CN203344957U - 机车转向架滚动摩擦导向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机车转向架滚动摩擦导向装置，其包括用于与转向架固接的安装支撑底座，在安装支撑底座的前侧上下滑动连接有转向架压缩行程弹簧适应装置，且安装支撑底座和转向架压缩行程弹簧适应装置之间设有弹性装置；所述转向架压缩行程弹簧适应装置的下端前侧固接有转向架升高行程弹簧适应装置；所述转向架升高行程弹簧适应装置的前侧连接有垂向受力滚轮组和侧向受力辊棒组；所述垂向受力滚轮组与机车轨道的上端面配合，侧向受力辊棒组与机车轨道的内侧面配合。本装置减少了机车轮缘与钢轨的接触面积和侧向压力，使轮缘与钢轨摩擦副原有的大压力、剪切摩擦加滑动摩擦变为纯滚动摩擦，进而减少双方磨损。

Description

机车转向架滚动摩擦导向装置

技术领域

本实用新型涉及一种铁路机车配件，尤其是针对性解决机车轮缘与曲线钢轨摩擦关系的一种机车转向架滚动摩擦导向装置。

背景技术

我国铁路上使用的内燃机车通过钢轨曲线时，都是由机车车体通过转向架传递给机车轮对，最终靠机车轮缘来承受机车侧向离心力并起导向作用，所以造成轮对与钢轨永远是一对冤家，轮硬责磨轨、轨硬责费轮。所以造成轮缘磨耗的主要因素有：轮缘与钢轨内侧面形成大压力滚动剪切摩擦加上接触面滑动摩擦，特别是大功率六轴机车使用的三轴转向架在通过小曲线半径时，发生磨损更严重，因此造成机车轮缘和钢轨磨耗过快。此问题是困扰铁路运输行业几十年的老问题，一直没有找到很好的彻底解决方案。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种改变机车通过曲线时离心侧向力的传递路径，并把剪切滑动摩擦变为滚动摩擦的机车转向架滚动摩擦导向装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：其包括有用于与转向架固接的安装支撑底座，在安装支撑底座的前侧上下滑动连接有转向架压缩行程弹簧适应装置，且安装支撑底座和转向架压缩行程弹簧适应装置之间设有弹性装置；所述转向架压缩行程弹簧适应装置的下端前侧固接有转向架升高行程弹簧适应装置；所述转向架升高行程弹簧适应装置的前侧连接有垂向受力滚轮组和侧向受力辊棒组；所述垂向受力滚轮组与机车轨道的上端面配合，侧向受力辊棒组与机车轨道的内侧面配合。

本实用新型所述安装支撑底座由中间筋板和两侧的侧板构成，在中间筋板和侧板上均设有导向滑槽；中间筋板的导向滑槽通过中心定位销实现安装支撑底座与转向架压缩行程弹簧适应装置的上下滑动连接；侧板的导向滑槽通过定位导向轴实现安装支撑底座与转向架压缩行程弹簧适应装置的上下滑动连接。

本实用新型所述的弹性装置为压缩弹簧；所述安装支撑底座的顶部设置有与转向架筋梁焊接的顶板，所述的压缩弹簧设置在顶板的下部和转向架压缩行程弹簧适应装置的顶部之间。所述顶板和转向架压缩行程弹簧适应装置之间设置有两套压缩弹簧，所述弹簧位于在定位导向轴的前侧。

本实用新型所述安装支撑底座的下前端设有侧向力调整缓冲装置，所述转向架压缩行程弹簧适应装置的背部对应设置有缓冲装置接触定位槽。所述侧向力调整缓冲装置为设置在支撑底座上的橡胶减震装置，橡胶减震装置的最大压缩行程应小于车轴轴向窜动量。

本实用新型所述转向架升高行程弹簧适应装置的顶端与转向架压缩行程弹簧适应装置之间设有升高弹簧。所述转向架升高行程弹簧适应装置与转向架压缩行程弹簧适应装置通过行程定位调整块实现固接。

