CN203477152U - 铁路货车转向架用摩擦减振器及铁路货车转向架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种铁路货车转向架用摩擦减振器及铁路货车转向架，该减振器包括斜楔、常摩擦减振簧、变摩擦减振簧、摇枕外簧、顶杆，所述斜楔具有一开口向下的内腔；所述常摩擦减震簧设在该内腔中，所述常摩擦减震簧穿设在所述顶杆上，所述变摩擦减振簧穿设于所述摇枕外簧中，所述变摩擦减振簧顶部与所述顶杆底部抵触；所述顶杆上具有一用于通过工具能将所述顶杆吊起的工艺孔。本实用新型提供的铁路货车转向架用摩擦减振器及铁路货车转向架，转向架无论在空车状态下还是在重车状态下均有理想的相对摩擦系数，同时又能够使转向架具有较大的抗菱刚度，垂向和横向动力学性能更好，并且易于组装。

Description

铁路货车转向架用摩擦减振器及铁路货车转向架

技术领域

本实用新型涉及铁路机车减振技术，尤其涉及一种铁路货车转向架用摩擦减振器及铁路货车转向架。

背景技术

铁路货车一般由车体、转向架、制动装置、车钩缓冲装置等部分组成。其中，转向架的作用是支承车体、引导车辆沿轨道行驶并承受来自车体及线路的各种载荷。铁路货车上最常见的转向架是二轴铸钢三大件式转向架，该种转向架通常由一个摇枕1、两个侧架2、两个轮对、两个弹簧减振装置和两个制动装置等组成。

货车转向架上最常用的减振器为摩擦式减振器，它由斜楔3、减振簧4等零部件组成，如图1和图2所示，减振器设置在侧架2和摇枕1所围成的空间里。摩擦式减振器是将减振簧4的垂向支承力通过斜楔3的角度作用转为斜楔3对侧架立柱的水平侧压力，侧架立柱相对位置装有磨耗板5，斜楔3与磨耗板5间存在着摩擦，车体上下振动时摇枕1也随着上下振动，从而带动斜楔3上下运动并使斜楔3与磨耗板5相互摩擦，产生摩擦力，这个摩擦力就是减振力。

根据振动理论和试验测试，减振器的阻尼有一个理想的数值范围，当阻尼处于这个理想的数值范围内时，车辆具有较好的垂向动力学性能。在摩擦式减振器上，一般用相对摩擦系数来计量，相对摩擦系数就是减振力与所有弹簧承载力的比值。由于车辆在空、重车时载重不同，因而所有弹簧承载力和减振力也不尽相同，若想使相对摩擦系数在空、重车状态下均处于理想数值范围内，那么空、重车状态下减振器的减振力也应相应地随着弹簧承载力的改变而改变。

铸钢三大件式转向架的减振器位于摇枕、侧架所形成的空间内，如图1和图2所示，减振器的斜楔3在减振簧4和摇枕1的作用下压向侧架立柱，斜楔3对侧架2产生一个外撑的作用力，从而可以在一定程度上抑制侧架2和摇枕1间产生菱形变形，也就是说，减振器可以给转向架提供一定的抗菱刚度。根据计算分析，抗菱刚度的值与斜楔3宽度的平方、斜楔3对侧架2的正压力、斜楔副摩擦面与水平面间的夹角的正切值的平方成正比。理论计算和试验表明，转向架具有较大的抗菱刚度时，车辆具有较高的临界速度，且动力学性能较好。

现有技术一

现有摩擦式减振器技术方案一为变摩擦式减振器，如图1所示。该技术方案中，减振力取自放置于侧架2与斜楔3之间的减振簧4，它可以随着弹簧承载力的不同而相应变化。

现有技术方案一变摩擦减振器的优点是阻尼（相对摩擦系数）可以随着所有弹簧承载力的变化而变化，从而使相对摩擦系数基本保持在理想数值范围内，使车辆具有较好的垂向动力学性能。

