WO2025148233A1 - 一种变轨距转向架轮对 - Google Patents

一种变轨距转向架轮对

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WO2025148233A1
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WO
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positioning
guide
wheel
axle
hole
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PCT/CN2024/098328
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English (en)
French (fr)
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蒲全卫
赵楠
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CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd
Original Assignee
CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd
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    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/26—Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B37/00—Wheel-axle combinations, e.g. wheel sets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F7/00—Rail vehicles equipped for use on tracks of different width
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Definitions

  • variable gauge bogie The change of track gauge is reflected in the wheel set, that is, the axial position of the wheel on the axle must change.
  • the core requirement of the variable gauge bogie is that the wheel can be unlocked and locked. After the wheel is unlocked, it can be accurately moved axially to the predetermined position on the axle, and can be reliably locked after the movement is completed.
  • track change technologies There are many track change technologies, but there are problems with unreasonable structural design. For example, Poland has developed the SUW2000 variable gauge wheel set, which adopts an integral wheel set structure and axle disc brake, which can realize track change without unloading, but cannot carry power; Japan has developed the A-type variable gauge bogie, which uses a hub motor and an independently rotating wheel structure, and is not suitable for high speed.
  • the purpose of this application is to provide a variable gauge bogie wheelset that can avoid the wheelset system structure design. Unreasonable problem.
  • variable gauge bogie wheelset comprising:
  • the axle is a rod-shaped structure, and a drive device seat, a bracket seat and a spline are sequentially arranged in the direction extending from the middle of the axle to the end;
  • the wheel assembly comprises a wheel, a connecting plate and an axle box, the wheel is provided with a mounting groove and a mounting hole for installing the connecting plate, the connecting plate is provided with a mounting seat connected to the wheel, the mounting seat is provided with a first positioning groove and a second positioning groove, the wheel is movably connected to the spline of the axle, and the axle box is respectively connected to the ends of the axle;
  • the bracket assembly includes a bracket and a sliding block, wherein the bracket is provided with a bracket member, a bracket hole, a positioning device groove and a guide cylinder seat, wherein the cross section of the bracket member along the extension direction of the axle is annular, the bracket hole is a through hole penetrating the bracket member along the extension direction of the axle, the bracket is sleeved on the axle through the bracket member, the positioning device groove and the guide cylinder seat are alternately located on the outer peripheral surface of the bracket member, and the sliding block is movably penetrated through the matching hole on the positioning device groove;
  • the wheel disc assembly is connected to the outer periphery of the bracket member, and includes a transition disc and a friction disc.
  • the transition disc is in a pancake shape, and the transition disc is provided with a sliding block mounting hole, a guide rod mounting hole, a friction disc mounting hole and a first mounting hole in sequence from the inside to the outside along the diameter direction of the circular surface.
  • the friction disc is provided with a mounting through hole, and the friction disc is connected to the friction disc mounting hole through the mounting through hole;
  • the locking mechanism comprises a guide rod, a guide cylinder and a spring, wherein the guide rod is connected to the transition plate, the guide cylinder is connected to the guide cylinder seat, and the guide rod can slide in the guide cylinder;
  • the positioning pin is provided with a positioning boss, which can be engaged with the first positioning groove or the second positioning groove, and the positioning slide block is provided with a wedge-shaped sliding surface, which fits with the sliding block.
  • the sliding block comprises:
  • a sliding member is connected to the cylindrical boss, and an end of the sliding member away from the cylindrical boss is provided with an inclined sliding surface, and the inclined sliding surface is fitted with the wedge-shaped sliding surface to push the positioning slider and the positioning pin;
  • the sliding surface is in contact with the slideway and can move relative to the slideway.
  • a guide hole is provided on the guide cylinder seat, and the guide hole is a through hole extending along the extension direction of the axle.
  • the guide rod includes a guide boss, a guide rod outer wall, a first limiting surface, a second limiting surface and a guide mounting hole, the guide rod is fixed to the guide rod mounting hole through the guide mounting hole, and the guide boss is movably connected to the guide hole.
  • the guide sleeve comprises a guide sleeve mounting surface, a third limiting surface and a fourth limiting surface, and the guide sleeve mounting surface is mounted on the guide sleeve seat.
  • the positioning pin and the positioning slide block are connected by bolts.
  • FIG1 is a schematic structural diagram of a variable gauge bogie wheelset provided in an embodiment of the present invention.
  • FIG16 is a cross-sectional view of the structure of a positioning device provided in an embodiment of the present invention.
  • FIG17 is a cross-sectional view of the structure of a locking mechanism provided in an embodiment of the present invention.
  • 22 is a schematic structural diagram of a variable-gauge bogie wheelset in a narrow-gauge state provided by an embodiment of the present invention
  • 600-sliding block 610-cylindrical boss, 620-boss hole, 630-sliding member, 640-inclined sliding surface, 650-sliding surface;
  • the purpose of the present application is to provide a variable gauge bogie wheelset that can avoid the problem of unreasonable wheelset system structural design.
  • the axle 100 is a rod-shaped structure, and a driving device seat 110, a bracket seat 120 and a spline 130 are sequentially arranged in a direction extending from the middle of the axle 100 to the end.
  • the drive device seat 110 is located in the center of the axle 100, and a bracket seat 120 and a spline 130 are respectively arranged between the drive device seat 110 and the end of the axle 100, that is, the number of the bracket seat 120 and the number of the spline 130 are both two.
