CN114670884B - 一种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侧梁和设于所述侧梁的径向机构，所述侧梁呈箱型结构，包括以组焊方式相连接的上盖板、下盖板、内侧板和外侧板，其特征在于，所述侧梁的下盖板的中部向两侧拓展延伸，形成翼状结构，所述翼状结构的下表面在围绕其几何中心的四角处焊接有安装块，所述径向机构设有位于其上方的安装板，所述安装板与所述安装块局部嵌套配合，所述安装板、安装块、翼状结构设有上下贯通的安装孔并通过螺栓紧固连接。该径向转向架的各组成部件布局合理、易于组装、结构可靠、性能稳定，可有效解决径向机构与其他部件相干涉等问题。
Description
技术领域
本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其是动车组、高铁等轨道车辆的径向转向架。本发明还涉及设有所述径向转向架的轨道车辆。
背景技术
轨道车辆的应用极大地方便了人们的出行，但由于其线路受到地理条件和交通布局的制约，存在曲线多、曲线半径小的情况，传统转向架在过曲线时，钢轨和轮缘磨耗加剧，限制列车曲线通过速度，增加机车动力消耗，线路和机车车辆的维修量增加，影响行车安全，难以满足减小车辆运行噪声和降低轮轨磨耗的要求。
如果采用径向转向架可兼顾轨道车辆的直线高速稳定性和小半径曲线低磨耗通过能力，这对提升轨道车辆的运行品质和改善运行环境有着实际的工程应用价值。
在一种典型的径向转向架中，其径向机构通常安装在转向架的侧面，由于转向架的侧面同时还安装有抗侧滚扭杆、抗蛇行减振器以及自动高度调整装置等其他组成部件，导致安装空间过于局促，增加了结构设计和布局的难度，若结构设计不合理，容易出现径向机构与其他部件相干涉的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种径向转向架。该径向转向架的各组成部件布局合理、易于组装、结构可靠、性能稳定，可有效解决径向机构与其他部件相干涉等问题。
本发明的另一目的在于提供一种设有所述径向转向架的轨道车辆。
为实现上述目的，本发明提供一种径向转向架，包括侧梁和设于所述侧梁的径向机构，所述侧梁呈箱型结构，包括以组焊方式相连接的上盖板、下盖板、内侧板和外侧板，所述侧梁的下盖板的中部向两侧拓展延伸，形成翼状结构，所述翼状结构的下表面在围绕其几何中心的四角处焊接有安装块，所述径向机构设有位于其上方的安装板，所述安装板与所述安装块局部嵌套配合，所述安装板、安装块、翼状结构设有上下贯通的安装孔并通过螺栓紧固连接。
可选地，所述翼状结构的宽度大于所述侧梁下盖板主体部分的宽度，并且与所述侧梁下盖板主体部分通过斜边进行过渡。
可选地，所述安装板的上表面在四角处设有与所述安装块形状相仿的内凹部位，并通过所述内凹部位与所述安装块局部嵌套配合。
可选地，在所述侧梁的长度方向上，所述安装块相对的一侧设有防剪切凸台；在高度方向上，所述防剪切凸台位于所述安装板与翼状结构之间。
可选地，所述防剪切凸台的延伸方向垂直于所述侧梁的长度方向。
可选地，所述内凹部位的深度小于所述防剪切凸台所形成的台阶深度，所述安装板的上表面与所述防剪切凸台的台阶面之间留有间隙。
可选地，所述安装块在水平面上的投影大体呈切去两个锐角的直角三角形，其斜边与所述翼状结构的斜边相平行，所述防剪切凸台位于所述安装块在所述侧梁长度方向相对的直角边。
可选地，所述安装板的内凹部位的第一直角壁与所述安装块具有防剪切凸台的第一直角边缘接触配合，所述安装板的内凹部位的第二直角壁与所述安装块的第二直角边缘之间留有间隙。
可选地，所述翼状结构的上表面与所述内侧板和外侧板之间设有加强筋。
为实现上述另一目的，本发明提供一种轨道车辆，包括转向架和设于所述转向架的车体，所述转向架为上述任一项所述的径向转向架。