现有技术方案一变摩擦减振器的缺点是由于结构特点所限，斜楔3的宽度较小，斜楔3对转向架侧架2菱形变形的控制能力较弱，所能够提供的抗菱刚度有限，因此车辆的横向动力学性能较差。

现有技术二

现有摩擦式减振器技术方案二为常摩擦减振器，如图2所示。该技术方案中，减振力取自放置于摇枕1和斜楔3内腔之间的减振簧4，由于该减振簧的压缩量是恒定不变的，与空、重车状态及所有弹簧的承载力无关，因此减振力不随着承载力的变化而变化、保持一个常量值。

现有技术方案二常摩擦减振器的优点是由于结构的特点，斜楔3可以做得比变摩擦减振器斜楔宽得多，因而斜楔3对侧架2的支撑作用强，可以获得较大的转向架抗菱刚度，因此采用这种减振器的车辆空车横向动力学性能较好。

现有技术方案二常摩擦减振器的缺点是由于减振力是一个常量，不会随着承载力的变化而变化，因而无法达到空、重车状态下相对摩擦系数均处于理想值范围内，不能兼顾车辆空、重车两种状态，因此车辆的垂向动力学性能较差。

现有技术三

中国专利号为ZL201010155671.7、名称为《转向架》的专利文献提供了一种双作用摩擦式减振器，该实用新型双作用摩擦式减振器包括斜楔3、常摩擦减振簧4a、变摩擦减振簧4b、摇枕外簧4c、顶子6等，该减振器与转向架固有的其它零部件，包括摇枕1、侧架2等共同实现其功能；摇枕斜楔槽下部的板上带有一个孔，顶子6上部位于斜楔3内的常摩擦减振簧4a内，下部穿过摇枕斜楔槽的孔，与变摩擦减振簧4b接触。

该实用新型技术方案的详细结构如图3所示。图3中所显示的是空车状态时斜楔3、常摩擦减振簧4a、摇枕外簧4c、变摩擦减振内簧4b、侧架2、摇枕1之间的位置关系。常摩擦减振簧4a和顶子6上部位于斜楔3中，其中顶子6从摇枕斜楔槽下部板上的孔中穿过，三者一起装在侧架2和摇枕斜楔槽所形成的空间内。由于常摩擦减振簧4a处于受压缩状态，因此该簧会给斜楔3一个向上的力，由于摇枕斜楔槽内斜面的阻挡，使得斜楔3被压向侧架立柱，在斜楔3与侧架立柱间产生一个正压力。当车体和摇枕1因车辆走行而产生垂向运动时，斜楔3与侧架立柱上的磨耗板5之间产生摩擦力，即减振力，该力与斜楔3和磨耗板5之间的正压力和摩擦系数成正比。

组装转向架时，需先将摇枕1、斜楔3、常摩擦减振簧4a组装成一个小组成再装在侧架2中央方框内，然后再安装顶子6及摇枕外簧4c、变摩擦减振簧4b，由于顶子6在重力作用下自然下沉时会影响其下方的摇枕外簧4c和变摩擦减振簧4b组装。

实用新型内容

本实用新型提供一种铁路货车转向架用摩擦减振器及铁路货车转向架，用于克服现有技术中的缺陷，转向架无论在空、重车状态下均有理想的相对摩擦系数，同时又能够使转向架具有较大的抗菱刚度，垂向和横向动力学性能更好，并且易于组装。

本实用新型提供一种铁路货车转向架用摩擦减振器，包括斜楔、常摩擦减振簧、变摩擦减振簧、摇枕外簧、顶杆，所述斜楔具有一开口向下的内腔；所述常摩擦减震簧设在该内腔中，所述常摩擦减震簧穿设在所述顶杆上，所述变摩擦减振簧穿设于所述摇枕外簧中，所述变摩擦减振簧顶部与所述顶杆底部抵触；所述顶杆上具有一用于通过工具能将所述顶杆吊起的工艺孔。

