一种铁路货车侧架横向摆动控制方法及装置制造方法及图纸

一种铁路货车转向架侧架横向摆动控制方法，其特征在于：在两个平行布置的侧架的中央方框内分别设置两个横向摆动控制装置，横向摆动控制装置中设有球面转动副；在车辆横向摆动时，球面转动副仅产生相对转动，而无横向移动，其侧架的摆动中心始终与两球铰的中心连线吻合，从而保证摆动装置始终保持良好的定位状态，通过球面转动副转动抑制货车转向架侧架横向摆动，达到控制货车转向架侧架横向摆动的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路货车侧架横向摆动控制方法及装置
本专利技术涉及到一种铁路货车车辆的行走控制方法及装置，具体涉及一种铁路货车转向架侧架横向摆动控制方法及横向摆动控制装置，主要应用于重载运输铁路货车，属于铁路货车制造

技术介绍
：随着铁路货车重载技术的发展，增大货车轴重已成为重载货车发展的主要趋势之一。货车轴重的增加，会带来铁路货车运输效率地大幅提升，但同时轮轨之间的动态作用力作用也将大幅度增加。因此，降低铁路货车转向架轮轨低动力，成为重载货车转向架发展的主要目标之一。理论研究表明（沈志云，低动力作用货车转向架动力性能的研究，西南交通大学学报，1991年第1期），降低转向架的簧下质量是有效地降低轮轨动力作用的主要措施之一。对于传统三大件式转向架而言，在侧架与承载鞍之间增加橡胶弹性元件，可以大幅度地降低转向架的簧下质量，成为三大件式低动力货车转向架的主要技术特征之一。但橡胶弹性元件的设置，会释放侧架的侧滚运动。在货车高速运行的条件下，如果对侧架的这种侧滚运动不进行有效地控制，转向架将出现运行稳定性问题。现有的转向架技术，通常通过在两侧架之间设置横向摆动控制机构来解决这一问题。目前，在低动力转向架上应用侧架横向摆动控制技术的转向架主要为DZ2与DZ5型转向架。如附图1所示，既有转向架的下摆动装置主要由弹簧托板201、摇动座202、摇动支承203及侧架一起组成横向摆动机构，可实现较低的侧架摆动刚度，同时利用弹簧托板本身的特性，提供转向架两侧架的抗菱形变位刚度及适应线路扭曲所需要的低扭转刚度，可在降低轮轨动力作用的同时，保持传统三大件式所具有的均载性能好、临界速度高及横向性能优良的优点。然而，其侧架横向下摆动装置存在有定位可靠性差的问题，主要体现为：1）设计存在先天缺陷，导致摆动装置的定位可靠性较差。如附图2所示，该方案的摇动座202与摇动座支承203之间采用两圆柱形面配合定位，且存在有较大的半径差。这种定位方式，虽然可实现侧架很低的摆动刚度，达到提高运行临界速度及改善车辆横向动力性能的目的，但由于摇动座202与摇动座支承203存在有半径差，当受到来自线路的较大的横向激扰时，摇动座202与摇动座支承203之间将会产生横向错位。由于二者之间相互摩擦力的作用，无法利用重力作用恢复到其初始的正位状态。这样的后果是，横向错位将导致转向架侧架将一直处于偏转状态而无法复位，从而引起滚动轴承装置所受横向力增加，滚动轴承装置温升较快、磨损加剧等一系列的问题，导致轴承使用寿命降低、运用维护成本的增加。此外，当转向架收到较大纵向力时，摇动座202与摇动座支承203之间将产生纵向错位而无法复原，导致转向架处于菱形变位状态，而降低转向架运行的临界速度，影响车辆运行安全。2）摇动座202与摇动座支承203之间无减磨耗措施，二者磨耗后将进一步破坏二者之间的定位可靠性。在车辆运行时，摇动座202与摇动座支承203的圆柱面之间存在的相互转动与滑动，不可避免地将产生磨耗现象。