CN112977521B - 径向转向架及轨道车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种径向转向架及轨道车辆。所述径向转向架包括构架、轴箱以及作动器，所述构架通过第一弹性件与所述轴箱的纵向中心线上方弹性连接，所述作动器的缸体与所述构架连接，所述作动器的杆部与所述轴箱的纵向中心线下方连接，通过杆部的伸缩带动所述轴箱在垂向和纵向所确定的平面内绕所述第一弹性件处的偏摆点偏摆。所述轨道车辆包括上述径向转向架。采用本方案，无论径向转向架配置何种类型的悬挂，作动器均能够轻松快速地驱使轮对产生纵向位移，使轮对能够到达理想的曲线径向位置，从而能够达到理想的曲线通过性能。

Description

径向转向架及轨道车辆
技术领域
本发明涉及轨道车辆技术领域，特别是一种轨道车辆的径向转向架。
背景技术
以往的轨道车辆的径向转向架通过曲线时，利用作动器驱动轴箱纵向平移，使轮对处于曲线径向位置，以此来提高轨道车辆曲线通过能力。
但是，对于某些悬挂方式(比如轴箱两侧的悬挂弹簧高低不一的情形)而言，令轴箱产生纵向平移十分困难，所以很难使轮对处于理想的曲线径向位置。
因此，如何驱动轮对到达理想的曲线径向位置，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种径向转向架，所述径向转向架包括构架和轴箱，还包括作动器，所述构架通过第一弹性件与所述轴箱的纵向中心线上方弹性连接，所述作动器的缸体与所述构架连接，所述作动器的杆部与所述轴箱的纵向中心线下方连接，通过杆部的伸缩带动所述轴箱在垂向和纵向所确定的平面内绕所述第一弹性件处的偏摆点偏摆。
在一种实施方式中，所述作动器的缸体与所述构架通过第二弹性件弹性连接，所述作动器的杆部与所述轴箱通过第三弹性件弹性连接。
在一种实施方式中，第一弹性件、第二弹性件、第三弹性件在转向架纵向上的刚度分别为k1、k2、k3，所述轴箱的纵向中心线与转向架纵向平行时，所述第一弹性件、第二弹性件、第三弹性件在所述轴箱上的弹性力作用点与所述轴箱的纵向中心线之间的垂直距离分别为z1、z2、z3，满足：k1·z1＝k2·z2+k3·z3。
在一种实施方式中，所述第一弹性件、第二弹性件、第三弹性件均采用橡胶堆。
在一种实施方式中，所述构架上设有凸起的第一连接座，所述第二弹性件连于所述第一连接座，所述轴箱设有凸起的第二连接座，所述第三弹性件连于所述第二连接座。
在一种实施方式中，所述构架上设有垂向安装孔，所述第一弹性件适配地安装所述垂向安装孔中。
在一种实施方式中，所述轴箱的纵向中心线与转向架纵向平行时，所述作动器平行于转向架纵向布置。
在一种实施方式中，所述径向转向架还包括悬挂弹簧，所述轴箱的垂向中心线两侧与所述构架之间均连有所述悬挂弹簧。
在一种实施方式中，所述径向转向架还包括垂向减振器，所述垂向减振器连在所述轴箱和所述构架之间，所述垂向减振器和所述作动器分别位于所述轴箱的垂向中心线两侧。
另外，本发明还提供一种轨道车辆，所述轨道车辆包括径向转向架，所述径向转向架采用上述任一项所述的径向转向架。
采用本方案，无论径向转向架配置何种类型的悬挂，作动器4均能够轻松快速地驱使轮对产生纵向位移，使轮对能够到达理想的曲线径向位置，从而能够达到理想的曲线通过性能。
附图说明
图1为本发明提供的径向转向架一种实施例在初始状态下示意图；
图2为图1在轴箱偏摆一定角度状态下的示意图。
附图标记说明如下：
1构架，11第一连接座，12垂向安装孔
2轴箱，2a纵向中心线，2b垂向中心线，21第二连接座；
3第一弹性件；
4作动器；
5第二弹性件；
6第三弹性件；
7悬挂弹簧；
8垂向减振器。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
如图1，本发明提供的径向转向架包括：构架1、轴箱2和作动器4、悬挂弹簧7、垂向减振器8等。
轴箱2具有轴箱孔，通过轴箱孔与轮对组装在一起。轴箱2具有纵向中心线2a和垂向中心线2b，纵向中心线2a和垂向中心线2b相互垂直且均经过轴箱孔的中心点。初始状态下，轴箱2的纵向中心线2a与转向架纵向平行，轴箱2的垂向中心线2b与转向架垂向平行。
构架1通过第一弹性件3与轴箱2弹性连接，且连接位置位于轴箱2的纵向中心线2a上方。
作动器4的缸体与构架1弹性连接。作动器4的杆部与轴箱2连接，且连接位置位于轴箱2的纵向中心线2a下方，使作动器4与轴箱2的连接点和轴箱孔的中心点在转向架垂向上错开。
这样设置，如图2，作动器4的杆部伸缩时，会带动轴箱2在垂向和纵向所确定的平面内绕第一弹性件3处的偏摆点偏摆，从而使轴箱2和与之组装在一起的轮对通过偏摆产生纵向位移。
以往的径向转向架，作动器与轴箱的连接点和轴箱孔的中心点在转向架垂向上平齐，导致轴箱和轮对仅通过平移产生纵向位移。
