CN112519822B - 一种铁路货车用径向低心盘转向架及铁路货车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铁路货车用径向低心盘转向架及铁路货车，包括底架，底架中部位置设有下心盘，底架两端分别安装在两个悬挂减振装置上，悬挂减振装置设有下凹的U型结构，底架弹性承载于U型结构内部，悬挂减振装置包括插接固定的第一侧架及第二侧架，两个悬挂减振装置的第一侧架之间通过第一承载鞍连接有第一轮轴，第二侧架之间通过第二承载鞍连接有第二轮轴，第一侧架及第二侧架插接位置处通过第三承载鞍安装有第三轮轴，第一承载鞍和第二承载鞍之间设有呈X型分布的第一连杆和第二连杆，本发明的转向架满足了铁路货车低承载面的需求。

Description

一种铁路货车用径向低心盘转向架及铁路货车
技术领域
本发明涉及铁路货车技术领域，具体涉及一种铁路货车用径向低心盘转向架及铁路货车。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
提升车辆的有效容积，减少无效空间一直是铁道货车的一个发展方向，适于驼背运输的低地板面铁道货车的出现对提高车辆有效装载空间是一个新的解决方案：这种低地板面铁道货车要求转向架心盘面的高度较低，转向架的重量较轻。而发明人发现，现有铁路货车转向架大多采用φ840mm车轮，使心盘面距轨面高难以降低，也使得车辆同转向架配合处的安装面较高，影响了铁路货车承载面的降低，对连续运输功能造成了不利的影响。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种铁路货车用径向低心盘转向架，避免了现有转向架影响铁路货车承载面整体降低的缺陷,提高了转向架的线路运行速度和运行品质。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种铁路货车用径向低心盘转向架，包括底架，底架中部位置设有下心盘，底架两端分别安装在两个悬挂减振装置上，悬挂减振装置设有下凹的U型结构，底架弹性承载于U型结构内部，悬挂减振装置包括插接固定的第一侧架及第二侧架，两个悬挂减振装置的第一侧架之间通过第一承载鞍连接有第一轮轴，第二侧架之间通过第二承载鞍连接有第二轮轴，第一侧架及第二侧架插接位置处通过第三承载鞍安装有第三轮轴，第一承载鞍和第二承载鞍之间设有呈X型分布的第一连杆和第二连杆。
进一步的，所述第一侧架及第二侧架均设有下凹的U型结构，U型结构内设有弹性件，第一侧架和第二侧架通过弹性件对底架进行支撑。
进一步的，所述底架端部的弹簧盖固定有上磨耗板，所述U型结构内部固定有与上磨耗板接触的下磨耗板。
进一步的，所述弹性件包括多个橡胶弹簧，所述底架端部设有弹簧盖，橡胶弹簧顶端与弹簧盖连接。
进一步的，所述第一侧架用于与第二侧架插接的端部设有U型槽，第二侧架用于与第一侧架插接的端部设有与U型槽相匹配的凸起结构，第一侧架和第二侧架能够通过凸起结构和U型槽插接固定。
进一步的，所述第一承载鞍和第二承载鞍设有连接柱，连接柱的轴线垂直与第一承载鞍和第二承载鞍的轴线，第一连杆和第二连杆两端通过连接柱分别与4个第一承载鞍和第二承载鞍固定连接。
进一步的，所述第一轮轴、第二轮轴和第三轮轴的车轮直径为φ300-φ500mm。
进一步的，所述底架包括纵梁，所述纵梁两端固定有横梁，所述横梁两端弹性承载于悬挂减振装置的U型结构内部，两个横梁的同侧端部之间设有旁承结构，用于限制车体的侧滚角度以及提供阻力矩。
进一步的，所述底架上还安装有制动装置；
进一步的，所述制动装置采用杠杆式轮盘制动装置。
第二方面，本发明提供了一种铁路货车，安装有第一方面所述的铁路货车用径向低心盘转向架。
本发明的有益效果：