本实用新型所述垂向受力滚轮组外体呈圆柱形内有轴承，中心有轴与转向架升高行程弹簧适应装置固定。

本实用新型所述侧向受力辊棒组是由辊棒安装在两盘滚针轴承内，并固定在转向架升高行程弹簧适应装置安装体上；所述辊棒为上端带突沿、下端带锥度的实心圆棒。

本实用新型所述垂向受力滚轮组和侧向受力辊棒组都设有保养给油装置。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型的安装底座固定在转向架架体四个角上，通过垂向受力滚轮组和侧向受力辊棒组把机车车体的侧向力（不通过轮缘）直接传递给钢轨，从而减少了机车轮缘与钢轨的接触面积和侧向压力，使轮缘与钢轨摩擦副原有的大压力、剪切摩擦加滑动摩擦变为纯滚动摩擦，进而减少双方磨损。

机车在轨道上运行时因轴箱弹簧的缓冲减震作用造成转向架架体相对于钢轨做上下运动和左右移动，本实用新型装置可在适应转向架的上下运动的同时限制其左右侧移量。

本实用新型改变了轮缘与钢轨原有的摩擦方式，使大压力、剪切、滑动摩擦变为纯滚动摩擦，并且该装置伸缩总行程大于机车弹簧悬挂一系挠度值，在不影响转向架的上下变化的情况下起到水平导向定位作用，并可根据机车固定作业区的特性调整相应参数和预紧力及滚轮行程，同时还可加装机车脱线自动制动装置和防撞损报警装置功能。机车加装本实用新型后机车轮箍不再因轮缘磨损到限而提前镟修加工，曲线外轨使用寿命也会成倍提高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的正面结构示意图；

图2是本实用新型的侧面结构示意图；

图3是本实用新型安装支撑底座的正面结构示意图；

图4是本实用新型安装支撑底座的侧面结构示意图；

图5是本实用新型转向架压缩行程弹簧适应装置的正面结构示意图；

图6是本实用新型转向架压缩行程弹簧适应装置的侧面结构示意图；

图7是本实用新型转向架升高行程弹簧适应装置、垂向受力滚轮组和侧向受力辊棒组的正面结构示意图；

图8是本实用新型转向架升高行程弹簧适应装置、垂向受力滚轮组和侧向受力辊棒组的侧面结构示意图。

图中：1、安装支撑底座；2、压缩弹簧；3、中心定位销；4、转向架压缩行程弹簧适应装置；5、升高弹簧；6、转向架升高行程弹簧适应装置；7、侧向受力辊棒组；8、行程定位调整块；9、垂向受力滚轮组；10、橡胶减震装置；11、中部筋板；12、定位导向轴；13、中间导向滑槽；14、缓冲装置接触定位槽；15、机车轨道；16、侧部导向滑槽；17、弹簧安装座；18、导向轴孔；19、调节块孔；20、定位销孔。

具体实施方式

图1、图2所示，本机车转向架滚动摩擦导向装置由安装支撑底座1、转向架压缩行程弹簧适应装置4、转向架升高行程弹簧适应装置6、侧向受力辊棒组7、垂向受力滚轮组9等构成。图1－4所示，本机车转向架滚动摩擦导向装置的安装支撑底座1由钢板焊接的结构件，由中间筋板和两侧的侧板构成，其上设置有与转向架筋梁焊接的顶板，顶板下平面上有两个弹簧安装座，中间筋板上开有中间导向滑槽13，侧板上开有的侧部导向滑槽16；在安装支撑底座1的下前端设有侧向力调整缓冲装置，侧向力调整缓冲装置最好为固接在支撑底座上的橡胶减震装置10，橡胶减震装置10的最大压缩行程应小于车轴轴向窜动量。

图1－2、图5－6所示，本机车转向架滚动摩擦导向装置的转向架压缩行程弹簧适应装置4由钢板拼焊的结构件，其中间和侧面分别设有定位销孔20和导向轴孔18；有中心定位销3同时穿过定位销孔20的和安装支撑底座1的中间导向滑槽13，有定位导向轴12同时穿过导向轴孔18的和安装支撑底座1的侧部导向滑槽16，这样即可将转向架压缩行程弹簧适应装置4滑动连接在安装支撑底座1的前侧；所述转向架压缩行程弹簧适应装置4的顶端与安装支撑底座顶板上的弹簧安装座对应位置设置有两个弹簧安装座，两对弹簧安装座之间均分别设置压缩弹簧2，使转向架压缩行程弹簧适应装置4与安装支撑底座1弹性连接；所述的两对弹簧安装座的中心位于定位导向轴前侧；所述转向架压缩行程弹簧适应装置4的后侧正对橡胶减震装置10的位置设有缓冲装置接触定位槽14，以避免橡胶减震装置10在减震时不会与转向架压缩行程弹簧适应装置4产生侧向位移；所述转向架压缩行程弹簧适应装置4的中部设有中部筋板11，中部筋板11的下部设有弹簧安装座，在转向架压缩行程弹簧适应装置4的下部开有调节块孔19。