  • the mounting seat 310 of the connecting plate 300 passes through the mounting groove 210, the mounting hole 220 and the mounting seat 310 are fixed by bolts, so that the connecting plate 300 is fixed on the wheel 200, and the positions of the wheel 200 and the connecting plate 300 are relatively fixed.
  • each wheel 200 corresponds to three mounting grooves 210 and three connecting plates 300.
  • the mounting grooves 210 are evenly distributed along the circumference of the wheel 200.
  • the number of mounting holes 220 can be adjusted according to actual needs.
  • each mounting groove 210 corresponds to six mounting holes 220 on the outer side.
  • the positioning device 900 includes a positioning pin 910, a positioning spring 920 and a positioning slide block 930.
  • the positioning device 900 is installed in the positioning device slot 530.
  • the positioning pin 910 and the positioning slide block 930 are connected.
  • the positioning slide block 930 contacts the sliding block 600 , and the sliding block 600 can push the positioning pin 910 to engage with the first positioning groove 320 or the second positioning groove 330 .
  • the locating pin 910 is connected to the locating slider 930, so that the locating spring 920 is in a compressed state.
  • the locating pin 910 is engaged with the first locating groove 320
  • the wheel 200 is in a narrow track state.
  • the locating pin 910 is engaged with the second locating groove 330, the wheel 200 is in a wide track state.
  • the sliding block 600 disengages from the locating slider 930, so that the locating pin 910 is first disengaged from the engaged first locating groove 320 or the second locating groove 330, and then re-engaged with the second locating groove 330 or the first locating groove 320.
  • the number of connecting plates 300 connected to each wheel 200 is consistent with the number of mounting grooves 210.
  • the locking mechanism 1000 includes a guide rod 1010 , a guide cylinder 1020 and a spring 1030 .
  • the guide rod 1010 is connected to the transition plate 700
  • the guide cylinder 1020 is connected to the guide cylinder seat 540
  • the guide rod 1010 can slide in the guide cylinder 1020 .
  • the guide rod 1010 is fixedly connected to the transition plate 700, and the guide cylinder 1020 is fixedly connected to the guide cylinder seat 540.
  • the distance between the transition plate 700 and the guide cylinder seat 540 along the axial direction of the axle 100 changes relatively, that is, the distance between the transition plate 700 and the bracket 500 along the axial direction of the axle 100 changes relatively, and the friction plate 800 is fixedly connected to the transition plate 700.
  • the distance between the transition plate 700 and the bracket 500 can be changed by applying an external force to the friction plate 800.
  • the locking mechanism 1000 is located between the wheel 200 and the friction plate 800, that is, the locking mechanism 1000 is located between the two wheels 200.
  • the wheel 200 and the bracket assembly are respectively mounted on the spline 130 and the bracket seat 120 of the axle 100, the wheel disc assembly is movably mounted on the outer periphery of the bracket member 510 of the bracket 500, the transition plate 700 of the wheel disc assembly is connected with a sliding block 600 and a guide rod 1010, and the bracket 500 is connected with a positioning device 900 and a guide cylinder 1020, wherein the movement of the transition plate 700 will drive the sliding block 600 and the guide rod 1010 to move, thereby causing the positioning device 900 in contact with the sliding block 600 to move, and the relative position of the guide rod 1010 and the guide cylinder 1020 mounted on the outside of the connecting rod is changed, so that the clamping position of the positioning device 900 on the bracket 500 and the connecting plate 300 connected to the wheel 200 is changed, thereby changing the distance between the two wheels 200, so that the distance between the wheels 200 is consistent with the corresponding track, thereby achieving stable operation of the entire vehicle.
  • the wheel 200 further includes: a slideway 230, a spline track 240, a second mounting hole 250, the sliding block 600 can move along the slideway 230; the spline way 240 is located at the connection between the wheel 200 and the axle 100, and the spline way 240 is used to cooperate with the spline 130; the second mounting holes 250 are evenly distributed along the circumference of the wheel 200; the mounting groove 210 passes through the wheel 200 along the extension direction of the axle 100, and is used to be clamped with the mounting seat 310 of the connecting plate 300; the mounting hole 220 is used to fix the connecting plate 300.
  • the inner and outer sides of the wheel 200 are respectively provided with a first sealing device 1100 and a second sealing device 1200.
  • the first sealing device 1100 and the second sealing device 1200 are used to prevent impurities and foreign objects from entering the inter-axle spline 130 and the locking mechanism 1000 during operation.
  • the material and shape of the sealing device can be adjusted according to actual needs and are not specifically limited here.
  • transition plate 700 is provided with a guide rod mounting hole 720, a friction plate mounting hole 730, a first mounting hole 740, and a sliding block mounting hole 710, and the guide rod 1010, the friction plate 800, the first sealing device 1100, and the sliding block 600 are installed by corresponding bolt connections.
  • the positioning pin 910 is provided with a positioning boss 911 , which can be engaged with the first positioning groove 320 or the second positioning groove 330 , and the positioning slider 930 is provided with a wedge-shaped sliding surface 931 , which fits with the sliding block 600 .
  • the positioning device 900 includes a positioning pin 910, a positioning spring 920 and a positioning slide block 930.
  • the positioning pin 910 and the positioning slide block 930 are connected to make the positioning spring 920 in a compressed state.
  • the positioning pin 910 is provided with a positioning boss 911, and the positioning boss 911 can limit the positioning spring 920 from being separated from the positioning pin 910.
  • the positioning boss 911 can be engaged with the first positioning groove 320 or the second positioning groove 330.
  • the positioning spring 920 in a compressed state is engaged with the positioning device groove 530.
  • the positioning slider 930 contacts the wall to maintain elastic force.
