一种抗菱形变形的转向架制造技术

本发明专利技术公开了一种抗菱形变形的转向架，包括：轮对、侧架和摇枕，两个侧架对称设置在摇枕的两端，所述摇枕端部分别设置有与侧架连接的中央悬挂装置，两个轮对设置在两个侧架之间并位于摇枕两侧，摇枕两侧分别设置有与轮对对应的制动装置，两个侧架之间设置有两套U形连接件进行连接，所述两套U形连接件位于两个轮对之间或者两个轮对的外侧，所述U形连接件的端部分别与侧架的内侧、外侧或者顶部相连接。通过上述方式，本发明专利技术所述的抗菱形变形的转向架，轮对有蛇行运行趋势时，U形连接件产生弹性变形，同时产生复原力，从而抵抗转向架的菱形变形，两套U形连接件的布置比较灵活，重量轻，受空间尺寸限制小。

A rhombus deformed bogie

【技术实现步骤摘要】
一种抗菱形变形的转向架
本专利技术涉及铁路车辆转向架领域，特别是涉及一种抗菱形变形的转向架。
技术介绍
转向架是铁路车辆的关键部件，直接关系到车辆运行稳定性和安全性。早期铁路车辆主要采用三大件式转向架，主要由轮对、侧架、摇枕、中央悬挂装置和制动装置组成。铁路车辆车轮踏面具有一定锥度，而轨道也不可避免的存在各种不平顺，使得车辆在运行过程中，轮对产生蛇行运动。轮对蛇行运动的频率会随车辆运行速度的提高而提高，若车辆系统不能有效抑制轮对的蛇行运动，会导致车辆稳定性急剧下降，进一步会导致车辆脱轨等行车事故。普通三大件转向架对轮对蛇行运动的抑制主要依靠摇枕、侧架、中央悬挂装置之间的相对转动阻力（即为转向架抗菱刚度），但当车辆运行速度超过70km/m时，普通三大件转向架的抗菱刚度便不能有效抑制轮对的蛇行运动了，这显然不能满足日益发展的铁路运输需求。因此，后期通过采用转向架交叉支撑装置（采用两根相互交叉的杆将侧架连接起来），有效提高了转向架的抗菱形变形能力，使得车辆具备了120km/h运行能力。现有交叉支撑转向架按交叉杆的布置位置又分为下交叉支撑转向架和中交叉支撑转向架。但交叉支撑转向架对空间尺寸、制动方式、摇枕和侧架结构都有很多限制，造成技术和工艺上的局限性。因此，很有必要设计一种性能与上述转向架相同而受边界条件局限性小的转向架，来适应不同国家客户需求,降低企业研发和管理成本。现有技术技术方案一：下交叉支撑转向架将交叉杆呈交叉方式布置在摇枕下方。由于线路下部限界和空间限制，制动系统要采用中拉杆制动方式，这种制动方式在车辆实施制动时，车体制动拉条需要跨过摇枕，因此制动杠杆与垂向对称面必须设置一定偏角（斜杠杆），避开心盘，因此杠杆需要折弯处理，这样会对制动系统有附加横向力，使制动系统偏向转向架一侧而引起一定的轮缘偏磨；折弯后的杠杆在实施制动而旋转时，会导致连接部位的附加摩擦阻力，影响车辆制动效率，并且会加大连接部位的磨耗；此外，摇枕上要设置托座，防止车体拉条与摇枕顶面产生磨损。由于下部空间限制，两根交叉杆交叉部位，杆件中部必须采取压型处理，避免两根交叉杆相互干涉，而且需用扣板、弹性件进行连接定位，提高交叉杆自身强度，避免两杆相互磨损；交叉杆与瓦托交接处，杆体要进行压型处理，避免交叉杆与瓦托干涉、磨损；交叉杆两端需设置螺纹孔，以便和侧架连接；侧架底部设置支撑座，以便与交叉杆连接。此外，由于交叉杆与钢轨距离小，在矿物装卸现场，容易受线路上散落的矿物挤压而变形，导致运行性能下降，增加维护、维修成本。现有技术方案一的缺点：缺点一：受空间限制大，要求有足够大的底部空间和固定轴距来布置。缺点二：对制动方式限制大，增加制动部件制造工艺难度和制动系统内部阻力，降低了车辆制动效率，增加制造和维护成本。缺点三：交叉杆制造难度大。缺点四：交叉杆间及与侧架间连接件多，系统复杂，制造成本高。缺点五：交叉杆连接支撑座焊接在侧架上，尺寸精度保证难度大，增加了制造成本。缺点六：在货物装卸场地，易受线路上散落货物作用而变形。现有技术技术方案二：中交叉支撑转向架将交叉杆穿过摇枕，呈交叉方式布置在转向架中部。中交叉支撑转向架由于中部设有交叉支撑装置，因此要采用下拉杆制动方式，该制动装置制动杠杆根据客户习惯和需求采用直杠杆或斜杠杆方式。由于垂向空间限制，两根交叉杆交叉部位，杆件中部必须采取压型处理，避免两根交叉杆相互干涉；交叉杆与瓦托交接处，杆体要设置折弯，避免交叉杆与瓦托干涉、磨损；侧架外侧要设置支撑座，以便与交叉杆连接。由于交叉杆需要从摇枕中部穿过，摇枕中部需要设置大面积通孔，大幅削弱了摇枕强度，不得不采用复杂的内部结构和增大壁厚的方式来弥补，增加了设计、制造工艺难度和产品重量，使得设计、制造成本升高，车辆有效运输量降低。交叉杆同时要穿过侧架，对侧架结构也造成了一定的限制。现有技术技术方案二的缺点：缺点一：受空间限制大，要求有足够大的垂向空间和固定轴距来布置。缺点二：对制动方式有一定的限制。缺点三：交叉杆结构复杂，与侧架间连接件多，成本高。缺点四：交叉杆连接支撑座焊接在侧架上，尺寸精度保证难度大，提高了制造成本。缺点五：对侧架、摇枕结构限制大，摇枕制造工艺难度大、成本高。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种抗菱形变形的转向架，约束轮对蛇行运动，提高车辆运行稳定性，减少受空间尺寸限制以及对制动装置的限制，降低制造成本和难度。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种抗菱形变形的转向架，包括：轮对、侧架和摇枕，两个侧架对称设置在摇枕的两端，所述摇枕端部分别设置有与侧架连接的中央悬挂装置，两个轮对设置在两个侧架之间并位于摇枕两侧，摇枕两侧分别设置有与轮对对应的制动装置，两个侧架之间设置有两套U形连接件进行连接，所述两套U形连接件位于两个轮对之间或者两个轮对的外侧，所述U形连接件的端部分别与侧架的内侧、外侧或者顶部相连接。在本专利技术一个较佳实施例中，所述U形连接件对称分布在摇枕上方两侧。在本专利技术一个较佳实施例中，所述U形连接件包括第一中部连杆及第一中部连杆端部弯折延伸的第一转臂，所述第一中部连杆及其两端的第一转臂为一体化U形结构，所述第一转臂上分别设置有第一安装孔。在本专利技术一个较佳实施例中，所述第一转臂的截面为矩形或者圆形，所述第一中部连杆截面为圆形。在本专利技术一个较佳实施例中，所述U形连接件包括第二中部连杆和第二转臂，所述第二转臂为L形结构，所述第二转臂设置在第二中部连杆两端而形成U形结构，所述第二转臂上设置有第二安装孔。在本专利技术一个较佳实施例中，所述第二转臂与第二中部连杆焊接相连，所述第二中部连杆为圆管或者方管，所述第二转臂的截面为实心圆形或者实心方形。在本专利技术一个较佳实施例中，所述U形连接件包括第三中部连杆和第三转臂，所述第三转臂设置在第三中部连杆两端，所述第三转臂底端设置有与第三中部连杆对应的导向套，所述第三转臂上设置有第三安装孔。在本专利技术一个较佳实施例中，所述导向套与第三中部连杆采用过盈方式连接在一起，所述第三中部连杆包括空心管和实心杆，所述实心杆同心设置在空心管的两端。在本专利技术一个较佳实施例中，所述第三中部连杆端部设置有与导向套相连接的弹性连接件以降低结构抗扭刚度。在本专利技术一个较佳实施例中，所述弹性连接件为橡胶节点。本专利技术的有益效果是：本专利技术指出的一种抗菱形变形的转向架，轮对有蛇行运行趋势时，U形连接件产生弹性变形，同时产生复原力，从而抵抗转向架的菱形变形，达到约束轮对蛇行运动、提高车辆运行稳定性的目的，两套U形连接件的布置比较灵活，重量轻，受空间尺寸限制小，能满足更多边界条件要求，对转向架制动方式没有限制，使转向架设计更灵活，对摇枕、侧架结构限制小，降低设计、制造难度和成本，结构简单，制造精度易保证，组装、拆卸方便，降低维修成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本专利技术一种抗菱形变形的转向架一较佳实施例的结构示意图；图2是图1中U形连接件一较佳实施例的结构示意图；图3是图1中U形连接件另一较佳实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菱形变形的转向架，包括：轮对、侧架和摇枕，两个侧架对称设置在摇枕的两端，所述摇枕端部分别设置有与侧架连接的中央悬挂装置，两个轮对设置在两个侧架之间并位于摇枕两侧，其特征在于，摇枕两侧分别设置有与轮对对应的制动装置，两个侧架之间设置有两套U形连接件进行连接，所述两套U形连接件位于两个轮对之间或者两个轮对的外侧，所述U形连接件的端部分别与侧架的内侧、外侧或者顶部相连接。

