CN201670247U - 一种机车转向架径向机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机车转向架径向机构，涉及机车车辆结构设计领域，它包括转向架轴，转动梁，轴箱拉杆，耦合杆；前转动梁经前轴箱拉杆与转向架前轴相连，后转动梁经后轴箱拉杆与转向架后轴相连，而前转动梁与中转动梁通过前耦合杆相连，中转动梁与后转动梁通过后耦合杆相连，从而实现轮对间的联动。机车通过曲线时，轮轨间的蠕滑导向力矩使转向架前轴的轮对取得径向位置，通过转动梁，轴箱拉杆，耦合杆之间的连接，使转向架后轴轮对与转向架前轴轮对在通过曲线时呈“八”字型，各轮对趋向于径向位置，有利于减小轮缘与钢轨之间的冲角，机车曲线通过速度可提高达20％左右，降低轮缘的磨耗，改善曲线上机车车辆的粘着性。

Description

一种机车转向架径向机构

技术领域

本实用新型涉及机车车辆结构设计领域，具体为一种机车转向架径向机构，应用于机车车辆转向架上。

背景技术

我国幅员辽阔，丘陵及山区所占比例很大，山区的铁路弯道多并且弯曲半径小，限制了铁路车辆的运行速度。发展机车径向转向架技术，可以提高车辆通过弯道曲线上的运行速度并减轻车轮、钢轨的磨损，降低铁路维护成本。自导向机构是径向转向架的一项关键技术，通过自导向机构的作用可以减少轮对的冲角，从而使轮轨横向力在各轮对之间得到合理的分配，使前后轮对在通过曲线时同时具有趋于曲线的径向位置能力，从而大大提高机车车辆通过曲线时的稳定性。

近年来，各国竞相开展对径向转向架的研究，取得了一定的成效，已开始进入实际应用阶段，这方面发展比较快的主要有美国、德国、瑞士、南非等国家。

当前，我国线路上行驶的大部分机车车辆的轮对与构架在纵向上仍采用近于刚性的连接，即前后轮对运行过程中始终保持平行。当机车车辆通过曲线轨道时，轮对在构架中仍保持平行的位置，使得轮对与轨道之间的冲角较大，轮轨间产生较大的横向力，从而轮轨磨耗严重，机车车辆在曲线上粘着性能下降。要解决这一矛盾，采用径向转向架技术是一理想途径。

自导向机构转向架是利用前后轮对的导向机构，将前后轮对的摇头运动耦合起来，利用左右轮的纵向蠕滑力差，将前轮对通过曲线时轮对趋于径向位置的趋势反向传送给后轮对，使前后轮对在通过曲线时均趋于曲线径向位置，以达到减小轮轨横向作用力，减小轮对冲角及轮轨磨耗的目的。

中国专利CN200720129909.2公开了一种客车转向架径向导向装置，其组成包括：两根导向杆、安装座、导向阻尼器、导向阻尼器座。

美国专利US4679506公开了一种改进的转向系统、可拆卸悬架和牵引电动机制动的机车(Railway truck with improved steering linkage，detachablesuspension and traction motor mounted brake)，其结构为：前轮对的一侧轮对轴箱通过拉杆与后轮对同一侧的轮对轴箱连接在一起，实现联动。

然而上述二种导向装置结构中仍然不能有效地限制前、中、后轮对间的纵向相对位移，容易产生前、中、后轮对之间相对摇头运动，致使列车在高速运行时导向机构产生激烈的振动，轮轨磨损严重。

中国专利CN03148641.X公开了一种径向转向架装置，其结构如下：前转向梁通过拉杆将前轮对的左、右轮对轴箱连接在一起，后转向梁通过拉杆将后轮对的左、右轮对轴箱连接在一起。两转向梁再通过一根大拉杆(相当于本实用新型的耦合杆)连接在一起，从而实现前、后轮对间的联动。

中国专利CN03148641.X还公开了一种径向转向架装置，它包括构架，前、后轮对和前、后转向架轴，以及分别通过拉杆与前、后转向架轴相连的前、后转向梁，一中轮对以及中转向架轴，一根连接前转向梁和后转向梁的轴间拉杆(相当于本实用新型的耦合杆)。两根转向梁再通过一根轴间拉杆连接在一起，从而实现前、后轮对间的联动。

该专利在一定程度上限制前、后轮对间的纵向相对位移，然而由于只通过一级耦合，在弯道时前、后轮对之间仍然容易产生较大幅度的相对摇头运动，致使列车在高速运行时导向机构产生激烈的振动，轮轨磨损严重。

