CN117864188A - 柔性构架及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柔性构架及具有其的车辆，该柔性构架包括沿横向延伸的心盘梁以及两个沿纵向延伸的侧梁，心盘梁的两端均设置有转轴，两个侧梁均设置有连接孔，两个转轴一一对应可转动地穿设在两个连接孔内，以实现心盘梁与侧梁的连接，心盘梁与侧梁之间设置有旋转止挡结构，以限制心盘梁相对侧梁的最大转动角度。通过本申请提供的技术方案，能够解决相关技术中的转向架无法同时满足整体刚性和曲线通过安全性的问题。

Description

柔性构架及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及铁路车辆技术领域，具体而言，涉及一种柔性构架及具有其的车辆。

背景技术

铁路货车转向架主要有三大件式转向架和整体式构架转向架两种结构型式。传统三大件式转向架的整体承载结构由心盘梁与两个侧梁通过枕弹簧等弹性体相连接组成承载构架，具有结构简单、性能可靠、成本低以及轮重均载性好等优点。整体构架式转向架的构架为刚性一体结构，具有无菱形变形、簧下质量轻以及运行速度高等优点。

三大件式转向架左右的侧梁通过枕弹簧变形引起扭转的情况下，虽然能很好的适应轨道不平顺，但由于左右侧梁是通过枕弹簧弹性连接，构架整体抵抗菱形变形能力差，车辆运行稳定性不高，不适合长时间高速行驶。同时，三大件转向架由于轮轴与侧梁间无弹簧悬挂系统，簧下质量大，进而导致轮轨间动作用力加大。整体构架式转向架的构架为刚性一体结构，具有无菱形变形、簧下质量轻以及运行速度高的优点，但由于其构架采用刚性结构，侧梁与心盘梁无法扭转，对线路不平顺的适应能力相对三大件式转向架差，导致曲线通过安全性变差。

因此，相关技术中的转向架存在无法同时满足整体刚性和曲线通过安全性的问题。

发明内容

本发明提供一种柔性构架及具有其的车辆，以解决相关技术中的转向架无法同时满足整体刚性和曲线通过安全性的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种柔性构架，柔性构架包括沿横向延伸的心盘梁以及两个沿纵向延伸的侧梁，心盘梁的两端均设置有转轴，两个侧梁均设置有连接孔，两个转轴一一对应可转动地穿设在两个连接孔内，以实现心盘梁与侧梁的连接，心盘梁与侧梁之间设置有旋转止挡结构，以限制心盘梁相对侧梁的最大转动角度。

进一步地，柔性构架还包括滑动轴承、轴承座以及轴承盖，滑动轴承设置在轴承座内并套设在转轴上，轴承座设置在连接孔内并与侧梁固定连接，轴承盖与转轴固定连接并盖设在滑动轴承的外侧。

进一步地，柔性构架还包括：第一推力轴承，夹设在轴承盖与轴承座之间，第一推力轴承的两侧分别与轴承盖的内侧面和轴承座的一个侧面相抵接；第二推力轴承，夹设在轴承座与心盘梁之间，第二推力轴承的两侧分别与轴承座的另一个侧面和心盘梁的端面相抵接。

进一步地，柔性构架还包括调整垫片，调整垫片位于轴承盖与第一推力轴承之间，调整垫片的两侧分别与轴承盖的内侧面和第一推力轴承的外侧面相抵接。

进一步地，旋转止挡结构设置在轴承座与心盘梁之间。

进一步地，旋转止挡结构包括：两个止挡凸台，沿纵向间隔设置在心盘梁的端面上，轴承座位于两个止挡凸台之间；两个止挡切面，对称设置在轴承座的外侧壁上，两个止挡凸台与两个止挡切面一一对应间隙配合。

进一步地，心盘梁相对侧梁的最大转动角度小于或等于1.5°。

进一步地，侧梁和心盘梁均为采用板材组焊而成的箱型结构；和/或，转轴与心盘梁为一体成型结构。

进一步地，侧梁设置有换瓦操作孔；心盘梁设置有制动装置安装孔；侧梁设置有用于安装车轮的导框，导框的内框体和外框体为一体成型结构；侧梁设置有能够与制动梁滑块摩擦配合的滑槽磨耗板。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，车辆包括上述提供的柔性构架。

