穩定的滾柱軸承適配器的製作方法

2023-05-18 23:42:51

專利名稱：穩定的滾柱軸承適配器的製作方法
技術領域：
本發明涉及鐵路貨車轉向架，更具體地涉及轉向架的滾柱軸承適配器。
近幾年中，普通鐵路貨車轉向架的設計的試驗中表明控制轉向架性能的軸間剛性依賴於側框架託架和滾柱軸承適配器的連接。但是，這種連接有固有的問題，就是它只提供在所施加的力引起脫離靜摩擦到動摩擦前抵抗側框架和輪組之間成非直角形運動的剛性。消除在貨車轉向架的支承點的動態摩擦將增加其翹曲剛性或所述的側框架和輪組之間的成非直角形運動的抗力。
雖然增加翹曲剛性是重要的，但是這要以保證輪組的滾柱軸承的最大壽命的方式來達到。引起滾柱軸承失效的一種潛在的原因是由於側框架和滾柱軸承適配器之間的轉動運動所產生的偏負荷。
本發明增加轉向架的翹曲剛性或對車架非直角形運動的制約和由於只允許滾柱軸承適配器及側框架之間有限程度的轉動而保護滾柱軸承。
本發明的目的是提供一種貨車轉向架，更具體是提高翹曲剛性而只允許側框架和輪組之間有限程度轉動的轉向架，它能防止偏心載荷施加到滾柱軸承上。
本發明的另一個目的是提供貨車轉向架的側框架/輪組的支承系統，它能制約輪組和側框架之間成非直角形的運動，而允許在與輪組橫交的軸上側框架相對輪組的滾動。
本發明的另一個目的提供一種滾柱軸承適配器和用來把側框架裝到輪組的裝柱軸承上的中間板的組合件，它允許側框架和輪組滾動軸承件有一定程度的轉動。
本發明的再一個目的是提供一種如上所述的側框架/輪組支承系統，它能適合對現有鐵路貨車轉向架的改型及製造新的轉向架。
為實現本發明上述目的，本發明提供了一種貨車轉向架，或者滾柱軸承適配器和中間板的組合件，在所述的滾柱軸承適配器上沒有面向上的凸塊，在側框架的託架上有向下的凹部，凹部可設在側框架託架上，或設在滾柱軸承適配器和側框架託架之間的中間板上。凸塊與相配的凹部對側框架和滾柱軸承適配器之間的橫向運動和偏動的制約。
通過下面結合附圖對實施例的詳細說明，可對本發明其它目的，特點、優點更加清楚，附圖中

圖1是上述類型的貨車轉向架的頂視圖；圖2是側框架，側框架託架，滾動軸承適配器和中間板的放大的側視圖；圖3是沿圖2中3-3面的剖面圖；圖4是示出滾柱軸承適配器、中間板和側框架託架之間關係的放大的剖面圖；圖5是類似圖3的剖面圖，示出相對於滾動軸承適配器以垂直位置稍微轉動的側框架和中間板；圖6是中間板的頂視透視圖；圖7是滾柱軸承適配器的頂視透視圖8是滾柱軸承適配器的側視圖；圖9是滾柱軸承適配器的前視圖；圖10是滾柱軸承適配器的頂視圖；圖11是本發明第二實施例的側框架、側框架託架和滾柱軸承適配器的放大的側視圖；圖12是沿圖11中12-12面剖切剖面圖；圖13是示出圖11實施例中滾柱軸承適配器和側框架託架之間的關係的放大的剖面圖。
本發明涉及貨車轉向架，更具體地涉及有改進的穩定性及轉彎性能的側框架的安裝。本發明公開的轉向架的設計將增加翹曲剛性中軸間的剪切剛性或增加對在高速工作或轉彎時施加到轉向架上的非直角形的力的抗力。側框架託架裝在滾柱軸承上的方式減少了這些元件間縱向、側向運動和偏動的可能。它也允許在滾柱軸承適配器和側框架之間，在與輪組垂直的軸上有局限的轉動運動量，側框架是保護滾柱軸承使其不致於受恆定的偏心負荷而過早地失效。
