CN103661464A - 一种快速货车径向转向架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速货车径向转向架。包括轮轴组成、构架、摇枕、制动装置、中央悬挂装置、径向装置、设置于摇枕上的旁承装置和轴箱悬挂装置，构架通过轴箱悬挂装置安放在轮轴组成上，摇枕两端分别通过中央悬挂装置安放固定在构架中部，构架由两组侧梁和连接侧梁的平行横梁组成，侧梁中部外侧有安发中央悬挂装置的承台。本发明快速货车径向转向架结构明显减少轮轨磨耗和轮轨噪声，降低轮轨作用力。降低车辆横向振动加速度，提高了车辆运行横向平稳性、直线稳定性和曲线通过性能。转向架簧下质量减小，速度较高，改善车辆制动性能、轮轨磨耗和噪声小，车辆运行平稳性好，稳定性和安全性高。

Description

一种快速货车径向转向架

技术领域

一种快速货车径向转向架，涉及铁路货物运输装置，尤其是快速货车用转向架，属于铁路车辆及机械技术领域。

背景技术

目前，我国铁路货车主型转向架的速度普遍达到120km/h，但要达到更高的速度却受到了转向架结构的限制，如传统三大件转向架簧下质量大，轮轨作用力加大，轮轨磨耗严重，悬挂装置磨耗严重，转向架的动力学性能随速度上升而恶化，车辆振动加速度增大，平稳性下降。同时车辆稳定性和安全性也不能满足要求。随着铁路高附加值货物运输量的增加，特别是快运集装箱运输的发展，迫切希望研制出速度较高，轮轨磨耗和噪声小，动力学性能优良的快速货车转向架。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种快速货车径向转向架。本发明要解决的问题是提供一种速度更快，轮轨磨耗和噪声小，动力学性能优良的快速货车转向架。

本发明通过以下技术方案实现：

快速货车径向转向架，包括轮轴组成、构架、摇枕、制动装置、中央悬挂装置、径向装置和设置于摇枕上的旁承装置，其特征在于：还包括轴箱悬挂装置，所述构架通过轴箱悬挂装置安放在轮轴组成上，所述摇枕两端分别通过中央悬挂装置安放固定在构架中部。

所述中央悬挂装置由两组弹性元件构成，每组弹性元件采用两端橡胶与中部钢弹簧串联结构。

所述轴箱悬挂装置包括与构成轮轴组成的车轴配合联接的轴箱体、轴箱体两侧的橡胶弹簧、轴箱体上部的垂向减振器安装座和下部的径向装置安装座组成。

所述径向装置由位于摇枕下平面交叉设置的两根连接杆组成，每根连接杆的两末端与径向装置安装座通过球铰铰接。

所述构架通过橡胶弹簧与轴箱悬挂装置连接；所述轴箱体上部的垂向减振器安装座与构架侧梁通过垂向减振装置连接。

本发明进一步采用由两组侧梁和平行设置、连接两组侧梁的横梁组成的构架结构，侧梁中部外侧有安发中央悬挂装置的承台。

上述制动装置是盘式制动装置，包括分别与四个车轮匹配的四组系统，每组系统包括设置于横梁的制动夹钳装置和设置于车轴的制动盘装置。

上述构架一侧的侧梁上设置有空重车调整装置。

上述构架的每根横梁中部两端分别设置有与摇枕联接的纵向牵引装置和横向减振装置。

上述轮轴组成的车轴末端设置有防滑装置。

本发明的有益效果是，本发明快速货车径向转向架结构明显减少轮轨磨耗和轮轨噪声，降低轮轨作用力。降低车辆横向振动加速度，提高了车辆运行横向平稳性、直线稳定性和曲线通过性能。转向架簧下质量减小，速度较高，改善车辆制动性能、轮轨磨耗和噪声小，车辆运行平稳性好，稳定性和安全性高。对线路的适应性强，可满足速度160km/h以内的运行需求。适用于我国1435mm标准轨距的铁路活动墙（顶）棚车、集装箱平车等各型快速货物列车。

