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可倾斜车体型路车辆用的铁路转向架

阅读:789发布:2020-11-21

专利汇可以提供可倾斜车体型路车辆用的铁路转向架专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且可倾斜车体型 铁 路车辆用的铁路 转向架 具有一个臼形 轴承 ,其形状使车辆的车体相对于转向架,既可以绕竖直轴线,又可以绕 水 平轴线倾斜。臼形轴承可以由转向架的一个可倾斜横梁支承,该横梁又由转向架车架通过置于两者间的 弹簧 支承。臼形轴承也可以由转向架车架支承,臼形轴承支承可倾 斜梁 ,而可倾斜梁又通过其间放置的弹簧联接于车体。,下面是可倾斜车体型路车辆用的铁路转向架专利的具体信息内容。

1、适用于可倾斜车体类型的转向架,包括放置在转向架车架和车体之间的可倾斜横樑,一臼形轴承把可倾斜横樑同转向架车架或车体连接起来,所说的臼形轴承包括连接装置,其特征在于:所说的连接装置为枢销,该枢销基本上垂直通过臼形轴承组件,由臼形轴承联接的横樑、转向架及车体可绕枢轴作相对转动,所说的臼形轴承还做成能使联接的部件绕平纵轴作相对摆动的机构。
2、根据权利要求1所说的转向架,其特征是上述的臼形轴承包括部分呈球形的凹陷部件,该部件可以在由枢销联接的并相配对的部件之间运动,所说的部分呈球形的部件开有一绕所说的可实现摆动运动的枢销的中心孔。
3、根据权利要求1所说的转向架,其特征在于所说的臼形轴承包括两组由枢销联接在一起的轴承部件,每一组具有配对的圆柱面,可绕所说的圆柱面的每个公共轴线作相对转动,其中有一个公共轴线同枢销的轴线相重合,与另一轴线相垂直。
4、根据权利要求1、2或3所述的转向架,其特征在于:在可倾斜横梁与转向架车架或车体之间装有液压缸,用来进行所说的相对摆动运动。
5、根据权利要求4所说的转向架,其特征在于所说的液压缸的活塞通过轴承同要运动的部件接合,所说的轴承在转向架相对于车体运动时可减少水平应力

说明书全文

发明涉及到可倾斜车体型路车辆所使用的铁路转向架

众所周知铁路轨道在弯道处,呈现出一定程度的超高,目的在于减小车辆受到的离心加速度的影响。

这样的超高允许弯道能应付较高的速度。

基于稳定性的原因,超高值受到国际规范的限制。

为了进一步提高车辆在弯道上的速度,而又不使旅客经受难以忍受的离心加速度值,已知原则是通过适当的机械设施,恰当地使车体相对于转向架,倾向弯道内侧,给予铁路车辆的车体可变化的位置。这样,轨道超高加上车体倾斜角,在弯道上,就全部或部分补偿了较高速度所产生的作用在旅客身上的较大的加速度。

然而已知的系统有着它的缺点:它们不允许沿用传统结构的车体作为可倾斜车辆的车体,而要求建造特种转向架和车体。

本发明的目标是一种铁路转向架的结构,无论转向架是主动的还是从动的,这种结构用于旅客车也用于机车,在最高可达速度时,这种结构用于使车辆的车体,相应于轨道弯道曲线半径适当倾斜,同时又适合于一般轨道设备的条件。该结构在现存车辆的车体,或按传统设计的新车体,结构上不做任何变动的情况下,通过把现存转向架更换为按本发明设计的转向架,就能得到利用。

根据本发明,提供一种可倾斜车体型铁路车辆用的铁路转向架,包括放置在转向架和车体之间的可倾斜横梁,一臼形轴承,把可倾斜横同转向架车架或车体联接起来,所说的臼形轴承包括以枢销形式的连接装置,该枢销基本上垂直通过臼形轴承组件;由臼形轴承联接的横梁,转向架及车体可绕枢轴作相对转动,所说的臼形轴承还做成能使联接的部件绕平纵轴作相对摆动的机构。

因此按此发明设计的转向架具有超越于已知的现存的转向架的优点。例如,结构简单,对现存车辆改造迅速,在改造中不需要很长时间,也不需要为新车辆大量投资,因而大大减少了初始投资,还能提早使可倾斜车体车辆投入使用。