【技术特征摘要】
1.一种抗菱形变形的转向架，包括：轮对、侧架和摇枕，两个侧架对称设置在摇枕的两端，所述摇枕端部分别设置有与侧架连接的中央悬挂装置，两个轮对设置在两个侧架之间并位于摇枕两侧，其特征在于，摇枕两侧分别设置有与轮对对应的制动装置，两个侧架之间设置有两套U形连接件进行连接，所述两套U形连接件位于两个轮对之间或者两个轮对的外侧，所述U形连接件的端部分别与侧架的内侧、外侧或者顶部相连接。2.根据权利要求1所述的抗菱形变形的转向架，其特征在于，所述U形连接件对称分布在摇枕上方两侧。3.根据权利要求1所述的抗菱形变形的转向架，其特征在于，所述U形连接件包括第一中部连杆及第一中部连杆端部弯折延伸的第一转臂，所述第一中部连杆及其两端的第一转臂为一体化U形结构，所述第一转臂上分别设置有第一安装孔。4.根据权利要求3所述的抗菱形变形的转向架，其特征在于，所述第一转臂的截面为矩形或者圆形，所述第一中部连杆截面为圆形。5.根据权利要求1所述的抗菱形变形的转向架，其特征在于，所述U形连接件包括第二中部连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张得荣，雷恩强，赵增闯，何永红，赵健，王磊，
申请(专利权)人：江苏瑞铁轨道装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32