鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置的製作方法

2023-06-08 19:29:51

專利名稱：鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及鐵路貨車轉向架軸箱，具體地指一種鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置。
背景技術：
重載運輸是鐵路貨運發展的主要方向之一，鐵路貨車的載荷越重，對轉向架輪對軸重的要求也越大。研究表明，鐵路貨車的輪軌動作用力與轉向架承載彈簧以下的質量大小有直接關係，在轉向架的輪對軸承與側架導框之間設置軸箱減振裝置(亦稱一系懸掛系統)可以有效降低轉向架的簧下質量，進而降低輪軌動作用力。
目前，鐵路科研人員設計了各種形式的軸箱彈性減振裝置，其中採用錐形橡膠堆減振就是一種常用的軸箱彈性減振裝置，該裝置雖然對轉向架垂向減振的效果較為明顯，但對於橫向、縱向振動的抑制效果相對來說存在不足。也有採用三層襯套、兩層橡膠的軸箱彈性墊減振裝置，但其主要針對較大橫向、縱向剛度和較小垂向剛度的需求，通用性不強且結構複雜，不利於拆裝檢修。還有採用垂向彈性墊、第一縱向彈性墊和第二縱向彈性墊的組合式軸箱懸掛裝置，雖然它能保證車輛運行平穩性、緩和輪軌衝擊，但其由多個部分組成，製造相對複雜，組裝和拆卸耗時較多，檢修也不方便。
隨著鐵路運輸重載化的日益加深，鐵道貨車的軸重不斷增加，現有的軸箱減振裝置已不能滿足進一步減輕輪軌動作用力、降低輪軌磨損的高標準要求。因此，科研人員對鐵路貨車轉向架軸箱的一系懸掛系統進行改進，設計一種能夠使鐵路貨車轉向架合理承擔垂向、橫向、縱向載荷的軸箱減振裝置，這對改善重載鐵路貨車轉向架的輪軌動力學性能、提聞鐵路貨車的運行品質具有重要意義。發明內容
本發明的目的是要提供一種可有效降低輪軌間動作用力、便於車輛通過曲線，同時結構簡單、易於裝拆、方便檢修的鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置。
為實現上述目的，本發明所設計的鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置，安裝在轉向架的輪對軸承與側架導框之間，它包括固定在輪對軸承頂部的承載鞍座，其特殊之處在於:所述承載鞍座上方設置有一對彈性墊板，所述一對彈性墊板分別由上部鋼板、中間橡膠層和下部鋼板整體硫化壓合而成、且中間橡膠層的橫截面兩側向下傾斜呈連體式人字形結構；所述一對彈性墊板還以輪對軸承的軸心線為基準傾斜對稱布置、沿縱向呈分體式人字形結構；所述一對彈性墊板的上部鋼板與側架導框定位連接，所述一對彈性墊板的下部鋼板與承載鞍座定位連接。
本發明的優點在於:所設計的一對彈性墊板採用雙人字布局形式，一方面其自身的中間橡膠層沿橫向呈連體式人字形結構，另一方面其在承載鞍座上面以輪軸軸心線為基準對稱布置、沿縱向呈分體式人字形結構，這樣無論是橫向人字面還是縱向人字面均與鉛垂面形成一定的夾角，既可以充分發揮橡膠層剪切彈性和壓縮組合的優勢，使轉向架軸箱容易獲得較大的垂向撓度和適當的縱向、橫向剛度；又可以根據實際運載的需要，通過調整人字面與鉛垂面之間的夾角，使一對彈性墊板靈活承擔不同比例的垂向、橫向和縱向載荷；從而有效降低輪軌間動作用力、大幅減輕輪軌間的磨耗，提高車輛通過曲線的性能。同時，人字布局的彈性墊板由兩塊單體組成，與傳統的一體式彈性懸掛裝置相比，單體重量更輕、製造更加方便、組裝和拆卸耗時更少、且更容易操作和維護。
作為優選方案，所述彈性墊板的上部鋼板兩側設置有上部擋邊，所述上部擋邊與側架導框上對應的上部導槽可拆卸式定位卡緊配合；所述彈性墊板的下部鋼板兩側設置有下部擋邊，所述下部擋邊與承載鞍座上對應的下部導槽可拆卸式定位卡緊配合。這樣，在安裝時僅靠轉向架的自身重力就可以將彈性墊板壓裝到位，拆卸時只需吊起轉向架側架，即可實現該裝置的分解。