  • the positioning slider 930 is provided with a wedge-shaped sliding surface 931.
  • the sliding block 600 pushes the positioning slider 930 away from the axle 100 through the wedge-shaped sliding surface 931, so that the positioning pin 910 connected to the positioning slider 930 is clamped with the first positioning groove 320 or the second positioning groove 330 of the connecting plate 300.
  • the cylindrical boss 610 of the sliding block 600 is fixed to the sliding block mounting hole 710 through the matching hole 550, the inclined sliding surface 640 on the sliding block 600 cooperates with the wedge-shaped sliding surface 931 on the positioning device 900, the sliding surface 650 on the sliding block 600 cooperates with the slideway 230 on the wheel 200, and a boss hole 620 is provided on the cylindrical boss 610, and the boss hole 620 cooperates with the sliding block mounting hole 710 on the transition plate 700, and the sliding block 600 and the transition plate 700 are connected by bolts.
  • a guide hole 541 is provided on the guide cylinder seat 540 , and the guide hole 541 is a through hole extending along the extending direction of the axle 100 .
  • the guide boss 1011 on the guide rod 1010 cooperates with the guide hole 541 on the bracket 500, and the guide mounting hole 1015 on the guide rod 1010 cooperates with the guide rod mounting hole 720 on the transition plate 700.
  • the guide rod 1010 is connected to the transition plate 700 by bolts.
  • the guide rod 1010 is provided with a first limiting surface 1013 and a second limiting surface 1014 for limiting the relative movement of the guide rod 1010 and the guide cylinder 1020.
  • the guide cylinder 1020 includes a guide cylinder mounting surface 1021 , a third limiting surface 1022 and a fourth limiting surface 1023 , and the guide cylinder mounting surface 1021 is mounted on the guide cylinder seat 540 .
  • the guide cylinder mounting surface 1021 on the guide cylinder 1020 cooperates with the guide cylinder seat 540 on the bracket 500, and the guide cylinder 1020 is connected to the bracket 500 by bolts.
  • the guide cylinder 1020 is provided with a third limiting surface 1022 and a fourth limiting surface 1023, and the third limiting surface 1022 and the fourth limiting surface 1023 are used to limit the relative displacement between the guide cylinder 1020 and the guide rod 1010. It can be seen that the third limiting surface 1022 and the fourth limiting surface 1023 can limit the relative displacement between the bracket 500 and the transition plate 700.
  • the number of sliding blocks 600 and positioning devices 900 corresponds to 6 groups
  • the guide cylinder 1020 of the locking mechanism 1000 and the positioning device 900 are connected to the bracket 500
  • the number of locking mechanisms 1000 is consistent with the number of positioning devices 900, both of which are 6 groups.
  • the positioning pin 910 and the positioning slide block 930 are connected by bolts.
  • connection between the positioning pin 910 and the positioning slider 930 can be in various forms, and in this embodiment, bolt connection is preferred.
  • the positioning device 900 and the locking mechanism 1000 are fixed in position, so that the relative positions of the wheel assembly, the bracket assembly and the wheel disc assembly are fixed; when the bogie wheelset is in a wide track state, the inclined sliding surface 640 of the sliding block 600 pushes the positioning slider 930 away from the axle 100.
  • the first limit surface 1013 of the guide rod 1010 contacts the third limit surface 1022 of the guide cylinder 1020, thereby preventing the relative displacement of the guide rod 1010 and the guide cylinder 1020.
  • the positioning device 900 and the locking mechanism 1000 are fixed in position, so that the relative positions of the wheel assembly, the bracket assembly and the wheel disc assembly are fixed.
  • the spring 1030 between the guide rod 1010 and the guide cylinder 1020 is in a compressed state, so that the wheel 200 is unlocked.
  • the external force acting on the friction plate 800 is stopped.
  • the wheel assembly and the guide rod 1010 move in a direction away from the driving device seat 110, which will drive the sliding block 600 connected to the transition plate 700 to move in the same direction.
  • the guide rod 1010 of the locking mechanism 1000 has a first limiting surface 1013 and a second limiting surface 1014
  • the guide cylinder 1020 of the locking mechanism 1000 has a third limiting surface 1022 and a fourth limiting surface 1023
  • the first limiting surface 1013, the second limiting surface 1014, the third limiting surface 1022 and the fourth limiting surface 1023 are used to limit the relative displacement of the guide rod 1010 and the guide cylinder 1020
  • the first sealing device 1100 and the second sealing device 1200 are used to prevent impurities and foreign matter from entering the positioning device 900 and the locking mechanism 1000 during operation.
  • the variable-gauge bogie wheelset configured in this way can avoid the problem of unreasonable structural design of the wheelset system.