磨耗后，二者之间的定位状态将进一步被破坏，导致转向架性能的持续恶化，降低车辆运行安全性；且在磨耗到一定限度后，很难修复，必须整体更换，维护费用很高。通过专利检索没发现有与本专利技术相同技术的专利文献报道，与本专利技术有一定关系的专利主要有以下几个：1、专利公开号为CN102490751所公布的“铁道货车轴箱悬挂摆动式转向架”为上述DZ2与DZ5型转向架所采用的技术，没有解决上述问题。2、专利申请公布号为CN106364513A所公布的“具有横梁的铁路货车转向架”解决了上述问题1）。但其采用的柱形磨耗衬垫仅能解决其横向磨耗与定位问题，但在纵向磨耗后，将引起转向架的菱形变位状态持续恶化，对上述问题2）未得到根本解决。3、专利号为CN201132532Y所公布的“铁路货车转向架摆动装置”将摇枕与侧架通过球铰直接联接起来，不具有传统三大件式转向架的特点，与本专利技术原理不同。4、专利号为CN102490751所公布的“铁道货车轴箱悬挂摆动式转向架”为上述DZ2与DZ5型转向架所采用的技术。专利虽然都涉及到铁路货车转向架的摆动控制，也提出了一些结构性的改进，但都没有从根本上改变现有摆动控制的基本方式，因此在受到较大的横向或纵向力时，摆动运动副的两构件之间会产生错位，而且这种错位是无法复原的；同时，在运动副构件磨耗到一定限度后，仍然很难修复，必须整体更换，存在的定位可靠性差、维护成本较高的问题，因此仍有待进一步加以改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有铁路货车转向架的摆动控制装置，在受到较大的横向或纵向力时，摆动运动副的两构件之间会产生错位，而且这种错位是无法复原；同时，运动副构件磨耗到一定限度后，很难修复，必须整体更换，从而导致摆动控制装置可靠性差的不足，提出一种新型的侧架横向摆动控制方法及横向摆动控制装置，解决现有技术中铁路货车转向架存在的摆动装置定位可靠性差，且磨耗到一定限度后很难修复的问题。为了达到这一目的，本专利技术提供了一种铁路货车转向架侧架横向摆动控制方法，在两个平行布置的侧架的中央方框内分别设置两个横向摆动控制装置，横向摆动控制装置中设有球面转动副；组成该球面转动副的两个构件具有相对于水平面向上凸起的半球面，在受到较大外部作用力的极端工况下，两半球面脱离错位时，能依靠重力恢复到其球面吻合状态。因此，当车辆横向摆动时，球面转动副仅产生相对转动，而无横向移动，其侧架的摆动中心始终与两球铰的中心连线吻合，从而保证摆动装置始终保持良好的定位状态，通过球面转动副转动抑制货车转向架侧架横向摆动，达到控制货车转向架侧架横向摆动的目的。进一步地，所述的横向摆动控制装置是由弹簧托板（2）与两个弹簧承载座（3）及其相配合的球面耐磨衬垫（4）组成一个整体，并与两侧架（1）及与其配合的两对球面定位座（5）一起组成一个横向可摆动装置；横向可摆动装置利用其侧架导框悬挂于轴箱橡胶垫上，利用轴箱橡胶垫的弹性释放侧架的摆动，从而使转向架具有较低的横向刚度，达到改善转向架横向动力性能的目的；在摆动过程中，横向摆动控制装置的转动轴线始终与安装在同一侧架（1）里的每对球面定位座（5）的球心连线保持一致；在静止状态时，可在重力作用下使得侧架（1）回到初始状态；在车辆运行时，通过控制球面耐磨衬垫（4）的磨耗量，可有效控制侧架（1）与弹簧承载座（3）的纵向（车辆运行方向）相对位置，避免两侧架产生过大的菱形变位，从而控制转向架的蛇形临界速度，具有可靠的定位性能。