图1－2、图5－8所示，本机车转向架滚动摩擦导向装置的转向架升高行程弹簧适应装置6通过行程定位调整块8与调节块孔19的配合连接在转向架压缩行程弹簧适应装置4的前侧，并通过螺丝固定行程定位调整块8；在转向架升高行程弹簧适应装置6的顶部与转向架压缩行程弹簧适应装置4的中部筋板11对应设置有弹簧安装座，两对弹簧安装座之间设置有升高弹簧5。

图1－2、图7－8所示，本机车转向架滚动摩擦导向装置在转向架升高行程弹簧适应装置6的前侧设置有垂向受力滚轮组9和侧向受力辊棒组7。所述的垂向受力滚轮组9和侧向受力辊棒组7都设有给油保养装置，滚轮与辊棒制作材质与机车轮箍钢性能相同。所述垂向受力滚轮组9外体呈圆柱形内有轴承，中心有轴与转向架升高行程弹簧适应装置4的安装体固定。所述侧向受力辊棒组7由实心圆棒上端带突沿、下端带锥度的轮箍钢制成，辊棒直径及伸出长度均不超过机车轮缘运动轨迹，辊棒安装在两盘滚针轴承内，并固定在转向架升高行程弹簧适应装置4的安装体上。

图2所示，本机车转向架滚动摩擦导向装置工作过程如下：

首先，把需要改造的机车停放在平直的轨道上，检查机车各轮对要处于轨道中间位置，然后把本装置的安装支撑底座1放置在转向架端梁下，要使垂向受力滚轮组9压于机车轨道15的轨面上，同时侧向受力辊棒锥组7的辊棒与机车轨道15内侧面保持2～8mm的间隙，此时检查安装支撑底座1与转向架端梁接触面积是否够焊接要求，如不影响其它部件功能即可焊接牢固，然后开动机车到曲线区域试运行并测量各装置的工作间隙和轮缘与钢轨的接触情况，机车回库后停放在平直的轨道上，根据记录情况调整侧向力调整缓冲装置3，使侧向受力的辊棒组7的辊棒与钢轨内侧面保持2～8mm间隙，此时机车就可投入运用；当机车通过曲线时辊棒先行于机车轮缘接触钢轨内侧，通过滚动摩擦抵消掉机车侧向离心力并起到转向架导向作用，运用中应定期检查测量轮缘磨损情况，根据磨损量再调整侧向受力辊棒与钢轨内侧面的间隙，使磨损降到最低即可。

本机车转向架滚动摩擦导向装置的设计构思为：1、各弹簧的主要作用是始终保持垂向受力滚轮组9与轨面接触，在转向架的上下运动极限范围内，为保证侧向受力辊棒组7始终与钢轨内侧位置相对应而设置有弹簧组，当转向架架体升高时在升高弹簧5的作用下转向架升高行程弹簧适应装置6带动侧向受力辊棒组7整体下移；当转向架架体下降时在压缩弹簧2的作用下转向架压缩行程弹簧适应装置4整体上移，以避免承受机车垂向力过大而损坏。另外，压缩弹簧2还有一个作用就是使转向架压缩行程弹簧适应装置4的下体始终贴靠在橡胶减震装置10的顶面上；因此两套压缩弹簧位于在定位导向轴的前侧。

2、橡胶减震装置：机车在通过曲线时，因曲线半径的不同机车轮缘和转向架受力大小不等，曲线半径越小侧向力越大，而实际轨道曲线弧度又不规整，为避免刚性接触造成机件损坏故采用橡胶减震装置。

3、中心定位销：安装支撑底座1与转向架架体固定后主要承受机车通过曲线时的大部分侧向力，起到导向作用，减轻机车轮缘受力。中心定位销3所起的作用是机车通过十字交叉线路或道口时，在侧向受力辊棒组7撞上障碍物时转向架压缩行程弹簧适应装置4就会以中心定位销3为轴，受力侧的压缩弹簧2压缩，定位导向轴12一头抬高，转向架压缩行程弹簧适应装置4的下端就可以摆动，以避免损坏部件，中心定位销3使转向架压缩行程弹簧适应装置4始终处在安装支撑底座1的中间位置，以保证两侧摆动幅度相同。

