CN201073974Y - 铁路车辆导向臂的弹性连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种弹性连接装置，用于连接铁路车辆转向架的导向臂，包括与所述导向臂之一固定连接的第一连接座，所述第一连接座具有沿所述铁路车辆的纵向水平设置的第一连接孔，其中设置弹性套筒，所述弹性连接装置进一步包括与另一导向臂固定连接的连接销，其活动端插装于所述弹性衬套之中，所述弹性套筒处于自由状态时，其内径略小于所述连接销活动端的直径，其外径略大于所述第一连接孔的内径。本实用新型所提供的弹性连接装置可以避免其金属结构之间的直接磨擦，以减小磨耗；并可保证导向臂不承受所述铁路车辆的制动力；同时，可以根据实际需要调整两个导向臂之间的弯曲刚度，以满足不同的实际需求。

Description

铁路车辆导向臂的弹性连接装置

技术领域

本实用新型涉及一种连接装置，特别是涉及一种用于弹性连接铁路车辆转向架的导向臂的连接装置。

背景技术

众所周知，为了提高铁路车辆的蛇行临界速度，以及改善铁路车辆的曲线通过性能，通常在铁路车辆转向架的导向臂(或者被称为副构架)之间设置连接装置。

请参考图1，图1为现有技术中连接装置及其设置方式的俯视示意图。

铁路车辆转向架的第一轮对111和第二轮对112的左、右轮之间分别对应地设置第一导向臂121和第二导向臂122。如图1所示，第一导向臂121和第二导向臂122均为“C”型框架，其开口端均连接转向架的承载鞍(或者轴箱)，从而分别约束第一轮对111和第二轮对112。通常第一导向臂121和第二导向臂122开口相反地设置，且其背部通过连接装置弹性地连接。图1中第一连接杆131和第二连杆132构成所述连接装置，两者的两端均以常规的方式分别连接于第一导向臂121和第二导向臂122之间。第一连接杆131和第二连杆132相互交叉地设置，两者形成类似于“X”形的结构。

上述现有技术的连接装置虽然在降低轮轨作用力、提高铁路车辆的蛇行临界速度，以及改善铁路车辆的曲线通过性能等方面具有一定的效果，但仍然存在着很多不足。

首先，现有技术的连接装置包括相互交叉的两根连接杆，所述连接杆均通过铰接的方式直接连接于所述导向臂。车辆使用过程中所述连接杆与所述导向臂的铰接部位会产生相对转动，该相对转动会导致所述铰接部位产生较大的磨损，从而不仅会使导向臂的性能下降，而且也会因为增加了维修工作而提高了车辆使用成本；

其次，铁路车辆制动时，导向臂的间距有扩大的趋势，而上述现有技术的连接装置将所述导向臂之间沿铁路车辆纵向(即图1中箭头所示方向)的相对位置固定，因此在铁路车辆制动时所述导向臂需要承受较大的制动力，该制动力会显著降低所述导向臂和所述连接装置的使用寿命；

再次，由于上述现有技术的连接装置中，所述两个连接杆分别与转向架的两个导向臂铰接并形成四连杆结构，因此其只能提高两个导向臂之间的剪切刚度，而无法根据实际需要设定两个导向臂之间的弯曲刚度。

因此，如何降低所述连接装置的使用成本、延长其寿命，如何根据实际需要设定所述导向臂之间的弯曲刚度，是本领域技术人员目前迫切需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于连接铁路车辆转向架的弹性连接装置，其具有较低的使用成本和较长的使用寿命，并且可以根据实际需要设定所述导向臂之间的弯曲刚度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种弹性连接装置，用于连接铁路车辆转向架的导向臂，包括与所述导向臂之一固定连接的第一连接座，所述第一连接座具有沿所述铁路车辆的纵向水平设置的第一连接孔，其中设置弹性套筒，所述弹性连接装置进一步包括与另一导向臂固定连接的连接销，其活动端插装于所述弹性套筒之中，所述弹性套筒处于自由状态时，其内径略小于所述连接销活动端的直径，其外径略大于所述第一连接孔的内径。

