CN200992209Y - 铁路货车变轨距转向架及与其配套的地面变轨距轨道装置 - Google Patents

Abstract

一种铁路货车变轨距转向架及与其配套的地面变轨距轨道装置。车轴上装配有可以改变车轮与车轴相对位置的变轨距机构，正常运行时，锁紧套筒在锁紧弹簧的作用下，将锁紧销锁死在车轮的一条环形沟槽内。当车辆运行到不同轨距铁路的交界处时，缓解盘在地面变轨距轨道装置的限定轨作用下，克服锁紧弹簧的作用使锁紧套筒向车轮方向移动，打开锁紧销，此时外轨的轨距开始变化，带动车轮向一侧移动。当货车轮距适应新的轨距后，外轨的轨距不再变化。而此时限定轨开始松开缓解盘。缓解盘在锁紧弹簧的作用下，带动锁紧套筒恢复正常位置，同时将锁紧销锁死在车轮的另一条环形沟槽内，将车轮位置固定。以满足同一转向架可以在不同轨距铁路线上运行的要求。

Description

铁路货车变轨距转向架及与其配套的地面变轨距轨道装置

技术领域

本实用新型涉及铁路货车的行走装置，尤其与变轨距转向架及与其配套的地面变轨距轨道装置有关。

背景技术

长期以来，世界各国的铁路一直保持着多种轨距的现状。这些不同轨距的线路严重阻碍了跨国间及跨地区间的铁路运输及经贸活动的发展。为了进一步发挥铁路运输的优势，促进世界经济的快速发展，解决不同轨距之间的国际铁路联运已势在必行。目前，世界上主要采取货物换装或人员换乘、更换走行部等措施来解决不同轨距之间的国际联运问题，但这些措施都存在效率低，成本高等缺点。

中国是世界上为数不多的具有多种轨距铁路的国家，随着中国加入世界贸易组织，同周边国家的贸易将不断增长，不同轨距的铁道线路严重影响了铁路的运输能力。

国外现有的变轨距转向架，采用独立旋转车轮可以达到变轨距的目的，其具有较好的抗蛇形稳定性和平稳性，但其直线对中性能较差，且在曲线通过时缺乏自导向功能。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种铁路货车变轨距转向架，该转向架车轴上装配有变轨距机构，本实用新型还提供用于与所述变轨距转向架配套使用的地面变轨距轨道装置。

总体上讲，变轨距转向架的结构特点与常规转向架相似。常规转向架所具有的轮对轴箱装置、弹簧减振装置、基础制动装置及转向架构架等诸部件，本实用新型的变轨距转向架也同样具有。为了达到变轨距的目的，所述轮对的每个车轮的内侧轮毂上都至少有两条环行沟槽，靠近车轮辐板的沟槽为第一沟槽，远离车轮辐板的沟槽为第二沟槽，在所述轮对的每一车轮内侧都安装有变轨距机构，所述变轨距机构包括锁紧销、锁紧套筒、锁紧弹簧、滑动衬套、缓解盘、支撑衬套、固定套。

所述滑动衬套设于车轮轮毂与车轴之间，车轮能够在车轴上轴向滑动；

所述固定套套装在车轴上且位于车轮轮毂内侧的滑动衬套的端部，所述固定套还包括凸爪，凸爪插入到车轮轮毂的缺口内，用以固定车轮的径向位置；所述固定套在轮轴上的相对位置始终保持不变。

所述支撑衬套环绕车轮轮毂与固定套的连接部位，所述支撑衬套靠近固定套的一端与固定套相连，所述支撑衬套靠近车轮一端套在车轮轮毂上，所述支撑衬套上与轮毂上沟槽对应处的圆周上均匀分布多个通孔，所述支撑衬套沿车轴的径向在外周设有弹簧座；所述支撑衬套在车轴上的相对位置始终保持不变。