在普通的三塊式貨車轉向架中，控制穩定性及轉彎性能的軸間剛性大部分由側框架託架與滾柱軸承適配器的連接提供。這種連接的問題它只提供直到力引起它脫離靜摩擦到動摩擦前的剛性。通過消除連接特性的動態摩擦部分，普通貨車轉向架在穩定性和轉彎性能方面可接近徑向轉向架。本發明提供了側框架託架與滾柱軸承適配器的連接，它增加了翹曲剛性而允許側框架和滾柱軸承適配器之間有要求程度的轉動運動。
如圖所示，一個典型的貨車轉向架包括一對側框架10，12，各裝有輪組14，16。各輪組有滾柱軸承18，而側框架以下面要說明的方式座放在滾柱軸承上。普通的轉向架還包括承梁20，它通常用彈簧支承在側框架10，12的窗口中。本發明將說明用作改型(圖2-6)及用作新型轉向架的製造(圖11-13)。
參看圖2，3，它們示出了側框架與輪組的相互連接，側框架有託架22，它座放在中間板26的凹槽24中。如圖3所示，凹槽24的寬度近似於託架22的寬度防止它們之間的橫向運動及偏動。很重要的是該連接應是剛性的，有時需要焊接。通過上述的連接，側框架被固定住，沒有相對中間板、滾柱軸承和輪組的橫向運動及偏動。
滾柱軸承適配器28的下表面的形狀可以與滾柱軸承18(圖1)緊密地配合。這是一個普通的結構。該柱軸承適配器28有上表面30，其中部的高出區32構成基本平的面，在該面的中部有突起的弧形凹塊34。弧形凸塊34橫向基本延伸經過滾柱軸承適配器28的整個上表面32，除3中部位置的凹槽36，該槽是A.A.R對滾柱軸承適配器規定用來減少滾柱軸承中部的負荷集中。
中間板26有平的底面38，其上有穿過該底面38整個寬度的橫的凹槽40。就限制偏動而言，凹槽40和凸塊34之間的關係是重要的。如果這些元件太小，就沒有適當的強度來對抗相當大的潛在的偏動力。如果這些元件太大，它們全發生側滑，而達不到目的。作為一個實例(但不是限制)，凸塊34的半徑為2″，而凹槽40的半徑為2.25″。該兩元件的半徑可與上述例子不同，重要的是兩半徑間的關係。凹槽40的半徑必須大於凸塊34的半徑。但是，如果凹槽40的半徑過度地大於凸塊34的半徑，在凸塊頂部將有不可接受的應力集中的量，將顯著地影響滾柱軸承適配器和/或中間板的壽命。另一方面，如果在這兩個連鎖的元件的半徑之間沒有足夠的差，就有過分的摩擦，阻礙側框架和滾柱軸承間要求的轉動運動。上述的半徑的比例關係近似於1到1.125是合適的，但是本發明也不限於此。
如圖3，5所示，在平面32，38之間的空間使得可允許轉動角為至少3.5°。在側框架和輪組之間滾動運動時，上述的兩面32，38通常不會接觸，而轉向架結構的其它元件在這兩個表面接觸前將限制這種轉動運動。注意在這種轉動角度下，滾柱軸承適配器保持其實質上的垂直方向，因此不對滾珠軸承施加離心負荷。
如上所述，側框架託架和中間板之間相對的橫向運動被放託架的槽24限制。如具體示於圖2，側框架託架在其與滾柱軸承適配器相對端緊密相鄰接的相對端上具有向內的側面部分42，44。該關係是普通的，限制了滾柱軸承適配器側向運動並對側框架的側量與選配提供了一個標準。
圖11-13示出了新型轉向架結構。滾柱軸承適配器50座放在滾柱軸承52上，具有圖7-10中的同樣結構。側框架託架54有凹槽56，它與滾柱軸承適配器凸塊58的尺寸關係如上面實施例那樣。為保護側框架託架免受磨損，可在上面焊上一耐磨板的，耐磨板的形狀的滾珠軸承適配器相對的託架的表面相一致。
