專利名稱：機(jī)車的一種轉(zhuǎn)向架徑向機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)車車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體為機(jī)車的一種轉(zhuǎn)向架徑向機(jī)構(gòu)，應(yīng) 用于機(jī)車車輛轉(zhuǎn)向架上。
背景技術(shù)：
我國幅員遼闊，丘陵及山區(qū)所占比例很大，山區(qū)的鐵路彎道多并且彎曲半徑小，限 制了鐵路車輛的運(yùn)行速度。發(fā)展機(jī)車徑向轉(zhuǎn)向架技術(shù)，可以提高車輛通過彎道曲線上的運(yùn) 行速度并減輕車輪、鋼軌的磨損，降低鐵路維護(hù)成本。自導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是徑向轉(zhuǎn)向架的一項(xiàng)關(guān)鍵 技術(shù)，通過自導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用可以減少輪對(duì)的沖角，從而使輪軌橫向力在各輪對(duì)之間得到 合理的分配，使前后輪對(duì)在通過曲線時(shí)同時(shí)具有趨于曲線的徑向位置能力，從而大大提高 機(jī)車車輛通過曲線時(shí)的穩(wěn)定性。近年來，各國競(jìng)相開展對(duì)徑向轉(zhuǎn)向架的研究，取得了一定的成效，已開始進(jìn)入實(shí)際 應(yīng)用階段，這方面發(fā)展比較快的主要有美國、德國、瑞士、南非等國家。當(dāng)前，我國線路上行駛的大部分機(jī)車車輛的輪對(duì)與構(gòu)架在縱向上仍采用近于剛性 的連接，即前后輪對(duì)運(yùn)行過程中始終保持平行。當(dāng)機(jī)車車輛通過曲線軌道時(shí)，輪對(duì)在構(gòu)架中 仍保持平行的位置，使得輪對(duì)與軌道之間的沖角較大，輪軌間產(chǎn)生較大的橫向力，從而輪軌 磨耗嚴(yán)重，機(jī)車車輛在曲線上粘著性能下降。要解決這一矛盾，采用徑向轉(zhuǎn)向架技術(shù)是一理 想途徑。自導(dǎo)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向架是利用前后輪對(duì)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，將前后輪對(duì)的搖頭運(yùn)動(dòng)耦合起 來，利用左右輪的縱向蠕滑力差，將前輪對(duì)通過曲線時(shí)輪對(duì)趨于徑向位置的趨勢(shì)反向傳送 給后輪對(duì)，使前后輪對(duì)在通過曲線時(shí)均趨于曲線徑向位置，以達(dá)到減小輪軌橫向作用力，減 小輪對(duì)沖角及輪軌磨耗的目的。中國專利CN200720129909. 2公開了一種客車轉(zhuǎn)向架徑向?qū)蜓b置，其組成包括 兩根導(dǎo)向桿、安裝座、導(dǎo)向阻尼器、導(dǎo)向阻尼器座。美國專利US4679506公開了一種改進(jìn)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、可拆卸懸架和牽引電動(dòng)機(jī)制動(dòng) 的機(jī)車(Railway truck with improved steering linkage, detachablesuspension and traction motor mounted brake)，其結(jié)構(gòu)為前輪對(duì)的一側(cè)輪對(duì)軸箱通過拉桿與后輪對(duì)同 一側(cè)的輪對(duì)軸箱連接在一起，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。