本发明所提供的径向转向架，在不用改动原有构架安装接口且侧梁不断开下盖板的基础上，将构架侧梁下盖板中部向两侧拓展，形成翼状结构，并在翼状结构的下表面焊接安装块，实现了径向机构的构架侧梁下部安装，避开构架侧面空间，不与抗侧滚扭杆、抗蛇行减振器及自动高度调整装置干涉，从而能够实现减小车辆运行噪声和降低轮轨磨耗的目的，而且，这样的布局形式可以充分利用测梁下方的空间来布置径向机构，结构合理、易于组装。此外，由于构架侧梁下盖板为一体式结构，可避免在拉应力区出现焊缝，从而有助于提升结构可靠性，保证产品质量稳定。
在一种优选方案中，在侧梁的长度方向上，安装块相对的一侧设有防剪切凸台。通过设置防剪切凸台，可以避免安装螺栓在径向机构纵向工作载荷下发生剪切，保证各螺栓连接点位连接可靠，不易出现断裂、松动、变形等问题。
本发明所提供的轨道车辆设有所述径向转向架，由于所述径向转向架具有上述技术效果，则设有该径向转向架的轨道车辆也应具有相应的技术效果。
附图说明
图1为本发明实施例公开的一种径向转向架的结构示意图；
图2为图1所示径向转向架的俯视图；
图3为图1所示径向转向架的仰视图；
图4为安装板的结构示意图；
图5为图4所示安装板与图3所示安装块局部嵌套的结构示意图；
图6为径向机构通过安装板和螺栓图1所示的安装块和翼状结构紧固连接的示意图；
图7为图6的仰视图；
图8为图6的局部放大图。
图中：
1.侧梁2.径向机构11.上盖板12.下盖板120.翼状结构121.斜边13.外侧板14.端板15.气囊安装座3.安装块31.斜边32.防剪切凸台4.加强筋5.安装板51.内凹部位6.螺栓7.安装孔
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，说明书文字有对方向定义的部分，优先采用文字定义的方向，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
如图1、图2、图3所示，在一种具体实施例中，本发明所提供的径向转向架主要由侧梁1和设于侧梁1的径向机构2等组成。由于本发明的改进之处主要在于侧梁1与径向机构2的连接结构，因此图中省略了转向架的横梁等其他结构，这样的省略并不会影响本领域技术人员准确地理解本发明要求保护的技术方案。
径向机构2可以使径向转向架在通过曲线时，轮对呈径向位置，也就是转向架在过曲线时车轴与曲线的半径重合，车轴的延长线过曲线的圆心，能够保证车轮与钢轨紧密接触，可改善轮缘与外轨内侧的磨耗，并可提髙轮轨的粘着系数，使牵引力不会降低。
侧梁1整体上呈中间部分向下凹陷的弓字形，主要由上盖板11、下盖板12、内侧板(由于遮挡未示出)和外侧板13以组焊的方式焊接为箱型结构，内部具有中空的内腔，除此之外，侧梁1上还具有端板14、气囊安装座15等其他结构，在侧梁1不断开下盖板12的情况下，侧梁1的下盖板12的中部向两侧拓展延伸，形成翼状结构120，此翼状结构120的下表面在围绕其几何中心的四角处焊接有安装块3。
翼状结构120的上表面与内侧板和外侧板13之间设有多道加强筋4，以提高结构强度，翼状结构120的宽度大于侧梁下盖板12主体部分的宽度，并且与侧梁下盖板12主体部分通过斜边121进行过渡，且斜边121的两端均倒圆角，以避免应力集中。
安装块3在水平面上的投影大体呈切去两个锐角的直角三角形，且棱角处均倒圆角，其斜边31与翼状结构的斜边121相平行，在侧梁1的长度方向上，安装块3相对的一侧设有防剪切凸台32，防剪切凸台32的延伸方向垂直于侧梁1的长度方向，即防剪切凸台32位于安装块3在侧梁1长度方向相对的直角边缘一侧。
如图4、图5所示，径向机构2的安装板5大体呈切去四角的正方形，其上表面在四角处设有与安装块3形状相仿的内凹部位51，也就是说，安装板5的四个内凹部位51的投影也呈切去两个锐角的直角三角形，由于两者形状相仿，因此，内凹部位51可以与安装块3能够以局部嵌套的方式相配合。
安装板5的内凹部位51的第一直角壁用于与安装块3具有防剪切凸台32的第一直角边缘接触配合，安装板5的内凹部位51的第二直角壁与安装块3的第二直角边缘之间则留有适当的间隙余量L1。
通过设置防剪切凸台32，可以避免安装螺栓6在径向机构纵向工作载荷下发生剪切，保证各螺栓连接点位连接可靠，不易出现断裂、松动、变形等问题。