应用本发明的技术方案，该柔性构架包括沿横向延伸的心盘梁以及两个沿纵向延伸的侧梁，心盘梁的两端均设置有转轴，两个侧梁均设置有连接孔，两个转轴一一对应可转动地穿设在两个连接孔内，以实现心盘梁与侧梁的连接，心盘梁与侧梁之间设置有旋转止挡结构，以限制心盘梁相对侧梁的最大转动角度。由于心盘梁通过两端的转轴与两个侧梁连接，使得心盘梁能够绕转轴的轴线相对侧梁转动，实现侧梁与心盘梁的相对扭转，能够提升对线路不平顺的适应性能，从而能够提升曲线通过安全性。并且，可以利用心盘梁与侧梁之间设置的旋转止挡结构限制心盘梁相对侧梁的最大转动角度，以避免心盘梁过渡旋转，进而能够提升稳定性。采用上述结构，使得转向架能够同时满足整体刚性和曲线通过安全性。

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发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例提供的柔性构架的结构示意图；

图2示出了图1中的心盘梁的结构示意图；

图3示出了图1中的侧梁的结构示意图；

图4示出了图1中的心盘梁的转轴处的结构示意图；

图5示出了根据本发明实施例提供的柔性构架的剖视图；

图6示出了图5中的滑动轴承的结构示意图；

图7示出了图5中的轴承座的结构示意图；

图8示出了图5中的第二推力轴承的结构示意图；

图9示出了图5中的第一推力轴承的结构示意图；

图10示出了根据本发明实施例提供的柔性构架的调整垫片的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、心盘梁；11、转轴；12、制动装置安装孔；

20、侧梁；21、连接孔；22、换瓦操作孔；23、导框；24、滑槽磨耗板；

30、旋转止挡结构；31、止挡凸台；32、止挡切面；

41、滑动轴承；42、轴承座；43、轴承盖；44、第一推力轴承；45、第二推力轴承；46、调整垫片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图10所示，本发明实施例提供了一种柔性构架，该柔性构架包括沿横向延伸的心盘梁10以及两个沿纵向延伸的侧梁20，心盘梁10的两端均设置有转轴11，两个侧梁20均设置有连接孔21，两个转轴11一一对应可转动地穿设在两个连接孔21内，以实现心盘梁10与侧梁20的连接，心盘梁10与侧梁20之间设置有旋转止挡结构30，以限制心盘梁10相对侧梁20的最大转动角度。

应用本实施例提供的柔性构架，由于心盘梁10通过两端的转轴11与两个侧梁20连接，使得心盘梁10能够绕转轴11的轴线相对侧梁20转动，实现侧梁20与心盘梁10的相对扭转，能够提升对线路不平顺的适应性能，从而能够提升曲线通过安全性。并且，可以利用心盘梁10与侧梁20之间设置的旋转止挡结构30限制心盘梁10相对侧梁20的最大转动角度，以避免心盘梁10过渡旋转，进而能够提升稳定性。采用上述结构，使得转向架能够同时满足整体刚性和曲线通过安全性。

如图5至图10所示，柔性构架还包括滑动轴承41、轴承座42以及轴承盖43，滑动轴承41设置在轴承座42内并套设在转轴11上，轴承座42设置在连接孔21内并与侧梁20固定连接，轴承盖43与转轴11固定连接并盖设在滑动轴承41的外侧。滑动轴承41能够减小转轴11与连接孔21之间的滑动阻力，使得心盘梁10相对侧梁20顺滑地滑动，以及时响应对线路不平顺的适应性变化。轴承盖43能够对滑动轴承41进行限位，避免滑动轴承41从转轴11上脱出。

