CN113879352A - 轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置 - Google Patents

Abstract

轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置属于轨道车辆转向架牵引中心装置领域，其包括集成弹簧座中心筒机构、四个层叠橡胶弹簧和四个弹簧定位端板，集成弹簧座中心筒机构包括中心筒、两个翼状的双面弹簧座、橡胶硫化套筒。本发明简化了牵引中心安装连接结构，减轻牵引中心整体重量的同时也降低了转向架整体重量，并在降低转向架制造成本的同时有效提高了轨道车辆的减振效果和走行性能。

Description

轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置

技术领域

本发明属于轨道车辆转向架牵引中心装置领域，具体涉及一种轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置。

背景技术

轨道车辆转向架的牵引中心是实现轨道列车转向架和车体钢结构连接并传递牵引力及制动力的关键部件，其通常包括与车体连接的牵引中心销A和与转向架构架连接的牵引中心梁两个部分。如图1和图2所示，现有的牵引中心销A包括锥形销4和车体底架连接座5，锥形销4用于插入牵引中心梁中部橡胶硫化套筒的锥形孔中使其二者同轴配合，车体底架连接座5则用于跟车体底架连接。

现有的牵引中心梁通常采用两组牵引拉杆C将牵引中心梁与构架的两根横梁M分别连接，牵引中心销A与构架之间的减振结构仅限于牵引中心梁内部的橡胶硫化套筒，而牵引力和制动力则由焊接在构架横梁上的牵引拉杆座及其对应的牵引拉杆进行传递。然而，此类仅基于牵引中心梁内部的橡胶硫化套筒的减振缓冲方式并不能充分释放牵引中心销对构架的冲击，而牵引拉杆两端的橡胶硫化节点因其体积和结构强度有限，属于易损的消耗品，需要定期检修和替换，牵引拉杆的金属杆以及牵引拉杆座还均需要定期裂纹探伤检测和检修，以避免裂纹导致疲劳断裂，确保行车安全，因此这些必需的检修及探伤检测过程均增加车辆检修成本及检修周期。

发明内容

为了解决现有的牵引中心梁通常采用两组牵引拉杆将牵引中心梁与构架的两根横梁分别连接，牵引中心销与构架之间的减振结构仅限于牵引中心梁内部的橡胶硫化套筒，而该橡胶硫化套筒的减振缓冲方式并不能充分释放牵引中心销对构架的冲击的问题，以及牵引拉杆两端的橡胶硫化节点因其体积和结构强度有限，属于易损的消耗品，需要定期检修和替换，从而增加了车辆检修成本及检修周期的技术问题，本发明提供一种轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置：

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置，其特征在于：该牵引中心装置包括集成弹簧座中心筒机构、四个层叠橡胶弹簧和四个弹簧定位端板，集成弹簧座中心筒机构包括中心筒、两个翼状的双面弹簧座、橡胶硫化套筒，所述中心筒和两个翼状的双面弹簧座通过铸造一体成型，两个双面弹簧座呈翼状镜像对称地设置于中心筒同一直径上的外侧壁两侧，双面弹簧座的弹簧座端面与中心筒轴向平行；每个双面弹簧座的前、后端面均与一一对应的一个层叠橡胶弹簧接触连接；每个层叠橡胶弹簧的另一端均与一个弹簧定位端板一一对应接触连接；橡胶硫化套筒通过过盈配合同轴压装于中心筒的内部。

所述双面弹簧座的中心设有前后贯通的双向共用弹簧芯轴定位孔，双向共用弹簧芯轴定位孔的轴线与中心筒的轴线异面垂直；弹簧定位端板包括一体成型的凸板和两个耳板，两个耳板对称分布在凸板的两侧，凸板从耳板端面向外突出形成凸台，凸板后端面在两个耳板后端面的基础上向内凹陷形成端板弹簧定位槽，端板弹簧定位槽的中心设有端板弹簧芯轴插孔；弹簧定位端板的两端分别设有一组端板定位螺孔；

