CN112356866A - 一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轨道转向架的一系悬挂装置，包含垂向布置的弹簧部件、纵向布置的纵向定位拉杆和横向布置的横向定位拉杆，所述弹簧部件设于轴箱顶部或两侧，两个所述纵向定位拉杆关于轴承的轴线中心对称，其中一个所述纵向定位拉杆的高度高于另一个所述纵向定位拉杆的高度，所述横向定位拉杆设于轴箱顶部，其中心线在轴承中心线的正上方，所述轴箱上还布置有垂向减振器。采用本装置可实现一系悬挂装置的垂向悬挂、纵向定位、横向定位和垂向减振阻尼分别由独立的部件实现，能保证一系悬挂装置各方向的悬挂参数更准确、可靠，可实现一系悬挂装置各个方向定位刚度的单独设计，使各个方向刚度能同时达到最优。

Description

一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置

技术领域

本发明涉及轨道车辆转向架领域，特别涉及一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置。

背景技术

在铁路轨道车辆转向架中，一系悬挂装置对车辆运行的稳定性、平稳性、曲线通过性和运行速度都有着重要影响。一系悬挂装置需要传递轮对和构架间的垂向、横向和纵向力，良好的垂向、横向和纵向定位能保证转向架良好的牵引性能、直线运行稳定性和曲线通过性。而良好的定位需要各个定位刚度的合理分配。

现有转向架一系悬挂装置的一个定位部件需要提供两个以上的定位刚度，这种定位方式需要对一个部件进行刚度分配的权衡，需要对其不同方向的刚度进行优化和取舍，无法保证不同方向的定位刚度都为最佳刚度，这将影响车辆的动力学性能，使得一系悬挂装置的设计和优化难度大大增加。

发明内容

本发明专利的目的在针对上述技术的不足，提供一种不同方向分别由不同的独立部件定位的一系悬挂装置，实现一系悬挂装置定位各方向刚度的分离。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置，包含垂向布置的弹簧部件、纵向布置的纵向定位拉杆和横向布置的横向定位拉杆，所述弹簧部件包含两组弹性元件，设于轴箱顶部，所述纵向布置的纵向定位拉杆设置两组，都为单拉杆，两组所述纵向定位拉杆上下垂向方向关于轴承中心对称，其中一个的高度高于另一个的高度，高度较高的纵向定位拉杆与侧梁端部相连，高度较低的纵向定位拉杆与侧梁中部相连，两组所述纵向定位拉杆纵向布置，其中一个与端盖的横向距离大于另一个与端盖的距离，所述横向定位拉杆包含一组横向布置的单拉杆，所述横向定位拉杆设于轴箱顶部，所述横向定位拉杆的中心线在轴承中心线的正上方，所述轴箱上还布置有垂向减振器、轴承、端盖和定位套筒，所述垂向减振器提供整个一系悬挂装置的减振阻尼，采用本装置能实现一系悬挂装置的垂向悬挂、纵向定位、横向定位和垂向减振阻尼分别由独立的部件实现，能保证一系悬挂装置各方向的悬挂参数更准确、可靠，可实现一系悬挂装置各个方向定位刚度的单独设计，使得一系悬挂装置各个方向刚度可以同时达到最优，从而提高车辆的牵引性能、直线运行稳定性和曲线通过性。

采用本发明所述的轨道车辆一系悬挂装置，所述两纵向定位拉杆单独提供一系悬挂装置的纵向定位，传递轮对与构架之间的纵向力，所述两纵向定位拉杆一高一低布置，即关于轴箱中心上下偏置，同时一个距端盖的距离大于另一个距端盖的距离。

