一種單拉杆牽引裝置及應用該牽引裝置的機車的製作方法

2023-06-15 05:09:56

專利名稱：一種單拉杆牽引裝置及應用該牽引裝置的機車的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及機車車輛轉向架的牽引裝置，具體涉及一種單拉杆牽引裝置及應用該牽引裝置的機車。
背景技術：
牽引裝置主要用於連接車體和構架，以傳遞牽引力和制動力，並適應車體相對於轉向架的迴轉。目前，大功率交流傳動機車常用的牽引結構是中央推挽式單拉杆和雙拉杆。傳統的端部單拉斜杆牽引裝置，其單拉杆通過牽引橡膠關節安裝在車體和構架端部的牽引座上。這種結構簡捷，方便拆卸，但存在如下問題1)單拉杆長度有限，曲線及坡道通過困難；2)構架端部結構強度要求較高，造成構架結構複雜。請參見圖1，該圖是現有技術一種典型的雙拉杆牽引裝置，這種牽引裝置的拉杆長度可有效克服曲線及坡道通過困難的缺陷。如圖1所示，其牽引杆一 10通過牽引橡膠關節20安裝到車體牽引座30上，牽引杆一 10通過牽引銷60連接牽引杆二 80,牽引杆二 80 —端通過牽引連杆70與構架端梁相連，另一端安裝到構架牽引座90上；壓蓋40用於固定牽引橡膠關節20和車體牽引座30，安全鋼絲繩50能防止牽引杆一 10失效情況下脫落到軌面。除可有效克服曲線及坡道通過困難的缺陷外，該牽引裝置的牽引點較低，黏著利用率高達94%以上。然而，該雙拉杆牽引裝置的中間牽引銷60為摩擦副，產生磨耗，需定期維護、保養；另外，結構較複雜，零件多，製造精度高，製造成本較高；且安裝和拆卸不方便，維修成本高。有鑑於此，亟待另闢蹊徑針對牽引裝置進行優化設計，以克服上述雙拉杆牽引裝置所存在的上述缺陷。

實用新型內容針對上述缺陷，本實用新型解決的技術問題在於提供一種用於機車的單拉杆牽引裝置，在確保曲線及坡道通過性能的基礎上，具有結構簡單可靠、易於拆裝的特點，可有效控制製造及維護成本。在此基礎上，本實用新型還提供一種具有該單拉杆牽引裝置的機車。本實用新型提供的單拉杆牽引裝置，包括車體牽引座、構架牽引座和牽引杆；其中，所述車體牽引座固定設置於車體上，所述構架牽引座固定設置於轉向架的牽引梁上；所述牽引杆的兩端通過兩個牽引總成構件分別與所述車體牽引座和構架牽引座彈性連接，所述彈性連接沿所述牽弓丨杆的長度方向無間隙。優選地，所述牽引杆與水平面之間的夾角為O. 5° 3°。優選地，每個所述牽引總成構件包括牽引內筒、牽引橡膠筒和牽引外筒；其中，所述牽引內筒套裝固定於相應的牽引座上，所述牽引橡膠筒套裝於所述牽引內筒上，所述牽引外筒套裝於所述牽引橡膠筒上；且所述牽引杆的兩端分別與相應的所述牽引外筒固定連接，每個所述牽引橡膠筒沿所述牽引杆的長度方向具有預壓形變。優選地，所述牽引內筒與相應的牽引座之間形成上大下小的錐形配合副。[0012]優選地，所述牽引內筒和牽引外筒的上部分別設置有相對伸出的上限位部，所述牽引內筒和牽引外筒的下部分別設置有相對伸出的下限位部，以限制所述牽引橡膠筒的上下位移。優選地，所述牽引外筒的下限位部形成於與所述牽引外筒可拆卸連接的第一蓋板上，所述牽引內筒的下限位部形成於與所述牽引內筒可拆卸連接的第二蓋板上。優選地，所述預壓形變為彈性形變，且變形量為O.1mm 2mm。優選地，每個所述牽引外筒的與所述牽引杆連接的端部均設置有限位凸塊，所述牽引杆的兩端部開設有開口向下的「U」字形限位槽，以便所述牽引杆的限位槽卡裝定位於相應的限位凸塊上。本實用新型提供的機車，包括車體、設置在所述車體下方的轉向架以及拉杆牽引裝置，所述拉杆牽引裝置具體為如前所述的單拉杆牽引裝置。優選地，還包括兩條防脫鋼絲繩，其中，第一防脫鋼絲繩連接設置在所述車體與其下方的所述牽引杆之間，第二防脫鋼絲繩連接設置在所述轉向架的牽引梁與其下方的所述牽引杆之間。