载垂向载荷。

实施中，所述垂向止挡的刚度大于所述第二梁板的刚度，所述垂向止挡的刚度大于所述第一梁板的刚度。

在本申请及其实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“高度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种转向架的侧梁，其特征在于，包括：

弹性的第二梁板，所述第二梁板用于与所述转向架的刚性的连接座安装；

弹性的第一梁板，所述第一梁板用于安装在所述第二梁板之下，且所述第一梁板和所述第二梁板之间具有间隙；

其中，所述侧梁以间隔设置所述第二梁板和所述第一梁板的方式提供多级垂向刚度。

2.根据权利要求1所述的转向架的侧梁，其特征在于，所述第二梁板是两端向中部逐渐变低的形状，所述第一梁板是两端向中部逐渐变低的形状；

其中，所述第二梁板的中部在受到垂向载荷时，所述第二梁板的两端向中部靠近，所述第一梁板的中部在受到所述第二梁板的中部施加的垂向载荷时，所述第一梁板的两端向中部靠近。

3.根据权利要求2所述的转向架的侧梁，其特征在于，所述第二梁板自两端向中部厚度逐步增大，所述第一梁板自两端向中部厚度逐步增大。

4.根据权利要求3所述的转向架的侧梁，其特征在于，所述第二梁板自两端向中部宽度逐步增大，所述第一梁板自两端向中部宽度逐步增大。

5.根据权利要求4所述的转向架的侧梁，其特征在于，所述第二梁板的中部具有向上凸设的刚性的侧梁连接销；

其中，所述侧梁连接销用于与所述转向架的连接座和二系悬挂装置安装，并提供所述连接座和所述转向架的二系悬挂装置的横向及纵向定位。

6.根据权利要求5所述的转向架的侧梁，其特征在于，所述第二梁板的下板面的端部，所述第一梁板的上板面的端部和下板面的端部分别设置有一系定位销；

其中，所述一系定位销用于与所述转向架的一系悬挂装置安装，并提供所述第二梁板和所述第一梁板的横向及纵向定位。

7.根据权利要求6所述的转向架的侧梁，其特征在于，所述第二梁板是碳纤维材料或玻璃纤维材料的第二梁板，所述第一梁板是碳纤维材料或玻璃纤维材料的第一梁板。

8.根据权利要求1至7任一所述的转向架的侧梁，其特征在于，还包括：

弹性缓冲垫，所述弹性缓冲垫设置在所述第二梁板的中部和所述第一梁板的中部之间，且分别与所述第二梁板的中部固定和所述第一梁板的中部接触。

9.根据权利要求8所述的转向架的侧梁，其特征在于，所述弹性缓冲垫的刚度小于所述第二梁板的刚度，所述弹性缓冲垫的刚度小于第一梁板的刚度。

10.根据权利要求9所述的转向架的侧梁，其特征在于，所述弹性缓冲垫是橡胶材料的弹性缓冲垫。

11.根据权利要求1至7任一所述的转向架的侧梁，其特征在于，还包括：

刚性的垂向止挡，所述垂向止挡用于与所述转向架的连接座固定，所述垂向止挡设置在所述第二梁板的中部和所述第一梁板的中部之间，且所述垂向止挡与所述第二梁板的中部相贴合。

12.根据权利要求11所述的转向架的侧梁，其特征在于，所述垂向止挡与所述第一梁板的中部之间保持间隙。

13.根据权利要求12所述的转向架的侧梁，其特征在于，所述垂向止挡的刚度大于所述第二梁板的刚度，所述垂向止挡的刚度大于所述第一梁板的刚度。

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