CN113335328A - 一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架 - Google Patents

Abstract

一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架，其由轮轴装置、轴箱及其悬挂装置、构架组成、制动装置、弹性旁承、心盘连接装置组成；轮轴装置由车轴、车轮、制动盘和轴承组成，轴承在两车轮的内侧，制动盘位于两轴承内侧；构架组成上面安装心盘连接装置，其上的导框与轴箱及其悬挂装置的弹簧接触；轴箱及其悬挂装置置于车轮内侧，由轴箱、锁紧块等组成，轴箱置于车轮内侧，轴箱与车轴上的轴承配合，锁紧块与轴箱固定连接，轴箱及其悬挂装置的弹簧帽通过吊环与构架组成上的导框连接；制动装置通过紧固件吊装于构架组成上的制动吊座上；两个弹性旁承置于构架组成的枕梁中心线外侧。该转向架不仅结构紧凑、重量轻，且通过曲线能力增强。

Description

一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架

技术领域：

本发明涉及铁路运输设备技术领域，尤其涉及铁路货车转向架制造技术领域，具体的说，是一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架。

背景技术：

现有铁路货车转向架根据轴箱悬挂布置位置的不同可以分为外侧轴箱悬挂式转向架和内侧轴箱悬挂式转向架。目前国内的货车转向架均采用外侧轴箱悬挂式转向架，这种形式的转向架将轴箱悬挂安装在轮对的外侧，使转向架构架形成轮对外支承模式，这种模式的转向架构架和轮对质量相对较大，通过小半径曲线能力较弱。尤其是轮对质量是属于簧下质量，引起的轮轨动作用力大，动力学性能欠佳。

发明内容：

本发明提供一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架，不仅结构紧凑、重量轻，且通过曲线能力增强。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明提供一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架，该转向架由轮轴装置、轴箱及其悬挂装置、构架组成、制动装置、弹性旁承、心盘连接装置组成。轮轴装置由车轴、车轮、制动盘和轴承组成，制动盘、轴承、车轮压装在车轴上，车轮设置有两个，对称设置在车轴的两轴端；两个轴承在两车轮内侧，制动盘位于两轴承内侧。构架组成包括主体结构、构架组成下心盘、导框、制动吊座，主体结构由1根枕梁和2根侧梁组成，枕梁上盖板中部开有操作孔，用于安装构架组成下心盘；枕梁上表面两端设置有旁承安装位置，用于安装弹性旁承；2根侧梁的下表面的两端均配置有导框，导框与轴箱及其悬挂装置的弹簧接触，枕梁中段两侧各设置有2个制动吊座。轴箱及其悬挂装置置于车轮内侧，由轴箱、内弹簧、外弹簧、弹簧帽、吊环、吊环销、顶子、磨耗板、锁紧块组成，轴箱置于车轮内侧，轴箱上设置有轴箱承载鞍面，通过轴箱承载鞍面与安装在轮轴装置上的轴承配合，锁紧块与轴箱固定连接，每个轴箱内外两侧承台上放置内弹簧、外弹簧，弹簧帽通过吊环与构架组成上的导框连接；构架组成整体落装于4个轴箱的弹簧上。制动装置通过紧固件吊装于制动吊座上，制动装置由制动缸、夹钳和闸片组成；制动装置的闸片均匀置于制动盘两侧。该转向架的两个弹性旁承置于构架组成的枕梁中心线外侧，弹性旁承由弹簧、旁承座和旁承盖组成。心盘连接装置安装在构架组成的枕梁上，心盘连接装置包括上心盘、磨耗衬垫、下心盘、中心销、销锁、螺栓紧固件组成，上心盘与安装在枕梁的构架组成上心盘通过中心销连接，在上心盘、下心盘之间设置有磨耗衬垫，上心盘的球凹面内放置垫块和中心销，中心销通过枕梁上的操作孔与枕梁腹部连接。

所述的车轴轴端设有组装工艺孔或密封孔；每个车轮外侧加装压盖轴向压住车轮，压盖通过三个轴端螺栓固定于车轴端部；车轴轴身上设置有安装座和挡，安装座包括轮座、轴承座、制动盘座，挡包括轴承挡肩，车轴上设置的安装座及挡，从两端到中间逐步增大。