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Abstract

一种变轨距转向架轮对，包括车轴（100）、车轮组件、支架组件、轮盘组件、定位装置（900）和锁紧机构（1000），车轮组件和支架组件分别套设在车轴（100）的花键（130）和支架座（120）上，轮盘组件可移动的套设在支架（500）的支架件（510）外周上，轮盘组件的过渡盘（700）上连接有滑动块（600）和导向杆（1010），支架（500）上连接设置有定位装置（900）和导筒（1020），过渡盘（700）移动会带动滑动块（600）和导向杆（1010）移动，进而导致与滑动块（600）接触的定位装置（900）发生移动，导向杆（1010）与套设在连接杆外部的导筒（1020）相对位置发生改变，使支架（500）上的定位装置（900）与连接在车轮（200）上的连接板（300）的卡接位置发生改变，从而使两个车轮（200）之间的距离变化。

Description

一种变轨距转向架轮对
本申请要求于2024年01月12日提交中国专利局、申请号为202410050257.1、发明名称为“一种变轨距转向架轮对”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及轨道机车车辆转向架技术领域，特别涉及一种变轨距转向架轮对。
背景技术
目前世界上不同国家和地区之间的铁路轨距不尽相同，甚至在某些国家和地区内部，也有多种轨距并存。当同一列车需要在不同轨距的铁路线上跨线运营时，目前有三种处理方式：第一种是转运，即将货箱/乘客从一种轨距的列车转至另一种轨距的列车上；第二种是更换转向架，即将一种轨距的转向架更换为另一种轨距的转向架；第三种是使用变轨距转向架，即转向架在不同轨距线路上跨线时能主动或者被动调整以适应不同的轨距。前两种方式效率低、作业周期长、成本高，第三种则反之。
轨距的变换反映在轮对上，就是车轮在车轴上的轴向位置要发生变换，变轨距转向架的核心要求是车轮能实现解锁和锁紧，车轮解锁后可轴向准确移动到车轴上的预定位置，并且完成移动后能可靠锁紧。目前已有多种变轨技术，但存在结构设计不合理的问题，例如波兰研制了SUW2000变轨距轮对，采用整体轮对结构，轴盘制动，可实现不卸载变轨，但不能带动力；日本开发了A型变轨距转向架，A型变轨距转向架使用轮毂电机、独立旋转车轮结构，不适用于高速。
因此，如何避免轮对系统结构设计不合理的问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本申请目的是提供一种变轨距转向架轮对，能够避免轮对系统结构设 计不合理的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种变轨距转向架轮对，包括：
车轴，为杆状结构，车轴中部向端部延伸方向依次设有驱动装置座、支架座以及花键；
车轮组件，包括车轮、连接板和轴箱，车轮上设置有供连接板安装的安装槽和安装孔，连接板设有与车轮连接的安装座，安装座上设有第一定位槽和第二定位槽，车轮可移动的连接于车轴的花键，轴箱分别连接于车轴的端部；
支架组件，包括支架和滑动块，支架设有支架件、支架孔、定位装置槽以及导筒座，支架件沿车轴延伸方向的横截面为圆环形，支架孔为沿车轴延伸方向贯穿于支架件的通孔，支架通过支架件套设于车轴，定位装置槽和导筒座交替位于支架件的外周面，滑动块可移动的穿设于定位装置槽上的配合孔；
轮盘组件，连接于支架件的外周部，包括过渡盘和摩擦盘，过渡盘为饼状，过渡盘沿圆面直径方向由内而外依次布设有滑动块安装孔、导向杆安装孔、摩擦盘安装孔以及第一安装孔，摩擦盘设有安装通孔，摩擦盘通过安装通孔连接于摩擦盘安装孔；
定位装置，包括定位销、定位弹簧以及定位滑块，定位装置安装于定位装置槽，定位销和定位滑块连接，定位滑块与滑动块接触，滑动块能够推动定位销与第一定位槽或第二定位槽卡接；
锁紧机构，包括导向杆、导筒和弹簧，导向杆连接于过渡盘，导筒连接于导筒座，导向杆能够在导筒内滑动；
作为优选的，车轮还包括：滑道、花键道、第二安装孔，滑动块能够沿滑道移动；花键道位于车轮和车轴连接处，花键道用于与花键配合；第二安装孔沿车轮周向均匀分布；安装槽沿车轴延伸方向贯穿车轮，用于与连接板的安装座卡接；安装孔用于固定连接板。
作为优选的，变轨距转向架轮对还包括第一密封装置和第二密封装置，第一密封装置两端分别连接第一安装孔和第二安装孔，第二密封装置两端分别连接第二安装孔和轴箱，第一密封装置和第二密封装置用于防止运行 过程中杂质和异物进入定位装置和锁紧机构。
作为优选的，定位销上设有定位凸台，定位凸台能够与第一定位槽或第二定位槽卡接，定位滑块设有楔形滑动面，楔形滑动面与滑动块贴合。
作为优选的，滑动块包括：
圆柱凸台，内部设有凸台孔，圆柱凸台通过凸台孔安装于滑动块安装孔；
滑动件，连接于圆柱凸台，滑动件背离圆柱凸台的端部设有倾斜滑动面，倾斜滑动面与楔形滑动面贴合用于推动定位滑块和定位销；
滑动面，与滑道贴合，能够相对于滑道移动。
作为优选的，导筒座上设有导向孔，导向孔为沿车轴延伸方向延伸的通孔。
作为优选的，导向杆包括导向凸台、导向杆外壁、第一限位面、第二限位面以及导向安装孔，导向杆通过导向安装孔固定于导向杆安装孔，导向凸台可移动连接于导向孔。
作为优选的，导筒包括导筒安装面、第三限位面以及第四限位面，导筒安装面安装于导筒座。
作为优选的，滑动块、定位装置和锁紧机构均为6组。
作为优选的，定位销和定位滑块通过螺栓连接。