然而上述二種導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)中仍然不能有效地限制前、中、后輪對(duì)間的縱向相對(duì) 位移，容易產(chǎn)生前、中、后輪對(duì)之間相對(duì)搖頭運(yùn)動(dòng)，致使列車在高速運(yùn)行時(shí)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生激 烈的振動(dòng)，輪軌磨損嚴(yán)重。中國專利CN03148641.X公開了一種徑向轉(zhuǎn)向架裝置，其結(jié)構(gòu)如下前轉(zhuǎn)向梁通過 拉桿將前輪對(duì)的左、右輪對(duì)軸箱連接在一起，后轉(zhuǎn)向梁通過拉桿將后輪對(duì)的左、右輪對(duì)軸箱 連接在一起。兩轉(zhuǎn)向梁再通過一根大拉桿(相當(dāng)于本實(shí)用新型的耦合桿)連接在一起，從 而實(shí)現(xiàn)前、后輪對(duì)間的聯(lián)動(dòng)。中國專利CN03148641. X還公開了一種徑向轉(zhuǎn)向架裝置，它包括構(gòu)架，前、后輪對(duì)和前、后轉(zhuǎn)向架軸，以及分別通過拉桿與前、后轉(zhuǎn)向架軸相連的前、后轉(zhuǎn)向梁，一中輪對(duì)以及 中轉(zhuǎn)向架軸，一根連接前轉(zhuǎn)向梁和后轉(zhuǎn)向梁的軸間拉桿(相當(dāng)于本實(shí)用新型的耦合桿)。兩 根轉(zhuǎn)向梁再通過一根軸間拉桿連接在一起，從而實(shí)現(xiàn)前、后輪對(duì)間的聯(lián)動(dòng)。該專利在一定程度上限制前、后輪對(duì)間的縱向相對(duì)位移，然而由于只通過一級(jí)耦 合，在彎道時(shí)前、后輪對(duì)之間仍然容易產(chǎn)生較大幅度的相對(duì)搖頭運(yùn)動(dòng)，致使列車在高速運(yùn)行 時(shí)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生激烈的振動(dòng)，輪軌磨損嚴(yán)重。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有機(jī)車轉(zhuǎn)向架徑向機(jī)構(gòu)不能有效地限制前、中、后輪對(duì)間的縱向相對(duì) 位移，容易產(chǎn)生前后輪對(duì)之間相對(duì)搖頭運(yùn)動(dòng)，致使列車在高速運(yùn)行時(shí)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生激烈的 振動(dòng)，輪軌磨損嚴(yán)重的缺陷，本實(shí)用新型旨在提供機(jī)車的一種轉(zhuǎn)向架徑向機(jī)構(gòu)，它具有二級(jí) 耦合能力，可保證機(jī)車車輛直線運(yùn)行穩(wěn)定性的同時(shí)減少輪緣磨耗和橫向力，降低燃料消耗 率，同時(shí)滿足曲線通過性能和橫向穩(wěn)定性兩方面的要求，改善機(jī)車在曲線上的粘著性能，提 高列車通過曲線時(shí)的速度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是機(jī)車的一種轉(zhuǎn)向架徑向機(jī) 構(gòu)，包括構(gòu)架，裝在輪對(duì)軸箱上的轉(zhuǎn)向架前軸、轉(zhuǎn)向架中軸、轉(zhuǎn)向架后軸，設(shè)在轉(zhuǎn)向架前軸一 側(cè)的前轉(zhuǎn)動(dòng)梁，設(shè)在轉(zhuǎn)向架后軸一側(cè)的后轉(zhuǎn)動(dòng)梁，一端鉸接在前輪對(duì)左軸箱上的前軸箱左 拉桿，一端鉸接在前輪對(duì)右軸箱上的前軸箱右拉桿，一端鉸接在后輪對(duì)左軸箱上的后軸箱 