具有可测温轴箱的横纵一体式非动力构架装置属于轨道车辆构架装置领域，其包括横纵一体式互连构架和四个环形减振轴箱；横纵一体式互连构架包括两个横纵集成式构架，每个横纵集成式构架均包含一体成型的集成式侧梁和集成式横梁；集成式侧梁包括作为两个鸟翼连接部且处于较低位置的侧梁中段和两个对称固连于侧梁中段两端的鸟翼状侧梁悬臂段。本发明专利技术在确保一系悬挂轴箱装置安装位置和减振指标的前提下，有效降低了转向架整体的横向宽度尺寸和回转半径，使该转向架的曲线通过能力获得进一步的提升，将转向架对车体的振动影响程度降到最低，增强车体的平衡稳定性和舒适性，并有效降低整体结构的疲劳损耗，大幅延长转向架和车体的整体使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
具有可测温轴箱的横纵一体式非动力构架装置
本专利技术属于轨道车辆构架装置领域，具体涉及一种具有可测温轴箱的横纵一体式非动力构架装置。
技术介绍
轨道列车转向架在设计时不仅需要综合考虑作为承力主体的构架的结构强度和柔性、抗蛇行减振器等各类附属减振部件的作用效果、制动机构安装方式等综合因素，还需针对不同的车型需求，根据列车的理论时速、承重载荷、最小弯道曲率和风雪飞石等路况条件，综合设计一系悬挂的结构形式。围绕上述核心思想而展开的各类设计方案日益改进和复杂化，最终促成了转向架制造水平的迭代更新和不断进步，不同车型的构架方案推陈出新，一些新形式的全新方案甚至完全推翻旧有思路，使其核心改进具有明显区别和创新。如图1至图3所示，轨道客车转向架的构架可分为由多块板件组对焊接而成的焊接型构架和整体铸造而成的铸造型构架，但其二者的整体结构均属于由横梁体和两个侧梁共同构成的俯视图呈字母H型的构架，其构架的几何中心是一个整体横梁体h或一个井字型横梁体g，其两类横梁体均用于构成字母H笔画结构中间的短横，两个侧梁左右对称布置于横梁体的两端；井字型横梁体由两个垂直于侧梁的小横梁构成。如图1和图2所示，对于由多块板材组焊拼接而形成箱型结构的焊接型侧梁而言，其焊件侧梁i通常为两翼上翘的鸟翼状结构，在其每个鸟翼状结构翅根部位斜面i-1的下端面上，分别对应焊接固连一个焊件轮轴座i-2。每个焊件侧梁弹簧帽筒i-3均焊接固连于一个焊件侧梁i的翼尖端部。由于焊件侧梁i的侧梁上盖板、侧梁下盖板以及夹在其二者之间的两块焊件侧梁侧壁板i-4，其四者的曲线或曲面均为与焊件侧梁侧壁板i-4匹配的特殊鸟翼状结构，导致对焊件侧梁i进行整体组焊时的装夹定位作业相对复杂，其制造过程中，需使用大量定位夹具以确保两块焊件侧梁侧壁板i-4按彼此平行的姿态分别与焊件侧梁下盖板垂直焊接固连，其多块侧壁板连接筋板以及焊件侧梁弹簧帽筒i-3的定位更是需要额外设计的复杂定位工装才能实现。例如，公开号为CN110722319A的中国专利公开了一种铁路客车构架侧梁焊接定位工装，其所公开的复杂定位工装结构就是为提高侧梁弹簧帽筒i-3等部件的组对定位的精度、减少校准测绘工作、降低劳动强度等问题而额外设计的。同样，在焊件侧梁翅根部位的斜面下端定位和焊接焊件轮轴座i-2的过程，也另需专门设计如中国专利公开号为CN108817797A的用于侧梁正装焊接的组对定位工装才能顺利实施，此类定位工装的设计和制造都必然带来生产成本的大幅增加。焊件侧梁i在其焊接冷却过程中，会因焊接冷却时的应力作用影响而出现多方向且不同尺度的扭曲变形，造成焊件侧梁i发生拉伸、扭曲、侧倾等多种非对称性的结构尺寸偏差，必须通过额外增加矫正调修作业才能勉强保证焊接质量，尤其是作为后续加工定位基准的焊件侧梁横梁管通孔i-5，若不对其进行同轴对齐校准和调修，将导致焊件横梁管g-1无法穿入其中，或者两个焊件横梁管g-1无法保持平行，从而严重影响整个焊接构架的定位基准和后续的机加工精度，甚至造成抗蛇行减振器等对称部件因无法几何对称而不能充分发挥其阻尼作用，进而影响构架的振动特性，削弱转向架的整体使用寿命。但调修作业需要大量的测绘和反复的二次加工作业，其工作量繁重复杂，效率低下。对于如图3所示的铸造型侧梁而言，其铸件侧梁j与整体横梁体h均由铸造模具整体浇铸成型，避免了焊件侧梁i制作过程中的尺寸测量和装夹定位等工序，但与焊接型侧梁i相较而言，铸件钢材更为刚性的力学特性也使铸造型侧梁弹性变形的柔性能力受到削弱，因此铸造型侧梁需要匹配设计包括抗侧滚扭杆和抗蛇形减振器在内的更为复杂的二系减振系统。此外，现有的铸造型侧梁，其位于铸件侧梁j翼尖端部的等腰梯形大接口j-1，是专门针对由多层橡胶瓦片e堆叠在等腰梯形的轴箱f的轴箱形式而匹配设计的，并不适用于轮对外置式轴箱和与之对应的典型一系悬挂结构。一系悬挂装置用于降低轮轨和车轴产生的颠簸振动，如图1和图2所示，旧有的典型一系悬挂装置由托盘式轴箱a和安装在托盘式轴箱a上的一系钢弹簧b组成，一系钢弹簧b的上端用于支撑转向架侧梁端部的圆形帽筒。由于该典型的一系悬挂装置安装于车轮c外侧的车轴d端部，因此称为轮对外置式轴箱。