1.本发明的转向架，底架弹性承载于悬挂减振装置下凹的U型结构内部，能够实现底架高度的降低，配合使用φ300-φ500mm的车轮，能够使得整个转向架高度的降低，进而实现铁路货车承载面的总体降低，进而满足了公路货车及半挂车的滚装需求，有利于铁路货车的连续运输。
2.本发明的转向架通过采用3个轮轴既能够提高载重，又能够使轮轴的数量不至过多，导致曲线通过困难。这样既能够相对2个轮轴而言提高载重，又能够兼顾曲线通过性能。
3.本发明的转向架，将第一侧架和第二侧架设计成插接的结构形式，在转向架运行过程中允许侧架之间产生一定的相对转动和扭曲，对适应线路不平顺起到了有益作用。
4.本发明的转向架，通过呈X型分布的第一连杆和第二连杆的设置，配合悬挂减振装置，对所连接的车轮产生径向变位，从而改善转向架动力学性能，提高了转向架直线运行速度和曲线通过性能。
5.本发明的转向架，通过上磨耗板和下磨耗板的设置，能够形成摩擦副，在转向架运行过程中提供阻尼力，起到了防止或减弱振动的作用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，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限定。
图1为本发明实施例1整体结构主视图；
图2为本发明实施例1整体结构俯视图；
图3为本发明实施例1整体结构轴测图；
图4为本发明实施例1底架结构示意图；
图5为本发明实施例1第一侧架结构示意图；
图6为本发明实施例1第二侧架结构示意图；
图7为本发明实施例1第一轮轴结构示意图；
图8为本发明实施例1上磨耗板与弹簧盖装配示意图；
图9为本发明实施例1第三承载鞍结构示意图；
图10为本发明实施例1第一承载鞍结构示意图；
图11为本发明实施例1第一连杆和第二连杆分布示意图；
图12为本发明实施例1旁承结构示意图；
图13为本发明实施例1制动装置结构示意图；
其中，1.底架，2.悬挂减振装置，3.制动装置，4.旁承结构，5.下心盘，6.第一承载鞍，7.第一轮轴，8.第二承载鞍，9.第二轮轴，10.橡胶弹簧，11.上磨耗板，12.下磨耗板，13.第三承载鞍，14.第三轮轴，15.圆柱销，16.连接柱，17.第一连杆，18.第二连杆；
1-1.纵梁，1-2.横梁，1-3.弹簧盖；
2-1.第一侧架，2-1-1.U型槽，2-2.第二侧架，2-2-1.凸起结构；
3-1.制动缸，3-2.杠杆，3-3.制动夹钳，3-4.闸片，3-5.连接杆，3-6.支点；
4-1.销轴，4-2.固定螺母，4-3.旁承弹簧座，4-4.纵向连接梁，4-5.旁承弹簧；
7-1.车轮车轴，7-2.车轮，7-3.轴承。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。
正如背景技术所介绍的，现有的转向架影响了铁路货车承载面的降低，对连续运输功能造成了不利的影响，针对上述问题，本申请提出了一种铁路货车用径向低心盘转向架。
本申请的一种典型实施方式中，如图1-图13所示，一种铁路货车用径向低心盘转向架，包括底架1、悬挂减振装置2、制动装置3、旁承结构4、轮轴等元件。
所述底架包括纵梁1-1，所述纵梁的两端垂直设置有对称的横梁1-2，横梁的两端固定有弹簧盖1-3。所述纵梁的中心部位设置有下心盘5，转向架能够通过下心盘与车体连接。
两个所述横梁的两端分别与两个悬挂减振装置连接，利用悬挂减振装置对横梁进行支撑。
所述悬挂减振装置包括第一侧架2-1和第二侧架2-2，所述第一侧架和第二侧架插接固定，具体的，所述第一侧架用于插接的端面设置有U型槽2-1-1，所述第二侧架用于插接的端面设有与U型槽相匹配的凸起结构2-2-1，第一侧架和第二侧架通过U型槽和凸起结构插接固定。