附图说明

图1是本发明转向架立体结构示意图；

图2是本发明转向架正视结构示意图；

图3是本发明转向架俯视结构示意图；

图4是本发明转向架侧视结构示意图；

图5是本发明转向架仰视结构示意图；

图6是本发明转向架轴箱悬挂装置示意图；

图7是本发明转向架中央悬挂装置弹性元件结构示意图；

图8是本发明转向架径向装置示意图；

图9是本发明转向架径向装置安装结构示意图；

图10是本发明转向架构架立体结构示意图。

图中，1是轮轴组成，2是构架，3是轴箱悬挂装置，4是摇枕，5是制动装置，6是径向装置，7是旁承装置，8是空重车调整装置，9是中央悬挂装置，10是纵向牵引装置，11是垂向减振装置，12是横向减振装置，13是防滑装置，14是轴箱体，15是橡胶弹簧，16是垂向减振器安装座，17是径向装置安装座，18是橡胶，19是钢弹簧，20是连接杆，21是球铰，22是侧梁，23是横梁，24承台。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。

结合图1至图10。

快速货车径向转向架，包括轮轴组成1、构架2、摇枕4、制动装置5、中央悬挂装置9、径向装置6和设置于摇枕4上的旁承装置7，还包括轴箱悬挂装置3，构架2通过轴箱悬挂装置3安放在轮轴组成1上，所述摇枕4两端分别通过中央悬挂装置9安放固定在构架2中部。

中央悬挂装置9由两组弹性元件构成，每组弹性元件采用两端橡胶18与中部钢弹簧19串联结构。

轴箱悬挂装置3包括与构成轮轴组成1的车轴配合联接的轴箱体14、轴箱体14两侧的橡胶弹簧15、轴箱体14上部的垂向减振器安装座16和下部的径向装置安装座17组成。

径向装置6由位于摇枕4下平面交叉设置的两根连接杆20组成，每根连接杆20的两末端与径向装置安装座17通过球铰21铰接。

构架2通过橡胶弹簧15与轴箱悬挂装置3连接；所述轴箱体14上部的垂向减振器安装座16与构架2侧梁22通过垂向减振装置11连接。

构架2由两组侧梁22和平行设置、连接两组侧梁22的横梁23构成，侧梁22中部外侧有安发中央悬挂装置9的承台24。

制动装置5是盘式制动装置，包括分别与四个车轮匹配的四组系统，每组系统包括设置于横梁23的制动夹钳装置和设置于车轴的制动盘装置。

构架2一侧的侧梁22上设置有空重车调整装置8。

每根横梁23中部两端分别设置有与摇枕4联接的纵向牵引装置10和横向减振装置12。

轮轴组成1的车轴末端设置有防滑装置13。

如图1所示，图1是本发明转向架立体结构示意图。本发明转向架将构架2通过轴箱悬挂装置3安放在轮轴组成1上，所述摇枕4两端分别通过中央悬挂装置9安放固定在构架2中部；轴箱悬挂装置3和中央悬挂装置9采用橡胶弹簧15材料或橡胶18与钢弹簧19构成的弹性元件减振材料，整体结构更稳定，减振效果更好。

图1中还进一步表示了转向架的其他组合结构。包括制动装置5、径向装置6、旁承装置7、空重车调整装置8、纵向牵引装置10、垂向减振装置11、横向减振装置12和防滑装置13。

图2是本发明转向架正视结构示意图。图中表示了构架2与轴箱悬挂装置3、与中央悬挂装置9的结构关系。结合图1至图10，本发明轮轴组成1的车轴与安放在轴箱悬挂装置3的轴箱体14中，车轴运行时与轴箱体14转动配合，轴箱悬挂装置3通过两侧的橡胶弹簧15与构架2联接，中央悬挂装置9的两组弹性元件安放在构架2中部。