层叠橡胶弹簧的前、后端面分别设有一个弹簧芯轴，其一个弹簧芯轴与对应的端板弹簧定位槽上的端板弹簧芯轴插孔同轴插接，另一个弹簧芯轴插入弹簧座中心梁的一个双向共用弹簧芯轴定位孔内；每个双面弹簧座的前、后端面均镜像对称地分别与一一对应的一个层叠橡胶弹簧抵触连接，且其两个相对的弹簧芯轴共同插入同一个双向共用弹簧芯轴定位孔内。

所述中心筒的外径侧壁上还镜像对称设有两个防脱限位止挡，其二者的连线平行于双向共用弹簧芯轴定位孔的轴向且通过中心筒的圆心；两个防脱限位止挡二者外端面的间距值小于横梁内档M的宽度值，但大于内档下端口上的防脱挡板的间距值。

所述位于同一个双面弹簧座两侧的两个层叠橡胶弹簧其两个弹簧定位端板的外端凸面在自然伸展状态下的初始距离值为D1，且D1的长度大于等于横梁内档M宽度的120％。

橡胶硫化套筒内壁为硫化套筒锥形孔，硫化套筒锥形孔的曲面形状与锥形销的曲面形状完全匹配。

本发明的有益效果是：该四悬臂式牵引中心装置，其采用四个层碟橡胶弹簧将牵引中心梁柔性连接到构架横梁中间，该结构取消了现有的牵引拉杆及构架横梁上焊接的牵引拉杆支座等传统结构，从而免除了相关结构部件的定期检修和探伤等繁琐的检修养护工序，从根本上杜绝了牵引拉杆及牵引拉杆支座容易产生疲劳裂纹影响行车安全等问题。该结构简化了牵引中心安装连接结构，减轻牵引中心整体重量的同时也降低了转向架整体重量，并在降低转向架制造成本的同时有效提高了轨道车辆的减振效果和走行性能。

此外本发明的轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置还具有结构简单实用，耐久性好，成本低廉，便于推广普及等优点。

附图说明

图1是现有牵引中心销A的立体结构示意图；

图2是图1的轴向剖面示意图；

图3是本发明轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置的立体结构示意图；

图4是图3的爆炸装配示意图；

图5是本发明对称安装的两个弹簧定位端板的立体结构示意图；

图6是本发明轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置的俯视图；

图7是本发明轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置的主视图；

图8是图7在立体视角下的A-A剖面示意图；

图9是本发明轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置的侧视图；

图10是图9的B-B剖面在立体视角下的爆炸装配示意图；

图11是现有构架上的横梁内档M的立体结构示意图；

图12是在现有的横梁内档M中的弹簧定位端板安装座T及其两个端板外突面定位槽E的结构示意图；

图13是在现有的横梁内档M中安装本发明轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置时的应用示意图。

具体实施方式

如图3至图10所示，本发明的轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置包括集成弹簧座中心筒机构1、四个层叠橡胶弹簧2和四个弹簧定位端板3，集成弹簧座中心筒机构1包括中心筒1-1、两个翼状的双面弹簧座1-2、橡胶硫化套筒1-3，中心筒1-1和两个翼状的双面弹簧座1-2通过铸造一体成型，两个双面弹簧座1-2呈翼状镜像对称地设置于中心筒1-1同一直径上的外侧壁两侧，双面弹簧座1-2的弹簧座端面与中心筒1-1轴向平行。每个双面弹簧座1-2的前、后端面均与一一对应的一个层叠橡胶弹簧2接触连接。每个层叠橡胶弹簧2的另一端均与一个弹簧定位端板3一一对应接触连接。橡胶硫化套筒1-3通过过盈配合同轴压装于中心筒1-1的内部。