所述两纵向定位拉杆上下偏置可以使两纵向定位拉杆相对于轴箱中心有一定的垂向距离，一方面，当轴箱在受到纵向力的时候，两纵向定位拉杆上的纵向力可形成转矩，与垂向减振器施加给轴箱的转矩平衡，可有效抑制轴箱的旋转，保证一系悬挂装置的稳定。同时，由于现有转向架构架大多端部高，中部低，采用所述上下布置方式能很好地匹配构架结构，便于构架上纵向定位拉杆安装座的设计；另一方面，两组纵向定位拉杆上下偏置，由于下纵向定位拉杆位于轴箱底部，能有效缩减轴箱和构架中部的距离，使转向架可采用较小的轴距，进而能减小构架的质量和转向架的质量。

采用本发明所述的轨道车辆一系悬挂装置，所述布置于轴箱顶部的横向定位拉杆，一端连接于轴箱，一端连接于构架，所述横向定位拉杆，其特征在于，包括一个拉杆体和两个具有一定刚度的球铰，一系悬挂装置的横向刚度只取决于所述两球铰的刚度，所以所述横向定位拉杆单独提供一系悬挂装置的横向定位刚度，只需要通过调整两球铰的刚度即可满足一系悬挂装置不同刚度需求的要求，即采用横向定位拉杆定位有刚度易调节的特点；所述横向定位拉杆连接于轴箱一端的高度低于连接于构架一端的高度，这样的布置方式能使轴箱和构架上的安装座都不需要设计太长，安装座悬臂长度较短，从而使安装座受力较好，同时能满足空重车差的要求，使横向定位拉杆在重车情况下不与轴箱干涉。

采用本发明所述的轨道车辆一系悬挂装置，所述纵向定位拉杆和横向定位拉杆都采用结构简单和质量轻的单拉杆，能减一系悬挂装置的质量，进而减小整个转向架的质量，有利于转向架实现轻量化。

采用本发明所述的一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置，所述布置于轴箱上的两组弹簧部件，作用是使构架与端盖之间有一定的运动挠度，能缓和构架与端盖之间的冲击，所述弹簧与垂向减振器配合使用，能起到缓冲减振的效果，保证车辆运行的稳定性和平稳性。

优选的，所述弹簧部件采用钢弹簧结构，使一系垂向挠度较大，刚度较小。

进一步优选的，所述弹簧部件采用橡胶弹簧结构，使一系垂向挠度较小，刚度较大。

优选的，所述弹簧部件布置于轴箱顶部，能减小轴箱的质量，进而减小转向架的簧下质量和整体质量，所述垂向减振器设于轴箱底的安装座上。

进一步优选的，所述弹簧部件布置于轴箱两侧，能减小轴箱重心，进而减小构架和转向架重心，所述垂向减振器设于弹簧部件的安装座上。

综上所述，本发明的特点在于：

采用本发明所述的一种轨道车辆的一系悬挂装置，可实现一系悬挂装置的垂向悬挂、纵向定位、横向定位和垂向减振阻尼分别由独立的部件实现，使各个方向的刚度都易调节，能保证一系悬挂装置各方向的悬挂参数更准确、可靠，可实现一系悬挂装置各个方向定位刚度的单独设计，使得一系悬挂装置各个方向刚度可以同时达到最优，从而提高车辆的牵引性能、直线运行稳定性和曲线通过性，同时能减小一系悬挂装置的质量、转向架的簧下质量、构架的质量和整个转向架的质量。

附图说明：

图1为实施例1中的一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置的结构示意图；

图2为实施例1中的轴箱结构示意图一；

图3为实施例1中的轴箱结构示意图二；

图4为实施例1中的横向定位拉杆安装示意图；

图5为实施例1中的一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置的安装示意图一；

图6为实施例1中的一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置的安装示意图二；

图7为实施例2中的一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置的结构示意图；

图8为实施例2中的轴箱结构示意图；

图9为实施例2中的一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置的安装示意图一；

图10为实施例2中的一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置的安装示意图二；

图11为横向定位拉杆或纵向定位拉杆结构示意图。

图中标记：1-轴箱，11-弹簧部件安装座，12-垂向减振器安装座一，13-横向定位拉杆安装座一，14-纵向定位拉杆安装座一，2-弹簧部件， 3-纵向定位拉杆，4-垂向减振器，5-端盖，6-轴承，7-横向定位拉杆，41-拉杆体，72-球铰，8-构架，81-横向定位拉杆安装座二，82-垂向减振器安装座二，9-纵向定位拉杆安装座二。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例 1