本實用新型所述單拉杆牽引裝置包括車體牽引座、構架牽引座和牽引杆，其中，車體牽引座固定設置於車體上，構架牽引座固定設置於轉向架的牽引梁上，由此可有效控制牽引杆的工作角度，確保應用該牽引裝置的機車具有較好的曲線及坡道通過性能。與現有雙拉杆牽引裝置相比，本實用新型的零部件構成較少，大大減少了該牽引裝置的製造及維護保養成本，並且相應減少了組裝及拆卸工作量。同時，牽引杆的兩端通過兩個牽引總成構件分別與車體牽引座和構架牽引座彈性連接，且該彈性連接沿牽引杆的長度方向無間隙，以使得牽引力和制動力的傳遞均能夠可靠傳遞，並承受一定的衝擊，進而確保整車的工作穩定性，具有較高的承載能力和安全係數。在本實用新型的優選方案中，每個牽引總成構件均具有依次嵌套設置於相應牽引座上的牽引內筒、牽引橡膠筒和牽引外筒，牽引杆的兩端分別與相應的牽引外筒固定連接，且每個牽引橡膠筒沿牽引杆的長度方向具有預壓形變，以形成沿牽引杆的長度方向無間隙的彈性連接；具有結構簡單可靠、組裝拆卸的特點。此外，牽引內筒與相應的牽引座之間形成上大下小的錐形配合副，一方面以不同方式實現牽引力和制動力的無間隙傳遞，進而解決了功能可靠實現與組裝拆卸之間的矛盾；與此同時，上大下小的錐形配合副兼具豎向定位牽弓I總成構件的作用，進一步提高組裝過程中的工藝性。在本實用新型的另一優選方案中，每個牽引外筒的與牽引杆連接的端部均設置有限位凸塊，相對應的，與其連接的牽引杆的兩端部開設有開口向下的「U」字形限位槽，以便牽引杆的限位槽卡裝定位於相應的限位凸塊上。如此設置，組裝牽引杆時，可以首先將其兩端的「U」字形限位槽與相應的限位凸塊對正，並卡裝定位於限位凸塊上後，再進行固定連接的操作。顯然，由於在進行固定連接操作之前形成了牽引杆的預定位，一方面，易於實現牽引杆相對於牽引座位置關係的確定，另外還可以降低後續操作的難度。

圖1示出了現有技術一種典型的雙拉杆牽引裝置的整體結構示意圖；圖2示出了具體實施方式
中所述單位杆牽引裝置的整體結構示意圖；[0023]圖3為圖2的俯視圖；[0024]圖4為圖2的A — A劑視圖；[0025]圖5示出了具體實施方式
中所述牽引外筒的剖面圖；[0026]圖6是圖5的B向半部視圖；[0027]圖7是具體實施方式
中所述牽引杆的整體結構示意圖；[0028]圖8是圖7的C向視圖；[0029]圖9為圖7的D —D剖視圖。[0030]圖2 —圖9中[0031]車體牽引座1、構架牽引座2、牽引杆3、端部法蘭座31、「U」字形限位槽311、杆體
32、牽引總成構件4、牽引內筒41、內筒上限位部411、內筒下限位部412、牽引橡膠筒42、牽引外筒43、外筒上限位部431、外筒下限位部432、限位凸塊433 ；電機5、牽引梁61、端梁62、車體7、第一蓋板81、第二蓋板82、第一防脫鋼絲繩91、第二防脫鋼絲繩92。
具體實施方式
本實用新型的核心是提供一種單拉杆牽引裝置，通過結構優化設計，該單拉杆牽引裝置具有結構簡單可靠、易於拆裝的特點，可有效控制製造及維護成本。下面結合說明書附圖詳細說明本實施方式。請參見圖2和圖3，其中，圖2是本實施方式所述單拉杆牽引裝置的整體結構示意圖，圖3是圖2的俯視圖。如圖2和圖3所示，該牽引裝置為單拉杆式結構，杆體位於電機5的下方，安裝於構架第一橫梁(即轉向架的牽引梁61)與車體7之間。其中，車體牽引座I固定設置於車體7上，構架牽引座2固定設置於轉向架的牽引梁61上；與背景技術部分述及的雙拉杆牽引裝置相比，本方案只採用一根牽引杆，由此可略去了連接雙牽引杆的牽引銷等構件，零部件構成較少，大大減少了該牽引裝置的製造及維護保養成本，並且相應減少了組裝及拆卸工作量。其中，牽引杆3兩端通過兩個牽引總成構件4分別與車體牽引座I和構架牽引座2彈性連接，該彈性連接沿牽引杆3的長度方向無間隙，以使得牽引力和制動力的傳遞均能夠可靠傳遞，並能承受一定的衝擊。此外，由於轉向架的端梁62不參與分配，構架牽引座2安裝點具有極低的高度，一方面可以獲得高黏著利用率，且能完全規避與電機5幹涉的可能性，具有較好的可適應性。