相对于上述背景技术，本申请所提供的变轨距转向架轮对包括车轴、车轮组件、支架组件、轮盘组件、定位装置和锁紧机构。车轴为杆状结构，车轴中部向端部延伸方向依次设有驱动装置座、支架座以及花键；车轮组件包括车轮、连接板和轴箱，车轮上设置有供连接板安装的安装槽和安装孔，连接板设有与车轮连接的安装座，安装座上设有第一定位槽和第二定位槽，车轮可移动的连接于车轴的花键，轴箱分别连接于车轴的端部；支架组件包括支架和滑动块，支架设有支架件、支架孔、定位装置槽以及导筒座，支架通过支架件套设于车轴，定位装置槽和导筒座交替位于支架件的外周面，滑动块可移动的穿设于定位装置槽上的配合孔；轮盘组件包括过渡盘和摩擦盘，过渡盘沿圆面直径方向由内而外依次布设有滑动块安装孔、导向杆安装孔、摩擦盘安装孔以及第一安装孔，摩擦盘通过安装通孔 连接于摩擦盘安装孔；定位装置包括定位销、定位弹簧以及定位滑块，定位装置安装于定位装置槽，定位销和定位滑块连接，定位滑块与滑动块接触，滑动块能够推动定位销与第一定位槽或第二定位槽卡接；锁紧机构包括导向杆、导筒和弹簧，导向杆连接于过渡盘，导筒连接于导筒座，导向杆能够在导筒内滑动；具体来说，车轮组件和支架组件分别套设在车轴的花键和支架座上，轮盘组件可移动的套设在支架的支架件外周上，轮盘组件的过渡盘上连接有滑动块和导向杆，支架上连接设置有定位装置和导筒，其中，过渡盘移动会带动滑动块和导向杆移动，进而导致与滑动块接触的定位装置发生移动，导向杆与套设在连接杆外部的导筒相对位置发生改变，使支架上的定位装置与连接在车轮上的连接板的卡接位置发生改变，从而使两个车轮之间的距离变化，以使车轮之间的距离和相应的轨道一致，实现整个车辆运转的稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的变轨距转向架轮对的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的车轴的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的车轮的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的车轮另一视角的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的连接板的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的支架的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的支架的结构剖视图；
图8为本发明实施例提供的滑动块的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的滑动块另一视角的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的过渡盘的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的过渡盘的结构剖视图；
图12为本发明实施例提供的摩擦盘的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的摩擦盘的结构剖视图；
图14为本发明实施例提供的定位装置的结构主视图；
图15为本发明实施例提供的定位装置的结构俯视图；
图16为本发明实施例提供的定位装置的结构剖视图；
图17为本发明实施例提供的锁紧机构的结构剖视图；
图18为本发明实施例提供的导向杆的结构剖视图；
图19为本发明实施例提供的导向杆另一视角的结构剖视图；
图20为本发明实施例提供的导筒的结构剖视图；
图21为本发明实施例提供的导筒另一视角的结构剖视图；
图22为本发明实施例提供的变轨距转向架轮对处于窄轨状态下的结构示意图；
其中：
100-车轴、110-驱动装置座、120-支架座、130-花键；
200-车轮、210-安装槽、220-安装孔、230-滑道、240-花键道、250-第二安装孔；
300-连接板、310-安装座、320-第一定位槽、330-第二定位槽；
400-轴箱；
500-支架、510-支架件、520-支架孔、530-定位装置槽、540-导筒座、541-导向孔、550-配合孔；
600-滑动块、610-圆柱凸台、620-凸台孔、630-滑动件、640-倾斜滑动面、650-滑动面；
700-过渡盘、710-滑动块安装孔、720-导向杆安装孔、730-摩擦盘安装孔、740-第一安装孔；
800-摩擦盘、810-安装通孔；
900-定位装置、910-定位销、911-定位凸台、920-定位弹簧、930-定位滑块、931-楔形滑动面；
1000-锁紧机构、1010-导向杆、1011-导向凸台、1012-导向杆外壁、1013-第一限位面、1014-第二限位面、1015-导向安装孔、1020-导筒、1021-导筒 安装面、1022-第三限位面、1023-第四限位面、1030-弹簧；
1100-第一密封装置；
1200-第二密封装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。
本申请目的是提供一种变轨距转向架轮对，能够避免轮对系统结构设计不合理的问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
请参阅图1至图22，本实施例所提供了一种变轨距转向架轮对，包括：
车轴100，为杆状结构，车轴100中部向端部延伸方向依次设有驱动装置座110、支架座120以及花键130。
需要说明的是，驱动装置座110位于车轴100的中央，驱动装置座110和车轴100端部之间分别布设有支架座120以及花键130，即支架座120和花键130的数量均为两个。
车轮组件，包括车轮200、连接板300和轴箱400，车轮200上设置有供连接板300安装的安装槽210和安装孔220，连接板300设有与车轮200连接的安装座310，安装座310上设有第一定位槽320和第二定位槽330，车轮200可移动的连接于车轴100的花键130，轴箱400分别连接于车轴 100的端部。
可以理解的是，连接板300的安装座310穿设过安装槽210后，通过螺栓固定安装孔220与安装座310，使连接板300固定在车轮200上，车轮200和连接板300的位置相对固定。