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

如图 1示，本发明的一种轨道车辆的一系悬挂装置，包含垂向布置的弹簧部件2、纵向布置的纵向定位拉杆3和横向布置的横向定位拉杆7，所述弹簧部件2包含两组弹性元件，设于轴箱1的顶部，所述纵向布置的纵向定位拉杆3设置两组，两组所述纵向定位拉杆上下垂向方向关于轴承5中心对称，其中一个的高度高于另一个的高度，高度较高的纵向定位拉杆3与侧梁8的端部相连，高度较低的纵向定位拉杆3与侧梁8中部相连；两组所述纵向定位拉杆3纵向布置，其中一个纵向定位拉杆3与端盖5的距离大于另一个纵向定位拉杆3与端盖5的距离，但两个所述纵向定位拉杆3距轴承5中心的横向距离相等，即横向关于轴承5的中心对称；所述横向定位拉杆7包含一组横向布置的单拉杆，所述横向定位拉杆7设于轴箱1的顶部中心，所述横向定位拉杆7的中心线在轴承中心线的正上方；所述轴箱1上还布置有垂向减振器4、端盖5、轴承6，所述垂向减振器4提供整个一系悬挂装置的减振阻尼，采用本装置能实现一系悬挂装置的垂向悬挂、纵向定位、横向定位和垂向减振阻尼分别由独立的部件实现，能保证一系悬挂装置各方向的悬挂参数更准确、可靠。

采用本发明所述的轨道车辆一系悬挂装置，所述两纵向定位拉杆3的作用是提供一系悬挂装置的纵向定位，传递轴箱1与构架8之间的纵向力。所述两纵向定位拉杆3一高一低布置，即关于轴箱1中心上下偏置，同时一个纵向定位拉杆3距端盖5的距离大于另一个纵向定位拉杆3距端盖5的距离，即关于轴箱1中心左右偏置。

所述两纵向定位拉杆3上下偏置的目的是使两纵向定位拉杆3相对于轴箱1中心有一定的垂向距离，一方面，使轴箱1在受到纵向力的时候两纵向定位拉杆3的纵向力可形成转矩，与垂向减振器4施加给轴箱1的转矩平衡，可有效抑制轴箱1的旋转，保证一系悬挂装置的稳定，同时，由于转向架构架8端部高，中部低，采用所述上下布置方式能很好地匹配构架8的结构，便于构架8上纵向定位拉杆安装座二9的设计。另一方面，所述两组纵向定位拉杆3上下偏置，其中一个纵向定位拉杆3位于轴箱1底部，从而能有效缩减轴箱1和构架8中部的距离，使转向架可采用较小的轴距，进而能减小构架8的质量和对应转向架的质量。

采用本发明所述的轨道车辆一系悬挂装置，所述布置于轴箱1顶部的横向定位拉杆7，一端连接于轴箱1上的横向定位拉杆安装座一13，一端连接于构架8上的横向定位拉杆安装座二81。所述横向定位拉杆7，其特征在于，包括一个拉杆体71和两个具有一定刚度的球铰72，一系悬挂装置的横向刚度只取决于所述两球铰72的刚度，所以所述横向定位拉杆7单独提供一系悬挂装置的横向定位，只需要调整两球铰72的刚度就可保证一系悬挂装置不同的横向刚度，有刚度易调节的特点；所述横向定位拉杆7连接于轴箱1一端的高度低于连接于构架8一端的高度，这样的布置方式使得横向定位拉杆安装座一13和横向定位拉杆安装座二81都不需要设计太长，使安装座悬臂长度较短，从而使安装座受力较好，同时能使一系悬挂装置满足空重车差的要求，使横向定位拉杆7在重车情况下不与轴箱1干涉。