实用新型内容

为了克服现有机车转向架径向机构在弯道时容易产生前后轮对之间相对摇头运动，致使列车在高速运行时导向机构产生激烈的振动，轮轨磨损严重的缺陷，本实用新型旨在提供一种机车转向架径向机构，它通过二级耦合，可保证机车车辆直线运行稳定性的同时减少轮缘磨耗和横向力，降低燃料消耗率，同时满足曲线通过性能和横向稳定性两方面的要求，改善机车在曲线上的粘着性能，提高列车通过曲线时的速度。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种机车转向架径向机构，包括构架，装在轮对轴箱上的转向架前轴、转向架中轴、转向架 后轴，设在转向架前轴一侧的前转动梁，设在转向架中轴一侧的中转动梁，设在转向架后轴一侧的后转动梁，一端铰接在前转动梁左端的前轴箱左拉杆，一端铰接在前转动梁右端的前轴箱右拉杆，一端铰接在后转动梁左端的后轴箱左拉杆，一端铰接在后转动梁右端的后轴箱右拉杆，其结构特点是，还包括连接前转动梁和中转动梁的前耦合杆，连接后转动梁和中转动梁的后耦合杆；所述前轴箱右拉杆的另一端铰接在前轮对右轴箱上，前轴箱左拉杆的另一端铰接在前轮对左轴箱上，所述后轴箱左拉杆的另一端铰接在后轮对左轴箱上，后轴箱右拉杆的另一端铰接在后轮对右轴箱上；所述前转动梁的中端、中转动梁中端和后转动梁的中端均铰接在构架上，该中转动梁左端与前耦合杆一端铰接，前耦合杆的另一端铰接在前转动梁的右段，该中转动梁右端与后耦合杆一端铰接，后耦合杆的另一端铰接在后转动梁的右段。

所述前轴箱左拉杆、前轴箱右拉杆、后轴箱右拉杆和后轴箱左拉杆长度相等，前转动梁和后转动梁长度相等，保证前后轮对的转角相等。

所述转向架前轴两端分别装在前轮对右轴箱和前轮对左轴箱上，转向架后轴两端分别装在后轮对右轴箱和后轮对左轴箱上。

藉由上述结构，前转动梁经前轴箱右拉杆和前轴箱左拉杆与转向架前轴相连，后转动梁经后轴箱右拉杆和后轴箱左拉杆与转向架后轴相连，而前转动梁与中转动梁通过前耦合杆相连，中转动梁与后转动梁通过后耦合杆相连，从而实现轮对间的联动。

机车通过曲线时，轮轨间的蠕滑导向力矩使转向架前轴的轮对取得径向位置，前轴箱右拉杆和前轴箱左拉杆带动前转动梁旋转一定角度，前转动梁通过前耦合杆使中转动梁相对于构架的转角与前转动梁相对于构架的转角大小相等，相位相反。中转动梁通过后耦合杆带动后转动梁，该中转动梁相对于构架的转角大小和后转动梁相对于构架的转角大小相等，相位相同，后转动梁利用后轴箱右拉杆和后轴箱左拉杆带动转向架后轴的轮对，后转动梁相对于构架的转角大小和转向架后轴相对于构架的转角大小相等，相位相同，实现转向架前轴的轮对与转向架后轴的轮对相对于构架转角大小相等，相位相反，从而使转向架后轴轮对与转向架前轴轮对在通过曲线时呈“八”字型。在机车通过曲线时，各轮对趋向于径向位置，有利于减小轮缘与钢轨之间的 冲角，从而降低轮缘的磨耗，改善曲线上机车车辆的粘着性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的机车转向架径向机构具有两级耦合能力，可使转向架前、中、后轴上的轮对通过曲线的时候具有趋于径向位置的能力，机车在曲线上的粘着性能强，机车曲线通过速度可提高达20％左右，同时减小轮轨磨损。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。

在图中

1-转向架前轴；   2-转向架中轴；   3-转向架后轴；

11-前轴箱右拉杆；12-前轴箱左拉杆；13-后轴箱右拉杆；

14-后轴箱左拉杆；21-前转动梁；    22-中转动梁；

23-后转动梁；    31-前耦合杆；    32-后耦合杆。

具体实施方式

一种机车转向架径向机构，如图1所示，包括构架4，装在轮对轴箱上的转向架前轴1、转向架中轴2、转向架后轴3，设在转向架前轴1一侧的前转动梁21，设在转向架中轴2一侧的中转动梁22，设在转向架后轴3一侧的后转动梁23，一端铰接在前转动梁21左端的前轴箱左拉杆12，一端铰接在前转动梁21右端的前轴箱右拉杆11，一端铰接在后转动梁23左端的后轴箱左拉杆14，一端铰接在后转动梁23右端的后轴箱右拉杆13，连接前转动梁21和中转动梁22的前耦合杆31，连接后转动梁23和中转动梁22的后耦合杆32；所述前轴箱左拉杆12、前轴箱右拉杆11、后轴箱右拉杆13和后轴箱左拉杆14长度相等，前转动梁21和后转动梁23长度相等，保证前后轮对的转角相等。