作为上述减振器的一种实施方式，所述工艺孔呈阶梯状，且靠近所述顶杆顶端的孔的尺寸小于远离所述顶杆顶端的孔的尺寸。

作为上述减振器的另一种实施方式，所述工艺孔设有内螺纹。

作为上述实施方式的进一步地改进，所述顶杆外表面硫化有橡胶层。也可以在所述顶杆上套设有耐磨套。

作为上述实施方式的优选实施例，还包括一支座，所述支座底部与所述变摩擦减震簧顶部抵触，所述支座顶部与所述顶杆底部通过一锥形面配合。

进一步地，所述支座底部呈阶梯轴状，其中靠近所述支座底端的轴为内轴，远离所述支座底端的轴为外轴，所述内轴的尺寸小于所述外轴的尺寸，所述内轴穿设于所述变摩擦减震簧中，所述外轴底端抵触在所述变摩擦减震簧上。

本实用新型还提供一种铁路货车转向架，至少包括摇枕、侧架和减振器，所述侧架包括位于摇枕下方的侧架承台和位于所述摇枕端部的侧架立柱，所述摇枕与所述侧架立柱围置成一上部空间，所述摇枕与所述侧架承台之间围置成一下部空间；所述减振器为上述的铁路货车转向架用摩擦减振器，所述摩擦减振器中斜楔置于所述上部空间，所述侧架立柱上靠近所述斜楔的部位设有磨耗板，且所述摇枕上正对所述斜楔的内腔的开口处具有一穿设孔，所述顶杆底部穿设于所述穿设孔中并向下伸出；所述摇枕外簧和变摩擦减震簧均位于所述下部空间，所述变摩擦减振簧穿设于所述摇枕外簧中，所述变摩擦减振簧底部抵触在所述侧架承重台上，所述变摩擦减振簧顶部与所述顶杆底部抵触。

本实用新型还提供一种铁路货车转向架，至少包括摇枕、侧架和减振器，所述侧架包括位于摇枕下方的侧架承台和位于所述摇枕端部的侧架立柱，所述摇枕与所述侧架立柱围置成一上部空间，所述摇枕与所述侧架承台之间围置成一下部空间；所述减振器为上述的铁路货车转向架用摩擦减振器，所述摩擦减振器中斜楔置于所述上部空间，所述侧架立柱上靠近所述斜楔的部位设有磨耗板，且所述摇枕上正对所述斜楔的内腔的开口处具有一穿设孔，所述顶杆底部穿设于所述穿设孔中并向下伸出；所述摇枕外簧和变摩擦减震簧均位于所述下部空间，所述变摩擦减振簧穿设于所述摇枕外簧中，所述变摩擦减振簧底部抵触在所述侧架承重台上，所述变摩擦减震簧顶部与抵触所述支座底部。

进一步地，所述侧架承重台上具有用于定位的止孔，所述变摩擦减震簧底部置于所述止孔内。

本实用新型提供的铁路货车转向架用摩擦减振器及铁路货车转向架，转向架无论在空车状态下还是在重车状态下均有理想的相对摩擦系数，同时又能够使转向架具有较大的抗菱刚度，垂向和横向动力学性能更好，并且易于组装。

附图说明

图1a为现有技术一的立体结构示意图；

图1b为现有技术一的立体分解示意图；

图1c为现有技术一的剖视图；

图2a为现有技术二的立体结构示意图；

图2b为现有技术二的立体分解示意图；

图2c为现有技术二的剖视图；

图3a为现有技术三的立体结构示意图；

图3b为现有技术三的立体分解示意图；

图3c为现有技术三的剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的减振器的立体结构示意图；

图5为图4的剖视图。

具体实施方式

如图4、图5所示，本实用新型提供一种铁路货车转向架用摩擦减振器，包括斜楔3、常摩擦减振簧4a、变摩擦减振簧4b、摇枕外簧4c、顶杆6，斜楔3具有一开口向下的内腔；常摩擦减震簧4a设在该内腔中，常摩擦减震簧4a穿设在顶杆6上，变摩擦减振簧4b穿设于摇枕外簧4c中，变摩擦减振簧4b顶部与顶杆6底部抵触；顶杆6上具有一用于通过工具能将顶杆吊起的工艺孔61。