需要说明的是，车轮200数量为两个，两个车轮200分别和位于驱动装置座110两侧的花键130可移动的连接，每个车轮200对应三个安装槽210和三个连接板300，安装槽210沿车轮200周向均匀分布，安装孔220的数量可根据实际需要进行调整，在本实施例中，每个安装槽210外侧对应六个安装孔220。
支架组件，包括支架500和滑动块600，支架500设有支架件510、支架孔520、定位装置槽530以及导筒座540，支架件510沿车轴100延伸方向的横截面为圆环形，支架孔520为沿车轴100延伸方向贯穿于支架件510的通孔，支架500通过支架件510套设于车轴100，定位装置槽530和导筒座540交替位于支架件510的外周面，滑动块600可移动的穿设于定位装置槽530上的配合孔550。
可以理解的是，支架500通过支架孔520与车轴100上的支架500安装座310过盈配合安装在车轴100上，支架500上的定位装置槽530和导筒座540数量一致，定位装置槽530上设有用于连接滑动块600的配合孔550，在本实施例中，配合孔550的数量和定位装置槽530一致，此外，配合孔550的数量和形状也可根据实际需要进行调整。
轮盘组件，连接于支架件510的外周部，包括过渡盘700和摩擦盘800，过渡盘700为饼状，过渡盘700沿圆面直径方向由内而外依次布设有滑动块安装孔710、导向杆安装孔720、摩擦盘安装孔730以及第一安装孔740，摩擦盘800设有安装通孔810，摩擦盘800通过安装通孔810连接于摩擦盘安装孔730。
需要说明的是，摩擦盘800上设置有安装通孔810，通过螺栓连接将摩擦盘800安装在过渡盘700上。
定位装置900，包括定位销910、定位弹簧920以及定位滑块930，定位装置900安装于定位装置槽530，定位销910和定位滑块930连接，定 位滑块930与滑动块600接触，滑动块600能够推动定位销910与第一定位槽320或第二定位槽330卡接。
需要说明的是，定位销910与定位滑块930连接，使得定位弹簧920处于压缩状态，当定位销910与第一定位槽320卡接时，车轮200处于窄轨状态，当定位销910与第二定位槽330卡接时，车轮200处于宽轨状态，当车轮200需要在窄轨状态与宽轨状态切换时，滑动块600与定位滑块930脱离，使定位销910与卡接的第一定位槽320或第二定位槽330先脱离，之后重新与第二定位槽330或第一定位槽320卡接，此外，每个车轮200连接的连接板300数量与安装槽210数量一致。
锁紧机构1000，包括导向杆1010、导筒1020和弹簧1030，导向杆1010连接于过渡盘700，导筒1020连接于导筒座540，导向杆1010能够在导筒1020内滑动。
可以理解的是，导向杆1010固定连接于过渡盘700，导筒1020固定连接于导筒座540，当导向杆1010在导筒1020内滑动时，过渡盘700与导筒座540沿车轴100轴向的距离相对变动，即过渡盘700与支架500沿车轴100轴向的距离相对变动，摩擦盘800固定连接于过渡盘700，可见，可以通过外力作用于摩擦盘800，使过渡盘700与支架500的距离产生变动，此外，本发明中，锁紧机构1000位于车轮200和摩擦盘800之间，也即锁紧机构1000位于两车轮200之间。
具体来说，车轮200和支架组件分别套设在车轴100的花键130和支架座120上，轮盘组件可移动的套设在支架500的支架件510外周上，轮盘组件的过渡盘700上连接有滑动块600和导向杆1010，支架500上连接设置有定位装置900和导筒1020，其中，过渡盘700移动会带动滑动块600和导向杆1010移动，进而导致与滑动块600接触的定位装置900发生移动，导向杆1010与套设在连接杆外部的导筒1020相对位置发生改变，使支架500上的定位装置900与连接在车轮200上的连接板300的卡接位置发生改变，从而使两个车轮200之间的距离变化，以使车轮200之间的距离和相应的轨道一致，实现整个车辆运转的稳定。
作为优选的，车轮200还包括：滑道230、花键道240、第二安装孔 250，滑动块600能够沿滑道230移动；花键道240位于车轮200和车轴100连接处，花键道240用于与花键130配合；第二安装孔250沿车轮200周向均匀分布；安装槽210沿车轴100延伸方向贯穿车轮200，用于与连接板300的安装座310卡接；安装孔220用于固定连接板300。
可以理解的是，通过车轮200上的花键道240与车轴100上的花键130配合，使得车轮200可以沿车轴100的花键130移动，车轮200上设置有用于滑动块600滑动的滑道230，在本发明中，每个车轮200设有3个滑道230。
作为优选的，变轨距转向架轮对还包括第一密封装置1100和第二密封装置1200，第一密封装置1100两端分别连接第一安装孔740和第二安装孔250，第二密封装置1200两端分别连接第二安装孔250和轴箱400，第一密封装置1100和第二密封装置1200用于防止运行过程中杂质和异物进入定位装置900和锁紧机构1000。
车轮200的内外侧分别设置有第一密封装置1100和第二密封装置1200，第一密封装置1100和第二密封装置1200用于防止运行过程中杂质和异物进入轮轴间花键130和锁紧机构1000，在本实施例中，第一密封装置1100和第二密封装置1200各有两组，密封装置的材料和形状可根据实际需要进行调整，此处不作具体限定。
需要说明的是，过渡盘700上设置了导向杆安装孔720、摩擦盘安装孔730、第一安装孔740、滑动块安装孔710，通过螺栓对应的连接安装导向杆1010、摩擦盘800、第一密封装置1100、滑动块600。
作为优选的，定位销910上设有定位凸台911，定位凸台911能够与第一定位槽320或第二定位槽330卡接，定位滑块930设有楔形滑动面931，楔形滑动面931与滑动块600贴合。