所述缓解盘为套在所述支撑衬套上的圆环状结构，可沿支撑衬套的轴向滑动；

所述锁紧弹簧环绕所述支撑衬套的外壁，其一端抵顶在所述弹簧座上，另一端抵顶在所述缓解盘上；

锁紧销，所述锁紧销至少为一个，活动设置在所述通孔中，所述锁紧销具有能够从所述环行沟槽中滑出和滑入的底面结构；

锁紧套筒，所述锁紧套筒的一端与所述缓解盘固定连接，另一端套在支撑衬套上，环绕所述锁紧弹簧和至少一个所述沟槽，所述锁紧套筒与所述锁紧销的接触面能相互配合滑动。所述缓解盘和所述锁紧套筒的在支撑衬套上的运动是同步的，所述缓解盘和所述锁紧套筒的接触部位是固定的，其间不会有缝隙。在正常运行时适合于将锁紧销锁紧，货车在通过地面变轨距机构时，有足够的间隙使锁紧销打开。

本实用新型的变轨距转向架，所述锁紧销与沟槽配合部的形状可为楔形或球形。

本实用新型的变轨距转向架，所述转向架可以采用三大件形式或者焊接构架形式。

本实用新型的变轨距转向架，所述固定套与所述支撑衬套可通过法兰盘结构固定连接在一起。

本实用新型的变轨距转向架，所述弹簧座上与所述锁紧套筒上具有使锁紧套筒与支撑衬套之间能够相对滑动但不能相对转动的键连接。

与本实用新型的转向架相配套的地面变轨距轨道装置，包括两条间距逐渐变化的外轨，其两端分别与不同轨距的铁路相连，以及两条与所述缓解盘互相配合的限定轨。

与本实用新型的变轨距转向架相配套的地面变轨距轨道装置，安装在不同轨距的两段直线铁轨之间，所述变轨距装置相对于铁轨中心线对称布置。所述地面变轨距装置一端连接宽轨，一端连接窄轨。

各所述外轨包括宽外轨段、窄外轨段和过渡外轨段，宽外轨段一端连接于宽轨，宽外轨段的另一端连接于过渡外轨段，宽外轨段的轨距等于宽轨，窄外轨段一端连接于过渡外轨段，另一端连接于窄轨，窄外轨段的轨距等于窄轨的轨距，所述每段外轨均为直线，外轨表面有与车轮轮缘相吻合的凹槽结构；

两条限定轨，各所述限定轨位于所述两条外轨的相对内侧，所述限定轨也是分三段连续的结构，包括窄轨驶入端、宽轨驶入端和中间平行段，中间平行段的轨距与安装在同一车轴上的两个所述缓解盘在解锁状态时的间距相适应，其高度介于缓解盘下缘高度与支撑衬套下缘高度之间，窄轨驶入端和宽轨驶入端的轨距向两端逐渐小于中间平行段的限定轨轨距。宽外轨段与过渡外轨段的两个连接点与宽轨驶入端与中间平行段的两个连接点，都在同一垂直于中间平行段的直线上，窄外轨段与过渡外轨段的两个连接点与窄轨驶入端与中间平行段的两个连接点，也都在另一条垂直于中间平行段的直线上。

所述地面变轨距轨道装置，所述外轨可为槽轨。

所述地面变轨距轨道装置，各所述外轨两端具有轮缘导入部，所述轮缘导入部中的凹槽宽度在货车驶入方向逐渐由宽渐窄，所述轮缘导入部中的凹槽宽度在货车驶出方向逐渐由窄渐宽。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于，根据本实用新型的铁路货车变轨距转向架，通过在车轴上装配可以改变车轮与车轴相对位置的变轨距机构，当车辆运行到不同轨距铁路的交界处时，以较低的速度(10km/h左右)通过与变轨距转向架相配套的地面变轨距轨道装置，变轨距机构可以自动改变轮对两车轮之间的距离，使之与新的铁路轨距相适应。