左拉桿，一端鉸接在后輪對(duì)右軸箱上的后軸箱右拉桿，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，還包括前連桿和后連 桿，連接前連桿后端和后連桿前端的耦合桿；所述前連桿前端與前轉(zhuǎn)動(dòng)梁右端相連，后連 桿后端與后轉(zhuǎn)動(dòng)梁右端相連，前轉(zhuǎn)動(dòng)梁的左端與前軸箱左拉桿的另一端鉸接相連，后轉(zhuǎn)動(dòng) 梁左端與后軸箱左拉桿的另一端鉸接相連，前軸箱右拉桿的另一端鉸接在前轉(zhuǎn)動(dòng)梁的右段 上，后軸箱右拉桿的另一端鉸接在后轉(zhuǎn)動(dòng)梁的右段上；所述該前轉(zhuǎn)動(dòng)梁中端、耦合桿中端和 后轉(zhuǎn)動(dòng)梁中端均鉸接在構(gòu)架上。所述前軸箱左拉桿、前軸箱右拉桿、后軸箱右拉桿和后軸箱左拉桿的長(zhǎng)度相等，前 轉(zhuǎn)動(dòng)梁和后轉(zhuǎn)動(dòng)梁長(zhǎng)度相等，保證前后輪對(duì)的轉(zhuǎn)角相等。所述轉(zhuǎn)向架前軸兩端分別裝在前輪對(duì)右軸箱和前輪對(duì)左軸箱上，轉(zhuǎn)向架后軸兩端 分別裝在后輪對(duì)右軸箱和后輪對(duì)左軸箱上。藉由上述結(jié)構(gòu)，前轉(zhuǎn)動(dòng)梁經(jīng)前軸箱拉桿與轉(zhuǎn)向架前軸相連，后轉(zhuǎn)動(dòng)梁經(jīng)后軸箱拉 桿與轉(zhuǎn)向架后軸相連，而前轉(zhuǎn)動(dòng)梁通過前連桿與耦合桿一端相連，后轉(zhuǎn)動(dòng)梁通過后連桿與 耦合桿另一端相連，從而實(shí)現(xiàn)輪對(duì)間的聯(lián)動(dòng)。機(jī)車通過曲線時(shí)，輪軌間的蠕滑導(dǎo)向力矩使轉(zhuǎn)向架前軸的輪對(duì)取得徑向位置，前 軸箱拉桿，帶動(dòng)前轉(zhuǎn)動(dòng)梁旋轉(zhuǎn)一定角度，前轉(zhuǎn)動(dòng)梁通過前連桿帶動(dòng)耦合桿作角度相同，相 位相同的轉(zhuǎn)動(dòng)，耦合桿通過后連桿帶動(dòng)后轉(zhuǎn)動(dòng)梁作角度相同，相位相反的轉(zhuǎn)動(dòng)，后轉(zhuǎn)動(dòng)梁利 用后軸箱拉桿，帶動(dòng)轉(zhuǎn)向架后軸的輪對(duì)，后轉(zhuǎn)動(dòng)梁相對(duì)于構(gòu)架的轉(zhuǎn)角大小和轉(zhuǎn)向架后軸相 對(duì)于構(gòu)架的轉(zhuǎn)角大小相等，相位相同，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架前軸的輪對(duì)與轉(zhuǎn)向架后軸的輪對(duì)相對(duì)于 構(gòu)架轉(zhuǎn)角大小相等，相位相反，從而使轉(zhuǎn)向架后軸輪對(duì)與轉(zhuǎn)向架前軸輪對(duì)在通過曲線時(shí)呈 “八”字型。在機(jī)車通過曲線時(shí)，各輪對(duì)趨向于徑向位置，有利于減小輪緣與鋼軌之間的沖 角，從而降低輪緣的磨耗，改善曲線上機(jī)車車輛的粘著性。[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型所述的機(jī)車轉(zhuǎn)向架徑向 機(jī)構(gòu)具有二級(jí)耦合能力，可使轉(zhuǎn)向架前、中、后軸上的輪對(duì)通過曲線的時(shí)候具有趨于徑向位 置的能力，機(jī)車在曲線上的粘著性能強(qiáng)，機(jī)車曲線通過速度可提高達(dá)20%左右，同時(shí)減小輪 軌磨損。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中1-轉(zhuǎn)向架前軸； 2-轉(zhuǎn)向架中軸； 3-轉(zhuǎn)向架后軸；11-前軸箱右拉桿；12-前軸箱左拉桿；13-后軸箱右拉桿；14-后軸箱左拉桿；21-前轉(zhuǎn)動(dòng)梁； 22-后轉(zhuǎn)動(dòng)梁；31-前連桿；32-后連桿；51-前輪對(duì)右軸箱；52-前輪對(duì)左軸箱；53-后輪對(duì)右軸箱；54-后輪對(duì)左軸箱；4-構(gòu)架；5-耦合桿。