使轴箱2和轮对产生偏摆所需的力远小于使轴箱2和轮对产生平移所需的力，因此，采用本方案，无论径向转向架配置何种类型的悬挂，作动器4均能够轻松快速地驱使轮对产生纵向位移，使轮对能够到达理想的曲线径向位置，从而能够达到理想的曲线通过性能。
具体的，轴箱2的垂向中心线2b的两侧与构架1之间均连有一组悬挂弹簧7。垂向减振器8连在轴箱2的垂向中心线2b一侧，作动器4连在轴箱2的垂向中心线2b另一侧。
具体的，轴箱2的纵向中心线2a与转向架纵向平行时(即图1所示的状态)，作动器4平行于径向转向架的纵向布置。这样，作动器4能够更轻松地驱使轴箱2偏摆。
具体的，作动器4的缸体与构架1可以通过第二弹性件5弹性连接，作动器4的杆部与轴箱2可以通过第三弹性件6弹性连接，这两个位置采用弹性连接，利于保障转向架的整体刚度满足设计要求。
具体的，第一弹性件3、第二弹性件5、第三弹性件6在转向架纵向上的刚度分别为k1、k2、k3；轴箱2的纵向中心线2a与转向架纵向平行时(即图1所示的状态)，第一弹性件3、第二弹性件5、第三弹性件6在轴箱2上的弹性力作用点与轴箱2的纵向中心线2a之间的垂直距离分别为z1、z2、z3。它们满足：k1·z1＝k2·z2+k3·z3。满足该关系，可以保障作动器4不动作时轴箱2处于锁死状态，而不会绕轴箱孔的中心点旋转。
具体的，第一弹性件3、第二弹性件5、第三弹性件6均采用橡胶堆，橡胶堆相比普通的弹簧，不容易损坏、寿命更长。
具体的，可以在构架1上设置凸起的第一连接座11，让第二弹性件5连于第一连接座11，在轴箱2上设置凸起的第二连接座21，让第三弹性件6连于第二连接座21。设置凸起的连接座，更便于弹性件的安装。
具体的，可以在构架1上设置垂向安装孔12，垂向安装孔12的轴线与转向架垂向平行，让第一弹性件3适配地安装在垂向安装孔12中，也就是说，第一弹性件3的外径与垂向安装孔的孔径基本一致。这样，第一弹性件3可以辅助垂向减振器8起到较好的垂向减振作用。
另外，本发明还提供一种轨道车辆，该轨道车辆的径向转向架采用上述径向转向架。这种结构的轨道车辆的曲线通过性能优异。
以上对本发明所提供的径向转向架及轨道车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.径向转向架，所述径向转向架包括构架(1)和轴箱(2)，其特征在于，所述径向转向架还包括作动器(4)，所述构架(1)通过第一弹性件(3)与所述轴箱(2)的纵向中心线(2a)上方弹性连接，所述作动器(4)的缸体与所述构架(1)连接，所述作动器(4)的杆部与所述轴箱(2)的纵向中心线(2a)下方连接，通过杆部的伸缩带动所述轴箱(2)在垂向和纵向所确定的平面内绕所述第一弹性件(3)处的偏摆点偏摆；
所述作动器(4)的缸体与所述构架(1)通过第二弹性件(5)弹性连接，所述作动器(4)的杆部与所述轴箱(2)通过第三弹性件(6)弹性连接；
第一弹性件(3)、第二弹性件(5)、第三弹性件(6)在转向架纵向上的刚度分别为k1、k2、k3，所述轴箱(2)的纵向中心线(2a)与转向架纵向平行时，所述第一弹性件(3)、第二弹性件(5)、第三弹性件(6)在所述轴箱(2)上的弹性力作用点与所述轴箱(2)的纵向中心线(2a)之间的垂直距离分别为z1、z2、z3，满足：k1·z1＝k2·z2+k3·z3。
2.根据权利要求1所述的径向转向架，其特征在于，所述第一弹性件(3)、第二弹性件(5)、第三弹性件(6)均采用橡胶堆。
3.根据权利要求1所述的径向转向架，其特征在于，所述构架(1)上设有凸起的第一连接座(11)，所述第二弹性件(5)连于所述第一连接座(11)，所述轴箱(2)设有凸起的第二连接座(21)，所述第三弹性件(6)连于所述第二连接座(21)。
4.根据权利要求1所述的径向转向架，其特征在于，所述构架(1)上设有垂向安装孔(12)，所述第一弹性件(3)适配地安装在 所述垂向安装孔(12)中。
5.根据权利要求1所述的径向转向架，其特征在于，所述轴箱(2)的纵向中心线(2a)与转向架纵向平行时，所述作动器(4)平行于转向架纵向布置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的径向转向架，其特征在于，所述径向转向架还包括悬挂弹簧(7)，所述轴箱(2)的垂向中心线(2b)两侧与所述构架(1)之间均连有所述悬挂弹簧(7)。
7.根据权利要求6所述的径向转向架，其特征在于，所述径向转向架还包括垂向减振器(8)，所述垂向减振器(8)连在所述轴箱(2)和所述构架(1)之间，所述垂向减振器(8)和所述作动器(4)分别位于所述轴箱(2)的垂向中心线(2b)两侧。
8.轨道车辆，所述轨道车辆包括径向转向架，其特征在于，所述径向转向架采用权利要求1-7任一项所述的径向转向架。
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