正常运行时，所述锁紧套筒在锁紧弹簧的作用下，将锁紧销锁死在车轮的一条环形沟槽内，同时固定套上的凸爪插入到车轮轮毂的缺口内，从而使车轮的位置固定。当货车进入地面变轨距轨道装置时，缓解盘逐渐与轨距由窄变宽的驶入端限定轨接触，左右车轮均沿外轨运行。缓解盘在地面变轨距轨道装置的限定轨作用下，克服锁紧弹簧的作用使锁紧套筒向车轮方向移动，打开锁紧销。此时，两外轨的轨距开始变化，带动车轮向一侧移动，此时锁紧销仍在所述通孔中，锁紧销与沟槽接触部离开原来所在的环行沟槽而在车轮轮毂上滑向另一环形沟槽。当货车轮距适应新的轨距后，外轨的轨距不再变化。而此时限定轨开始松开缓解盘。缓解盘在锁紧弹簧的作用下，带动锁紧套筒恢复正常位置，同时将锁紧销锁死在车轮的另一条环形沟槽内，将车轮位置固定。这样，货车就可以继续在新轨距的铁路线上运行。整列货车完成轨距的转变只需几分钟，提高了铁路货运的效率。

附图说明

图1是本实用新型提出的一种铁路货车变轨距转向架的示意图；

图2是本实用新型提出的一种铁路货车变轨距转向架的变轨距机构示意图；

图3是本实用新型提出的与转向架变轨距机构配合的地面变轨距轨道装置俯视示意图；

图4是本实用新型提出的与转向架变轨距机构配合的地面变轨距轨道装置A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及其最佳实施例对本实用新型提出的变轨距机构的具体结构做进一步的描述。

如图1所示，本实用新型的变轨距转向架包括轮对11、轴箱装置12、弹簧减振装置13、基础制动装置14及转向架构架15等诸部件。本实用新型的变轨距转向架可以采用三大件形式或者焊接构架形式。

如图2所示，轮对11的每个车轮16的内侧轮毂17上都有两条环行沟槽18，靠近车轮辐板的沟槽为第一沟槽，远离车轮辐板的沟槽为第二沟槽，环形沟槽的表面为光滑曲面，有比较高的光洁度。在轮对11的每一车轮16内侧都安装有变轨距机构10，所述变轨距机构10包括锁紧销1、锁紧套筒2、锁紧弹簧3、滑动衬套4、缓解盘5、支撑衬套6、固定套7。

滑动衬套4设于轮毂17与车轴19之间，车轮16能够在车轴19上轴向滑动；

固定套7为圆筒状结构，套装在车轴19上轮毂17的内侧，固定套7的凸爪(点划线部分)插入到轮毂17的缺口内，用以固定车轮1 6的径向位置，固定套7的径向设有凸起的法兰盘结构8；

支撑衬套6为圆筒状结构，环绕轮毂17与固定套7的连接部位，支撑衬套6靠近固定套7的一端固定在凸起的法兰盘结构8上，支撑衬套6对应于沟槽处的圆周上均匀分布多个用于穿过锁紧销1的通孔。支撑衬套6沿径向设有环形凸起状的弹簧座9；

穿过通孔的锁紧销1与沟槽的配合面为光滑面，可为楔形或球形，在锁紧销1非锁紧状态下，当车轮轮毂17轴向滑动时，锁紧销1能够从环形沟槽18中滑入和滑出。锁紧销的数量可以为大于1的整数。

缓解盘5为圆盘状结构，套在支撑衬套6上靠近法兰盘结构8的位置，可以在支撑衬套6上轴向滑动；

锁紧弹簧3一端抵顶在弹簧座9上，另一端抵顶在缓解盘5上，环绕支撑衬套6的外壁。

锁紧套筒2为圆筒状结构，沿其轴向的截面面积较大的一端与缓解盘5相连接，沿其轴向的截面较小的一端套在支撑衬套6上，以将锁紧弹簧3和至少一个沟槽18包裹起来，以所述弹簧座9为分界形成两个容置空间，第一容置空间用于容置锁紧弹簧，第二容置空间用于容置打开的锁紧销1，锁紧套筒2与锁紧销1的接触面能相互配合滑动，相互配合滑动处的锁紧套筒2内表面可为圆锥面，锁紧销1的顶部可以是斜面、球面或圆柱面。上述结构的配合，在正常运行时适合于将锁紧销1锁紧，货车在通过地面变轨距轨道装置时，有足够的间隙使锁紧销1打开。