优选地，所述弹性套筒为橡胶套筒。

优选地，所述第一连接孔的开口端设置用于限制所述弹性套筒位置的阻挡部件。

优选地，所述阻挡部件包括挡圈，以及位于所述挡圈外侧且具有一开口的弹性卡环，所述弹性卡环用于阻挡所述挡圈，所述第一连接座开口端的内壁设置用于部分容纳所述弹性卡环的环形卡槽。

优选地，所述第一连接座进一步包括位于所述第一连接孔内端的内孔，所述内孔与所述第一连接孔共轴，且其内径大于所述连接销活动端的直径，但小于所述外孔的内径，从而在两者相邻的位置形成朝向所述外孔的环形阻挡面，所述环形阻挡面与所述挡圈分别阻挡所述弹性套筒的两端面。

优选地，所述连接销与所述弹性套之间进一步设有增滑衬套。

优选地，所述增滑衬套呈具有一开口端的筒状，其开口端及其筒壁由轴向的通槽分割为瓣状结构。

优选地，所述增滑衬套为尼龙套。

优选地，所述连接销的活动端具有向末端渐缩的锥形面，所述锥形面位于所述第一连接座的内孔中。

优选地，所述连接销通过第二连接座与导向臂固定连接，所述第二连接座与导向臂固定连接，且具有与所述第一连接孔共轴的第二连接孔，所述第二连接孔的内径略小于所述连接销固定端的外径，所述连接销的固定端插装于所述第二连接孔，两者形成过盈配合。

相对于上述现有技术，本实用新型的技术效果是：

首先，本实用新型所提供的弹性连接装置在第一连接座与连接销之间设置弹性套筒，避免了金属结构之间的直接磨擦、显著减小了磨耗，因此减少了维护保养工作，使车辆的使用成本显著降低，同时也提高了导向臂的性能；

其次，本实用新型所提供的弹性连接装置的连接销与第一连接座之间是活动连接，两者可以在其轴向(即铁路车辆的纵向)产生相对位移，车辆使用过程中导向臂之间的距离可以在一定程度上改变，因此导向臂不承受车辆的制动力，这显著延长了导向臂的使用寿命；

再次，本实用新型所提供的弹性连接装置的连接销与第一连接座之间设置弹性套筒，可以根据实际需要调整该弹性套筒的材料和规格，从而即可调整两个导向臂之间的弯曲刚度，以满足不同的实际需求。

附图说明

图1为现有技术中连接装置及其设置方式的俯视示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的弹性连接装置及其设置方式的俯视示意图；

图3为图2所示弹性连接装置及其设置方式的轴测示意图；

图4为本实用新型所提供的弹性连接装置第一种具体实施方式的分解轴测图；

图5为本实用新型所提供的弹性连接装置第二种具体实施方式的分解轴测图；

图6为图5所示增滑衬套的结构示意图；

图7为图5所示弹性连接装置的装配图；

图8为本实用新型所提供的连接销一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型核心是提供一种用于连接铁路车辆转向架导向臂的弹性连接装置，其具有较低的使用成本和较长的使用寿命，并且可以根据实际需要设定所述导向臂之间的弯曲刚度。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图2和图3，图2为本实用新型实施例所提供的弹性连接装置及其设置方式的俯视示意图，图3为图2所示弹性连接装置及其设置方式的轴测示意图。

铁路车辆转向架的第一轮对211和第二轮对212的左、右轮之间分别对应设置第一导向臂221和第二导向臂222。如图2及图3所示，第一导向臂221和第二导向臂222均为“C”型框架，其开口端连接转向架的承载鞍或者轴箱，从而分别对应约束第一轮对211和第二轮对212。上述两个导向臂通常是开口相反地设置，本实用新型所提供的弹性连接装置正是用于将上述两个导向臂在其背部弹性地连接。