所述的制动盘的个数根据车辆运行制动距离要求可以选择为每轴1盘、2盘或3盘。

所述的轴承采用滚动轴承装置，滚动轴承装置的轴向位置依靠车轴上的轴承挡肩与车轮的轮毂夹紧定位。

所述的轴箱呈“几”字型，锁紧块呈三层阶梯状，轴箱两端设置有承台和螺栓孔，锁紧块两端设置有螺栓孔，轴箱和锁紧块通过螺栓连接；轴承与锁紧块凸台的间隙小于轴箱轴承挡肩高度；轴箱内外两侧承台上的外弹簧的自由状态高度比内弹簧的自由状态高度高；轴箱顶部中央设置有圆形的垂向止挡；轴箱顶部内侧设置有两个起吊螺纹孔；轴箱鞍部左、右两侧设置有磨耗板焊接面。

所述的轴箱及其悬挂装置采用单侧利诺尔减振器，利诺尔减振器布置于轴箱外侧，即远离心盘侧。

所述的构架组成为整体式H型焊接式构架。

所述的构架组成下心盘、上心盘、下心盘均为球面心盘。

所述的制动装置采用单元盘形制动，为夹钳制动单元。

所述的旁承座上设置止挡、定位块、定位销柱，弹性旁承通过定位销柱定位安装于枕梁两端。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的轴箱为内置，因而结构紧凑、重量轻，由于轴颈中心距缩短，车轴长度尺寸缩短，轮对质量减少，从而转向架簧下质量减少；构架组成的枕梁长度减小，从而构架组成整体质量降低，该转向架自重降低，以现有25t轴重转向架为例，可降低转向架自重至少500kg。

2、本发明通过曲线能力增强，因轴颈中心距缩短约50％，轮对的摇头刚度(与轴颈中心距的平方成正比)降低为外轴箱转向架的1/4，有利于改善车辆的曲线通过能力，同时也降低了车辆通过曲线线路时的轮轨磨耗和噪音。

3、本发明的轴箱及其悬挂装置分为上下两部分，为可开闭式轴箱，便于组装和检修，在对轴承检修维护时可在不退卸车轮的情况下移除轴箱。本发明的轴箱及其悬挂装置是分体式轴箱，为两侧承载方式，轴箱、锁紧块为可拆卸式安装，便于组装、拆卸和检修。轴箱、锁紧块通过小过盈配合，形成承载受力整体结构，轴箱两侧承台承载受力时，由小过盈配合的锁紧块提供纵向支撑，防止轴箱受力过大而变形损坏。额外增加横向组装螺栓紧固是为了防止锁紧块在车辆运行过程中因振动掉落。

4、本发明采用轮盘制动，不在车轮上施加制动力，减少热负荷和车轮磨耗，从而提高车轮使用寿命。

附图说明：

图1是本发明立体结构示意图；

图2是本发明轮轴装置结构示意图；

图3是本发明轴箱及其悬挂装置结构示意图；

图4是本发明构架组成结构示意图；

图5是本发明夹钳制动单元结构示意图；

图6是本发明弹性旁承结构示意图；

图7是本发明弹性旁承主视图；

图8是本发明心盘连接装置与枕梁连接示意图；

图9是本发明心盘连接装置主视图；

图10是本发明轴箱及其悬挂装置的轴箱、锁紧块连接示意图。

图中附图标记：

1-轮轴装置、2-轴箱及其悬挂装置、3-构架组成、4-制动装置、5-弹性旁承、6-心盘连接装置。

1.1-车轴、1.2-车轮、1.3-制动盘、1.4-轴承、1.5-压盖、1.6-轴端螺栓。

1.1.1-轴承挡肩、1.2.1-轮毂。

2.1-轴箱、2.2-内弹簧、2.3-外弹簧、2.4-弹簧帽、2.5-吊环、2.6-吊环销、2.7-顶子、2.8-磨耗板、2.9-轴箱承载鞍面、2.10-锁紧块。

2.1.1-垂向止挡、2.1.2-起吊螺纹孔、2.1.3-磨耗板焊接面。

3.1-枕梁、3.2-侧梁、3.3-构架组成下心盘、3.4-导框、3.5-制动吊座。

3.1.1-操作孔。

4.1-制动缸、4.2-夹钳、4.3-闸片。

5.1-弹簧、5.2旁承座、5.3-旁承盖。

5.2.1-止挡、5.2.2-定位块、5.2.3-定位销柱。

6.1-上心盘、6.2-磨耗衬垫、6.3-下心盘、6.4-中心销、6.5-销锁、6.6-螺栓紧固件、6.7-垫块。

具体实施方式：

下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。

参见图1-图10，本发明提供一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架，该转向架主要由轮轴装置1、轴箱及其悬挂装置2、构架组成3、制动装置4、弹性旁承5、心盘连接装置6等组成。