弹簧座9上与锁紧套筒2上具有使锁紧套筒2与支撑衬套6之间能够相对滑动但不能相对转动的键连接。

如图3所示，与本实用新型的转向架相配套的地面变轨距轨道装置，包括两条间距逐渐变化的外轨21，其两端分别与不同轨距的铁轨相连，以及两条与缓解盘5互相配合的限定轨26。

地面变轨距轨道装置安装在不同轨距的两段直线铁轨之间，相对于铁轨中心线对称地布置。

外轨21分成三段，分别为窄外轨段21a、过渡外轨段21b和宽外轨段21c，所述三段外轨21连续地连接在不同轨距的铁轨之间，两条外轨21不交叉，窄外轨段21a一端连接于窄轨，另一端连接于过渡外轨段21b，窄外轨段21a的轨距等于窄轨，宽外轨段21c一端连接于过渡外轨段21b，另一端连接于宽轨，宽外轨段21c的轨距等于宽轨的轨距，外轨21的每一段均为直线，外轨21表面有与车轮轮缘25相吻合的凹槽27。

外轨21优选为槽轨。也可以使用两根并列钢轨，两根并列钢轨的上表面之间留出合适的间隙与车轮轮缘吻合。

各外轨21两端具有轮缘导入部22，所述轮缘导入部22在货车驶入方向凹槽27宽度逐渐由宽渐窄，确保货车驶入时货车轮缘25与外轨21凹槽27很好的吻合，轮缘导入部22在货车驶出方向所述凹槽宽度逐渐由窄渐宽，确保货车驶出外轨21时货车能够准确的接触铁轨。

限定轨26也是分三段连续的结构，限定轨26位于两条外轨21的相对内侧，包括窄轨驶入端26a、宽轨驶入端26c和中间平行段26b，中间平行段26b的轨距与安装在同一车轴19的两缓解盘5在解锁状态时的间距相适应，其高度介于缓解盘5下缘高度与支撑衬套6下缘高度之间。窄轨驶入端26a和宽轨驶入端26c的轨距向两端逐渐小于中间平行段的限定轨轨距。

宽外轨段21c与过渡外轨段21b的两个连接点以及宽轨驶入端26c与中间平行段26b的两个连接点，都在同一垂直于中间平行段26b的直线上，窄外轨段21a与过渡外轨段21b的两个连接点以及窄轨驶入端26a与中间平行段26b的两个连接点，也都在另一条垂直于中间平行段的直线上。

如图1、图2和图3所示，货车在窄轨正常运行时，所述锁紧套筒2在锁紧弹簧3的作用下，将锁紧销1锁死在轮毂17的第一沟槽18内。货车在宽轨正常运行时，所述锁紧套筒2在锁紧弹簧3的作用下，将锁紧销1锁死在轮毂17的第二沟槽18内。

以下将描述货车轮距变宽的变轨距转向架的工作过程。

货车进入地面变轨距轨道装置时，左右车轮16均沿外轨21运行，轮缘25与外轨21上表面吻合。缓解盘5的轴向内侧的表面与两限定轨26相对外侧表面接触，使缓解盘5在地面变轨距轨道装置10的窄轨驶入端26a作用下，克服锁紧弹簧3的作用使锁紧套筒2向车轮16方向移动，打开锁紧销1。此时，货车进入过渡外轨段21b运行，两外轨21的轨距开始变化，带动车轮16在车轴19上轴向滑动。当货车驶出过渡段外轨21b时，外轨21的轨距不再变化。而此时宽轨驶入端26c的轨距由宽逐渐变窄，开始松开缓解盘5。缓解盘5在锁紧弹簧3的作用下，带动锁紧套筒2恢复正常位置，同时将锁紧销1锁死在车轮的第二沟槽18内，将车轮16位置固定。这样，货车就可以继续在新轨距的铁路线上运行。

货车的轮距变窄的变轨距转向架的工作过程的车轮的滑动方向相反。整列车完成轨距的转变只需几分钟，提高了铁路货运的效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，所述实施例并非用以限制本实用新型的专利保护范围，因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1、一种铁路货车变轨距转向架，包括轮对、轴箱装置、弹簧减振装置、基础制动装置及转向架构架，其特征在于：在转向架车轴上每一车轮内侧装有变轨距机构，所述车轮的内侧轮毂上设有至少第一沟槽和第二沟槽，第一沟槽为靠近车轮辐板的沟槽，第二沟槽为远离车轮辐板的沟槽，所述变轨距机构包括：