進一步地，所述彈性墊板與包含輪對軸承軸心線的鉛垂面之間較佳的夾角α =65 75°，最佳的夾角α =68 72。。
更進一步地，所述彈性墊板的中間橡膠層橫截面兩側之間的較佳夾角β=130 150°，最佳的夾角β =136 144°。
再進一步地，所述彈性墊板的中間橡膠層橫截面較佳的厚度h=3(T50mm，最佳的厚度 h=35 45mm。
上述參數的設置，可以將鐵路貨車轉向架在運輸過程中承受的垂向撓度和縱向、橫向剛度調整到良好 匹配的狀態，從而降低車輛輪軌間的動作用力，減輕輪軌間的垂向與橫向磨損。
再進一步地，所述彈性墊板的上部鋼板頂面為整體平面結構，所述彈性墊板的下部鋼板底面也為整體平面結構。這樣，彈性墊板在硫化製作時熱傳導性好，一體化成型強度高，產品質量穩定可靠，彈性懸掛減振性能優異。


圖1為本發明鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置在裝配狀態的結構示意圖。
圖2為圖1所示鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置在拆分狀態的結構示意圖。
圖3為圖1中彈性墊板的立體結構示意圖。
圖4為圖3所示彈性墊板的主視結構示意圖。
圖5為圖4的A— A剖視結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。
圖中所示的鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置，安裝在轉向架的輪對軸承4與側架導框3之間，主要由固定在輪對軸承4頂部的承載鞍座I和設置在承載鞍座I上的一對彈性墊板2組成。彈性墊板2又由上部鋼板2a、中間橡膠層2b和下部鋼板2c整體硫化壓合而成。其中:上部鋼板2a的頂面和下部鋼板2c的底面均為整體平面結構，其加工性能良好，且容易與側架導框3和承載鞍座I無縫隙貼合。中間橡膠層2b的橫截面兩側向下傾斜呈連體式人字形結構，且橫截面兩側之間的夾角β=13(Γ 50°，本實施例中優選夾角β =140° ;中間橡膠層2b的橫截面厚度h=3(T50mm,本實施例中優選厚度h=40mm。
上述一對彈性墊板2以輪對軸承4的軸心線為基準傾斜對稱布置，沿貨車縱向呈分體式人字形結構。每一彈性墊板2與包含輪對軸承4軸心線的鉛垂面之間的夾角α =65 75°，本實施例中優選夾角α=68°。
在彈性墊板2的上部鋼板2a兩側一體化成型有上部擋邊2d，該上部擋邊2d與側架導框3上對應的上部導槽3a定位卡緊配合。在彈性墊板2的下部鋼板2c兩側一體化成型有下部擋邊2e，該下部擋邊2e與承載鞍座I上對應的下部導槽Ia定位卡緊配合。
本發明的裝置裝配時，先將下部鋼板2c兩側的下部擋邊2e插接在承載鞍座I上對應的下部導槽Ia中，再吊起轉向架，將側架導框3上的上部導槽3a對準上部鋼板2a兩側的上部擋邊2d，依靠轉向架自身重力落座壓裝到位，一對人字形分布的彈性墊板2可承擔由側架導框3傳遞的垂向、橫向和縱向載荷，而彈性墊板2的中間橡膠層2b也呈人字形結構，可通過調整其人字面夾角來獲得軸箱所須的垂向、縱向和橫向剛度。需要拆卸本發明的裝置時，只需吊起側架導 框3，即可實現分解，達到易裝卸的目的。
權利要求
1.一種鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置，安裝在轉向架的輪對軸承(4)與側架導框(3)之間，它包括固定在輪對軸承(4)頂部的承載鞍座(1)，其特徵在於:所述承載鞍座(I)上方設置有一對彈性墊板(2)，所述一對彈性墊板(2)分別由上部鋼板(2a)、中間橡膠層(2b)和下部鋼板(2c)整體硫化壓合而成、且中間橡膠層(2b)的橫截面兩側向下傾斜呈連體式人字形結構；所述一對彈性墊板(2)還以輪對軸承(4)的軸心線為基準傾斜對稱布置、沿縱向呈分體式人字形結構；所述一對彈性墊板(2)的上部鋼板(2a)與側架導框(3)定位連接，所述一對彈性墊板(2)的下部鋼板(2c)與承載鞍座(I)定位連接。