侧架2包括位于摇枕1下方的侧架承台21和位于摇枕端部的侧架立柱22，摇枕1与侧架立柱22围置成一上部空间，摇枕1与侧架承台21之间围置成一下部空间；使用过程中，将斜楔3放置于上部空间，且使得斜楔内腔的开口朝下，正冲摇枕1，摇枕1上具有一穿设孔11，常摩擦减震簧4a穿设于顶杆6上并置于斜楔内腔中，顶杆6底部从穿设孔11中穿过并向下伸，侧架立柱11上靠近斜楔3的部位设有磨耗板5，常压摩擦弹簧4a顶部抵触在斜楔3内顶壁，底部抵触在摇枕1上，摇枕外簧4c和变摩擦减震簧4b设在下部空间，变摩擦减震簧4b穿设在摇枕外簧4c中，且底部均抵触在侧架承重台21上，摇枕外簧4c顶部抵触在摇枕1上，变摩擦减震簧4b顶部抵触在顶杆6底部。

由于常摩擦减振簧4a处于受压缩状态，因此该簧会给斜楔3一个向上的力，由于摇枕斜楔槽内斜面的阻挡，使得斜楔3被压向侧架立柱22，在斜楔与侧架立柱22间产生一个正压力。当车体和摇枕1因车辆走行而产生垂向运动时，斜楔3与侧架立柱22上的磨耗板5之间产生摩擦力，即减振力，该力与斜楔和磨耗板之间的正压力及摩擦系数均成正比。

由于空车状态时摇枕1的位置较高，同时顶杆6的上端低于斜楔内腔顶面，因而顶杆6与斜楔内腔顶面间不接触，此时顶杆6和变摩擦减振簧4b并未受到压力，斜楔3压向侧架立柱22的力仅由常摩擦减振簧4b的作用下产生，该力设置得较小且适合于空车状态。

当车辆装载后并处于重车状态时，所有摇枕外簧4c受到来自车体和摇枕1的增大了的垂向力，因而摇枕1下移，这时斜楔内腔顶面下移，压在顶杆6上端，与常摩擦减振簧4a共同作用于斜楔内腔的顶面上，此时该力比空车状态增大，相应地斜楔3作用于侧架立柱22的正压力也增大，由于减振力与该正压力成正比，因而减振也相应增大，从而适应重车状态下的要求。

为了便于在安装摇枕外簧4c、变摩擦减振簧4b和顶杆6时不因垂向力下移而影响组装，在顶杆6上方设一个工艺孔61，组装时可用一个卡子或螺栓组件将顶杆6挂在斜楔3上，使顶杆6不下落，避免由于顶子6在重力作用下自然下沉时影响其下方的摇枕外簧4c和变摩擦减振簧4b的组装。

由于本实施例中的斜楔3与常摩擦减振器的斜楔一样，宽度较宽，因而对侧架的控制力较强，可使转向架具有较大抗菱刚度。

作为上述减振器的一种实施方式，工艺孔61呈阶梯状，且靠近顶杆6顶端的孔的尺寸小于远离顶杆顶端的孔的尺寸。可用一个卡子卡在尺寸大的孔中，将顶杆6吊挂在斜楔上，使顶杆6不下落。

作为上述减振器的另一种实施方式，工艺孔61设有内螺纹。可用一个螺杆旋入该工艺孔内并与顶杆6连接，通过在螺杆伸出斜楔3顶板上的孔的部分上连接螺母，以将顶杆6吊挂在斜楔3上，使顶杆6不下落。