双面弹簧座1-2的中心设有前后贯通的双向共用弹簧芯轴定位孔1-2-1，双向共用弹簧芯轴定位孔1-2-1的轴线与中心筒1-1的轴线异面垂直。弹簧定位端板3包括一体成型的凸板3-3和两个耳板3-2，两个耳板3-2对称分布在凸板3-3的两侧，凸板3-3从耳板3-2端面向外突出形成凸台，从而使弹簧定位端板3的侧视图近似于汉字的凸字形，凸板3-3后端面在两个耳板3-2后端面的基础上向内凹陷形成端板弹簧定位槽3-1，端板弹簧定位槽3-1的中心设有端板弹簧芯轴插孔3-1-1。弹簧定位端板3的两端分别设有一组端板定位螺孔3-2-1。

层叠橡胶弹簧2的前、后端面分别设有一个弹簧芯轴2-1，其一个弹簧芯轴2-1与对应的端板弹簧定位槽3-1上的端板弹簧芯轴插孔3-1-1同轴插接，另一个弹簧芯轴2-1插入弹簧座中心梁1的一个双向共用弹簧芯轴定位孔1-2-1内。每个双面弹簧座1-2的前、后端面均镜像对称地分别与一一对应的一个层叠橡胶弹簧2抵触连接，且其两个相对的弹簧芯轴2-1共同插入同一个双向共用弹簧芯轴定位孔1-2-1内。

中心筒1-1的外径侧壁上还镜像对称设有两个防脱限位止挡1-1-1，其二者的连线平行于双向共用弹簧芯轴定位孔1-2-1的轴向且通过中心筒1-1的圆心。两个防脱限位止挡1-1-1二者外端面的间距值小于横梁内档M的宽度值，但大于内档下端口上的防脱挡板S的间距值。

位于同一个双面弹簧座1-2两侧的两个层叠橡胶弹簧2其两个弹簧定位端板3的外端凸面在自然伸展状态下的初始距离值为D1，且D1的长度大于等于横梁内档M宽度的120％。

橡胶硫化套筒1-3内壁为硫化套筒锥形孔1-3-1，硫化套筒锥形孔1-3-1的曲面形状与锥形销4的曲面形状完全匹配。

具体应用本发明的四悬臂式牵引中心装置时，层叠橡胶弹簧2和橡胶硫化套筒1-3均选用溧阳市振大铁路设备有限公司等具备相关资质的厂家生产的委托定制产品。

如图11至图13所示，与本发明的四悬臂式牵引中心装置相匹配的某全新形式的构架横梁组成，其横梁组成的中部设有矩形的横梁内裆M，该横梁内裆M的两个相对内侧壁上分别径向对称地设有一个弹簧定位端板安装座T，每个弹簧定位端板安装座T上均设有两个与层叠橡胶弹簧2一一对应位置匹配且形状和深度与弹簧定位端板3对应匹配的端板外突面定位槽E。在横梁内裆M的内壁底部下端口上还对称地设有两个内档防脱挡板S。

向现有构架横梁内裆M内安装本发明的四悬臂式牵引中心装置N时，采用立式压力机将该四悬臂式牵引中心装置N整体压缩，使D1的数值小于横梁内裆M的固有宽度值，然后用4个特制双头螺纹拉杆辅助工装的两端分别与弹簧定位端板3的耳板螺纹孔3-2螺栓暂时连接，以保证牵引中心N整体压缩好的状态不变。

此后，将本发明的四悬臂式牵引中心装置N吊放到横梁内裆M内，使其每个凸板3-3均与其邻近的端板外突面定位槽E对正安装位置，即可从耳板螺纹孔3-2上拆除特制双头螺纹拉杆辅助工装，并重新释放层叠橡胶弹簧2的压缩形变。层叠橡胶弹簧2自身的弹力恢复力持续将双面弹簧座1-1前、后两端的弹簧定位端板3反向撑开，使得每个弹簧定位端板3的端板外突面3-3均在层叠橡胶弹簧2的弹力作用下顶在一个对应端板外突面定位槽E内，每个双面弹簧座1-1的前、后端面则均在弹力作用下被对应的两个层叠橡胶弹簧2夹紧，从而使集成弹簧座中心筒机构1再四个层叠橡胶弹簧2的共同夹紧力作用下弹性悬空并定位在横梁内裆M中，即可通过本发明的牵引中心装置及其层叠橡胶弹簧2将转向架的牵引力传递给车体。