具體實(shí)施方式
機(jī)車的一種轉(zhuǎn)向架徑向機(jī)構(gòu)，參照
圖1所示，包括構(gòu)架4，裝在輪對(duì)軸箱上的轉(zhuǎn)向 架前軸1、轉(zhuǎn)向架中軸2、轉(zhuǎn)向架后軸3，設(shè)在轉(zhuǎn)向架前軸1 一側(cè)的前轉(zhuǎn)動(dòng)梁21，設(shè)在轉(zhuǎn)向架 后軸3 —側(cè)的后轉(zhuǎn)動(dòng)梁22，一端鉸接在前輪對(duì)左軸箱52上的前軸箱左拉桿12，一端鉸接 在前輪對(duì)右軸箱51上的前軸箱右拉桿11，一端鉸接在后輪對(duì)左軸箱54上的后軸箱左拉桿 14，一端鉸接在后輪對(duì)右軸箱53上的后軸箱右拉桿13，還包括前連桿31和后連桿32，連接 前連桿31后端和后連桿32前端的耦合桿5 ；所述前連桿31前端與前轉(zhuǎn)動(dòng)梁21右端相連， 后連桿32后端與后轉(zhuǎn)動(dòng)梁22右端相連，前轉(zhuǎn)動(dòng)梁21的左端與前軸箱左拉桿12的另一端鉸 接相連，后轉(zhuǎn)動(dòng)梁22左端與后軸箱左拉桿14的另一端鉸接相連，前軸箱右拉桿11的另一 端鉸接在前轉(zhuǎn)動(dòng)梁21的右段上，后軸箱右拉桿13的另一端鉸接在后轉(zhuǎn)動(dòng)梁22的右段上； 所述該前轉(zhuǎn)動(dòng)梁21中端、耦合桿5中端和后轉(zhuǎn)動(dòng)梁22中端均鉸接在構(gòu)架4上。所述前軸箱左拉桿12、前軸箱右拉桿11、后軸箱右拉桿13和后軸箱左拉桿14的 長(zhǎng)度相等，前轉(zhuǎn)動(dòng)梁21和后轉(zhuǎn)動(dòng)梁22長(zhǎng)度相等，保證前后輪對(duì)的轉(zhuǎn)角相等。所述轉(zhuǎn)向架前軸1兩端分別裝在前輪對(duì)右軸箱51和前輪對(duì)左軸箱52上，轉(zhuǎn)向架 后軸3兩端分別裝在后輪對(duì)右軸箱53和后輪對(duì)左軸箱54上。機(jī)車通過曲線時(shí)，輪軌間的蠕滑導(dǎo)向力矩使轉(zhuǎn)向架前軸1的輪對(duì)取得徑向位置， 前軸箱拉桿11，12帶動(dòng)前轉(zhuǎn)動(dòng)梁21旋轉(zhuǎn)一定角度，前轉(zhuǎn)動(dòng)梁21通過前連桿帶動(dòng)耦合桿5 作角度相同，相位相同的轉(zhuǎn)動(dòng)，耦合桿5通過后連桿帶動(dòng)后轉(zhuǎn)動(dòng)梁22作角度相同，相位相反 的轉(zhuǎn)動(dòng)，后轉(zhuǎn)動(dòng)梁22利用后軸箱拉桿13，14帶動(dòng)轉(zhuǎn)向架后軸3的輪對(duì)，后轉(zhuǎn)動(dòng)梁23相對(duì)于 構(gòu)架4的轉(zhuǎn)角大小和轉(zhuǎn)向架后軸3相對(duì)于構(gòu)架4的轉(zhuǎn)角大小相等，相位相同，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架前 軸1的輪對(duì)與轉(zhuǎn)向架后軸3的輪對(duì)相對(duì)于構(gòu)架4轉(zhuǎn)角大小相等，相位相反，從而使轉(zhuǎn)向架后 軸3輪對(duì)與轉(zhuǎn)向架前軸1輪對(duì)在通過曲線時(shí)呈“八”字型。在機(jī)車通過曲線時(shí)，各輪對(duì)趨向 于徑向位置，有利于減小輪緣與鋼軌之間的沖角，從而降低輪緣的磨耗，改善曲線上機(jī)車車 輛的粘著性能，曲線增速達(dá)20%左右。