图3是本发明转向架俯视结构示意图。图中表示了本发明转向架轮轴组成1、构架2、摇枕4的平面布置结构，还进一步表示了制动装置5、旁承装置7、纵向牵引装置10、垂向减振装置11、横向减振装置12等装置的平面布置结构。

图4是本发明转向架侧视结构示意图。图中表示了本发明转向架轮轴组成1、构架2、轴箱悬挂装置3、制动装置5、垂向减振装置11侧面布置结构。垂向减振装置11采用液压减振器，通过向横向倾斜一定角度的安装方式，能同时减小垂向和横向的振动，从而改善车辆的垂向和横向振动性能，结合其他附图，垂向减振装置11上端与构架2侧梁22铰接、下端与轴箱悬挂装置3的轴箱体（14）上部的垂向减振器安装座（16）铰接。

图5是本发明转向架仰视结构示意图。图5表示了本发明转向架底部布置结构。结合其他附图，径向装置6由两根交叉设置的连接杆20与布置在四角的轴箱悬挂装置3铰接；纵向牵引装置10和横向减振装置12分别设置两组，每根横梁23中部两端分别设置与摇枕4联接的纵向牵引装置10和横向减振装置12。纵向牵引装置10起到传递摇枕和构架之间纵向力的作用，牵引杆为锻造结构，两端采用弹性球铰连接。横向减振装置12采用液压减振器，能减小横向振动，从而改善车辆的横向振动性能。

图6是本发明转向架轴箱悬挂装置示意图。包括与构成轮轴组成1的车轴配合联接的轴箱体14、轴箱体14两侧的橡胶弹簧15、轴箱体14上部的垂向减振器安装座16和下部的径向装置安装座17。本发明选取橡胶弹簧15安装在轴箱体14两侧，用于定位、承载及导向，轴箱体14底部结构使轴承外圈外露，便于轴温红外线自动检测。径向装置安装座17用于安装转向架径向装置的交叉支撑连接杆20，垂向减振器安装座16用于安装垂向减振装置11的液压减振器和防滑装置13等零部件。本发明橡胶弹簧15具有垂向、横向及纵向刚度异步的特点，且具有良好的非线性特点。采用橡胶弹簧15作为轴箱定位弹簧，通过橡胶元件的压缩变形，实现橡胶弹簧15垂向承载。同时，橡胶弹簧15具有合理的纵向、横向刚度值，对轮对起到附加定位的作用。横向变形对轮对起到导向作用，使转向架顺利通过曲线。因此，采用橡胶弹簧15作为一系轴箱悬挂弹簧，可使轴箱悬挂系统结构简单化，更能适应转向架的动力性能要求，同时降低钢质零部件间的磨耗，吸收来自于轨道的高频振动，降低车辆运行时的噪音，提高转向架环保性能。

基于160km/h快速货车转向架对安全性的考虑，轴箱体14与轴承间采用小间隙配合方式进行组配，在轴箱体14后端设置防滑装置13轴箱后盖，起到轴箱后挡的作用，限制轴箱体14与轴承在轴向的相对位移。

图7是本发明转向架中央悬挂装置弹性元件结构示意图。本发明中央悬挂装置9由两组弹性元件组成，如图所示，每组弹性元件采用两端橡胶18与中部钢弹簧19串联结构。

图8是本发明转向架径向装置示意图；图9是本发明转向架径向装置安装结构示意图。结合其他附图，本发明径向装置6由位于摇枕4下平面交叉设置的两根连接杆20组成，每根连接杆20的两末端与径向装置安装座17通过球铰21铰接。交叉设置的连接杆20将转向架两轮轴组成1对角轴箱体14相连后形成径向机构，提高转向架的整体性能。