應當理解，根據不同車型的實際情況，牽引杆3的實際工作姿態應當相應調整，較為理想的狀態如圖中所示，車體牽引座I安裝點高於構件牽引座2牽引點，可以獲得相對較低的牽引點高度，優選地，牽引杆3與水平面之間的夾角為0.5° 3°，可以使得應用該單拉杆式牽引裝置的機車具有較佳的曲線及坡道通過性能。本方案中，用於實現牽引力和制動力可靠傳遞的牽引總成構件4，可以採用現有技術實現，也可以依據結構簡單、工作可靠的設計原則採用不同的結構形式實現。例如，牽引總成構件主要由依次嵌套設置於相應牽引座上的牽引內筒、牽引橡膠筒和牽引外筒構成。具體請一併參見圖4，該圖為圖2的A — A剖視圖。每個牽引總成構件4的牽引內筒41套裝固定於相應的牽引座(車體牽引座1、構架牽引座2)上，牽引橡膠筒42套裝於牽引內筒41上，牽引外筒43套裝於牽引橡膠筒42上；且三者之間依次嵌套即可完成組裝。其中，牽引杆3的兩端分別與相應的牽引外筒43固定連接，每個牽引橡膠筒42沿牽引杆3的長度方向具有預壓形變，以確保牽引方向的無間隙連接。其中，牽引內筒41和牽引外筒43的上部分別設置有相對伸出的上限位部內筒上限位部411和外筒上限位部431 ;同樣，牽引內筒41和牽引外筒43的下部分別設置有相對伸出的下限位部內筒下限位部412和外筒下限位部432，以限制所述牽引橡膠筒的上下位移。進ー步地，該牽引內筒41與相應的牽引座(車體牽引座1、構架牽引座2)之間形成上大下小的錐形配合副。如圖4所示，牽引內筒41的內壁與牽引座的外周配合表面均呈上大下小的錐臺狀，如此設置，利於進ー步確保能實現牽引力和制動カ的無間隙傳遞，解決了可靠功能的實現與組裝拆卸的矛盾；並且，該錐形配合副兼具豎向定位牽引總成構件的作用，進ー步提高組裝過程中的エ藝性。除結構簡單功能可靠的基本設計原則外，本方案還可以針對裝配エ藝性作進ー步優化。其中，內筒上限位部411和外筒上限位部431可分別與相應的筒體一體成型，而牽引外筒43的外筒下限位部432形成於與牽引外筒43可拆卸連接的第一蓋板81上，牽引內筒41的內筒下限位部412形成於與牽引內筒41可拆卸連接的第二蓋板82上；這樣，組裝完成後，通過螺紋緊固件實現第一蓋板81和第二蓋板82的可拆卸固定連接，即可將牽引橡膠筒42限制在牽引外筒43和牽引內筒41之間的空腔內，更加利於安裝和維護。具體地，各限位部可以周向間隔設置，也可以周向連續設置，顯然，為減輕整機自重，第一蓋板81和第二蓋板82均可以採用圓環形。其中，牽引橡膠筒42需要具有較大的徑向剛度、軸向剛度和扭轉剛度，工作狀態下，其外邊界相對內邊界的扭轉角為1°時具有較優的上述性能，具體可以根據承載需求在耐油、耐高溫的橡膠材料中進行選擇。為便於進行組裝，組裝後預壓變形為彈性形變，如此設計，還可拆卸後重複應用。優選地，該彈性形變的變形量為0.1mm 2_。其中，每個牽引外筒43的與牽引杆3連接的端部均設置有限位凸塊433，請ー並參見圖5和圖6，其中，圖5示出了牽引外筒的剖面圖，圖6為圖5的B向半部視圖；相應地，該牽引杆3的兩端部開設有開ロ向下的「U」字形限位槽311，以便牽引杆3的限位槽311卡裝定位於相應的限位凸塊433上，具體請ー並參見圖7和圖8，其中，圖7是牽引杆3的整體結構示意圖(左部以剖面圖形式示出)，圖8是圖7的C向視圖。如此設置，組裝牽引杆3時，可以首先將其兩端的「U」字形限位槽311與相應的限位凸塊433對正，下移卡裝定位於限位凸塊433上後，再通過螺紋緊固件進行固定連接的操作。由於在進行固定連接操作之前形成了牽引杆3的預定位，一方面，易於實現牽引杆3相對於牽引座位置關係的確定，另外還可以降低後續操作的難度。此外，牽引杆3的杆體32為圓環截面,請一併參見圖9,該圖為圖7的D — D剖視圖；以提升其耐扭曲性能，這樣的結構能夠進ー步優化承載，増加抗彎能力，可適應大功率交流傳動機車大牽引力傳遞和大變形運動的雙重要求。