權(quán)利要求機(jī)車的一種轉(zhuǎn)向架徑向機(jī)構(gòu)，包括構(gòu)架(4)，裝在輪對(duì)軸箱上的轉(zhuǎn)向架前軸(1)、轉(zhuǎn)向架中軸(2)、轉(zhuǎn)向架后軸(3)，設(shè)在轉(zhuǎn)向架前軸(1)一側(cè)的前轉(zhuǎn)動(dòng)梁(21)，設(shè)在轉(zhuǎn)向架后軸(3)一側(cè)的后轉(zhuǎn)動(dòng)梁(22)，一端鉸接在前輪對(duì)左軸箱(52)上的前軸箱左拉桿(12)，一端鉸接在前輪對(duì)右軸箱(51)上的前軸箱右拉桿(11)，一端鉸接在后輪對(duì)左軸箱(54)上的后軸箱左拉桿(14)，一端鉸接在后輪對(duì)右軸箱(53)上的后軸箱右拉桿(13)，其特征在于，還包括前連桿(31)和后連桿(32)，連接前連桿(31)后端和后連桿(32)前端的耦合桿(5)；所述前連桿(31)前端與前轉(zhuǎn)動(dòng)梁(21)右端相連，后連桿(32)后端與后轉(zhuǎn)動(dòng)梁(22)右端相連，前轉(zhuǎn)動(dòng)梁(21)的左端與前軸箱左拉桿(12)的另一端鉸接相連，后轉(zhuǎn)動(dòng)梁(22)左端與后軸箱左拉桿(14)的另一端鉸接相連，前軸箱右拉桿(11)的另一端鉸接在前轉(zhuǎn)動(dòng)梁(21)的右段上，后軸箱右拉桿(13)的另一端鉸接在后轉(zhuǎn)動(dòng)梁(22)的右段上；所述該前轉(zhuǎn)動(dòng)梁(21)中端、耦合桿(5)中端和后轉(zhuǎn)動(dòng)梁(22)中端均鉸接在構(gòu)架(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車轉(zhuǎn)向架徑向機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述前軸箱左拉桿(12)、 前軸箱右拉桿(11)、后軸箱右拉桿(13)和后軸箱左拉桿(14)的長(zhǎng)度相等，前轉(zhuǎn)動(dòng)梁(21) 和后轉(zhuǎn)動(dòng)梁(22)長(zhǎng)度相等。
專利摘要本實(shí)用新型公開了機(jī)車的一種轉(zhuǎn)向架徑向機(jī)構(gòu)，涉及機(jī)車車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，它包括構(gòu)架，轉(zhuǎn)向架軸，轉(zhuǎn)動(dòng)梁，軸箱拉桿，連桿，耦合桿；前轉(zhuǎn)動(dòng)梁經(jīng)前軸箱拉桿與轉(zhuǎn)向架前軸相連，后轉(zhuǎn)動(dòng)梁經(jīng)后軸箱拉桿與轉(zhuǎn)向架后軸相連，而前轉(zhuǎn)動(dòng)梁通過前連桿與耦合桿一端相連，后轉(zhuǎn)動(dòng)梁通過后連桿與耦合桿另一端相連，從而實(shí)現(xiàn)輪對(duì)間的聯(lián)動(dòng)。機(jī)車通過曲線時(shí)，輪軌間的蠕滑導(dǎo)向力矩使轉(zhuǎn)向架前軸的輪對(duì)取得徑向位置，通過轉(zhuǎn)動(dòng)梁，軸箱拉桿，連桿，耦合桿之間的連接，使轉(zhuǎn)向架后軸輪對(duì)與轉(zhuǎn)向架前軸輪對(duì)在通過曲線時(shí)呈“八”字型，各輪對(duì)趨向于徑向位置，有利于減小輪緣與鋼軌之間的沖角，機(jī)車曲線通過速度可提高達(dá)20％左右，降低輪緣的磨耗。
文檔編號(hào)B61F5/38GK201670245SQ201020173118
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者傅成駿, 周建斌, 張紅軍, 舒方鵬, 鐘源, 陳喜紅, 陳清明 申請(qǐng)人:南車株洲電力機(jī)車有限公司