如图6、图7、图8所示，安装板5位于径向机构2的上方，安装板5的内凹部位51与安装块3局部嵌套配合，在安装板5、安装块3、翼状结构120上分别加工有上下贯通的安装孔7，通过螺栓6可以将安装板5紧固在翼状结构120的下方，从而将径向机构2安装在测梁1的下方区域。
安装后，在高度方向上，防剪切凸台32位于安装板5与翼状结构120之间，内凹部位51的深度可以小于防剪切凸台32所形成的台阶深度，这样，安装板5的上表面便可以与防剪切凸台32的台阶面之间留有适当的间隙余量L2。
上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，将翼状结构120设计成半圆形，或者，将安装块3设计成梯形或其他形状，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。
本发明实现了径向机构2的构架侧梁1下部安装，从而使径向机构2避开构架侧面空间，不与抗侧滚扭杆、抗蛇行减振器及自动高度调整装置干涉，还可以避开焊缝和中部拉应力较大的区域(见图2、图3中用虚线示出的椭圆形区域)，提升结构可靠性，构架侧梁下盖板12为一体式结构，避免在拉应力区出现焊缝，提升结构可靠性，既实现轻量化，又满足强度要求，兼顾轨道车辆的直线高速稳定性和小半径曲线低磨耗通过能力。
除了上述径向转向架，本发明还提供一种轨道车辆，包括转向架和设于转向架的车体，其中，转向架为上文所描述的径向转向架，有关径向转向架的其余结构，请参考现有技术，本文不再赘述。
以上对本发明所提供的径向转向架和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 (10)
1.一种径向转向架，包括侧梁和设于所述侧梁的径向机构，所述侧梁呈箱型结构，包括以组焊方式相连接的上盖板、下盖板、内侧板和外侧板，其特征在于，所述侧梁的下盖板的中部向两侧拓展延伸，形成翼状结构，所述翼状结构的下表面在围绕其几何中心的四角处焊接有安装块，所述径向机构设有位于其上方的安装板，所述安装板与所述安装块局部嵌套配合，所述安装板、安装块、翼状结构设有上下贯通的安装孔并通过螺栓紧固连接。
2.根据权利要求1所述的径向转向架，其特征在于，所述翼状结构的宽度大于所述侧梁下盖板主体部分的宽度，并且与所述侧梁下盖板主体部分通过斜边进行过渡。
3.根据权利要求2所述的径向转向架，其特征在于，所述安装板的上表面在四角处设有与所述安装块形状相仿的内凹部位，并通过所述内凹部位与所述安装块局部嵌套配合。
4.根据权利要求3所述的径向转向架，其特征在于，在所述侧梁的长度方向上，所述安装块相对的一侧设有防剪切凸台；在高度方向上，所述防剪切凸台位于所述安装板与翼状结构之间。
5.根据权利要求4所述的径向转向架，其特征在于，所述防剪切凸台的延伸方向垂直于所述侧梁的长度方向。
6.根据权利要求5所述的径向转向架，其特征在于，所述内凹部位的深度小于所述防剪切凸台所形成的台阶深度，所述安装板的上表面与所述防剪切凸台的台阶面之间留有间隙。
7.根据权利要求6所述的径向转向架，其特征在于，所述安装块在水平面上的投影大体呈切去两个锐角的直角三角形，其斜边与所述翼状结构的斜边相平行，所述防剪切凸台位于所述安装块在所述侧梁长度方向相对的直角边。
8.根据权利要求7所述的径向转向架，其特征在于，所述安装板的内凹部位的第一直角壁与所述安装块具有防剪切凸台的第一直角边缘接触配合，所述安装板的内凹部位的第二直角壁与所述安装块的第二直角边缘之间留有间隙。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的径向转向架，其特征在于，所述翼状结构的上表面与所述内侧板和外侧板之间设有加强筋。
10.一种轨道车辆，包括转向架和设于所述转向架的车体，其特征在于，所述转向架为上述权利要求1至9中任一项所述的径向转向架。
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