采用本发明所述的轨道车辆一系悬挂装置，纵向定位拉杆3和横向定位拉杆7都采用结构简单和质量轻的单拉杆定位，能减小转向架的簧下质量和一系悬挂装置的质量，进而减小构架8和整个转向架的质量，有利于转向架实现轻量化。

采用本发明所述的轨道车辆一系悬挂装置，所述布置于轴箱1上的两组弹簧部件2采用钢弹簧结构，使一系垂向挠度较大，刚度较小，能使构架8与端盖之间有一定的运动挠度，能缓和构架8与端盖之间的冲击，所述垂向减振器4布置于所述轴箱1侧壁并偏离轴箱1中心一定的横向距离，避免了与弹簧部件2和纵向定位拉杆3的干涉，使一系悬挂装置空间上的使用更加合理，所述弹簧部件2与垂向减振器4配合使用，能起到缓冲减振的效果，保证车辆运行的稳定性和平稳性。

因此，采用本发明所述的一种轨道车辆的一系悬挂装置，可实现一系悬挂装置的垂向悬挂、纵向定位、横向定位和垂向减振阻尼分别由独立的部件实现，使各个方向的刚度都易调节，能保证一系悬挂装置各方向的悬挂参数更准确、可靠，可实现一系悬挂装置各个方向定位刚度的单独设计，使得一系悬挂装置各个方向刚度可以同时达到最优，从而提高车辆的牵引性能、直线运行稳定性和曲线通过性，同时能减小一系悬挂装置的质量、转向架的簧下质量、构架的质量和整个转向架的质量。

实施例 2

本实施例所述的一种轨道车辆的一系悬挂装置，其结构与实施例 1 大致相同，其不同之处在于，如图 7所示，所述弹簧部件2布置与轴箱1两侧壁，能减小一系悬挂装置的重心，进而减小构架和转向架重心，所述垂向减振器安装座一12和弹簧部件安装座11做成一体。

以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置，其特征在于，包含垂向布置的弹簧部件（2）、纵向布置的纵向定位拉杆（3）和横向布置的横向定位拉杆（7），所述弹簧部件（2）包含两组弹性元件，设于轴箱（1）顶部，所述纵向布置的纵向定位拉杆（2）设置两组，都为单拉杆，两组所述纵向定位拉杆（2）上下垂向方向关于轴承（6）中心对称，其中一个的高度高于另一个的高度，高度较高的纵向定位拉杆（2）与侧梁（8）端部相连，高度较低的纵向定位拉杆（2）与侧梁（8）中部相连，两组所述纵向定位拉杆（2）纵向布置，其中一个与端盖（5）的距离大于另一个与端盖（5）的距离，所述横向定位拉杆（7）包含一组横向布置的单拉杆，所述横向定位拉杆（7）设于轴箱顶部，所述横向定位拉杆97的中心线在轴承（5）中心线的正上方，所述轴箱（1）上还布置有垂向减振器（4）、轴承95、端盖(6)。

2.根据权利要求1所述的一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置，所述纵向定位拉杆(2)和横向定位拉杆(7)，其特征在于，包含一个拉杆体(71)和两个橡胶关节（72），所述橡胶关节（72）的刚度可以调节。

3.根据权利要求1所述的一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置，所述横向定位拉杆（7）一端布置于轴箱（3）上，一端布置于构架（8）上，其中布置于轴箱（3）一端的高度低于布置于构架（8）一端的高度。

4.根据权利要求1所述的一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置，所述弹性元件（2）采用螺旋钢弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置，所述一系弹簧（2）布置于所述轴箱（1）两侧壁。

6.根据权利要求1所述的一种用于轨道车辆转向架的一系悬挂装置，所述弹性元件（2）采用橡胶弹簧。

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