兩實施例功能是一致的。滾柱軸承適配器凸塊與在側框架託架或中間板上的相應的凹槽將防止這些元件間的橫向運動及偏動，因而抵抗在高速工作及轉彎時施加到轉向架上的成非直角形的力。
雖然上面示出了及說明了本發明的最佳形式，但是應當明白在本發明精神範圍內可作出許多改型、替換及變動。
權利要求
1.一種滾珠軸承適配器和中間板的組合件，用來把鐵路貨車轉向架的側框架裝在一輪組的滾柱軸承上，所述的適配器製成可座放在所述的滾柱軸承上，並且其上表面有一平的部分及由其向上延伸出的弧形凸塊，所述的弧形凸塊與所述的滾柱軸承的軸線橫交延伸，所述的中間板有底面對著所述的滾柱軸承適配器的上表面，及有一上表面製成可座放所述的框架的託架，所述的中間板的底面有一凹部與滾珠軸承的軸線橫交延伸，所述的滾珠軸承適配器的弧形凸塊突進所述的中間板的凹部，所述的凹部的半徑比所述的滾柱軸承適配器的弧形凸塊的半徑大，所述的凸塊和凹部給貨車工作時在支承側框架託架的中間板和座放在輪組的滾柱軸承上的滾珠軸承適配器提供偏動制約。
2.根據權利要求1的組合件，其特徵在於所述的中間板的凹部的半徑比所述的滾珠軸珠適配器的弧形凸塊的半徑大約12.5％。
3.根據權利要求1的組合件，其特徵在於側框架託架也作為所述的組合件的一個元件，所述的中間板的上表面設有凹槽，所述的側框架託架延伸入所述的凹槽中，所述的凹槽與放在其中的所述的託架的尺寸和形狀製成能阻礙所述的側框架和輪組之間的橫向運動和偏動。
4.一種鐵路貨車轉向架，包括一對側框架、一對輪組、座放在所述的輪組各端上的滾柱軸承適配器，各側框架具有一託架，製成可座放在各滾柱軸承適配器上，其特徵在於在各所述的滾柱軸承適配器上有向上突起的凸塊，與所述的軸承適配器的軸線橫交延伸，在相配的所述的側框架託架上有凹部，所述的凸塊的凹部對輪組和側框架之間的成非直角形的相對運動提供制約。
5.根據權利要求4的鐵路貨車轉向架，其特徵在於所述的凹部的半徑比所述的滾柱軸承適配器凸塊的半徑稍大。
6.根據權利要求5的鐵路貨車轉向架，其特徵在於所述的凹部的半徑比所述的滾柱軸承適配器凸塊的半徑約大12.5％。
7.根據權利要求4的鐵路貨車轉向架，其特徵在於所述的凹部裝置是設在所述的側框架託架上的凹槽。
8.根據權利要求7的鐵路貨車轉向架，其特徵在於還包括一對耐磨板，設在所述的滾柱軸承適配器和所述的側框架託架之間，所述的耐磨板的上表面具有與所述的側框架託架的凹槽配合的形狀。
9.根據權利要求4的鐵路貨車轉向架，所述的凹部裝置包括一個中間板，帶有面向所述的滾柱軸承適配器的的凹槽，及支承所述的側框架託架的上表面。
10.根據權利要求9的鐵路貨車轉向架，其特徵在於各中間板的上表面設有凹槽，所述的側框架託架延伸入所述的凹槽中，各凹槽的尺寸及形狀製成可制約側框架/輪組之間的橫向運動及偏動。
全文摘要
一種鐵路貨車轉向架，包括一對側框架、一對輪組和座放在各輪組的各端上支承側框架的託架的滾柱軸承適配器。各滾柱軸承適配器有向上的橫向凸塊而各側框架託架有向下的凹部，凸塊及凹部配合提供對輪組/側框架間弄成非角形的相對運動提供制約。
文檔編號B61F5/00GK1132158SQ9511736
公開日1996年10月2日 申請日期1995年9月25日 優先權日1995年2月24日
發明者阿曼德·P·泰龍 申請人:標準汽車公司