其中，滑动轴承具有自润滑功能，在实现旋转功能的同时减少摩擦副的磨耗，提高转动机构的功能敏感性及可靠性。具体地，滑动轴承过盈压入轴承座。

在本实施例中，柔性构架还包括第一推力轴承44和第二推力轴承45。第一推力轴承44夹设在轴承盖43与轴承座42之间，第一推力轴承44的两侧分别与轴承盖43的内侧面和轴承座42的一个侧面相抵接。第二推力轴承45夹设在轴承座42与心盘梁10之间，第二推力轴承45的两侧分别与轴承座42的另一个侧面和心盘梁10的端面相抵接。通过设置第一推力轴承44和第二推力轴承45，能够实现组装后转轴11与侧梁20紧密配合，实际运用中侧梁20与心盘梁10仅实现点头运动。

需要说明的是，上述推力轴承的抵接可以是推力轴承与其他部件直接抵接接触，也可以是推力轴承通过间接件(例如调整垫片)与其他部件间接接触。

如图5和图10所示，柔性构架还包括调整垫片46，调整垫片46位于轴承盖43与第一推力轴承44之间，调整垫片46的两侧分别与轴承盖43的内侧面和第一推力轴承44的外侧面相抵接。利用调整垫片46能够对间隙进行填充，实现无间隙，实际运用中侧梁20与心盘梁10仅实现点头运动，提高构架均载性。

在本实施例中，旋转止挡结构30设置在轴承座42与心盘梁10之间，如此便于对旋转止挡结构30进行加工。

如图4和图7所示，旋转止挡结构30包括两个止挡凸台31和两个止挡切面32。两个止挡凸台31沿纵向间隔设置在心盘梁10的端面上，轴承座42位于两个止挡凸台31之间，两个止挡切面32对称设置在轴承座42的外侧壁上，两个止挡凸台31与两个止挡切面32一一对应间隙配合。上述间隙使得侧梁20与心盘梁10能够实现点头运动，并利用两个止挡凸台31和两个止挡切面32止挡配合，实现限制心盘梁10相对侧梁20的最大转动角度，保证运行安全性。

在本实施例中，止挡切面32为弧面，止挡凸台31和止挡切面32的接触更为平滑，提升转动时的稳定性。

在本实施例中，心盘梁10相对侧梁20的最大转动角度小于或等于1.5°，既能够使得侧梁20与心盘梁10能够实现点头运动，又能够限制心盘梁10相对侧梁20的最大转动角度以保证运行安全性。

其中，心盘梁10相对侧梁20的最大转动角度可以为0.5°、1°、1.5°以及小于或等于1.5°的其他任一值。

在本实施例中，侧梁20和心盘梁10均为采用板材组焊而成的箱型结构，如此使得柔性构架能够实现轻量化并保证结构强度。具体地，侧梁、心盘梁全部为钢板组焊而成的箱型结构。

其中，转轴11与心盘梁10为一体成型结构，具有便于加工以及成本低的优点。

如图3所示，侧梁20设置有换瓦操作孔22，便于后续更换刹车瓦。

其中，心盘梁10设置有制动装置安装孔12，利用制动装置安装孔12对制动装置进行安装。

具体的，侧梁20设置有用于安装车轮的导框23，导框23的内框体和外框体为一体成型结构，提供结构可靠性，如此能够保证结构强度。

在本实施例中，侧梁20设置有能够与制动梁滑块摩擦配合的滑槽磨耗板24，使得制动梁沿着滑槽方向移动，从而实现制动功能。具体地，滑槽磨耗板24采用铆接方式与侧梁连接，滑槽磨耗板24采用不锈钢滑槽磨耗板。

其中，本实施例中的柔性构架为转向架的主体构架。具体地，该构架式转向架可以兼顾车辆直线蛇行临界运行速度和车辆曲线通过性能的要求，提高转向架适应曲线通过能力和适应直线蛇行临界速度。

本发明又一实施例提供了一种车辆，该车辆包括上述提供的柔性构架。因此，该车辆同样能够使得心盘梁10通过两端的转轴11与两个侧梁20连接，实现心盘梁10能够绕转轴11的轴线相对侧梁20转动，实现侧梁20与心盘梁10的相对扭转，能够提升对线路不平顺的适应性能，从而能够提升曲线通过安全性。并且，可以利用心盘梁10与侧梁20之间设置的旋转止挡结构30限制心盘梁10相对侧梁20的最大转动角度，以避免心盘梁10过渡旋转，进而能够提升稳定性。采用上述结构，使得转向架能够同时满足整体刚性和曲线通过安全性，进而提升车辆的运行安全性和结构强度。