但此类轮对外置式轴箱大幅增加了轮对的轴向总宽度，不仅更易于被铁路沿途的飞砂碎石撞击，而且也增加了转向架整体的回转半径，不利于列车最小弯道通过曲率的提高。另一种最新型的一系悬挂装置如图3所示，其通过将一种多层橡胶瓦片e堆叠在等腰梯形的轴箱f两侧，形成一种可布置于车轮c内侧的轴箱内置式一系悬挂结构，从而克服了轮对外置式轴箱的旧有技术问题。但此类带有双侧橡胶堆的等腰梯形的轴箱内置式一系悬挂结构，其制造工艺复杂、拆装检修工序繁琐、导致制造和维修成本高昂。此外，不同的列车设计时速要求或不同的侧梁结构形式还会对一系悬挂装置的布局空间和结构形式造成非常大的影响，往往导致旧有的一系悬挂装置的布局方案无法满足安装位置和减振指标的需求，必需推翻旧有参考方案，而做出全新理念的设计改进。中垂面是指能将具有对称结构的物体对称地分成互为镜像的两部分的虚拟几何平面。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题如下：1)、现有带有鸟翼状曲线结构的焊接型侧梁在制造过程中，必须使用大量定位夹具才能确保两块焊件侧梁侧壁板按彼此平行的姿态分别与焊件侧梁下盖板垂直焊接固连。2)、对焊接型侧梁的多块侧壁板连接筋板以及焊件侧梁弹簧帽筒的定位过程更是需要额外设计的复杂定位工装才能实现；且其必须通过额外增加的矫正调修作业才能矫正在焊接冷却过程中出现的不同尺度的和方向的拉伸、扭曲、侧倾等多种非对称性的结构尺寸偏差，勉强保证焊接质量；尤其是作为后续加工定位基准的焊件侧梁横梁管通孔，必须对其进行同轴对齐校准和调修，否则将导致焊件横梁管无法穿入其中，或者两个焊件横梁管无法保持平行，从而严重影响整个焊接构架的定位基准和后续的机加工精度，甚至造成抗侧滚扭杆和抗蛇行减振器等对称部件因无法几何对称而不能充分发挥其阻尼作用，进而影响构架的振动特性，削弱转向架的整体使用寿命。3)、另一方面，受制于旧有结构的设计缺点，现有用于高速运行列车的铸造型侧梁，其位于铸件侧梁翼尖端部的等腰梯形大接口，是专门针对由多层橡胶瓦片堆叠在等腰梯形的轴箱的轴箱形式而匹配设计的，并不适用于轮对外置式轴箱和与之对应的典型一系悬挂结构。4)、此外，带有双侧橡胶堆的等腰梯形的轴箱内置式一系悬挂结构，其制造工艺复杂、拆装检修工序繁琐、导致制造和维修成本高昂，并对位于铸件侧梁翼尖端部的等腰梯形大接口的机械强度均提出了更高的要求，额外增加这些部件的制造和检测成本。5)、典型一系悬挂装置仅能布置在车轴的两个端部，不仅增加了轴箱受损风险，同时也增加了转向架整体的横向宽度尺寸和回转半径，不利于其最小曲线通过能力的提高的诸多技术问题。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：具有可测温轴箱的横纵一体式非动力构架装置，其特征在于，该非动力构架装置包括横纵一体式互连构架和四个环形减振轴箱；横纵一体式互连构架包括两个横纵集成式构架，每个横纵集成式构架均包含本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.具有可测温轴箱的横纵一体式非动力构架装置，其特征在于，该非动力构架装置包括横纵一体式互连构架(A)和四个环形减振轴箱(C)；横纵一体式互连构架(A)包括两个横纵集成式构架，每个横纵集成式构架均包含一体成型的集成式侧梁(A-1)和集成式横梁(A-2)；集成式侧梁(A-1)包括作为两个鸟翼连接部且处于较低位置的侧梁中段(A-1-1)和两个对称固连于侧梁中段(A-1-1)两端的鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)，鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)由一个向上翘起的倾斜段和水平向外延伸的水平延展段连接而成；集成式横梁(A-2)的远端设有横梁端部法兰盘(A-2-1)；集成式横梁(A-2)以α角的夹角姿态与集成式侧梁(A-1)的中段通过铸造方式一体成型；夹角α的取值范围是60至90度；/n每个横纵集成式构架还包括构架空簧安装座(A-3)、构架牵引拉杆座(A-4)、构架横向止挡座(A-5)、构架垂向减振器座(A-6)、天线梁吊座(A-7)、两个半环卡箍式轴箱吊座(A-8)和构架横向减振器座(A-9)；/n集成式横梁(A-2)和侧梁中段法兰座(A-1-1-1)对称地分布在侧梁中段(A-1-1)中垂面的左右两侧，且其二者均位于侧梁中段(A-1-1)的内侧壁上；/n构架空簧安装座(A-3)固连在侧梁中段(A-1-1)中部的上端，构架牵引拉杆座(A-4)固连在侧梁中段(A-1-1)中部的外侧壁上，构架横向止挡座(A-5)固连于毗邻集成式横梁(A-2)所在一侧的鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)的上端；构架垂向减振器座(A-6)位于毗邻侧梁中段法兰座(A-1-1-1)所在一侧的鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