作为上述实施方式的进一步地改进，为了增加顶杆的耐磨性能，在顶杆6外表面硫化有橡胶层。也可以在顶杆6上套设有耐磨套。

作为上述实施方式的优选实施例，还包括一支座7，支座7底部与变摩擦减震簧4b顶部抵触，支座7顶部与顶杆6底部通过一锥形面配合。锥形面为了使顶杆与支座对正，从而在传递垂向力时不产生附加横向力，图中所示顶杆6下端面为圆锥形凹面，支座7上端面为圆锥形凸面，当然也可以将顶杆6下端面设为圆锥形凸面，将支座7上端面设为圆锥形凹面。

当车辆装载后并处于重车状态时，所有摇枕外簧4c受到来自车体和摇枕1的增大了的垂向力，因而摇枕1下移，这时斜楔内腔顶面下移，压在顶杆6上端，力通过支座7传至变摩擦减振簧4b，所产生的弹性反力作用于支座7，并通过顶杆6传递，与常摩擦减振簧4a共同作用于斜楔内腔的顶面上，此时该力比空车状态增大，相应地斜楔3作用于侧架立柱22的正压力也增大，由于减振力与该正压力成正比，因而减振也相应增大，从而适应重车状态下的要求。

进一步地，支座7底部呈阶梯轴状，其中靠近支座底端的轴为内轴71，远离支座底端的轴为外轴72，内轴71的尺寸小于外轴72的尺寸，内轴71穿设于变摩擦减震簧4b中，外轴72底端抵触在变摩擦减震簧4b上。使支座7与变摩擦减振簧4b可靠定位，不横向窜动，支座7下方为阶梯状，组装后其内轴71落入变摩擦减振簧4b内部。变摩擦减振簧4b外的摇枕外簧4c高度也可以减至与变摩擦减振簧4b高度相同，支座7台阶处变粗，同时压在两个弹簧上，以增大减振力。

为了避免顶杆上端面与斜楔顶面、顶杆下端面与支座顶面、支座与变摩擦减振簧的磨耗，顶杆6和支座7可以表面或整体淬火以提高硬度和耐磨性。

本实用新型还提供一种铁路货车转向架，至少包括摇枕、侧架和减振器，侧架包括位于摇枕下方的侧架承台和位于摇枕端部的侧架立柱，摇枕与侧架立柱围置成一上部空间，摇枕与侧架承台之间围置成一下部空间；减振器为上述的铁路货车转向架用摩擦减振器，摩擦减振器中斜楔置于上部空间，侧架立柱上靠近斜楔的部位设有磨耗板，且摇枕上正对斜楔的内腔的开口处具有一穿设孔，顶杆底部穿设于穿设孔中并向下伸出；摇枕外簧和变摩擦减震簧均位于下部空间，变摩擦减振簧穿设于摇枕外簧中，变摩擦减振簧底部抵触在侧架承重台上，变摩擦减振簧顶部与顶杆底部抵触。

本实用新型还提供一种铁路货车转向架，至少包括摇枕、侧架和减振器，侧架包括位于摇枕下方的侧架承台和位于摇枕端部的侧架立柱，摇枕与侧架立柱围置成一上部空间，摇枕与侧架承台之间围置成一下部空间；减振器为上述的铁路货车转向架用摩擦减振器，摩擦减振器中斜楔置于上部空间，侧架立柱上靠近斜楔的部位设有磨耗板，且摇枕上正对斜楔的内腔的开口处具有一穿设孔，顶杆底部穿设于穿设孔中并向下伸出；摇枕外簧和变摩擦减震簧均位于下部空间，变摩擦减振簧穿设于摇枕外簧中，变摩擦减振簧底部抵触在侧架承重台上，变摩擦减震簧顶部与抵触支座底部。