所述的轮轴装置1由车轴1.1、车轮1.2、制动盘1.3和轴承1.4组成，组装时的压装先后顺序依次为制动盘1.3、轴承1.4、车轮1.2，三者与车轴1.1的配合均为过盈配合。车轮1.2设置有两个，对称设置在车轴1.1的两轴端。两个轴承1.4在两车轮1.2内侧。车轴1.1轴端设有组装工艺孔或密封孔，每个车轮1.2外侧加装压盖1.5轴向压住车轮1.2，压盖1.5通过三个轴端螺栓1.6固定于车轴1.1端部。该转向架制动采用轴盘制动，制动盘1.3的个数根据车辆运行制动距离要求可以选择为每轴1盘、2盘或3盘，制动盘1.3通过过盈压装在车轴1.1上，制动盘1.3位于两轴承1.4内侧。车轴1.1轴身上设置有安装座和挡，安装座包括轮座、轴承座、制动盘座，挡包括轴承挡肩1.1.1，车轴1.1上设置的安装座及挡，从两端到中间逐步增大。轴承1.4采用滚动轴承装置，滚动轴承装置的轴向位置依靠车轴1.1上的轴承挡肩1.1.1与车轮1.2的轮毂1.2.1夹紧定位。

所述的构架组成3为整体式H型焊接式构架，构架组成3包括主体结构、构架组成下心盘3.3、导框3.4、制动吊座3.5，主体结构由1根枕梁3.1和2根侧梁3.2焊接构成，枕梁3.1上盖板中部开有操作孔3.1.1，用于安装构架组成下心盘3.3；构架组成下心盘3.3承载面设计为球面，球面接触使得车体相对该转向架自由度增加，当车体作侧滚运动时，车体产生一定的倾斜角度，球面心盘仍有良好的配合，上心盘球面与下心盘球面仍然密贴，保证有足够的接触面积，避免了类似平面心盘因车体侧滚造成的心盘压力突增。枕梁3.1上表面两端设置有旁承安装位置，用于安装弹性旁承5。车体与该转向架落成时，由球面心盘和弹性旁承5共同分担车体载荷。2根侧梁3.2的下表面的两端均配置有导框3.4，导框3.4与轴箱及其悬挂装置2的弹簧接触，将构架组成3承受的垂向载荷传递至轴箱2.1。枕梁3.1中段两侧各设置有2个制动吊座3.5，用于安装制动装置4。

所述的轴箱及其悬挂装置2为分体式轴箱，轴箱及其悬挂装置2置于车轮1.2内侧，由轴箱2.1、内弹簧2.2、外弹簧2.3、弹簧帽2.4、吊环2.5、吊环销2.6、顶子2.7、磨耗板2.8、锁紧块2.10组成，轴箱2.1置于车轮1.2内侧，轴箱2.1设置有轴箱承载鞍面2.9，通过轴箱承载鞍面2.9与安装在轮轴装置1上的轴承1.4配合。轴箱2.1顶部中央设置有圆形的垂向止挡2.1.1，轴箱2.1顶部内侧设置有两个起吊螺纹孔2.1.2，用于安装轴箱吊，便于起吊作业时。轴箱2.1鞍部左、右两侧设置有磨耗板焊接面2.1.3，用于焊接耐磨金属板，延长轴箱2.1本体的使用寿命。轴箱2.1呈“几”字型，锁紧块2.10呈三层阶梯状，轴箱2.1两端设置有承台和螺栓孔，锁紧块2.10两端设置有螺栓孔，轴箱2.1落成后，用螺栓将锁紧块2.10与轴箱2.1连接，轴承1.4与锁紧块2.10凸台的间隙小于轴箱2.1轴承挡肩高度，将轴承1.4锁闭于轴箱2.1内部，防止运动过程中轴承1.4窜出。每个轴箱2.1内外两侧承台上放置内弹簧2.2、外弹簧2.3。其中外弹簧2.3的自由状态高度比内弹簧2.2的自由状态高度高，在车辆空车状态时，只有外弹簧2.3受力被压缩；在车辆重车状态时，外弹簧2.3被压至与内弹簧2.2等高度后，内弹簧2.2也参与承载受力，与外弹簧2.3同时被压缩承载。轴箱悬挂装置2采用单侧利诺尔减振器，利诺尔减振器布置于轴箱2.1外侧(远离心盘侧)，避免了与吊挂式单元的制动装置4在空间上的干涉，即避免与夹钳4.2运动发生位置干涉。弹簧帽2.4通过吊环2.5与构架组成3上的导框3.4连接；构架组成3整体落装于4个轴箱2.1的弹簧上。轴箱及其悬挂装置2采用可开闭式轴箱，在对轴承1.4检修维护时可在不退卸车轮1.2的情况下移除轴箱2.1，便于组装和检修。

