铁路车辆转向架和铁路车辆制造技术

本发明专利技术提供一种铁路车辆转向架和铁路车辆。该铁路车辆转向架包括：两组轮对、设置在轮对轴承上的承载鞍，以及设置在同侧承载鞍上的侧架。在所述承载鞍与侧架的侧架导框的水平接触面之间设有一第一弹性垫；在所述承载鞍与所述侧架导框的两侧接触面之间各设有一第二弹性垫。本发明专利技术提供的铁路车辆转向架中一个第一弹性垫可以提供一系悬挂系统理想的垂向静挠度值且不受到要兼顾其横向刚度值的限制；第二弹性垫的法向刚度值可以提供较大的纵向刚度，第一弹性垫与两个第二弹性垫共同提供合适的横向刚度。因此，本发明专利技术实现了轮对的充分弹性定位和约束，使弹性约束的垂向、纵向以及横向的三向刚度值达到最优化，满足不同性能车辆的设计要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路车辆制造技术，尤其涉及一种铁路车辆转向架和铁路车辆。
技术介绍
铁路车辆转向架是一个承担货物重量和车体自重同时还引导铁路车辆在直线轨道上高速运行和在曲线轨道上转向运行的铁路车辆上的重要部件。图IA是现有铸钢三大件式转向架结构示意图，图IB是现有技术铁路车辆转向架的一系悬挂轮对弹性定位方式示意图，图IC是现有技术铁路车辆转向架弹性定位装置主要部件剪切橡胶垫的结构示意图。如图IA所示(图中只给出了一侧视图，另一侧结构与之相同)，沿纵向(沿轨道方向)前后布置的两组轮对1、侧架2以及摇枕3 (其上承载车体) 构成三大件式转向架。其中，每组轮对1包括沿横向(垂直于轨道的方向)直线排列的两个车轮，并由穿过两车轮中心的车轴112固接为一体，每一轮对1的两侧设置有轮对轴承111 和承载鞍13，侧架2则设置在前、后轮对同侧的承载鞍13上。在位于前面的轮对1与侧架 2之间设有一系悬挂装置a，侧架2弹簧承台与摇枕3端部之间设有二系悬挂装置b。请再同时参考图IB和图1C，在承载鞍13顶面和侧架导框211的顶面之间设有一剪切橡胶垫14， 分别通过设置于其上、下表面的定位柱销141与所述两平面上对应的定位孔的小间隙配合以实现轮对与侧架间的弹性定位。当列车在轨道上运行时，由于轨道的垂直和水平不平顺激扰，形成一个随机振动系统，其中，轮对和承载鞍是簧下部件，而侧架以上部件和车体是簧上部件。在振动过程中，轮对将产生沿纵向(轨道方向)X方向，横向(垂直轨道方向)Y 方向，垂向Z方向三个方向的弹性位移。依据橡胶垫的物理特性合理设计剪切橡胶垫后，可以得到沿三个方向的刚度值，S卩沿轨道方向纵向(X轴)的剪切刚度、沿轨道横向(Y轴) 的剪切刚度、沿铅垂方向(Z轴)的垂向刚度。此三向刚度数值的大小直接与转向架直线蛇形运动临界速度、曲线通过时的轮轨横向力以及轮轨间动作用力强相关。但是，铁路运输越来越要求高速重载，这使轮对沿轨道向前滚动时产生不稳定的蛇形运动更容易逼近它的临界速度，导致激起车体剧烈的摇头振动，严重时还可引发列车脱轨事故。为了保证车辆在直线上运行时具有较高的蛇形运动稳定性，要求剪切橡胶垫14 纵向(X轴)剪切刚度要大一些；为了保证直线运行时具有较高的蛇形运动稳定性，同时兼顾曲线通过时轮轨横向力不要太大，要求图IC所示的剪切橡胶垫14横向(Y轴)剪切刚度要小于纵向剪切刚度，两者的比例要适当；而为了充分利用剪切橡胶垫14隔离来自簧下的高频振动，降低轮轨间的动作用力，要求一系剪切橡胶垫14沿垂向要有合适的静挠度，由此来确定其垂向刚度值。但由于结构空间限制，本弹性定位装置中的剪切橡胶垫的纵向刚度与横向刚度接近，而同时若想增大其垂向静挠度值，根据剪切橡胶垫的橡胶体的特性，就必须加厚橡胶层的厚度或采用多层结构，这样做的必然结果又会大幅减小剪切橡胶垫的剪切刚度。可以看出，采用这一弹性定位方式的铁路车辆转向架，三向刚度值不能较好匹配， 严重限制了这种一系悬挂装置中剪切橡胶垫作用的发挥。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的上述缺陷，提供一种铁路车辆转向架和铁路车辆。本专利技术提供一种铁路车辆转向架，包括两组轮对、设置在轮对轴承上的承载鞍，以及设置在同侧的两个承载鞍上的侧架。在所述承载鞍与侧架的侧架导框的水平接触面之间设置有第一弹性垫；在所述承载鞍与所述侧架导框的侧向接触面之间各设置有一第二弹性垫。本专利技术还提供一种铁路车辆，包括上述的铁路车辆转向架，以及设置在所述铁路车辆转向架上的车体。本专利技术提供的铁路车辆转向架和铁路车辆，实现了轮对的充分弹性定位和约束， 并且使弹性约束的垂向、纵向以及横向的三向刚度值达到最优化，满足不同性能车辆的设计要求，真正实现轮轨低动力作用的理想目标。