所述第一侧架一端与第二侧架插接固定，另一端设置有朝下开口的导框，两个悬挂减振装置的第一侧架通过导框及第一承载鞍6与第一轮轴7连接，所述第一轮轴由车轮车轴7-1、车轮7-2和轴承7-3压装而成，所述第一轮轴通过轴承与第一承载鞍转动连接。
所述第一侧架的中部设有向下凹的U型结构，用于承载底架。
所述第二侧架一端与第一侧架插接固定，另一端设置有朝下开口的导框，两个悬挂减振装置的第二侧架通过导框及第二承载鞍8与第二轮轴9连接，第二轮轴与第一轮轴的结构相同，第二轮轴通过轴承与第二承载鞍转动连接。
所述第二侧架中部设有向下凹的U型结构，用于承载底架。
将第一侧架和第二侧架设计成插接的结构形式，在转向架运行过程中允许侧架之间产生一定的相对转动和扭曲，对适应线路不平顺起到了有益作用。
所述第一侧架和第二侧架的U型结构的底部平面上均设置有弹性件，本实施例中，所述弹性件采用圆环型的橡胶弹簧10，所述橡胶弹簧底端与U型结构的底部平面固定连接，顶端与弹簧盖连接，第一侧架和第二侧架通过橡胶弹簧对底架进行支撑，通过设置向下凹的U型结构，能够降低底架的高度，所述第一轮轴和第二轮轴的车轮直径为φ300-φ500mm，与底架及悬挂减振装置共同配合，能够使得整个转向架高度的降低，进而实现铁路货车承载面的总体降低，进而满足了公路货车及半挂车的滚装需求，有利于铁路货车的连续运输。
弹性件采用橡胶弹簧，与钢弹簧相比，可以用更小的体积实现悬挂减振功能，避免底架被整体抬高。
所述弹簧盖上焊接固定有上磨耗板11，所述第一侧架和第二侧架的U型结构内均设置有下磨耗板12，所述第一侧架的下磨耗板焊接在U型结构靠近U型槽的一侧的侧面上，能够与弹簧盖上的上磨耗板接触，所述第二侧架的下磨耗板焊接在U型结构靠近凸起结构一侧的侧面上，能够与弹簧盖上的上磨耗板接触，通过上磨耗板和下磨耗板的接触，能够形成摩擦副，防止或减弱底架与悬挂减振装置之间的振动。
所述第一侧架和第二侧架的插接位置处设置有导框，两个悬挂减振装置的第一侧架和第二侧架插接位置处通过第三承载鞍13转动连接有第三轮轴14，所述第三轮轴的结构与第一轮轴和第二轮轴的结构相同，在此不进行重复叙述。
采用3个轮轴既能够提高载重，又能够使轮轴的数量不至过多，导致曲线通过困难。这样既能够相对2个轮轴而言提高载重，又能够兼顾曲线通过性能。
所述第一承载鞍、第二承载鞍和第三承载鞍均采用球面外形的承载鞍，其顶面均设置有圆柱销，第一承载鞍、第二承载鞍和第三承载鞍分别通过圆柱销15与第一侧架、第二侧架及第一侧架和第二侧架的插接位置固定连接。
所述第三承载鞍的结构与现有承载鞍的结构相同，所述第一承载鞍和第二承载鞍与第三承载鞍的区别在于第一承载鞍和第二承载鞍铸有连接柱16，所述连接柱的轴线与第一承载鞍和第二承载鞍的轴线垂直设置，即竖向设置，所述连接柱的底端设有螺纹段。
所述第一承载鞍和第二承载鞍之间设置有第一连杆17和第二连杆18，所述第一连杆和第二连杆呈X分布，第一连杆的两端设置有安装孔，第一承载鞍和第二承载鞍的连接柱的螺纹段穿过所述安装孔并螺纹连接有固定螺母，第一连杆两端通过固定螺母与第一承载鞍和第二承载鞍固定。
第二连杆的结构与第一连杆相同，其两端采用相同的方式与第一承载鞍和第二承载鞍固定连接。
本实施例中，第一连杆和第二连杆中部均设置截面为半圆形的开槽，使得第一连杆和第二连杆交叉时，第一连杆和第二连杆的轴线能够位于同一水平面上。
通过设置呈X分布的第一连杆和第二连杆，配合悬挂减振装置，对所连接的车轮和车轴产生径向变位，从而改善转向架动力学性能，提高了转向架直线运行速度和曲线通过性能。
底架的两根横梁的同侧端部之间还设置有旁承结构，用于限制车体的侧滚角度，所述旁承结构包括纵向连接梁4-4，纵向连接梁两端设有带螺纹的销轴4-1，销轴通过固定螺母4-2和设置在弹簧盖的耳板固定连接，旁承结构的中间设有旁承弹簧座4-3，旁承弹簧座内部安装旁承弹簧4-5，旁承弹簧顶部设置旁承磨耗板4-6，销轴与轴线方向与旁承的轴线方向平行。