所述的制动装置4采用单元盘形制动，为夹钳制动单元，主要由制动缸4.1、夹钳4.2和闸片4.3组成，制动装置4的闸片4.3均匀置于制动盘1.3两侧。制动装置4通过紧固件安装吊挂于制动吊座3.5上。车辆需要制动(缓解)时，通过制动缸4.1的充气(放气)控制夹钳4.2夹紧(松开)制动盘1.3，从而实现车辆制动(缓解)。

所述的该转向架的两个弹性旁承5置于构架组成3的枕梁3.1中心线外侧，弹性旁承5由弹簧5.1、旁承座5.2和旁承盖5.3组成，旁承座5.2上设置止挡5.2.1、定位块5.2.2、定位销柱5.2.3，弹性旁承5通过定位销柱5.2.3定位安装于枕梁3.1两端。通过设置弹性旁承5(旁承盖5.3)上表面与球面心盘的高度差来调节旁承工作状态时承受载荷的大小。同时，通过在旁承座5.2上设置垂向止挡5.2.1，防止车体在侧滚运动时倾斜角度过大导致车辆倾覆。

所述的心盘连接装置6安装在构架组成3的枕梁3.1上，心盘连接装置6包括上心盘6.1、磨耗衬垫6.2、下心盘6.3、中心销6.4、销锁6.5、螺栓紧固件6.6组成，上心盘6.1、下心盘6.3为球面心盘。上心盘6.1与安装在枕梁3.1的构架组成上心盘3.3通过中心销6.4连接，在上心盘6.1、下心盘6.3之间设置有磨耗衬垫6.2，上心盘6.3在安装固定于车体底架枕梁之前，上心盘6.3的球凹面内预先放置垫块6.7和中心销6.4，车体与该转向架落成后，通过该转向架的枕梁3.1预留的操作孔3.1.1在枕梁3.1腹部进行中心销6.4连接操作，在枕梁3.1上设置有操作孔3.1.1，方便对上心盘6.1、下心盘6.3进行连接与松解。

Claims (10)

1.一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架，其特征是：该转向架由轮轴装置(1)、轴箱及其悬挂装置(2)、构架组成(3)、制动装置(4)、弹性旁承(5)、心盘连接装置(6)组成；

所述的轮轴装置(1)由车轴(1.1)、车轮(1.2)、制动盘(1.3)和轴承(1.4)组成，制动盘(1.3)、轴承(1.4)、车轮(1.2)压装在车轴(1.1)上，车轮(1.2)设置有两个，对称设置在车轴(1.1)的两轴端；两个轴承(1.4)在两车轮(1.2)内侧，制动盘(1.3)位于两轴承(1.4)内侧；

所述的构架组成(3)包括主体结构、构架组成下心盘(3.3)、导框(3.4)、制动吊座(3.5)，主体结构由1根枕梁(3.1)和2根侧梁(3.2)组成，枕梁(3.1)上盖板中部开有操作孔(3.1.1)，用于安装构架组成下心盘(3.3)；枕梁(3.1)上表面两端设置有旁承安装位置，用于安装弹性旁承(5)；2根侧梁(3.2)的下表面的两端均配置有导框(3.4)，导框(3.4)与轴箱及其悬挂装置(2)的弹簧接触，枕梁(3.1)中段两侧各设置有2个制动吊座(3.5)；

所述的轴箱及其悬挂装置(2)置于车轮(1.2)内侧，由轴箱(2.1)、内弹簧(2.2)、外弹簧(2.3)、弹簧帽(2.4)、吊环(2.5)、吊环销(2.6)、顶子(2.7)、磨耗板(2.8)、锁紧块(2.10)组成，轴箱(2.1)置于车轮(1.2)内侧，轴箱(2.1)上设置有轴箱承载鞍面(2.9)，通过轴箱承载鞍面(2.9)与安装在轮轴装置(1)上的轴承(1.4)配合，锁紧块(2.10)与轴箱(2.1)固定连接，每个轴箱(2.1)内外两侧承台上放置内弹簧(2.2)、外弹簧(2.3)，弹簧帽(2.4)通过吊环(2.5)与构架组成(3)上的导框(3.4)连接；构架组成(3)整体落装于4个轴箱(2.1)的弹簧上；

