CN202508105U - 高稳定性铁路货车转向架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高稳定性铁路货车转向架。它主要由前后轮对组成、两个侧架组成、一个摇枕组成、两组中央弹簧悬挂装置等部件构成。中央弹簧悬挂装置的两侧减振弹簧顶部设置有斜楔减振器，斜楔减振器具有斜楔体、安装在斜楔体的侧立面上的主摩擦板、以及安装在斜楔体的倾斜面上的副摩擦块，斜楔体的倾斜面上设置有凹半球面，副摩擦块的背面设置有半径参数对应的凸环球面，凸环球面活动嵌置在凹半球面中，从而在斜楔体与副摩擦块之间形成环形球面配合结构。优选地，摇枕组成的上部两侧设置有一对常接触弹性旁承。其结构简单、成本低廉、能够有效消除副摩擦块与斜楔体的球面配合间隙，确保转向架的抗菱刚度，维持铁路货车转向架的设计临界速度。

Description

高稳定性铁路货车转向架

技术领域

本实用新型涉及铁路货车转向架，具体地指一种高稳定性铁路货车转向架。

背景技术

铁路货车转向架是货车车体以下的关键部件。世界上运用最多的转向架大多数包含两个侧架组成和一个摇枕组成的三大件式结构。侧架组成的两端导框通过承载鞍和滚动轴承安装在前后轮对组成上，摇枕组成的两端则通过两组中央弹簧悬挂装置安装在侧架组成的中央方框内。中央弹簧悬挂装置包括位于中间的承载弹簧组件和位于两侧的减振弹簧，两侧的减振弹簧顶部设置有斜楔减振器，斜楔减振器上垂直的主摩擦面和倾斜的副摩擦面分别与侧架组成的侧架立柱面和摇枕组成的摇枕八字面摩擦接触，承载弹簧组件、减振弹簧及其上的斜楔减振器共同承担摇枕组成的载荷。摇枕组成的上部两侧设置有下旁承组成，其与摇枕组成的心盘共同承载车体重量。转向架中还设置有基础制动装置，用于对货车实施刹车。

上述转向架的特点是结构简单、重载能力强、制造和检修成本低廉，但由于摇枕组成和侧架组成之间没有直接连接，导致其结构较为松散，抗菱刚度较低，由此不足以抵抗摇枕组成和侧架组成之间剧烈的摇头运动，在车辆行驶过程中容易蛇形失稳，运行的临界速度偏低。而要保持转向架具有足够的抗菱刚度，斜楔减振器也是关键部件之一，其作用力的方向总是与列车运动方向相反，起着阻止剧烈振动、防止转向架变形的作用。斜楔减振器的性能直接影响到列车的动力学特性，甚至关系到行车安全，本领域技术人员一直在试图解决斜楔减振器磨耗速度过快、减振性能不稳定、导致转向架抗菱刚度小的问题。

例如，申请号为201020177996.0的中国实用新型专利说明书提出了一种铁道货车转向架的斜楔减振装置，它主要由斜楔体、安装在斜楔体侧立面的主摩擦板、以及安装在斜楔体倾斜面的副摩擦块构成，副摩擦块与斜楔体的倾斜面之间为凸凹半球面配合连接结构。其既可保证副摩擦块与转向架的摇枕八字面接触良好，又可保证主摩擦板与转向架的侧架立柱面接触良好。该斜楔减振装置在不考虑磨耗状况下能有效抵抗摇枕组成与侧架组成之间发生菱形变形，既能提高转向架临界速度，又可以简化制造及降低维修成本，满足铁道货车大幅提速的需要。

但是，这种结构在运用过程中随着副摩擦块凸半球面与斜楔体凹半球面之间的配合磨耗，会出现副摩擦块凸半球面顶部磨耗甚微而周边磨耗较为严重的情况，导致副摩擦块半球面与斜楔体凹半球面之间的配合出现间隙。这样，副摩擦块在转向架抗菱形变形过程中会产生摇头现象，从而使得斜楔减振装置在运用中丧失提供较大抗菱刚度的能力，车辆临界速度及运行品质随着副摩擦块凸半球面与斜楔体凹半球面之间的配合间隙的逐渐增大而逐渐降低，从而不能适应铁道货车正常运用速度的需要。如何对传统的铁路货车转向架进行改进，设计一种具有足够抗菱刚度和优良动力学性能的转向架，对改善铁道车辆的运行品质具有重要的现实意义。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种结构更为简单可靠、具有更优异抗菱刚度的高稳定性铁路货车转向架。

为实现上述目的，本实用新型所设计的高稳定性铁路货车转向架，包括前后轮对组成、两个侧架组成、一个摇枕组成和两组中央弹簧悬挂装置，所述轮对组成的两端安装有滚动轴承，所述侧架组成的两端导框通过承载鞍承放在所述滚动轴承上，所述摇枕组成的两端安装在所述中央弹簧悬挂装置上，所述中央弹簧悬挂装置承放在所述侧架组成的中央方框内。所述中央弹簧悬挂装置的两侧减振弹簧顶部设置有斜楔减振器，所述斜楔减振器具有斜楔体、安装在斜楔体的侧立面上的主摩擦板、以及安装在斜楔体的倾斜面上的副摩擦块，其特殊之处在于：所述斜楔体的倾斜面上设置有凹半球面，所述副摩擦块的背面设置有半径参数对应的凸环球面，所述凸环球面活动嵌置在所述凹半球面中，从而在所述斜楔体与所述副摩擦块之间形成环形球面配合结构。