)上，并固连于该鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)倾斜段下部的内侧壁上；天线梁吊座(A-7)设置于每个鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)最远端的外侧壁上，半环卡箍式轴箱吊座(A-8)设置在每个鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)远端的底部，且在每个半环卡箍式轴箱吊座(A-8)上方的鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)上端面上均开设有一个传感器安装孔(A-8-1)；横向减振器座(A-9)固连在一个对应集成式横梁(A-2)上端面的中段；/n环形减振轴箱(C)包括减振橡胶环(C-1)、车轴轴承(C-2)、轴箱定位及测温导热护套(C-3)，轴箱定位及测温导热护套(C-3)与车轴轴承(C-2)的外圈同轴固连，车轴轴承(C-2)的内圈同轴压装固连于车轴(d)的两端，轴箱定位及测温导热护套(C-3)和减振橡胶环(C-1)的上部均设有定位温度传感器(G)的插口，此插口的位置对应每个鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)上端面的传感器安装孔(A-8-1)；/n两个横纵集成式构架以圆周旋转对称的布局方式对称布置，并通过各自集成式横梁(A-2)端头的横梁端部法兰盘(A-2-1)与另一个集成式侧梁(A-1)上的侧梁中段法兰座(A-1-1-1)固定连接，从而共同形成横纵一体式互连构架(A)。/n...
【技术特征摘要】
1.具有可测温轴箱的横纵一体式非动力构架装置，其特征在于，该非动力构架装置包括横纵一体式互连构架(A)和四个环形减振轴箱(C)；横纵一体式互连构架(A)包括两个横纵集成式构架，每个横纵集成式构架均包含一体成型的集成式侧梁(A-1)和集成式横梁(A-2)；集成式侧梁(A-1)包括作为两个鸟翼连接部且处于较低位置的侧梁中段(A-1-1)和两个对称固连于侧梁中段(A-1-1)两端的鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)，鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)由一个向上翘起的倾斜段和水平向外延伸的水平延展段连接而成；集成式横梁(A-2)的远端设有横梁端部法兰盘(A-2-1)；集成式横梁(A-2)以α角的夹角姿态与集成式侧梁(A-1)的中段通过铸造方式一体成型；夹角α的取值范围是60至90度；
每个横纵集成式构架还包括构架空簧安装座(A-3)、构架牵引拉杆座(A-4)、构架横向止挡座(A-5)、构架垂向减振器座(A-6)、天线梁吊座(A-7)、两个半环卡箍式轴箱吊座(A-8)和构架横向减振器座(A-9)；
集成式横梁(A-2)和侧梁中段法兰座(A-1-1-1)对称地分布在侧梁中段(A-1-1)中垂面的左右两侧，且其二者均位于侧梁中段(A-1-1)的内侧壁上；
构架空簧安装座(A-3)固连在侧梁中段(A-1-1)中部的上端，构架牵引拉杆座(A-4)固连在侧梁中段(A-1-1)中部的外侧壁上，构架横向止挡座(A-5)固连于毗邻集成式横梁(A-2)所在一侧的鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)的上端；构架垂向减振器座(A-6)位于毗邻侧梁中段法兰座(A-1-1-1)所在一侧的鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)上，并固连于该鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)倾斜段下部的内侧壁上；天线梁吊座(A-7)设置于每个鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)最远端的外侧壁上，半环卡箍式轴箱吊座(A-8)设置在每个鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)远端的底部，且在每个半环卡箍式轴箱吊座(A-8)上方的鸟翼状侧梁悬臂段(A-1-2)上端面上均开设有一个传感器安装孔(A-8-1)；横向减振器座...
【专利技术属性】
技术研发人员：王凯风，赵卓，舒友，林勤，
申请(专利权)人：中车长春轨道客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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