所述的制动装置(4)通过紧固件吊装于制动吊座(3.5)上，制动装置(4)由制动缸(4.1)、夹钳(4.2)和闸片(4.3)组成；制动装置(4)的闸片(4.3)均匀置于制动盘(1.3)两侧；

所述的该转向架的两个弹性旁承(5)置于构架组成(3)的枕梁(3.1)中心线外侧，弹性旁承(5)由弹簧(5.1)、旁承座(5.2)和旁承盖(5.3)组成；

所述的心盘连接装置(6)安装在构架组成(3)的枕梁(3.1)上，心盘连接装置(6)包括上心盘(6.1)、磨耗衬垫(6.2)、下心盘(6.3)、中心销(6.4)、销锁(6.5)、螺栓紧固件(6.6)组成，上心盘(6.1)与安装在枕梁(3.1)的构架组成上心盘(3.3)通过中心销(6.4)连接，在上心盘(6.1)、下心盘(6.3)之间设置有磨耗衬垫(6.2)，上心盘(6.3)的球凹面内放置垫块(6.7)和中心销(6.4)，中心销(6.4)通过枕梁(3.1)上的操作孔(3.1.1)与枕梁(3.1)腹部连接。

2.根据权利要求1所述的一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架，其特征是：所述的车轴(1.1)轴端设有组装工艺孔或密封孔；每个车轮(1.2)外侧加装压盖(1.5)轴向压住车轮(1.2)，压盖(1.5)通过三个轴端螺栓(1.6)固定于车轴(1.1)端部；车轴(1.1)轴身上设置有安装座和挡，安装座包括轮座、轴承座、制动盘座，挡包括轴承挡肩(1.1.1)，车轴(1.1)上设置的安装座及挡，从两端到中间逐步增大。

3.根据权利要求1所述的一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架，其特征是：所述的制动盘(1.3)的个数根据车辆运行制动距离要求可以选择为每轴1盘、2盘或3盘。

4.根据权利要求1所述的一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架，其特征是：所述的轴承(1.4)采用滚动轴承装置，滚动轴承装置的轴向位置依靠车轴(1.1)上的轴承挡肩(1.1.1)与车轮(1.2)的轮毂(1.2.1)夹紧定位。

5.根据权利要求1所述的一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架，其特征是：所述的轴箱(2.1)呈“几”字型，锁紧块(2.10)呈三层阶梯状，轴箱(2.1)两端设置有承台和螺栓孔，锁紧块(2.10)两端设置有螺栓孔，轴箱(2.1)和锁紧块(2.10)通过螺栓连接；轴承(1.4)与锁紧块(2.10)凸台的间隙小于轴箱(2.1)轴承挡肩高度；轴箱(2.1)内外两侧承台上的外弹簧(2.3)的自由状态高度比内弹簧(2.2)的自由状态高度高；轴箱(2.1)顶部中央设置有圆形的垂向止挡(2.1.1)；轴箱(2.1)顶部内侧设置有两个起吊螺纹孔(2.1.2)；轴箱(2.1)鞍部左、右两侧设置有磨耗板焊接面(2.1.3)。

6.根据权利要求1所述的一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架，其特征是：所述的轴箱及悬挂装置(2)采用单侧利诺尔减振器，利诺尔减振器布置于轴箱(2.1)外侧，即远离心盘侧。

7.根据权利要求1所述的一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架，其特征是：所述的构架组成(3)为整体式H型焊接式构架。

8.根据权利要求1所述的一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架，其特征是：所述的构架组成下心盘(3.3)、上心盘(6.1)、下心盘(6.3)均为球面心盘。

9.根据权利要求1所述的一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架，其特征是：所述的制动装置(4)采用单元盘形制动，为夹钳制动单元。

10.根据权利要求1所述的一种内置轴箱悬挂铁路货车焊接转向架，其特征是：所述的旁承座(5.2)上设置止挡(5.2.1)、定位块(5.2.2)、定位销柱(5.2.3)，弹性旁承(5)通过定位销柱(5.2.3)定位安装于枕梁(3.1)两端。

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