进一步地，所述凸环球面的厚度是其半径的1/2～2/3。这样，可以确保凸环球面与凹半球面始终处于可靠的接触状态。

再进一步地，所述摇枕组成的上部两侧设置有一对常接触弹性旁承。在铁路货车运行过程中，车体的上旁承与摇枕组成上的常接触弹性旁承始终处于接触状态，且常接触弹性旁承与车体和摇枕组成在纵向为无间隙接触，可实现纵、垂向弹性定位，从而改进车辆动力学性能，提高车辆运行品质。

本实用新型针对铁路货车转向架上的斜楔减振器进行改进，将传统副摩擦块上的凸半球面改为凸环球面，其优点在于：该凸环球面仅与斜楔体上的凹半球面直径位置形成配合，而与斜楔体上的凹半球面顶部形成空腔，这样斜楔减振器在磨耗状况下始终可以保证副摩擦块的凸环球面与斜楔体的凹半球面紧密贴合，从而有效抵抗摇枕组成与侧架组成之间发生菱形变形，确保转向架的抗菱刚度，始终维持转向架的设计临界速度，使其具有优良的动力学性能。同时，其结构简单、成本低廉、工作可靠、维护方便，可满足铁道货车大幅提速的需要。

附图说明

图1为一种高稳定性铁路货车转向架的主视结构示意图。

图2为图1的左视结构示意图。

图3为图1的俯视结构示意图。

图4为图1所示斜楔减振器的立体结构示意图。

图5为图1所示斜楔减振器的主视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

图中所示的高稳定性铁路货车转向架，主要由前后轮对组成1、两个侧架组成2、一个摇枕组成4、一对常接触弹性旁承7、两组中央弹簧悬挂装置8、以及基础制动装置9构成。轮对组成1的两端安装有滚动轴承6，侧架组成2的两端导框通过承载鞍5承放在滚动轴承6上。摇枕组成4的两端安装在中央弹簧悬挂装置8上，中央弹簧悬挂装置8承放在侧架组成2的中央方框内。一对常接触弹性旁承7安装在摇枕组成4的上部两侧，其与摇枕组成4的心盘共同承载车体重量，可抑制车体的摇头蛇行运动，并约束车体的侧滚振动。

在中央弹簧悬挂装置8的两侧减振弹簧顶部安装有斜楔减振器3，斜楔减振器3包括一个斜楔体3a、一块主摩擦板3b和一对副摩擦块3c。作为减振器的支撑基体，斜楔体3a采用钢质或铁质材料制成，以满足设计强度和刚度的需要。斜楔体3a的侧立面上设置有用于安装主摩擦板3b的通孔，斜楔体3a的倾斜面上开设有一对凹半球面3d。主摩擦板3b采用高分子材料制成，其背面通过突起圆柱部分与斜楔体3a侧立面上的通孔嵌置配合，并采用开口销锁紧定位。一对副摩擦块3c采用改性尼龙材料制成，每块副摩擦块3c的背面设置有与凹半球面3d半径参数对应的凸环球面3e，该凸环球面3e活动嵌置在与其对应的凹半球面3d中，并通过开口销与斜楔体3a固定。由于凸环球面3e只与凹半球面3d靠近直径位置处配合接触，其接触面积较小，压强相应增大，因此可以始终确保两者处于接触状态，而无磨耗间隙。作为优选方案，凸环球面3e的厚度控制在其半径的1/2～2/3为佳。

上述斜楔减振器3安装时，其主摩擦板3b的摩擦面与侧架组成2的侧架立柱磨耗板接触，其副摩擦块3c的摩擦面与摇枕组成4的摇枕磨耗板接触。其减振性能稳定可靠，能够有效消除副摩擦块3c与斜楔体3a的球面配合间隙，避免副摩擦块3c在运行过程中产生摇头现象，提高铁路货车转向架的抗菱刚度，确保转向架的临界速度稳定在较高的范畴。

Claims (5)

1.一种高稳定性铁路货车转向架，包括前后轮对组成(1)、两个侧架组成(2)、一个摇枕组成(4)和两组中央弹簧悬挂装置(8)，所述轮对组成(1)的两端安装有滚动轴承(6)，所述侧架组成(2)的两端导框通过承载鞍(5)承放在所述滚动轴承(6)上，所述摇枕组成(4)的两端安装在所述中央弹簧悬挂装置(8)上，所述中央弹簧悬挂装置(8)承放在所述侧架组成(2)的中央方框内，所述中央弹簧悬挂装置(8)的两侧减振弹簧顶部设置有斜楔减振器(3)，所述斜楔减振器(3)具有斜楔体(3a)、安装在斜楔体(3a)的侧立面上的主摩擦板(3b)、以及安装在斜楔体(3a)的倾斜面上的副摩擦块(3c)，其特征在于：所述斜楔体(3a)的倾斜面上设置有凹半球面(3d)，所述副摩擦块(3c)的背面设置有半径参数对应的凸环球面(3e)，所述凸环球面(3e)活动嵌置在所述凹半球面(3d)中，从而在所述斜楔体(3a)与所述副摩擦块(3c)之间形成环形球面配合结构。

2.根据权利要求1所述的高稳定性铁路货车转向架，其特征在于：所述凸环球面(3e)的厚度是其半径的1/2～2/3。

3.根据权利要求1或2所述的高稳定性铁路货车转向架，其特征在于：所述斜楔体(3a)采用钢质或铁质材料制成，所述主摩擦板(3b)采用高分子材料制成，所述副摩擦块(3c)采用改性尼龙材料制成。

4.根据权利要求1或2所述的高稳定性铁路货车转向架，其特征在于：所述摇枕组成(4)的上部两侧设置有一对常接触弹性旁承(7)。

5.根据权利要求3所述的高稳定性铁路货车转向架，其特征在于：所述摇枕组成(4)的上部两侧设置有一对常接触弹性旁承(7)。

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