图10是本发明转向架构架立体结构示意图。如图所示，构架2由侧梁22和横梁23构成，并通过焊接组成封闭式箱形结构。侧梁22为U形箱形结构，由上盖板、下盖板和腹板拼焊；本发明在侧梁22中部外侧设置中央悬挂装置9的承台24，承台24置于侧梁22外侧，承台24上支撑板为贯穿侧梁22中部的钢板，下支撑板与下盖板为一体，上支撑板、下支撑板之间设置纵向筋板和横向筋板；设置套筒贯穿横梁23腹板中部开孔，并通过环形焊缝连接；本发明将承台面由侧梁22的U形凹陷处的上盖板平面下移至独立设置的支撑板上，承台面更低，中央悬挂装置9安装高度大大增加，为采用更大挠度和更小刚度的中央悬挂装置9提供了可能；承台24面由侧梁22中心线外移至侧梁22外侧，增大了转向架中央悬挂装置9的横向距离，车体对转向架的摇头约束增加，有利于提高转向架的临界速度；横梁23采用圆钢管与两端侧梁22套筒贯穿、分段焊接的方式连接，有利于适当降低横向中段圆钢管的直径，降低重量，有利于提高横梁23和侧梁22的焊接质量和可靠性。

结合图1和图3，本发明在构架2一侧的侧梁22上设置有空重车调整装置8。空重车调整装置8采用直接称重阀，由气动控制机构和机械减力机构组成。具有信号采集准确性、灵敏性较高的特点。其作用是将车辆载重直接转换成压力空气信号并传输给随重调整装置。

Claims (10)

1.一种快速货车径向转向架，包括轮轴组成（1）、构架（2）、摇枕（4）、制动装置（5）、中央悬挂装置（9）、径向装置（6）和设置于摇枕（4）上的旁承装置（7），其特征在于：还包括轴箱悬挂装置（3），所述构架（2）通过轴箱悬挂装置（3）安放在轮轴组成（1）上，所述摇枕（4）两端分别通过中央悬挂装置（9）安放固定在构架（2）中部。

2.根据权利要求1所述的快速货车径向转向架，其特征在于：所述中央悬挂装置（9）由两组弹性元件构成，每组弹性元件采用两端橡胶（18）与中部钢弹簧（19）串联结构。

3.根据权利要求2所述的快速货车径向转向架，其特征在于：所述轴箱悬挂装置（3）包括与构成轮轴组成（1）的车轴配合联接的轴箱体（14）、轴箱体（14）两侧的橡胶弹簧（15）、轴箱体（14）上部的垂向减振器安装座（16）和下部的径向装置安装座（17）。

4.根据权利要求3所述的快速货车径向转向架，其特征在于：所述径向装置（6）由位于摇枕（4）下平面交叉设置的两根连接杆（20）组成，每根连接杆（20）的两末端与径向装置安装座（17）通过球铰（21）铰接。

5.根据权利要求4所述的快速货车径向转向架，其特征在于：所述构架（2）通过橡胶弹簧（15）与轴箱悬挂装置（3）连接；所述轴箱体（14）上部的垂向减振器安装座（16）与构架（2）侧梁（22）通过垂向减振装置（11）连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的快速货车径向转向架，其特征在于：所述构架（2）由两组侧梁（22）和平行设置、连接两组侧梁（22）的横梁（23）构成，侧梁（22）中部外侧有安发中央悬挂装置（9）的承台（24）。

7.根据权利要求6所述的快速货车径向转向架，其特征在于：所述制动装置（5）是盘式制动装置，包括分别与四个车轮匹配的四组系统，每组系统包括设置于横梁（23）的制动夹钳装置和设置于车轴的制动盘装置。

8.根据权利要求6所述的快速货车径向转向架，其特征在于：所述构架（2）一侧的侧梁（22）上设置有空重车调整装置（8）。

9.根据权利要求6所述的快速货车径向转向架，其特征在于：所述每根横梁（23）中部两端分别设置有与摇枕（4）联接的纵向牵引装置（10）和横向减振装置（12）。

10.根据权利要求6所述的快速货车径向转向架，其特征在于：所述轮轴组成（1）的车轴末端设置有防滑装置（13）。

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