滑动衬套，所述滑动衬套设于车轮与车轴之间；

固定套，其套装在车轴上且位于车轮轮毂的内侧的滑动衬套的端部，所述固定套还包括凸爪，凸爪插入到车轮轮毂的缺口内，用以防止车轮相对于车轴的转动；

支撑衬套，其环绕车轮轮毂与固定套的连接部位，所述支撑衬套靠近固定套的一端与固定套相连，所述支撑衬套靠近车轮一端套在车轮轮毂上，所述支撑衬套上与轮毂上沟槽对应处的圆周上均匀分布多个通孔，所述支撑衬套外周沿车轴的径向设有弹簧座；

缓解盘，所述缓解盘为套在所述支撑衬套上的圆环状结构，可沿支撑衬套的轴向滑动；

锁紧弹簧，所述锁紧弹簧环绕所述支撑衬套的外壁，其一端抵顶在所述弹簧座上，另一端抵顶在所述缓解盘上；

锁紧销，所述锁紧销至少为一个，活动设置在所述通孔中，所述锁紧销具有能够从所述环行沟槽中滑出和滑入的底面结构；以及

锁紧套筒，所述锁紧套筒的一端与所述缓解盘固定连接，另一端套在支撑衬套上，环绕所述锁紧弹簧和至少一个所述沟槽，所述锁紧套筒与所述锁紧销的接触面能相互配合滑动。

2、如权利要求1所述变轨距转向架，其特征在于：所述锁紧销与沟槽配合部的形状为楔形或球形。

3、如权利要求1或2所述变轨距转向架，其特征在于：所述固定套与所述支撑衬套通过法兰盘结构固定连接在一起。

4、如权利要求1或2所述变轨距转向架，其特征在于：所述弹簧座上与所述锁紧套筒上具有使锁紧套筒与支撑衬套之间能够相对滑动但不能相对转动的键连接。

5、一种与权利要求1所述变轨距机构相配套的地面变轨距轨道装置，其特征在于，所述地面变轨距装置相对于铁轨中心线对称布置，所述地面变轨距装置一端连接宽轨，一端连接窄轨，所述地面变轨距轨道装置包括：

两条外轨，各所述外轨包括宽外轨段、窄外轨段和过渡外轨段，宽外轨段一端连接于宽轨，宽外轨段的另一端连接于过渡外轨段，宽外轨段的轨距等于宽轨，窄外轨段一端连接于过渡外轨段，另一端连接于窄轨，窄外轨段的轨距等于窄轨的轨距，所述每段外轨均为直线，外轨表面有与车轮轮缘相吻合的凹槽结构；以及

两条限定轨，各所述限定轨位于所述两条外轨的相对内侧，所述限定轨也是分三段连续的结构，包括窄轨驶入端、宽轨驶入端和中间平行段，中间平行段的轨距与安装在同一车轴两所述缓解盘在解锁状态时的间距相适应，其高度介于缓解盘下缘高度与支撑衬套下缘高度之间，窄轨驶入端和宽轨驶入端的轨距向两端逐渐小于中间平行段的限定轨轨距；宽外轨段与过渡外轨段的两个连接点以及宽轨驶入端与中间平行段的两个连接点，都在同一垂直于中间平行段的直线上；窄外轨段与过渡外轨段的两个连接点以及窄轨驶入端与中间平行段的两个连接点，也都在另一条垂直于中间平行段的直线上。

6、如权利要求5所述地面变轨距轨道装置，其特征在于：所述外轨为槽轨。

7、如权利要求5或6所述地面变轨距轨道装置，其特征在于：各所述外轨两端具有轮缘导入部，所述轮缘导入部中的凹槽宽度在货车驶入方向逐渐由宽渐窄，所述轮缘导入部中的凹槽宽度在货车驶出方向逐渐由窄渐宽。

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