其中，该车辆包括铁路货车。

通过本实施例提供的装置，将技术与结构创新，实现构架的两个侧梁可相对心盘梁仅在扭转方向相对运动，提高构架均载性，同时不降低构架整体抗菱形变形能力，有效保留构架式转向架抗菱形变形能力强、簧下质量轻以及运行速度高等技术优势。

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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性构架，其特征在于，所述柔性构架包括沿横向延伸的心盘梁(10)以及两个沿纵向延伸的侧梁(20)，所述心盘梁(10)的两端均设置有转轴(11)，两个所述侧梁(20)均设置有连接孔(21)，两个所述转轴(11)一一对应可转动地穿设在两个所述连接孔(21)内，以实现所述心盘梁(10)与所述侧梁(20)的连接，所述心盘梁(10)与所述侧梁(20)之间设置有旋转止挡结构(30)，以限制所述心盘梁(10)相对所述侧梁(20)的最大转动角度。

2.根据权利要求1所述的柔性构架，其特征在于，所述柔性构架还包括滑动轴承(41)、轴承座(42)以及轴承盖(43)，所述滑动轴承(41)设置在所述轴承座(42)内并套设在所述转轴(11)上，所述轴承座(42)设置在所述连接孔(21)内并与所述侧梁(20)固定连接，所述轴承盖(43)与所述转轴(11)固定连接并盖设在所述滑动轴承(41)的外侧。

3.根据权利要求2所述的柔性构架，其特征在于，所述柔性构架还包括：

第一推力轴承(44)，夹设在所述轴承盖(43)与所述轴承座(42)之间，所述第一推力轴承(44)的两侧分别与所述轴承盖(43)的内侧面和所述轴承座(42)的一个侧面相抵接；

第二推力轴承(45)，夹设在所述轴承座(42)与所述心盘梁(10)之间，所述第二推力轴承(45)的两侧分别与所述轴承座(42)的另一个侧面和所述心盘梁(10)的端面相抵接。

4.根据权利要求3所述的柔性构架，其特征在于，所述柔性构架还包括调整垫片(46)，所述调整垫片(46)位于所述轴承盖(43)与所述第一推力轴承(44)之间，所述调整垫片(46)的两侧分别与所述轴承盖(43)的内侧面和所述第一推力轴承(44)的外侧面相抵接。

5.根据权利要求2所述的柔性构架，其特征在于，所述旋转止挡结构(30)设置在所述轴承座(42)与所述心盘梁(10)之间。

6.根据权利要求5所述的柔性构架，其特征在于，所述旋转止挡结构(30)包括：

两个止挡凸台(31)，沿纵向间隔设置在所述心盘梁(10)的端面上，所述轴承座(42)位于两个所述止挡凸台(31)之间；

两个止挡切面(32)，对称设置在所述轴承座(42)的外侧壁上，两个所述止挡凸台(31)与两个所述止挡切面(32)一一对应间隙配合。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的柔性构架，其特征在于，所述心盘梁(10)相对所述侧梁(20)的最大转动角度小于或等于1.5°。

8.根据权利要求2至6中任一项所述的柔性构架，其特征在于，

所述侧梁(20)和所述心盘梁(10)均为采用板材组焊而成的箱型结构；和/或，

所述转轴(11)与所述心盘梁(10)为一体成型结构。

9.根据权利要求2至6中任一项所述的柔性构架，其特征在于，

所述侧梁(20)设置有换瓦操作孔(22)；

所述心盘梁(10)设置有制动装置安装孔(12)；

所述侧梁(20)设置有用于安装车轮的导框(23)，所述导框(23)的内框体和外框体为一体成型结构；

所述侧梁(20)设置有能够与制动梁滑块摩擦配合的滑槽磨耗板(24)。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1至9中任一项所述的柔性构架。