做为本发明目标的转向架,可以是由两个焊制的侧面部件和一根或多根横梁组成的焊接型车架。当然车架的结构部件也可以是铸造的,而不是焊制的。

转向架可以装备任何现在使用的主悬架和二级悬架装置,这些悬架装置不受按本发明实现可倾斜车体相对于转向架的可变位置所用的特别结构的限制。

在二级悬架装置弹簧的上侧或下侧,转向架可以装设一根可倾斜横梁。

转向架可以通过气压缸类或气-液压缸类的侧悬架装置总装起来。这些悬架装置的作用是在沿弯道运行时保持臼形轴承的中心,处于转向架车架的中心,平衡离心。车体的倾斜是绕着位于纵向对称平面上的一根轴线发生的。这样所获得的车体倾斜可以对曲线运行时的离心加速度作部分或全部补偿。

从下面公开的材料中,本发明的进一步细节将更加清晰,这涉及到附图上显示的体现发明的一些例子,其中:

图一是一个根据本发明设计的转向架的横截面图,部分是剖视图;

图二是相似于图1的横截面图,但是具有不同的悬架系统;

图三和图四是本发明的另一种具体化的横截面图,部分是剖面图,具有两种不同的悬架系统。

图5是根据本发明设计的转向架的俯视图;

图六显示又一具体化的转向架,采用部分剖面的横截面图。

球状臼形轴承1使得可倾斜梁3和转向架车架4,可在一切方向上相对于车体2转动,即不但绕竖直轴线,而且也绕水平轴线转动。球状臼形轴承装有一个竖直方向的安生枢20和两对相同的支撑垫21和22(图五)。部件21与臼形轴承的上部构件成为一体,部件22与臼形轴承的下部构件成为一体。这些支撑垫的目的是为了适当地限制形轴承1在纵向竖直平面内的倾斜角度。

由于系统的简单性,本发明具有上述全部明显的优点;还由于使用了具有上述特征的球状臼形轴承,达到了改变车体在横向竖直平面内相对于可倾斜梁3和相对于转向架车架4的位置的目的,(如点划线所示),从而获得车体的角运动。

正象从图一和图二所能看到的,臼形轴承包括一个部分呈球形的凹陷部件,在由枢销装在一起的两结合部件之间是可以活动的,两结合部件固定在可摆动的可倾斜梁3和部分呈球形的凹陷部件固定在车体2上。球形凹陷部件上有一个孔,使得它可以相对于结合部件也绕水平轴线转动。

离心力F作用时,通过普通单级型或套筒式的多级液压缸5驱动车体2,使之相对于可倾斜横梁3倾斜。液压缸5受到适当的保护罩的保护。

各液压缸的基部固定于可倾斜梁3上的适当的凹座中,相应活塞的顶部装有一个球轴承类或其它类的推力轴承,并封装和依靠于车体上的相应的凹座中,以便减少它们占据的空间。

气压缸或气-液压缸15是予先考虑用于驱动侧向活动悬架装置的。它们安装于可倾斜横梁3和转向架车架侧面部件4之间,它们的活塞受到保护罩17′的保护。

安置于可倾斜横梁3和车体2之间的止动垫16,具有从机构上限制车体2相对于可倾斜横梁3转动时的最大允许极限的作用,同时可以避免可能作用在缸5上的危险的冲击应力

该止动垫16具有为刚性或弹性接触使用的耐磨接触面,同时还装有调整装置。在组装后,该装置可以用来精确地调整车体在其倾斜条件下转动角的最大值。

止动竖16可以是固定类型的或者是可动类型的。可动类型的止动竖,当倾斜系统正常工作时,处于静止状态,在这种意义上说,它们仅做为止动限位竖。在它们处于工作状态时,在液压和(或)机构驱动下,从支座伸出,移动一个相同的行程,其效用是做为一种安全设施,这个安全设施把车体2送回其竖直位置,并且如果需要暂时排除倾斜系统的作用时,可将车体定在该位置。可动垫16还可以用做应急设施,完全代替驱动缸5,操纵倾斜定位