在第一种具体实施方式中，本实用新型所提供的弹性连接装置包括第一连接座231，第一连接座231以常规的方式与第一导向臂221固定连接，其连接方式具体可以是焊接，当然两者也可以是一体的结构。第一连接座231具有第一连接孔2311(示于图4及图5中)，第一连接孔2311应当沿所述铁路车辆的纵向(即图2中箭头所示方向)并且水平地设置。

上述第一种具体实施方式中的弹性连接装置还包括连接销24，连接销24与第二导向臂222以常规的方式固定连接，其连接方式具体可以是焊接，两者同样也可以是一体的结构。连接销24应避免采用普通结构钢，至少应当采用强度较高的材料，比如中碳钢或者合金钢。连接销24应当对应于第一连接孔2311而设置，即其同样应当沿所述铁路车辆的纵向、水平地设置。

连接销24具体是通过其固定端242(示于图4及图5中)与第二导向臂222固定连接，与固定端242相对应的是其活动端241(示于图4及图5中)。由于连接销24是对应于第一连接孔2311而设置，因此其活动端241可以插装于第一连接孔2311中，两者形成活动连接。

连接销24活动端241应当呈圆柱体结构，对应地，第一连接孔2311的孔腔应当呈圆柱形，两者的中心轴共线。连接销24活动端241的外径应当小于第一连接孔2311的内径，从而保证连接销24的活动端241插装入第一连接孔2311之后，第一连接孔2311中仍然保留围绕连接销24活动端241的筒形空间。

请参考图4，图4为本实用新型所提供的弹性连接装置第一种具体实施方式的分解轴测图。为了便于观察，图4中将第一连接孔2311的管壁部分剖开。

上述第一种具体实施方式中的弹性连接装置进一步包括具有圆环形横截面的弹性套筒25，具体可以采用橡胶材料，当然也采用其他弹性材料。弹性套筒25设置于连接销24的活动端241与第一连接孔2311内壁之间的筒形空间，其轴向宽度最好小于连接销24的活动端241位于第一连接孔2311中的长度，以便所述导向臂沿铁路车辆的纵向相互远离时，连接销24的活动端241与弹性套筒25之间仍然有足够的搭接量。

在自由状态下，弹性套筒25的内径最好略小于连接销24活动端241的直径，同时其外径最好略大于第一连接孔2311的内径，以便弹性套筒25、连接销24和第一连接孔2311三者紧密配合，形成一个具有恰当弯曲刚度的弹性整体，该弹性整体即为上述具体实施方式所提供的弹性连接装置。

通过恰当选择弹性套筒25的材料及其规格，即可调整所述弹性连接装置的弯曲刚度，以满足不同场合的需求。选择的具体方式本文不再赘述。

所述铁路车辆沿直线行驶时，连接销24与第一连接孔2311配合，可以增大两轮对间的剪切刚度，从而增强整个转向架的刚性，提高所述铁路车辆的蛇形临界速度；所述铁路车辆沿曲线行使时，由于弹性套筒25可以产生微量形变，连接销24可以在第一连接孔2311中产生微小的横向转动，两者的中心轴线因此产生横向夹角，连接销24活动端241的末端与第一连接孔2311内壁之间的筒形空腔有利于所述横向夹角的形成。这样转向架的两导向臂可以在横向相对地旋转一微小角度，转向架两轮对因此呈“八”字形，以适应轨道的曲率，提高车辆的曲线通过能力。

本实用新型所提供的弹性连接装置在第一连接座与连接销之间设置弹性套筒，避免了金属结构之间的直接磨擦、显著减小了磨耗，因此减少了维护保养工作，使车辆的使用成本显著降低，同时也提高了导向臂的性能。同时，由于连接销与第一连接座之间是活动连接，两者可以在其轴向(即铁路车辆的纵向)产生相对位移，车辆使用过程中导向臂的间距可以在一定程度上改变，因此导向臂不承受车辆的制动力，这显著延长了导向臂的使用寿命。此外，可以根据实际需要调整弹性套筒的材料和规格，从而调整两个导向臂之间的弯曲刚度，以满足不同的实际需求。