旁承结构为常接触旁承，通过可绕销轴转动的旁承结构，为车体提供了提高运行稳定性必须的回转阻力和侧滚限位功能，并保持旁承磨耗板与车体始终保持平面接触。
所述底架的两个横梁上还安装有制动装置，制动装置能够通过夹紧车轮两侧面产生制动力。
所述制动装置采用两套杠杆式轮盘制动装置，其中一套轮盘式制动装置包括一个制动缸3-1、两个杠杆3-2、四个制动夹钳3-3和八个闸片3-4。
两个杠杆的中间支点通过一个连接杆3-5相连，连接杆与杠杆之间通过销轴铰接；
其中一个杠杆的侧支点通过制动缸驱动；杠杆的另外一个侧支点通过一个连杆支架连接两个制动夹钳，在每个制动夹钳的与滚轮的接触面上均设有一个闸片；因此一共是8个闸片，用于对第三轮轴和第二轮轴的车轮产生侧向夹紧力。
另一套轮盘式制动装置只需要对第一轮轴的两个车轮产生侧向夹紧力，因此只需设置一个制动缸、两个杠杆、两个制动钳和四个闸片，其连接方式相同，在此部进行重复叙述。
所述制动装置的制动缸安装在横梁上，支点3-6安装在横梁的支点座上，制动夹钳的的外端通过圆销固定在横梁上，制动夹钳上安装有闸片，分布在车轮两侧，两个横梁上的支点座位于纵梁的两侧。
实施例2：
本实施例公开了一种铁路货车，安装有实施例1所述的铁路货车用低心盘转向架，其他结构采用现有铁路货车的结构，在此不进行详细叙述。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种铁路货车用径向低心盘转向架，包括底架，底架中部位置设有下心盘，底架两端分别安装在两个悬挂减振装置上，悬挂减振装置设有下凹的U型结构，底架弹性承载于U型结构内部，其特征在于，悬挂减振装置包括插接固定的第一侧架及第二侧架，两个悬挂减振装置的第一侧架之间通过第一承载鞍连接有第一轮轴，第二侧架之间通过第二承载鞍连接有第二轮轴，第一侧架及第二侧架插接位置处通过第三承载鞍安装有第三轮轴，第一承载鞍和第二承载鞍之间设有呈X型分布的第一连杆和第二连杆；
其中，所述第一侧架用于与第二侧架插接的端部设有U型槽，第二侧架用于与第一侧架插接的端部设有与U型槽相匹配的凸起结构，第一侧架和第二侧架能够通过凸起结构和U型槽插接固定。
2.如权利要求1所述的一种铁路货车用径向低心盘转向架，其特征在于，所述第一侧架及第二侧架均设有下凹的U型结构，U型结构内设有弹性件，第一侧架和第二侧架通过弹性件对底架进行支撑。
3.如权利要求2所述的一种铁路货车用径向低心盘转向架，其特征在于，所述底架固定有上磨耗板，所述U型结构内部固定有与上磨耗板接触的下磨耗板。
4.如权利要求2所述的一种铁路货车用径向低心盘转向架，其特征在于，所述弹性件包括多个橡胶弹簧，所述底架端部设有弹簧盖，橡胶弹簧顶端与弹簧盖连接。
5.如权利要求1所述的一种铁路货车用径向低心盘转向架，其特征在于，所述第一承载鞍和第二承载鞍设有连接柱，连接柱的轴线垂直于第一承载鞍和第二承载鞍的轴线，第一连杆和第二连杆两端通过连接柱与第一承载鞍和第二承载鞍固定连接。
6.如权利要求1所述的一种铁路货车用径向低心盘转向架，其特征在于，所述第一轮轴、第二轮轴和第三轮轴的车轮直径为φ300-φ500mm。
7.如权利要求1所述的一种铁路货车用径向低心盘转向架，其特征在于，所述底架包括纵梁，所述纵梁两端固定有横梁，所述横梁两端弹性承载于悬挂减振装置的U型结构内部，两个横梁的同侧端部之间设有旁承结构，用于限制车体的侧滚角度。
8.如权利要求1所述的一种铁路货车用径向低心盘转向架，其特征在于，所述底架上还安装有制动装置；
所述制动装置采用杠杆式轮盘制动装置。
9.一种铁路货车，其特征在于，安装有权利要求1-8任一项所述的铁路货车用径向低心盘转向架。
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