CN85107574B - 防止机车车辆蛇形摇摆的装置 - Google Patents

Abstract

本发明是以提高机车车辆界限设计速度和改善车辆乘坐舒适度为目的一种防止机车车辆蛇形摇摆的装置。传统的机车车辆不能消除转向架旋转时产生的蛇形摇摆振动。本发明是在离转向架旋转中心一定距离的位置，设置大致和车轴相平行，具有一定刚性的扭转轴，在该扭转轴的两端各固定连接一连接杆，并与该连接杆一端销接，该连接杆另一端分别设置了油压减振器，并能以转向架的一定位置为中心自由移动。

Description

防止机车车辆蛇形摇摆的装置

本发明是有关为了提高乘坐舒适度而设置的防止机车车辆蛇形摇摆的装置。

在轨道上行驶的机车车辆，一般如图5和图6所示的那样，在轨道1的长度方向，相隔一定距离，设置多台具有多根能在轨道1上行驶的车轴5的转向架21，在转向架21和车体12间设置枕簧14，用以支承车体12。

这样的机车车辆，由于是由转向架21弹性地支承着车体12，而该转向架是由车轴5通过轴弹簧8弹性地支承着转向架构架6，车辆在直线段和曲线段的轨道1上行驶，行驶时产生的振动为轴弹簧8和枕簧14吸收，使车体12的振动减轻。

然而，机车车辆在高速行驶时，在车体12上出现多种振动，产生这些振动的原因可以设想有：

（1）车轮踏面的斜度，轮缘厚度。

（2）轴承的摩擦阻力。

（3）左右移动，轴的缓冲装置的衰减力。

（4）通行轨道偏差，高低偏差、轨道间状态，道床等情况。

此处，在车体12上出现的上下、左右或者前后方向轴周围的振动，一般都具有依据车体惯性和弹簧常数所决定的固有振动频率，其振动程度有随振动频率超过其固有振动频率而减少的趋势，而转向架21相对车体12旋转的转向架21的蛇形摇摆振动，即使振动频率超过其固有振动频率，其振动程度也难以减少。

由于传统的机车车辆是由上述方式所构成，存在在高速行驶时，由转向架的蛇形摇摆而产生的振动，这对旅客车厢来说，使乘坐舒适度受损，对机车来说，给车上机器带来恶劣影响的问题。

本发明就是为消除上述问题而进行的，并以得到能防止机车车辆蛇形摇摆的装置为目的。

有关本发明的防止机车车辆蛇形摇摆装置，是在离开转向架旋转中心的一定位置，设置大致和车轴相平行，可扭转的扭转轴，在该扭转轴的两端各固定一个连接杆，并与连接杆的一端销接，该连接杆的另一端安置了油压减振器，并能以转向架的一定位置为中心自由活动。

本发明的防止机车车辆蛇形摇摆装置，其作用是，当转向架相对车体旋转时，油压减振器作伸缩动作，产生大致和此旋转速度成比例的衰减力。

以下参照附图对本发明的一个实施例进行说明。在图1和图2中，1为轨道，2为车轮，3为和一对车轮2固定着的轴，4为收藏轴3的两端并使其能旋转的轴承箱，由上述的2至4形成能在轨道1上行驶的轴（5）。6为能收藏多根车轴（5）的转向架构架，7为支承轴承箱4的轴承箱支承物，它能使轴承箱4上下移动，并分别和转向架构架6固定连接，8为在轴承箱4和转向架构架6之间设置的轴弹簧。利用这个弹簧（8），使转向架构架6弹性地支承在车轴（5）上。9为在转向架构架6的长度方向的大致中间部位的下侧设置的弹簧支撑座，10为设置在转向架构架6上的连接器座，它设在靠近一个轴承箱支承7的一定位置上。用上述的（5）至10形成可以行驶的转向架11，12为车体，它装载在转向架11平面上的大致中心部位，并通过例如心盘等，使车体和转向架可相对旋转，13为设置在车体12上，和转向架11的弹簧支撑座9相对的一对弹簧支撑座，14为设置在转向架11和车体12之间的枕簧，15为设置在各弹簧支撑座9、13以及枕簧14之间的防振构件，16为和车轴（5）大致相平行，离转向架11的旋转中心一定距离设置的扭转轴，该扭转轴具有规定的扭转刚性。17a、17b分别为连接杆，扭转轴16的两端分别和该连接杆的一端固定，18a、18b分别为油压减振器，它们各自的一端分别和连接杆17a、17b的另一端相铰接，能自由转动，而其另一端分别构成球状，由连接器座10支承，能运动自由。19为支承扭转轴16两端的支承构件，并能使其旋转自由，该支承构件安装在车体12上。由上述的10，以及16至19形成防止蛇形摇摆装置（20）。