2.根據權利要求1所述的鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置，其特徵在於:所述彈性墊板(2)的上部鋼板(2a)兩側設置有上部擋邊(2d)，所述上部擋邊(2d)與側架導框(3)上對應的上部導槽(3a)可拆卸式定位卡緊配合；所述彈性墊板(2)的下部鋼板(2c)兩側設置有下部擋邊(2e)，所述下部擋邊(2e)與承載鞍座(I)上對應的下部導槽(Ia)可拆卸式定位卡緊配合。
3.根據權利要求1或2所述的鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置，其特徵在於:所述彈性墊板(2)與包含輪對軸承(4)軸心線的鉛垂面之間的夾角α =65 75°。
4.根據權利要求1或2所述的鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置，其特徵在於:所述彈性墊板(2)與包含輪對軸承(4)軸心線的鉛垂面之間的夾角α =68 72°。
5.根據權利要求1或2所述的 鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置，其特徵在於:所述彈性墊板(2)的中間橡膠層(2b)橫截面兩側之間的夾角β=13(Γ 50°。
6.根據權利要求1或2所述的鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置，其特徵在於:所述彈性墊板(2)的中間橡膠層(2b)橫截面兩側之間的夾角β=136 144°。
7.根據權利要求1或2所述的鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置，其特徵在於:所述彈性墊板(2)的中間橡膠層(2b)橫截面厚度h=3(T50mm。
8.根據權利要求1或2所述的鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置，其特徵在於:所述彈性墊板(2)的中間橡膠層(2b)橫截面厚度h=35 45mm。
9.根據權利要求1或2所述的鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置，其特徵在於:所述彈性墊板(2)的上部鋼板(2a)頂面為整體平面結構。
10.根據權利要求1或2所述的鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置，其特徵在於:所述彈性墊板(2)的下部鋼板(2c)底面為整體平面結構。
全文摘要
本發明公開了一種鐵路貨車轉向架軸箱彈性懸掛減振裝置，安裝在轉向架的輪對軸承與側架導框之間，它包括固定在輪對軸承頂部的承載鞍座，其特殊之處在於所述承載鞍座上方設置有一對彈性墊板，所述一對彈性墊板分別由上部鋼板、中間橡膠層和下部鋼板整體硫化壓合而成、且中間橡膠層的橫截面兩側向下傾斜呈連體式人字形結構；所述一對彈性墊板還以輪對軸承的軸心線為基準傾斜對稱布置、沿縱向呈分體式人字形結構；所述一對彈性墊板的上部鋼板與側架導框定位連接，所述一對彈性墊板的下部鋼板與承載鞍座定位連接。其可有效降低輪軌間動作用力，大幅減輕輪軌間磨耗，提高車輛曲線通過性能。同時其結構簡單、易於裝拆、方便檢修。
文檔編號B61F5/30GK103213596SQ20131011572
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月3日 優先權日2013年4月3日
發明者孫明道, 劉鳳偉, 姜瑞金, 蘆剛, 嚴志雄, 吳先年, 淡趙軍, 李曉霞, 王平平, 神聖 申請人:南車長江車輛有限公司