4、定位导向轴：定位导向轴12的作用主要是承受侧向受力辊棒组7受力后的反作用力，当侧向受力辊棒组7与钢轨内侧面受力接触后转向架压缩行程弹簧适应装置4的架体（图5所示）就会以橡胶减震装置10为支点，以定位导向轴12为转动中心根据受力程度不同做内外摆动，以实现控制转向架的侧移和导向作用，没有定位导向轴12则侧向受力辊棒组7就没有了固定支点无法受力。

Claims (10)

1.一种机车转向架滚动摩擦导向装置，其特征在于：其包括用于与转向架固接的安装支撑底座（1），在安装支撑底座（1）的前侧上下滑动连接有转向架压缩行程弹簧适应装置（4），且安装支撑底座和转向架压缩行程弹簧适应装置之间设有弹性装置；所述转向架压缩行程弹簧适应装置（4）的下端前侧固接有转向架升高行程弹簧适应装置（6）；所述转向架升高行程弹簧适应装置（6）的前侧连接有垂向受力滚轮组（9）和侧向受力辊棒组（7）；所述垂向受力滚轮组（9）与机车轨道的上端面配合，侧向受力辊棒组（7）与机车轨道的内侧端面配合。

2.根据权利要求1所述的机车转向架滚动摩擦导向装置，其特征在于：所述安装支撑底座（1）由中间筋板和两侧的侧板构成，在中间筋板和侧板上均设有导向滑槽；中间筋板的导向滑槽通过中心定位销（3）实现安装支撑底座（1）与转向架压缩行程弹簧适应装置（4）的上下滑动连接；侧板的导向滑槽通过定位导向轴（12）实现安装支撑底座（1）与转向架压缩行程弹簧适应装置（4）的上下滑动连接。

3.根据权利要求2所述的机车转向架滚动摩擦导向装置，其特征在于：所述的弹性装置为压缩弹簧（2）；所述安装支撑底座（1）的顶部设置有与转向架筋梁焊接的顶板，所述的压缩弹簧（2）设置在顶板的下部和转向架压缩行程弹簧适应装置（4）的顶部之间。

4.根据权利要求3所述的机车转向架滚动摩擦导向装置，其特征在于：所述顶板和转向架压缩行程弹簧适应装置（4）之间设置有两套压缩弹簧（2），所述压缩弹簧（2）位于在定位导向轴（12）的前侧。

5.根据权利要求1所述的机车转向架滚动摩擦导向装置，其特征在于：所述安装支撑底座（1）的下前端设有侧向力调整缓冲装置，所述转向架压缩行程弹簧适应装置（4）的背部对应设置有缓冲装置接触定位槽（14）。

6.根据权利要求5所述的机车转向架滚动摩擦导向装置，其特征在于：所述侧向力调整缓冲装置为设置在支撑底座（1）上的橡胶减震装置（10），橡胶减震装置（10）的最大压缩行程应小于车轴轴向窜动量。

7.根据权利要求1所述的机车转向架滚动摩擦导向装置，其特征在于：所述转向架升高行程弹簧适应装置（6）的顶端与转向架压缩行程弹簧适应装置（4）之间设有升高弹簧（5）；所述转向架升高行程弹簧适应装置（6）与转向架压缩行程弹簧适应装置（4）通过行程定位调整块（8）实现固接。

8.根据权利要求1所述的机车转向架滚动摩擦导向装置，其特征在于：所述垂向受力滚轮组（9）外体呈圆柱形内有轴承，中心有轴与转向架升高行程弹簧适应装置（6）固定。

9.根据权利要求1－8任意一项所述的机车转向架滚动摩擦导向装置，其特征在于：所述侧向受力辊棒组（7）是由辊棒安装在两盘滚针轴承内，并固定在转向架升高行程弹簧适应装置（6）安装体上；所述辊棒为上端带突沿、下端带锥度的实心圆棒。

10.根据权利要求1－8任意一项所述的机车转向架滚动摩擦导向装置，其特征在于：所述垂向受力滚轮组（9）和侧向受力辊棒组（7）都设有保养给油装置。

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