下面用图3和图4对动作进行说明。

车辆在行驶中，由于前述的振动原因等，当转向架11相对车体12按图3上的箭头所示方向旋转时，则分别支承油压减振器18a、18b的连接器座10a、10b以转向架11的中心C作为中心分别按箭头方向旋转，旋转位移在纵向上的分量经各连接器座10a、10b传至油压减振器18a、18b，按该油压减振器的特性，分别在油压减振器上产生大致和这个连接器座10a、10b的动作速度成比例的力，这个力分别作用在连接杆17a、17b上，使扭转轴16的两端分别产生反方向的扭转。

现用图4来说明本防止蛇形摇摆装置（20）各部份的运动。在图4上用实线表示运动状态，用虚线表示各运动部份原来的状态，即转向架11未产生旋转时的状态。此外，用单线箭头表示运动方向，用双线箭头表示产生力的方向。

如图3所示，由于转向架11的旋转而产生的相对车体的位移，其中的一个油压减振器18a在连接器座10a处被拉伸，另一个油压减振器18b，在连接器座10b处被挤压。这样分别在油压减振器18a、18b中产生大致和分别产生反方向动作的连接器座的运动速度成比例的力，由于这个油压减振器18a、18b，通过连接杆17a、17b使扭转轴16的两端产生反方向的旋转。因此，在扭转轴上产生由双线箭头表示方向的扭矩。

因此，在扭转轴16上产生大致和转向架11的旋转速度成比例的扭矩，这个将成为对转向架旋转的复元力。也就是说，当车辆通过曲线段之际，转向架11沿轨道1的曲线作强制旋转，由于这个旋转速度小，对转向架旋转的复元力也小，从而可以防止因复元力而引起的横压力的增大。

另一方面，在转向架11产生相对车体12的旋转振动的场合，由于振动频率高，旋转角速度大，因而对转向架旋转的复元力变大，可起到抑制旋转振动的作用。

此外，在转向架11不作旋转，而作前后方向运动的场合，由于连接器座10a、10b两者都朝同方向运动，使扭转轴旋转，故在防止蛇形摇摆装置（20）上不产生力和扭矩，因此，防止蛇形摇摆装置不传递作用力。

如上述，若采用本发明，则由于有一个与转向架相对车体旋转时的旋转速度成比例的复元力在起作用的缘故，因而可能提高车辆的界限设计速度，并可能提高乘坐舒适度。

对附图的简单说明

图1为根据本发明配置了防止蛇形摇摆装置的转向架的侧面图，图2为防止蛇形摇摆装置的斜视图，图3为说明图2上动作的平面图，图4为图2的动作图，图5为车辆的侧面图，图6为原来转向架的侧面图。

图中，3为车辆，11为转向架，16为扭转轴，17为连接杆，18为油压减振器。

此外，各图中，同一符号表示同一个或相当部份。

Claims (1)

1、一种防止机车车辆蛇形摇摆的装置，具备多台油压装置，分别使其一端支承在转向架上，其另一端分别通过弹性装置支承在车体上，其特征在于具备下述装置作为上述弹性装置，即，具备将具有规定刚性的扭转轴配置在距上述转向架回转中心一定距离的地方，并使和转向架的车轴大致相平行，把上述扭转轴的两端分别支承在载放在上述转向架上的车体上，并使其能沿径向自由回转;一对连接杆，分别使其一端固定在上述扭转轴的各一端上;一对油压装置，分别使其一端可自由转动地连接在上述连接杆的另一端上，使其另一端以上述转向架的规定位置为中心可自由活动地被支承在上述转向架上。

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