Claims (5)

1.轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置，其特征在于：该牵引中心装置包括集成弹簧座中心筒机构(1)、四个层叠橡胶弹簧(2)和四个弹簧定位端板(3)，集成弹簧座中心筒机构(1)包括中心筒(1-1)、两个翼状的双面弹簧座(1-2)、橡胶硫化套筒(1-3)，所述中心筒(1-1)和两个翼状的双面弹簧座(1-2)通过铸造一体成型，两个双面弹簧座(1-2)呈翼状镜像对称地设置于中心筒(1-1)同一直径上的外侧壁两侧，双面弹簧座(1-2)的弹簧座端面与中心筒(1-1)轴向平行；每个双面弹簧座(1-2)的前、后端面均与一一对应的一个层叠橡胶弹簧(2)接触连接；每个层叠橡胶弹簧(2)的另一端均与一个弹簧定位端板(3)一一对应接触连接；橡胶硫化套筒(1-3)通过过盈配合同轴压装于中心筒(1-1)的内部。

2.如权利要求1所述的轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置，其特征在于：所述双面弹簧座(1-2)的中心设有前后贯通的双向共用弹簧芯轴定位孔(1-2-1)，双向共用弹簧芯轴定位孔(1-2-1)的轴线与中心筒(1-1)的轴线异面垂直；弹簧定位端板(3)包括一体成型的凸板(3-3)和两个耳板(3-2)，两个耳板(3-2)对称分布在凸板(3-3)的两侧，凸板(3-3)从耳板(3-2)端面向外突出形成凸台，凸板(3-3)后端面在两个耳板(3-2)后端面的基础上向内凹陷形成端板弹簧定位槽(3-1)，端板弹簧定位槽(3-1)的中心设有端板弹簧芯轴插孔(3-1-1)；弹簧定位端板(3)的两端分别设有一组端板定位螺孔(3-2-1)；

层叠橡胶弹簧(2)的前、后端面分别设有一个弹簧芯轴(2-1)，其一个弹簧芯轴(2-1)与对应的端板弹簧定位槽(3-1)上的端板弹簧芯轴插孔(3-1-1)同轴插接，另一个弹簧芯轴(2-1)插入弹簧座中心梁(1)的一个双向共用弹簧芯轴定位孔(1-2-1)内；每个双面弹簧座(1-2)的前、后端面均镜像对称地分别与一一对应的一个层叠橡胶弹簧(2)抵触连接，且其两个相对的弹簧芯轴(2-1)共同插入同一个双向共用弹簧芯轴定位孔(1-2-1)内。

3.如权利要求2所述的轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置，其特征在于：所述中心筒(1-1)的外径侧壁上还镜像对称设有两个防脱限位止挡(1-1-1)，其二者的连线平行于双向共用弹簧芯轴定位孔(1-2-1)的轴向且通过中心筒(1-1)的圆心；两个防脱限位止挡(1-1-1)二者外端面的间距值小于横梁内档M的宽度值，但大于内档下端口上的防脱挡板的间距值。

4.如权利要求3所述的轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置，其特征在于：所述位于同一个双面弹簧座(1-2)两侧的两个层叠橡胶弹簧(2)其两个弹簧定位端板(3)的外端凸面在自然伸展状态下的初始距离值为D1，且D1的长度大于等于横梁内档M宽度的120％。

5.如权利要求4所述的轨道车辆转向架四悬臂式牵引中心装置，其特征在于：橡胶硫化套筒(1-3)内壁为硫化套筒锥形孔(1-3-1)，硫化套筒锥形孔(1-3-1)的曲面形状与锥形销(4)的曲面形状完全匹配。

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