进一步地，侧架承重台上具有用于定位的止孔23，变摩擦减振簧4b底部置于止孔23内。以加大变摩擦减振簧4b的高度，从而提高变摩擦减振簧4b的挠度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种铁路货车转向架用摩擦减振器，包括斜楔、常摩擦减振簧、变摩擦减振簧、摇枕外簧、顶杆，所述斜楔具有一开口向下的内腔；所述常摩擦减震簧设在该内腔中，所述常摩擦减震簧穿设在所述顶杆上，所述变摩擦减振簧穿设于所述摇枕外簧中，所述变摩擦减振簧顶部与所述顶杆底部抵触；其特征在于，所述顶杆上具有一用于通过工具能将所述顶杆吊起的工艺孔。 

2.根据权利要求1所述的铁路货车转向架用摩擦减振器，其特征在于，所述工艺孔呈阶梯状，且靠近所述顶杆顶端的孔的尺寸小于远离所述顶杆顶端的孔的尺寸。 

3.根据权利要求1所述的铁路货车转向架用摩擦减振器，其特征在于，所述工艺孔设有内螺纹。 

4.根据权利要求1所述的铁路货车转向架用摩擦减振器，其特征在于，所述顶杆外表面硫化有橡胶层。 

5.根据权利要求1所述的铁路货车转向架用摩擦减振器，其特征在于，所述顶杆上套设有耐磨套。 

6.根据权利要求1-5任一所述的铁路货车转向架用摩擦减振器，其特征在于，还包括一支座，所述支座底部与所述变摩擦减震簧顶部抵触，所述支座顶部与所述顶杆底部通过一锥形面配合。 

7.根据权利要求6所述的铁路货车转向架用摩擦减振器，其特征在于，所述支座底部呈阶梯轴状，其中靠近所述支座底端的轴为内轴，远离所述支座底端的轴为外轴，所述内轴的尺寸小于所述外轴的尺寸，所述内轴穿设于所述变摩擦减震簧中，所述外轴底端抵触在所述变摩擦减震簧上。 

8.一种铁路货车转向架，至少包括摇枕、侧架和减振器，所述侧架包括位于摇枕下方的侧架承台和位于所述摇枕端部的侧架立柱，所述摇枕与所述侧架立柱围置成一上部空间，所述摇枕与所述侧架承台之间围置成一下部空间；其特征在于，所述减振器为上述权利要求1-5任一所述的铁路货车转向架用摩擦减振器，所述摩擦减振器中斜楔置于所述上部空间，所述侧架立柱上靠近所述斜楔的部位设有磨耗板，且所述摇枕上正对所述斜楔的内腔的开口处具有一穿设孔，所述顶杆底部穿设于所述穿设孔中并向下伸出；所述摇枕外簧和变摩擦减震簧均位于所述下部空间，所述变摩擦减振簧穿设于所述 摇枕外簧中，所述变摩擦减振簧底部抵触在所述侧架承重台上，所述变摩擦减振簧顶部与所述顶杆底部抵触。 

9.一种铁路货车转向架，至少包括摇枕、侧架和减振器，所述侧架包括位于摇枕下方的侧架承台和位于所述摇枕端部的侧架立柱，所述摇枕与所述侧架立柱围置成一上部空间，所述摇枕与所述侧架承台之间围置成一下部空间；其特征在于，所述减振器为上述权利要求6或7所述的铁路货车转向架用摩擦减振器，所述摩擦减振器中斜楔置于所述上部空间，所述侧架立柱上靠近所述斜楔的部位设有磨耗板，且所述摇枕上正对所述斜楔的内腔的开口处具有一穿设孔，所述顶杆底部穿设于所述穿设孔中并向下伸出；所述摇枕外簧和变摩擦减震簧均位于所述下部空间，所述变摩擦减振簧穿设于所述摇枕外簧中，所述变摩擦减振簧底部抵触在所述侧架承重台上，所述变摩擦减震簧顶部与抵触所述支座底部。 

10.根据权利要求8或9所述的铁路货车转向架，其特征在于，所述侧架承重台上具有用于定位的止孔，所述变摩擦减震簧底部置于所述止孔内。 

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