铁道货车转向架的斜楔减振装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种铁道货车转向架的斜楔减振装置。它包括斜楔组成和安装在所述斜楔组成下方的减振弹簧组件，所述斜楔组成由斜楔体、安装在所述斜楔体侧立面的主摩擦板、以及安装在所述斜楔体倾斜面的副摩擦块构成。所述斜楔组成的结构设计参数满足如下数学关系：α＝１６～３０°，且μ＜ｔｇα＜μ＋μ１；其中，α为所述副摩擦块的摩擦面与铅垂面之间的夹角，μ为所述主摩擦板的摩擦系数，μ１为所述副摩擦块的摩擦系数。其结构简单可靠、维护维修方便、使用成本低廉、能有效抵抗摇枕组成与侧架组成之间发生菱形变形，从而使转向架具有足够的抗菱刚度、优良动力学性能和曲线通过能力，适用于时速１２０ｋｍ／ｈ的新型铁道货车，满足铁道货车大幅提速的需要。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及铁道货车转向架，具体地指一种铁道货车转向架的斜楔减振装 置。
技术介绍
铁道货车转向架是铁道货车的关键性部件。传统的铁道货车转向架大多数包含两 个侧架组成和一个摇枕组成这三大件式结构，侧架组成的两端导框通过承载鞍和轴承组成 安装在前后轮对组成上，摇枕组成的两端则通过两组中央弹簧悬挂装置安装在侧架组成的 中央方框内。中央弹簧悬挂装置用于承担摇枕组成的载荷，其主要由位于中间的承载弹簧 组件和位于两侧的摩擦式斜楔减振装置构成。现有的摩擦式斜楔减振装置包括斜楔组成和 安装在斜楔组成下方的减振弹簧组件，斜楔组成上垂直的主摩擦面和倾斜的副摩擦面分别 与侧架组成的侧架立柱面和摇枕组成的摇枕八字面摩擦接触。上述三大件式结构转向架虽然具有构造简单、轮重均载性好、制造和检修成本低 廉的优点，但也存在摇枕组成和侧架组成之间连接结构松散、抗菱变形的刚度差的缺陷，由 此不足以抵抗摇枕组成和侧架组成之间剧烈的摇头运动，导致转向架通过曲线轨道时其轮 对组成对钢轨的冲角偏大，轮轨磨耗增多。特别是其摩擦式斜楔减振装置中的斜楔组成具 有较大的设计顶角(其副摩擦面与铅垂面之间的夹角)，通常是在35° 70°的范围内，抵 抗摇枕组成与侧架组成之间的菱形变形能力较差，即转向架的抗菱刚度十分有限。当摇枕 组成相对于侧架组成作纵向运动时，摇枕八字面对斜楔组成的作用力的垂向分力将大于斜 楔组成主、副摩擦面的摩擦力的垂向分力之和，此时斜楔组成会向下运动，使摇枕组成与侧 架组成之间的纵向距离变小，摇枕组成与侧架组成之间即可产生相对转动，发生菱形变形。 这样，车辆的曲线通过能力较差，临界速度只能较低，车辆运行速度受限，运行品质不高，不 能满足铁道货车大幅提速的需要。为了解决上述问题，目前提速货车转向架采用了在两个侧架组成之间加装交叉支 撑装置或加装弹簧托板的方式，以增强传统铁道货车转向架的抗菱刚度。但加装交叉支撑 装置或弹簧托板的结构较为复杂、簧下质量偏重、制造和检修成本也偏高。因此，如何有效 提高传统铁道货车转向架的抗菱形变形能力，对改善铁道车辆的运行品质具有重要的现实眉、ο
技术实现思路
本技术的目的就是要提供一种结构简单可靠、维护维修方便、使用成本低廉、 能有效抵抗摇枕组成与侧架组成之间发生菱形变形的铁道货车转向架的斜楔减振装置，以 满足铁道货车大幅提速的需要。为实现上述目的，本技术所设计铁道货车转向架的斜楔减振装置，包括斜楔 组成和安装在所述斜楔组成下方的减振弹簧组件。所述斜楔组成由斜楔体、安装在所述斜 楔体侧立面的主摩擦板、以及安装在所述斜楔体倾斜面的副摩擦块构成。所述斜楔组成的结构设计参数满足如下数学关系α =16 30°，且μ <tga < μ+P1 ；其中，α为所 述副摩擦块的摩擦面与铅垂面之间的夹角，μ为所述主摩擦板的摩擦系数，μ ！为所述副摩 擦块的摩擦系数。本技术将所述斜楔组成中α的最大值限定为30°，远小于传统斜楔组成中 35 70°的大顶角设计，并且限定tg α < μ+P1，这样当摇枕组成相对于侧架组成作纵向 运动时，摇枕八字面对斜楔组成的作用力的垂向分力始终小于斜楔组成的主摩擦板和副摩 擦块摩擦力的垂向向上分力之和，从而确保斜楔组成不会向下运动(锁死)，摇枕组成和侧 架组成不能产生相对转动，摇枕组成和侧架组成之间具有足够大的抗菱形变形能力。当然， 如果α值过小到接近斜楔组成主摩擦板的摩擦角，会使斜楔组成在摇枕组成相对于侧架 组成向下运动时自锁，恶化转向架的动力学性能。故本技术同时将所述斜楔组成中a 的最小值限定为16°，并且限定μ <tg a，这样可确保斜楔 组成在摇枕组成作上下运动的 过程中也能自由运动(不锁死)，从而使整个转向架具有优良动力学性能和曲线通过能力。