专利汇可以提供铁路货车轴箱弹性悬挂装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种改进的 铁 路货车 转向架 轴箱 弹性 悬挂装置 ;其包括侧架、上承载鞍、八字形弹性 橡胶 垫、下承载鞍、其上压装有轮对的 滚动 轴承 。由于本装置在侧架与承载鞍之间设置的弹性橡胶件为八字形,可有效地改善轴箱的弹性 定位 性能;使轴箱悬挂能获得比锥形橡胶堆更适宜的垂直挠度和纵、横 刚度 。本实用新型的这种轴箱弹性悬挂,可更有效地降低轮轨的冲击和抑制轮对的 蛇行 运动,达到改善转向架的动 力 性能和曲线通过性能,减小轮轨磨耗的目的。,下面是铁路货车轴箱弹性悬挂装置专利的具体信息内容。
1.一种铁路货车轴箱弹性悬挂装置,由侧架(1)、承载鞍、弹性橡胶件和压装有轮对的滚动轴承(5)组成,其特征在于侧架(1)和轴承(5)之间的弹性橡胶件(3)为八字形的橡胶垫;八字形的橡胶垫(3)由硫化为一体的八字形橡胶体(7)、上衬板(6)下衬板(8)构成;上衬板(6)用普通钢板压制成,其上焊有定位销(9)用来与上衬板(6)形状一样的上承载鞍(2)的下表面装配在一起;下衬板(8)用普通钢压制成,其上焊有定位销(10),用于与下衬板形状一样的下承载鞍(4)的上表面装配在一起;下承载鞍(4)的下表面加工有与轴承(5)相吻合的弧面使其坐装在轴承(5)上,下承载鞍(4)的两侧面(E)通过其上导槽(4-1)与侧架(1)导台(1-1)间隙组装;上承载鞍(2)的上平面(C)为凹形与侧架(1)承台面相接触,(C)面中央焊有定位销(14)与侧架(1)联接装配,上承载鞍(2)的两个上斜面(D)与侧架(1)间留有间隙。
本实用新型涉及一种改进的铁路货车转向架轴箱弹性悬挂装置,该装置用于实现轴箱的弹性定位,进一步改善车辆的动力学性能,更有效地提高车辆运行的平稳性,达到延长车辆零部件及钢轨使用寿命的目的。属于提高铁路货车运行性能的技术措施之一。
货车运行中,车辆的载荷是通过摇枕→枕簧→侧架→承载鞍→轴承传至轮对。用来约束轮对、构架之间相对位置的轴箱悬挂装置,其形状、构造对轮对的定位,轮对的约束控制和抑制轮对的蛇形运动均有重要作用。我国铁路货车侧架与承载鞍之间多数为刚性轴箱悬挂。由于这种刚性悬挂不设置弹性垫,车辆运行中易产生两侧架之间的菱形错位,这种菱形错位将导致车辆的临界速度降低,易发生车辆共振,从而使轮轨之间的横向作用力加大导致轮轨间的磨耗加剧。特别是车辆在曲线上运行时,由于转向架的菱形错位将使轮对与轨道之间产生较大的冲角及较大的导向力,不仅加速轮轨的磨耗,甚至会引起车辆脱轨。中国专利:“货车转向架侧架弹性中支撑及弹性剪切垫”(ZL942209699)公开了一种轴箱弹性悬挂装置,该装置设计了一种园锥形橡胶堆作为实现轴箱弹性悬挂的关键部件之一,这种园锥形的橡胶堆,由于复原力矩小,不能更有效地满足车辆对横向稳定性的要求。
本实用新型的目的是设计一种比ZL942209699公开的轴箱弹性悬挂装置能更有效地满足车辆对横向稳定性要求的轴箱弹性悬挂装置,使车辆保持良好的运行品质。
本实用新型技术方案是对ZL942209699公开的园锥形弹性橡胶堆进行改进即在货车转向架中保留原有的侧架弹性交叉支撑的同时,将侧架与支承鞍之间的园锥形橡胶堆改为八字形弹性橡胶垫,这样,原设置的侧架弹性交叉支撑仍起增加转向架抗菱形错位的作用,而采用八字形橡胶垫的轴箱弹性悬挂装置联接能更有效地缓和轮轨之间的冲击,改善车辆的动力性能,顺利通过曲线和减小轮轨的磨耗。
选择设计适宜的轴箱纵、横刚度是本实用新型能否达到满意效果的关键。这要求本实用新型能方便地选择垂直刚度以满足对垂直挠度的要求;要求动力性能有关参数应容易调整,来获取需求的纵向、横向刚度;要求弹性定位结构稳定且具有较大的旋转复原力矩。即为了实施低轮轨作用力,轴箱弹性悬挂装置用的橡胶件不但要求定位好,而且要求有一定的垂直静挠度值及合适的纵向、横向定位刚度。