请参考图5，图5为本实用新型所提供的弹性连接装置第二种具体实施方式的分解轴测图。为了便于观察，图5中将第一连接孔2311的管壁部分剖开。

本实用新型所提供的弹性连接装置的第二种具体实施方式，是在上述第一种具体实施方式的基础上作的改进。

在上述第一种具体实施方式中，连接销24的活动端241与弹性套筒25直接接触，两者的材料决定了其摩擦系数较大，而铁路车辆制动过程中两者会产生相对运动，因此弹性套筒25比较容易磨损。

为了进一步解决上述问题，第二种具体实施方式中的弹性连接装置进一步包括了增滑衬套26。

请同时参考图6，图6为图5所示增滑衬套的结构示意图。

增滑衬套26为大体一端具有开口的筒状结构，具体可以是直筒结构，当然其也可以采用两端开口的形式。增滑衬套26套装于连接销24的活动端241，当连接销24的活动端241插装于弹性套筒25之中时，增滑衬套26位于两者之间，从而将两者隔开。显然，由于增滑衬套26的存在，弹性套筒25的内径应当适当地加大。

增滑衬套26的材料与钢材等金属材料之间应当具有较小的摩擦系数，具体地，增滑衬套26可以采用尼龙材料。由于增滑衬套26的材料相对光滑、耐磨，并且具有较强的韧性，可以显著延长弹性套筒25的使用寿命，减少维护保养工作并降低使用成本。

作为一种改进，增滑衬套26的筒壁可以具有若干轴向的通槽261，从而使增滑衬套26仅在其底部263连为一体，且其开口端262和筒壁由通槽261分割为如图6所示的瓣状结构。图6中增滑衬套26具有四条通槽261，当然通槽261也可以具有其他适当的数目，比如三条或者五条。

设置了通槽261后，增滑衬套26在其径向可以适当地扩张，因此可以更为方便地套装于直径比其内径略大的连接销24的活动端241。

作为另一种改进，可以将增滑衬套26的开口端262的外径增大，使其明显大于弹性套筒25的内径，以便阻挡弹性套筒25并防止其非正常脱出。同时，在增滑衬套26开口端262的外部设置阻挡部件，以进一步避免增滑衬套26以及弹性套筒25从第一连接孔2311中非正常脱出。

所述阻挡部件具体可以是设置于增滑衬套26开口端262外侧的挡圈271，以及位于挡圈271外侧的弹性卡环272。挡圈271的内径可以略大于连接销24的直径，其外径可以略小于第一连接孔2311的内径。弹性卡环272具有一开口，该开口的两端分别具有一个小孔，以使其便于夹持。相应地，所述第一连接座231开口端的内壁设置用于容纳弹性卡环272的环形卡槽2313。

作为另一种改进，可以在第一连接座231中进一步设置内孔2312，内孔2312位于第一连接孔2311内端，两者相连通且共轴。内孔2312的内径应当大于连接销24活动端241的直径，在设置了增滑衬套26的情形下，应当大于增滑衬套26的外径；内孔2312的内径应当小于第一连接孔2311的内径，因此在两者相邻的位置可以形成朝向第一连接孔2311的环形阻挡面2314。环形阻挡面2314与挡圈271分别阻挡弹性套筒25的两端面，因此弹性套筒25的位置得到固定，不易随着连接销24在轴向移动，整个弹性连接装置的可靠性得到了提高。

作为另一种改进，可以设置固定连接于第二导向臂222的第二连接座232，第二连接座232应当沿所述铁路车辆的纵向并且水平地设置，以便其第二连接孔(图中未示出)与第一连接座231的第一连接孔2311共轴。所述第二连接孔的内径略小于连接销24固定端242的直径，两者因此可以形成过盈配合，从而使连接销24的固定端242插装固定于所述第二连接孔。