需要说明的是，定位装置900，包括定位销910、定位弹簧920以及定位滑块930，定位销910和定位滑块930连接使定位弹簧920处于压缩状态，定位销910上设有定位凸台911，定位凸台911可以限制定位弹簧920脱离定位销910，定位凸台911可以和第一定位槽320或第二定位槽330卡接配合，当卡接时，处于压缩状态的定位弹簧920与定位装置槽530内 壁接触，保持弹力，此外，定位滑块930设有楔形滑动面931，滑动块600通过楔形滑动面931推动定位滑块930远离车轴100，使与定位滑块930连接的定位销910与连接板300的第一定位槽320或第二定位槽330进行卡接。
作为优选的，滑动块600包括圆柱凸台610、滑动件630和滑动面650，圆柱凸台610内部设有凸台孔620，圆柱凸台610通过凸台孔620安装于滑动块安装孔710；滑动件630连接于圆柱凸台610，滑动件630背离圆柱凸台610的端部设有倾斜滑动面640，倾斜滑动面640与楔形滑动面931贴合用于推动定位滑块930和定位销910；滑动面650与滑道230贴合，能够相对于滑道230移动。
可以理解的是，滑动块600的圆柱凸台610穿过配合孔550固定在滑动块安装孔710，滑动块600上的倾斜滑动面640与定位装置900上的楔形滑动面931配合，滑动块600上的滑动面650与车轮200上的滑道230配合，圆柱凸台610上设置有凸台孔620，凸台孔620与过渡盘700上的滑动块安装孔710配合，通过螺栓连接将滑动块600和过渡盘700连接。
作为优选的，导筒座540上设有导向孔541，导向孔541为沿车轴100延伸方向延伸的通孔。
需要说明的是，导向孔541是为了使导向杆1010的一端可以穿过使锁紧机构1000整体稳定，导向杆1010可以相对导向孔541沿车轴100延伸方向移动，此处导向孔541的数量不做具体限定，能实现上述目的即可。
作为优选的，导向杆1010包括导向凸台1011、导向杆外壁1012、第一限位面1013、第二限位面1014以及导向安装孔1015，导向杆1010通过导向安装孔1015固定于导向杆安装孔720，导向凸台1011可移动连接于导向孔541。
导向杆1010上的导向凸台1011与支架500上的导向孔541配合，导向杆1010上的导向安装孔1015与过渡盘700上的导向杆安装孔720配合，通过螺栓将导向杆1010与过渡盘700连接，导向杆1010上设置有第一限位面1013和第二限位面1014，用于限制导向杆1010和导筒1020的相对移动。
作为优选的，导筒1020包括导筒安装面1021、第三限位面1022以及第四限位面1023，导筒安装面1021安装于导筒座540。
导筒1020上的导筒安装面1021与支架500上的导筒座540配合，通过螺栓将导筒1020与支架500连接。导筒1020上设置有第三限位面1022和第四限位面1023，第三限位面1022和第四限位面1023用来限制导筒1020与导向杆1010的相对位移，可见，第三限位面1022和第四限位面1023可以限制支架500与过渡盘700的相对位移。
作为优选的，滑动块600、定位装置900和锁紧机构1000均为6组。
需要说明的是，在本实施例中，滑动块600与定位装置900的数量一一对应均为6组，锁紧机构1000的导筒1020与定位装置900连接于支架500，锁紧机构1000的数量与定位装置900的数量一致，均为6组。
作为优选的，定位销910和定位滑块930通过螺栓连接。
需要说明的是，定位销910和定位滑块930的连接方式可以有多种形式，在本实施例中优选为螺栓连接。
本发明在于一种变轨距转向架轮对，包括车轴100、车轮组件、支架组件、轮盘组件、定位装置900、锁紧机构1000、第一密封装置1100和第二密封装置1200。当转向架轮对处于窄轨状态时，滑动块600的倾斜滑动面640推动定位滑块930远离车轴100，使定位装置900的定位销910与连接板300的第一定位槽320卡接，此时导向杆1010的第二限位面1014与导筒1020的第四限位面1023接触，阻止导向杆1010和导筒1020的相对位移，此时，定位装置900、锁紧机构1000位置固定，使车轮组件、支架组件、轮盘组件的相对位置固定；当转向架轮对处于宽轨状态时，滑动块600的倾斜滑动面640推动定位滑块930远离车轴100，使定位装置900的定位销910与连接板300的第二定位槽330卡接，此时导向杆1010的第一限位面1013与导筒1020的第三限位面1022接触，阻止导向杆1010和导筒1020的相对位移，此时，定位装置900、锁紧机构1000位置固定，使车轮组件、支架组件、轮盘组件的相对位置固定；以窄轨状态切换至宽轨状态为例，当转向架轮对需要由窄轨状态切换至宽轨状态时，外力作用于摩擦盘800，带动与摩擦盘800固定连接的过渡盘700克服弹簧1030的 作用力，使过渡盘700带动滑动块600与导向杆1010向靠近驱动装置座110方向移动，此时，滑动块600脱离定位滑块930，使与定位滑块930相连的定位销910在处于压缩状态的定位弹簧920弹力作用下，与第一定位槽320脱离，同时导向杆1010和导筒1020之间的弹簧1030处于压缩状态，实现车轮200解锁，当车轮200达到相应位置时，停止对摩擦盘800作用的外力，此时在压缩状态的弹簧1030的作用下，轮盘组件和导向杆1010沿远离驱动装置座110的方向移动，此时会带动与过渡盘700连接的滑动块600沿同样方向移动，当滑动块600的倾斜滑动面640与定位滑块930的楔形滑动面931接触，使定位装置900与连接板300的第二定位槽330卡接，使整个轮对系统处于宽轨状态；除此之外，锁紧机构1000的导向杆1010具有第一限位面1013和第二限位面1014，锁紧机构1000的导筒1020具有第三限位面1022和第四限位面1023，第一限位面1013、第二限位面1014、第三限位面1022和第四限位面1023用来限制导向杆1010和导筒1020的相对位移，第一密封装置1100和第二密封装置1200用来防止运行过程中杂质和异物进入定位装置900和锁紧机构1000。如此设置的变轨距转向架轮对，能够避免轮对系统结构设计不合理的问题。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