设计中,发现采用平面橡胶垫,要得到较大的横向刚度,垂直挠度就很小,要想得到大挠度,厚度加厚,横向刚度就降低,因此很难达到既增加垂直挠度又提高纵、横刚度的要求。若选用锥形橡胶堆,其绕轴承主轴旋转复原力矩较小,车辆的横向稳定性差。故本实用新型设计一种八字形的橡胶垫。这种八字形橡胶垫具有较大的垂直挠度、横向刚度、纵向刚度和绕X轴、Y轴、Z轴的旋转复原力矩,可更好地实现轴箱的弹性联接:能更有效地缓和轮轨之间的冲击,改善车辆的动力性能和抑制轮对的蛇形运动,利于车辆顺利地通过曲线、减少轮轨的磨耗。
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明:图1:本实用新型正视装配示意图;图2:本实用新型俯视装配示意图;图3:本实用新型A-A剖视图;图4:本实用新型橡胶垫结构图;图5:本实用新型B-B剖视图;图6:本实用新型F-F剖视图;图7:转向架的临界速度与剪切刚度Ks和弯曲刚度Kb关系图。
本实用新型由侧架1、承载鞍、弹性橡胶件和压装有轮对的滚动轴承5组成,其特征在于侧架1和轴承5之间的弹性橡胶件3为八字形的橡胶垫;八字形的橡胶垫3由硫化为一体的八字形橡胶体7、上衬板6下衬板8构成;上衬板6用普通钢板压制成,其上焊有定位销9用来与上衬板6形状一样的上承载鞍2的下表面装配在一起;下衬板8用普通钢板压制成,其上焊有定位销10,用于与下衬板形状一样的下承载鞍4的上表面装配在一起;下承载鞍4的下表面加工有与轴承5相吻合的弧面使其坐装在轴承5上,下承载鞍4的两侧面E通过其上导槽4-1与侧架1导台1-1间隙组装;上承载鞍2的上平面C为凹形与侧架1承台面相接触,C面中央焊有定位销14与侧架1联接装配,上承载鞍2的两个上斜面D与侧架间留有间隙。
设转向架的轴箱定位刚度:横向为Kx、纵向为Ky这种联接可用两轮对之间的弯曲刚度Kb和剪切刚度Ks表示,适当选取八字型橡胶垫的纵向和横向刚度可使转向架的两轮对之间产生合适的剪切刚度Ks和弯曲刚度Kb。
故本实用新型可以通过改变弹性橡胶垫3的橡胶体7的硬度、厚度、几何尺寸,来调整纵向、横向刚度和挠度值,满足对不同动力参数的要求,使其有较好的曲线通过性能与垂直、水平动力性能;如改变八字面与轴承5的包角α,可使橡胶垫3的三个面的弹性主轴的焦点交于轴承的下方,以保证弹性支承有较大的抗侧滚、抗点头、抗摇头振动能力和复原系数,可更有效地抑制轮对的蛇形运动。
如果把轴承5作为刚体,且有X,Y,Z三个方向主轴,橡胶件支承在轴承5上,当轴承5沿X,Y,Z轴和绕X、Y、Z轴转动时,橡胶弹性件将产生复原力和复原力矩,其复原系数有K11、K22、K33、K44、K55、K66,通过公式计算,平面橡胶垫的K66≈0,K44为负值。而八字形橡胶垫3复原系数绕X轴为正值、绕Z轴有较大的数值。
某轴重23吨转向架用平面橡胶垫、园锥形橡胶堆和八字形橡胶垫,复原系数对比如下:
表1复原系数平面垫八字垫园锥形橡胶垫K11 kgf/cm314031902700K22 kgf/cm314074002700K33 kgf/cm1402302442013000K44 kgf/cm-1133540119780-667000K55 kgf/cm113354012360667000K66 kgf/cm≈0514440≈0挠度(mm)1-25-8约8
本实用新型设计的八字形橡胶垫的动力性能参数由橡胶垫的硬度、厚度、几何参数、包角α而定,调整上述因素能得到所需的纵、横刚度和挠度值。使其既有较好的曲线通过性能,又有较高的临界速度。如改变八字面与轴承的包角α,可使橡胶垫3的三面弹性主轴焦点交于轴承的下方,以保证有较大的防旋转的复原力矩,以便更好地抑制轮对的蛇行运动。故本实用新型具有可方便地选择和调整其垂直刚度、达到所需的绕度,以满足低轮轨力要求的优点。
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