当然，所述第二连接孔的横截面也可以不是圆形，比如可以是方形，此时可以相应地调整连接销24固定端242的断面形状，使两者相适应。

连接销24的固定端242通过第二连接座232固定连接与第二导向臂222，这样在进行检修、更换等维护作业时可以将连接销24单独取下，简化了维护操作，并有利于节省维护成本。

请参考图8，图8为本实用新型所提供的连接销一种具体实施方式的结构示意图。

作为更进一步的改进，连接销24的活动端241可以具有向末端渐缩的第一锥形面2411，连接销24插装于第一连接孔231后，锥形面2411完全位于内孔2312之中。与此对应，可以调整增滑衬套26底端的形状，以使其与连接销24的活动端241的形状相适应。锥形面2411的存在可以增大连接销24的活动端241与内孔2312内壁之间的空隙，有利于所述铁路车辆通过曲线时连接销24在第一连接座231中横向转动，以及方便地将连接销24插装入第一连接孔2311内。

此外，连接销24的固定端242也可以设置向末端渐缩的第二锥形面2421，以便于其插装入第二连接座232中。

显然，上述改进之处可以单独附加于上述第一种具体实施方式中，也可以是以一定的方式组合后附加于上述第一种具体实施方式中。

以上对本实用新型所提供的弹性连接装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种弹性连接装置，用于连接铁路车辆转向架的导向臂，其特征在于，包括与所述导向臂之一固定连接的第一连接座，所述第一连接座具有沿所述铁路车辆的纵向水平设置的第一连接孔，其中设置弹性套筒，所述弹性连接装置进一步包括与另一导向臂固定连接的连接销，其活动端插装于所述弹性套筒之中，所述弹性套筒处于自由状态时，其内径略小于所述连接销活动端的直径，其外径略大于所述第一连接孔的内径。

2.如权利要求1所述的弹性连接装置，其特征在于，所述弹性套筒为橡胶套筒。

3.如权利要求1所述的弹性连接装置，其特征在于，所述第一连接孔的开口端设置用于限制所述弹性套筒位置的阻挡部件。

4.如权利要求3所述的弹性连接装置，其特征在于，所述阻挡部件包括挡圈，以及位于所述挡圈外侧且具有一开口的弹性卡环，所述弹性卡环用于阻挡所述挡圈，所述第一连接座开口端的内壁设置用于部分容纳所述弹性卡环的环形卡槽。

5.如权利要求4所述的弹性连接装置，其特征在于，所述第一连接座进一步包括位于所述第一连接孔内端的内孔，所述内孔与所述第一连接孔共轴，且其内径大于所述连接销活动端的直径，但小于所述外孔的内径，从而在两者相邻的位置形成朝向所述外孔的环形阻挡面，所述环形阻挡面与所述挡圈分别阻挡所述弹性套筒的两端面。

6.如权利要求5所述的弹性连接装置，其特征在于，所述连接销与所述弹性套之间进一步设有增滑衬套。

7.如权利要求6所述的弹性连接装置，其特征在于，所述增滑衬套呈具有一开口端的筒状，其开口端及其筒壁由轴向的通槽分割为瓣状结构。

8.如权利要求6所述的弹性连接装置，其特征在于，所述增滑衬套为尼龙套。

9.如权利要求6、7或者8任一项所述的弹性连接装置，其特征在于，所述连接销的活动端具有向末端渐缩的锥形面，所述锥形面位于所述第一连接座的内孔中。

10.如权利要求1至8任一项所述的弹性连接装置，其特征在于，所述连接销通过第二连接座与导向臂固定连接，所述第二连接座与导向臂固定连接，且具有与所述第一连接孔共轴的第二连接孔，所述第二连接孔的内径略小于所述连接销固定端的外径，所述连接销的固定端插装于所述第二连接孔，两者形成过盈配合。

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