  1. 一种变轨距转向架轮对，其特征在于，包括：
    车轴(100)；
    车轮组件，包括车轮(200)、连接板(300)和轴箱(400)，所述车轮(200)上设置有供所述连接板(300)安装的安装槽(210)和安装孔(220)，所述连接板(300)设有与所述车轮(200)连接的安装座(310)，所述安装座(310)上设有定位槽，所述车轮(200)可移动的连接于所述车轴(100)的花键(130)，所述轴箱(400)分别连接于所述车轴(100)的端部；
    支架组件，包括支架(500)和滑动块(600)，所述支架(500)设有支架件(510)、支架孔(520)、定位装置槽(530)和导筒座(540)，所述支架件(510)沿所述车轴(100)延伸方向的横截面为圆环形，所述支架孔(520)为沿所述车轴(100)延伸方向贯穿于所述支架件(510)的通孔，所述支架(500)通过所述支架件(510)套设于所述车轴(100)，所述定位装置槽(530)和所述导筒座(540)交替位于所述支架件(510)的外周面，所述滑动块(600)可移动的穿设于所述定位装置槽(530)上的配合孔(550)；
    轮盘组件，连接于所述支架件(510)的外周部，包括过渡盘(700)和摩擦盘(800)，所述过渡盘(700)为饼状，所述过渡盘(700)沿圆面直径方向由内而外依次布设有滑动块安装孔(710)、导向杆安装孔(720)、摩擦盘安装孔(730)以及第一安装孔(740)，所述摩擦盘(800)连接于所述摩擦盘安装孔(730)；
    定位装置(900)，包括定位销(910)和定位滑块(930)，所述定位装置(900)安装于所述定位装置槽(530)，所述定位销(910)和所述定位滑块(930)连接，所述定位滑块(930)与所述滑动块(600)接触，所述滑动块(600)能够推动所述定位销(910)与所述定位槽卡接；
    锁紧机构(1000)，包括导向杆(1010)和导筒(1020)，所述导向杆(1010)连接于所述过渡盘(700)，所述导筒(1020)连接于所述导筒座(540)，所述导向杆(1010)能够在所述导筒(1020)内滑动。
  2. 如权利要求1所述的变轨距转向架轮对，其特征在于，所述车轮 (200)包括：
    滑道(230)，所述滑动块(600)能够沿所述滑道(230)移动；
    花键道(240)，位于所述车轮(200)和所述车轴(100)连接处，所述花键道(240)用于与所述花键(130)配合；
    第二安装孔(250)，沿所述车轮(200)周向均匀分布；
    所述安装槽(210)沿所述车轴(100)延伸方向贯穿所述车轮(200)，用于与所述连接板(300)的所述安装座(310)卡接；
    所述安装孔(220)用于固定所述连接板(300)。
  3. 如权利要求2所述的变轨距转向架轮对，其特征在于，还包括第一密封装置(1100)和第二密封装置(1200)，所述第一密封装置(1100)两端分别连接所述第一安装孔(740)和所述第二安装孔(250)，所述第二密封装置(1200)两端分别连接所述第二安装孔(250)和所述轴箱(400)，所述第一密封装置(1100)和所述第二密封装置(1200)用于防止运行过程中杂质和异物进入所述定位装置(900)和所述锁紧机构(1000)。
  4. 如权利要求2所述的变轨距转向架轮对，其特征在于，所述定位销(910)上设有定位凸台(911)，所述定位凸台(911)能够与所述定位槽卡接，所述定位滑块(930)设有楔形滑动面(931)，所述楔形滑动面(931)与所述滑动块(600)贴合。
  5. 如权利要求4所述的变轨距转向架轮对，其特征在于，所述滑动块(600)包括：
    圆柱凸台(610)，内部设有凸台孔(620)，所述圆柱凸台(610)通过所述凸台孔(620)安装于所述滑动块安装孔(710)；
    滑动件(630)，连接于所述圆柱凸台(610)，所述滑动件(630)背离所述圆柱凸台(610)的端部设有倾斜滑动面(640)，所述倾斜滑动面(640)与所述楔形滑动面(931)贴合用于推动所述定位滑块(930)和所述定位销(910)；
    滑动面(650)，与所述滑道(230)贴合，能够相对于所述滑道(230)移动。
  6. 如权利要求4所述的变轨距转向架轮对，其特征在于，所述导筒座 (540)上设有导向孔(541)，所述导向孔(541)为沿所述车轴(100)延伸方向延伸的通孔。
  7. 如权利要求6所述的变轨距转向架轮对，其特征在于，所述导向杆(1010)包括导向凸台(1011)、导向杆外壁(1012)、第一限位面(1013)、第二限位面(1014)以及导向安装孔(1015)，所述导向杆(1010)通过所述导向安装孔(1015)固定于所述导向杆安装孔(720)，所述导向凸台(1011)可移动连接于所述导向孔(541)。
  8. 如权利要求6所述的变轨距转向架轮对，其特征在于，所述导筒(1020)包括导筒安装面(1021)、第三限位面(1022)以及第四限位面(1023)，所述导筒安装面(1021)安装于所述导筒座(540)。
  9. 如权利要求1-8任意一项所述的变轨距转向架轮对，其特征在于，所述滑动块(600)、所述定位装置(900)和所述锁紧机构(1000)均为6组。
  10. 如权利要求9所述的变轨距转向架轮对，其特征在于，所述定位销(910)和所述定位滑块(930)通过螺栓连接。
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