图1与图2不同之处仅仅在于,图一中转向架二级悬架是通过气压弹簧6实现的,然而在图二中,它是通过传统的螺旋弹簧6实现的。在两种情况下,二级悬架都是通过横向的18和竖直向的16两副液压减震器总装在一起,这些减震器位于倾斜梁3和转向架车架的侧面部件4之间。

在图三和图四所示的实例中,转向架相对于车体在水平平面内的转动功能是通过下部的圆柱状臼形轴承7实现的,同时车体2在横向竖直平面内的转动功能仅是通过上部的部分呈柱面状的臼形轴承8实现的。臼形轴承的中间部件9,在纵方向的前后端是由竖直的壁构成,这些壁用来防止园柱形上臼形轴承8相对于转向架作纵向运动,这些壁足够厚,可承受机车的加速或刹车时带来的纵向力。

在这种情况下,臼形轴承实质上包含一个中间部件9,以几何圆柱形的配合联接于分别固定在车体和车架上的臼形轴承部件上,两个圆柱形部件的轴线互相垂直。这些部件由一个竖直向的枢轴20组装在一起。

为了举例说明,图五显示了一种类型的转向架,它的基本部件的结构是根据本发明设计的。

转向架是由轴10、蝶形制动器11和制动缸12组成,而转向架车架是由两端横梁13、中间横梁14、侧面部件4和可倾斜横梁3、驱动液压缸5及如图一和图二所示的那类球状臼形轴承组成。

为了举例说明,图六给出了根据本发明设计的另一种可能类型的转向架的横截面。这种类型的转向架使得本发明的先进特性得到证实。由于本发明结构简单的特性,这种设计可以很容易地应用到具有可倾斜横梁3的任何类型的转向架上,把转向架由标准类型的转向架改装成一个可倾斜车体系统类型的转向架。

图六所示的转向架与图一至五所示的转向架不同之处在于,可倾斜横梁3是安装于图中所示的二级悬架气压弹簧或柱状螺旋弹簧6下面。

在这个图中,车体2是由可倾斜横梁3及放在它们中间的弹簧6支承的。该横梁3在转向架4的框架上倾斜,是通过置于它们之间的,如图三或图四所示的复合型臼形轴承7、8、9,或通过置于它们之间的,如图一或图二所示的臼形轴承1实现的。

在弯道处,转向架车架4于水平平面内相对于可倾斜横梁3出现倾斜,也就是相对于车体2出现倾斜。在弯道处,横梁3与车体2并不在水平面内相对转动。

车体2和可倾斜横梁3在横向竖直平面内相对于转向架车架4的倾斜,总是通过复合型的臼形轴承7、8、9,或通过简单型的臼形轴轴承1实现的。

驱动液压缸5使可倾斜横梁3并进而使车体2产生横向的角倾斜定位运动。

液压缸5的基座固定在侧面部件4内部,同时相应活塞的上端依靠在可倾斜横梁3内部的一个凹窝中,活塞上端放置一个球轴承类或其它类的止推轴承。这个轴承的目的是用来产生在相应活塞上端相对于可倾斜横梁3之间的自由滑动。当进入弯道并且转向架车架4转动时,这种滑动出现。

图六所示的转向架装备有铁路转向架所用的一切典型的基本部件。它们已表示在图五中。

从前面所公开的内容可以容易地看出,在弯道运行时,在完全安全的条件下,装有根据本发明所设计的系统的可倾式铁路转向架可以允许达到的速度,比使用传统转向架所允许达到的速度更高。这种转向架部分或全部抵消了离心加速度对乘客的作用。

进一步说,使用根据本发明所设计的转向架时,车体的结构可以保持传统的结构,因此用根据本发明所设计的铁路转向架做为对传统转向架的替换,也适用于现存的铁路车辆,并具有明显的经济效益。

在此公开的转向架能够实现在车体和转向架之间所具有的全部功能,即能实现在所有平面和所有方向上的转动功能,包括车体在竖直横向平面内的转动,以达到倾斜定位;此外还能实现传递由重量和各种水平方向上的动力所产生的各种动态力和静态力,以及传递由牵引、刹车和离心过载所产生的全部纵向力和横向力。

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