进一步地，所述的球面转动副由球面定位座（5）、球面耐磨衬垫（4）及弹簧承载座（3）所组成；在转向架受到较大的横向或纵向激扰的情况下横向摆动时，球面转动副仅产生相对转动，而无横向移动；在极端工况下，球面副错位时，可在重力作用下，迫使其回到吻合状态，因此，侧架的摆动中心始终与两球铰的中心连线吻合，从而保证摆动装置始终保持良好的定位状态。进一步地，所述的球面转动副通过球面耐磨衬垫（4）控制侧架（1）与弹簧承载座（3）之间的纵向错动量，从而达到有效控制转向架菱形变位的目的。一种铁路货车转向架侧架横向摆动控制装置，包括两个平行布置的侧架，在两个平行布置的侧架的中央方框内分别设置两个横向摆动控制装置；横向摆动控制装置中设有球面转动副；在车辆横向摆动时，球面转动副仅产生相对转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路货车转向架侧架横向摆动控制方法，其特征在于：在两个平行布置的侧架的中央方框内分别设置两个横向摆动控制装置，横向摆动控制装置中设有球面转动副；在车辆横向摆动时，球面转动副仅产生相对转动，而无横向移动，其侧架的摆动中心始终与两球铰的中心连线吻合，从而保证摆动装置始终保持良好的定位状态，通过球面转动副转动抑制货车转向架侧架横向摆动，达到控制货车转向架侧架横向摆动的目的。

【技术特征摘要】
1.一种铁路货车转向架侧架横向摆动控制方法，其特征在于：在两个平行布置的侧架的中央方框内分别设置两个横向摆动控制装置，横向摆动控制装置中设有球面转动副；在车辆横向摆动时，球面转动副仅产生相对转动，而无横向移动，其侧架的摆动中心始终与两球铰的中心连线吻合，从而保证摆动装置始终保持良好的定位状态，通过球面转动副转动抑制货车转向架侧架横向摆动，达到控制货车转向架侧架横向摆动的目的。2.如权利要求1所述的铁路货车转向架侧架横向摆动控制方法，其特征在于：所述的横向摆动控制装置是由弹簧托板（2）与两个弹簧承载座（3）及其相配合的球面耐磨衬垫（4）组成一个整体，并与两侧架（1）及与其配合的两对球面定位座（5）一起组成一个横向可摆动装置；横向可摆动装置利用其侧架导框悬挂于轴箱橡胶垫上，利用轴箱橡胶垫的弹性释放侧架的摆动，从而使转向架具有较低的横向刚度，达到改善转向架横向动力性能的目的；在摆动过程中，横向摆动控制装置的转动轴线始终与安装在同一侧架（1）里的每对球面定位座（5）的球心连线保持一致；在静止状态时可在重力作用下使得侧架（1）回到初始状态；在车辆运行时，通过控制球面耐磨衬垫（4）的磨耗量，可有效控制侧架（1）与弹簧承载座（3）的纵向相对位置，避免两侧架产生过大的菱形变位，从而控制转向架的蛇形临界速度，具有可靠的定位性能。3.如权利要求1所述的铁路货车转向架侧架横向摆动控制方法，其特征在于：所述的球面转动副由球面定位座（5）、球面耐磨衬垫（4）及弹簧承载座（3）所组成；在转向架受到较大的横向或纵向激扰的情况下横向摆动时，球面转动副仅产生相对转动，而无横向移动，侧架的摆动中心始终与两球铰的中心连线吻合，从而保证摆动装置始终保持良好的定位状态。4.如权利要求3所述的铁路货车转向架侧架横向摆动控制方法，其特征在于：所述的球面转动副通过球面耐磨衬垫（4）控制侧架（1）与弹簧承载座（3）之间的纵向错动量，从而达到有效控制转向架菱形变位的目的。5.一种铁路货车转向架侧架...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国，曾庆祎，刘兰英，马佳雄，周旭，
申请(专利权)人：株洲市求拙机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43