所述前轴箱右拉杆11前端铰接在前轮对右轴箱51上，前轴箱左拉杆12前端铰接在前轮对左轴箱52上，所述前轴箱右拉杆11的后端铰接在前转动梁21的右端，前轴箱左拉杆12后端铰接在前转动梁21的左端；所述后轴箱左拉杆14后端铰接在后轮对左轴箱54上，后轴箱右拉杆13后端铰接在后轮 对右轴箱53上，后轴箱左拉杆14前端铰接在后转动梁23左端，后轴箱右拉杆13前端铰接在后转动梁23右端；所述前转动梁21的中端、中转动梁22中端和后转动梁23的中端均铰接在构架4上，该中转动梁22左端与前耦合杆31后端铰接，前耦合杆31前端铰接在前转动梁21的右段，该中转动梁22右端与后耦合杆32前端铰接，后耦合杆32的后端铰接在后转动梁23的右段。

所述转向架前轴1两端分别装在前轮对右轴箱51和前轮对左轴箱52上，转向架后轴3两端分别装在后轮对右轴箱53和后轮对左轴箱54上。

前转动梁21经前轴箱右拉杆12和前轴箱左拉杆11与转向架前轴1相连，后转动梁23经后轴箱右拉杆13和后轴箱左拉杆14与转向架后轴3相连，而前转动梁21与中转动梁22通过前耦合杆31相连，中转动梁22与后转动梁23通过后耦合杆32相连，从而实现轮对间的联动。

机车通过曲线时，轮轨间的蠕滑导向力矩使转向架前轴1的轮对取得径向位置，前轴箱右拉杆11和前轴箱左拉杆12带动前转动梁21旋转一定角度，前转动梁21通过前耦合杆31使中转动梁22相对于构架4的转角与前转动梁21相对于构架4的转角大小相等，相位相反。中转动梁22通过后耦合杆32带动后转动梁23，该中转动梁22相对于构架4的转角大小和后转动梁23相对于构架4的转角大小相等，相位相同。后转动梁23利用后轴箱右拉杆13和后轴箱左拉杆14带动转向架后轴3的轮对，后转动梁23相对于构架4的转角大小和转向架后轴3相对于构架4的转角大小相等，相位相同，实现转向架前轴1的轮对与转向架后轴3的轮对相对于构架4转角大小相等，相位相反，从而使转向架后轴3轮对与转向架前轴1轮对在通过曲线时呈“八”字型。在机车通过曲线时，各轮对趋向于径向位置，有利于减小轮缘与钢轨之间的冲角，从而降低轮缘的磨耗，改善曲线上机车车辆的粘着性。

Claims (2)

1.一种机车转向架径向机构，包括构架(4)，装在轮对轴箱上的转向架前轴(1)、转向架中轴(2)、转向架后轴(3)，设在转向架前轴(1)一侧的前转动梁(21)，设在转向架中轴(2)一侧的中转动梁(22)，设在转向架后轴(3)一侧的后转动梁(23)，一端铰接在前转动梁(21)左端的前轴箱左拉杆(12)，一端铰接在前转动梁(21)右端的前轴箱右拉杆(11)，一端铰接在后转动梁(23)左端的后轴箱左拉杆(14)，一端铰接在后转动梁(23)右端的后轴箱右拉杆(13)，其特征在于，还包括连接前转动梁(21)和中转动梁(22)的前耦合杆(31)，连接后转动梁(23)和中转动梁(22)的后耦合杆(32)；所述前轴箱右拉杆(11)的另一端铰接在前轮对右轴箱(51)上，前轴箱左拉杆(12)的另一端铰接在前轮对左轴箱(52)上，所述后轴箱左拉杆(14)的另一端铰接在后轮对左轴箱(54)上，后轴箱右拉杆(13)的另一端铰接在后轮对右轴箱(53)上；所述前转动梁(21)的中端、中转动梁(22)中端和后转动梁(23)的中端均铰接在构架(4)上，该中转动梁(22)左端与前耦合杆(31)一端铰接，前耦合杆(31)的另一端铰接在前转动梁(21)的右段，该中转动梁(22)右端与后耦合杆(32)一端铰接，后耦合杆(32)的另一端铰接在后转动梁(23)的右段。

2.根据权利要求1所述的机车转向架径向机构，其特征在于，所述前轴箱左拉杆(12)、前轴箱右拉杆(11)、后轴箱右拉杆(13)和后轴箱左拉杆(14)长度相等，前转动梁(21)和后转动梁(23)长度相等。 

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