基於此，在杆體32的兩端固定設置端部法蘭座31，前述「U」字形限位槽311可以設置在端部法蘭座31上。除上述單拉杆牽引裝置外，本實施方式還提供一種機車。與現有技術相同，該機車的車體與設置在車體下方的轉向架之間，設置有如前所述的單拉杆牽引裝置。需要說明的是，由於車體、轉向架等其他功能部件均可以採用現有技術實現，故本文不再贅述。如圖2所示，該方案還包括兩條防脫鋼絲繩，其中，第一防脫鋼絲繩91連接設置在車體7與其下方的牽引杆32之間，第二防脫鋼絲繩92連接設置在轉向架的牽引梁61與其下方的牽引杆32之間。當牽引裝置松落時，這兩條鋼絲繩能承受轉向架縱向的3倍左右加速度衝擊，以增強可靠性。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種單拉杆牽引裝置，其特徵在於，包括車體牽引座，固定設置於車體上；構架牽引座，固定設置於轉向架的牽引梁上；牽引杆，其兩端通過兩個牽引總成構件分別與所述車體牽引座和構架牽引座彈性連接，所述彈性連接沿所述牽弓丨杆的長度方向無間隙。
2.根據權利要求1所述的單拉杆牽引裝置，其特徵在於，所述牽引杆與水平面之間的夾角為O. 5° 3°。
3.根據權利要求1或2所述的單拉杆牽引裝置，其特徵在於，每個所述牽引總成構件包括牽引內筒，套裝固定於相應的牽引座上；牽引橡膠筒，套裝於所述牽引內筒上；和牽引外筒，套裝於所述牽引橡膠筒上；且所述牽引杆的兩端分別與相應的所述牽引外筒固定連接，每個所述牽引橡膠筒沿所述牽引杆的長度方向具有預壓形變。
4.根據權利要求3所述的單拉杆牽引裝置，其特徵在於，所述牽引內筒與相應的牽引座之間形成上大下小的錐形配合副。
5.根據權利要求4所述的單拉杆牽引裝置，其特徵在於，所述牽引內筒和牽引外筒的上部分別設置有相對伸出的上限位部，所述牽引內筒和牽引外筒的下部分別設置有相對伸出的下限位部，以限制所述牽引橡膠筒的上下位移。
6.根據權利要求5所述的單拉杆牽引裝置，其特徵在於，所述牽引外筒的下限位部形成於與所述牽引外筒可拆卸連接的第一蓋板上，所述牽引內筒的下限位部形成於與所述牽弓I內筒可拆卸連接的第二蓋板上。
7.根據權利要求6所述的單拉杆牽引裝置，其特徵在於，所述預壓形變為彈性形變，且變形量為O.1mm 2mm。
8.根據權利要求3所述的單拉杆牽引裝置，其特徵在於，每個所述牽引外筒的與所述牽引杆連接的端部均設置有限位凸塊，所述牽引杆的兩端部開設有開口向下的「U」字形限位槽，以便所述牽引杆的限位槽卡裝定位於相應的限位凸塊上。
9.一種機車，包括車體、設置在所述車體下方的轉向架以及拉杆牽引裝置，其特徵在於，所述拉杆牽引裝置具體為如權利要求1至8中任一項所述的單拉杆牽引裝置。
10.根據權利要求9所述的機車，其特徵在於，還包括兩條防脫鋼絲繩，其中，第一防脫鋼絲繩連接設置在所述車體與其下方的所述牽引杆之間，第二防脫鋼絲繩連接設置在所述轉向架的牽引梁與其下方的所述牽引杆之間。
專利摘要本實用新型公開一種用於機車的單拉杆牽引裝置，包括車體牽引座、構架牽引座和牽引杆；其中，所述車體牽引座固定設置於車體上，所述構架牽引座固定設置於轉向架的牽引梁上；所述牽引杆的兩端通過兩個牽引總成構件分別與所述車體牽引座和構架牽引座彈性連接，所述彈性連接沿所述牽引杆的長度方向無間隙。本實用新型在確保曲線及坡道通過性能的基礎上，具有結構簡單可靠、易於拆裝的特點，可有效控制製造及維護成本。在此基礎上，本實用新型還提供一種具有該單拉杆牽引裝置的機車。
文檔編號B61F5/50GK202847718SQ20122053897
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者陳國勝, 段華東, 陳喜紅, 顏志軍 申請人:南車株洲電力機車有限公司