较佳地，所述斜楔组成的设计宽度L = 200 260mm。该宽度大约是传统变摩擦斜 楔(变摩擦斜楔是指斜楔安装在置于侧架组成中央方框内的减振弹簧上，斜楔的减振摩擦 力随摇枕组成承受的垂直载荷的改变而成正比改变)宽度的1.3倍以上，这既可增大斜楔 组成抵抗摇枕和侧架之间菱形变形力矩的力臂长度，又可增加斜楔组成的主摩擦板与侧架 立柱摩擦板、副摩擦块与摇枕八字面的接触面积，从而能够进一步提高摇枕组成和侧架组 成之间的抗菱刚度。更佳地，所述减振弹簧组件的力学性能满足如下数学关系=K1Xctga = KXC/2y ；其中，K1为所述减振弹簧组件的刚度，K为铁道货车转向架的中央弹簧悬挂装置 的总刚度(可由设计要求确定)，C为铁道货车转向架的相对摩擦系数，且C的取值范围为 0.05 0.15，μ即是所述主摩擦板的摩擦系数。因所述减振弹簧组件的刚度K1与斜楔组 成的ctga成反比，可根据α值的变化相应调节K1值，从而确保取得合适的摩擦减振力， 不致使衰减车辆的垂向振动和横向振动的摩擦力过大。最佳地，所述副摩擦块与所述斜楔体的倾斜面之间为凸凹球面配合连接结构。这 样既可保证所述副摩擦块与摇枕八字面接触良好，又可保证所述主摩擦板与侧架立柱面接 触良好，从而大幅增加摇枕组成和侧架组成之间抗菱形变形的可靠性，同时大幅减少摇枕 八字面的磨耗，降低检修成本。本技术的优点在于所设计斜楔减振装置的斜楔组成既可保证在摇枕组成作 上下运动时能自由运动，又可保证在摇枕组成作纵向移动时锁死，这样可有效抵抗摇枕组 成与侧架组成之间发生菱形变形，使转向架在没有侧架交叉支撑装置或弹簧托板的条件下 仍具有足够大的抗菱刚度和优良的动力学性能。而斜楔组成宽度大于传统变摩擦斜楔组成 1.3倍以上、以及副摩擦块与斜楔体的凸凹球面配合结构等附加特征，既增大了斜楔组成抵 抗摇枕组成和侧架组成菱变力矩的力臂长度，又保证了其主、副摩擦面的良好接触和摩擦 系数的稳定，从另一方面确保了转向架的抗菱刚度和优良的动力学性能，从而可大幅提高 车辆运行的临界设计速度和曲线通过能力，改善铁道车辆的运行品质。同时，该斜楔减振装 置结构简单、成本低廉、工作可靠、维护方便，符合时速120km/h铁道货车制造的设计要求， 可满足铁道货车大幅提速的需要。附图说明图1为一种铁道货车转向架的斜楔减振装置的立体结构示意图；图2为图1所示斜楔减振装置的主剖视结构示意图；图3为图1所示斜楔减振装置与转向架的摇枕组成和侧架组成之间的配合关系示 意图；图4为图3所示斜楔减振装置在摇枕组成纵向运动时的受力平衡示意图；图5为图3所示斜楔减振装置在摇枕组成向下运动时的受力平衡示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术的铁道货车转向架的斜楔减振装置作 进一步的详细描述如图1和图2所示，该铁道货车转向架的斜楔减振装置主要由斜楔组成1和安装 在斜楔组成1下方的减振弹簧组件2构成。斜楔组成1又由斜楔体lb、设置在斜楔体Ib侧 立面的主摩擦板Ia和设置在斜楔体Ib倾斜面的副摩擦块Ic构成。上述斜楔组成1的结构 设计参数满足如下数学关系丄=200 260mm、α =16 30°、且μ < tg α < μ+μ1; 其中，L为斜楔组成1的宽度，α为副摩擦块Ic的摩擦面与铅垂面之间的夹角，μ为主摩 擦板Ia的摩擦系数，μ ！为副摩擦块Ic的摩擦系数。根据α值的设计要求，可以选择合适 材料或结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁道货车转向架的斜楔减振装置，包括斜楔组成（１）和安装在所述斜楔组成（１）下方的减振弹簧组件（２），所述斜楔组成（１）由斜楔体（１ｂ）、安装在所述斜楔体（１ｂ）侧立面的主摩擦板（１ａ）、以及安装在所述斜楔体（１ｂ）倾斜面的副摩擦块（１ｃ）构成，其特征在于：所述斜楔组成（１）的结构设计参数满足如下数学关系：α＝１６～３０°，且μ＜ｔｇα＜μ＋μ↓［１］；其中，α为所述副摩擦块（１ｃ）的摩擦面与铅垂面之间的夹角，μ为所述主摩擦板（１ａ）的摩擦系数，μ↓［１］［为所述副摩擦块（１ｃ）的摩擦系数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明道，徐勇，王宝磊，肖光毅，
申请(专利权)人：南车长江车辆有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83[]