附图说明图IA是现有铸钢三大件式转向架结构示意图。图IB是现有技术铁路车辆转向架的一系悬挂轮对弹性定位方式示意图。图IC是现有技术铁路车辆转向架弹性定位装置的主要部件剪切橡胶垫的结构示意图。图2是本专利技术一实施例铁路车辆转向架所采取的轮对弹性定位方式示意图。图3A是本专利技术一实施例中的第一弹性垫的结构示意图。图;3B是图3A所示第一弹性垫的俯视3C是本专利技术一实施例中的第一弹性垫的另一设计形状方案俯视图。图4A是本专利技术一实施例中第二弹性垫方案的AA向视图。图4B是本专利技术一实施例中第二弹性垫的另一设计方案图。图5是本专利技术一实施例中第二弹性垫方案的主剖视图。附图标记1-轮对；14-剪切橡胶垫；111-轮对轴承；13-承载鞍； α、β -锐角； 2-侧架；3-摇枕；a_ —系悬挂装置；b_ 二系悬挂装置；4-轨道；gl_第一弹性垫；g2_第二弹性垫；141-定位柱销；gll_金属定位板；gl3_金属定型隔板；g0-橡胶体； gl2_圆柱销； 211-侧架导框；214-止挡块； g21_凸起。112-车轴。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图2是本专利技术一实施例铁路车辆转向架所采取的轮对弹性定位方式示意图。请参考图2，本专利技术一实施例铁路车辆转向架，包括两组轮对1、设置在轮对轴承111上的承载鞍 13，以及设置在同侧的两个承载鞍13上的侧架2，在承载鞍13与侧架2的侧架导框211的水平接触面之间设置有第一弹性垫gl ；在承载鞍13与侧架导框211的侧向接触面之间各设置有一第二弹性垫g2。其中，两组轮对1沿纵向前后布置，且每组轮对包括沿横向对称布置的两车轮和一个穿过两车轮中心并与之固接在一起的车轴，轮对轴承111靠近两侧架导框211处设置有承载鞍13，侧架2则设置在同侧的两个承载鞍13上。在承载鞍13与侧架导框211的水平接触面之间，即在图2所示的承载鞍13顶面与侧架导框211顶面之间，设有一第一弹性垫gl ；在承载鞍13与所述侧架导框211的侧向接触面之间，即分别在位于承载鞍13前侧的侧架导框211立面与该承载鞍立面的接触面和位于承载鞍后侧的侧架导框 211立面与该承载鞍立面的接触面间，各设有一第二弹性垫g2。本实施例通过在垂向、纵向分别设置三个弹性垫的技术方案使转向架一系悬挂系统的垂向、纵向和横向三向刚度分别由不同的弹性垫来实现，第一弹性垫gl能够提供一系悬挂系统理想的垂向静挠度值，以隔离轮轨传来的高频振动，不再受到要兼顾其横向刚度值的限制。两个第二弹性垫g2起到对轮对进行纵向和横向弹性约束的作用。本实施例中转向架一系悬挂系统的纵向刚度利用的是第二弹性垫g2的法向刚度值，由橡胶弹性体特性可知，其法向刚度可以在很大范围内进行设计，以满足各种纵向刚度数值的要求。而一系悬挂系统的横向刚度则取决于第一弹性垫gl的横向刚度与第二弹性垫g2的横向刚度之和，后者由第二弹性垫g2的横向剪切刚度来提供。由橡胶弹性体特性可知，其剪切刚度远小于法向刚度。所以，通过对第一弹性垫和第二弹性垫的合理设计计算就可以得到理想的一系悬挂系统的三向刚度值。此时，再与转向架中央二系悬挂系统的垂向挠度实现良好匹配，便可能达到大幅度提高车辆垂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路车辆转向架，包括两组轮对、设置在轮对轴承上的承载鞍，以及设置在同侧的两个承载鞍上的侧架，其特征在于，在所述承载鞍与侧架的侧架导框的水平接触面之间设置有第一弹性垫；在所述承载鞍与所述侧架导框的侧向接触面之间各设置有一第二弹性垫。2.根据权利要求1所述的铁路车辆转向架，其特征在于，所述第一弹性垫和所述第二弹性垫的内部为橡胶体，在所述橡胶体的上、下表面设置有金属定位板。3.根据权利要求2所述的铁路车辆转向架，其特征在于，所述第一弹性垫中包括多层橡胶体，且相邻两层橡胶体之间设置有金属定型隔板。4.根据权利要求1或2或3所述的铁路车辆转向架，其特征在于，所述第一弹性垫为方形结构或圆形结构。5.根据权利要求1所述的铁路车辆转向架，其特征在于，所述第一弹性垫的上、下表面上分别设...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢书明，刘振明，穆凤军，祝震，邵文东，徐世锋，
申请(专利权)人：齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：