一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，屬于機(jī)車車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，它能有效地解決車輛使用迫導(dǎo)向架時(shí)受到軸間距限制問題。包括車體和構(gòu)架，連接前橫梁與車體的前導(dǎo)向桿，連接后橫梁與車體的后導(dǎo)向桿；左前拉桿一端鉸接在左前軸箱上、另一端鉸接在前橫梁左端，右前拉桿一端鉸接在右前軸箱上、另一端鉸接在前橫梁右端，左后拉桿一端鉸接在左后軸箱上、另一端鉸接在后橫梁左端，右后拉桿一端鉸接在右后軸箱上、另一端鉸接在后橫梁右端。前橫梁鉸接在構(gòu)架中心偏右位置處，后橫梁鉸接在構(gòu)架中心偏左位置處。前導(dǎo)向桿一端鉸接在車體前端處、另一端鉸接在前橫梁上，后導(dǎo)向桿一端鉸接在車體后端處、另一端鉸接在后橫梁上。用于制造機(jī)車車輛。
【專利說明】
一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)車車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是機(jī)車車輛的轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路機(jī)車車輛在曲線區(qū)段運(yùn)行過程中，輪軌蠕滑力通過徑向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)輪對在曲線上徑向占位，可以有效的降低輪軌摩擦和磨損，自導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架完全依靠蠕滑力導(dǎo)向，有一定的局限性，只能部分改善曲線通過性能，而迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的曲線通過性能要優(yōu)于自導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架。迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架通過曲線時(shí)，利用車體與轉(zhuǎn)向架之間的相對角位移強(qiáng)迫輪對處于徑向位置，目前比較成熟的設(shè)計(jì)方案有美國的DEVINE-SCALE轉(zhuǎn)向架等，它們所用的杠桿連接前后輪軸，杠桿長度與前后輪軸間距有關(guān)，若存在中間輪軸和電機(jī)，迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)將很難安裝。迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架一般用于自身沒有動(dòng)力且底板較高的貨車上，作為列車動(dòng)力的機(jī)車上幾乎不使用迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架。至今為止，迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的發(fā)展停滯不前，迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理請參考毛家馴所著《迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的原理及應(yīng)用》一文。為了克服現(xiàn)有迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架存在的問題，有必要開展對迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的研究。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的提供一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它能有效地解決車輛使用迫導(dǎo)向架時(shí)受到軸間距限制問題。
[0004]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:一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，包括支撐車體的構(gòu)架，前軸輪對的左右兩端對應(yīng)設(shè)有左前軸箱、右前軸箱，前橫梁的左右兩端對應(yīng)設(shè)有左前拉桿、右前拉桿，左前拉桿一端與左前軸箱鉸接、另一端與前橫梁左端鉸接，右前拉桿一端與右前軸箱鉸接、另一端與前橫梁右端鉸接;后軸輪對的左右兩端對應(yīng)設(shè)有左后軸箱、右后軸箱，后橫梁的左右兩端對應(yīng)設(shè)有左后拉桿、右后拉桿，左后拉桿一端與左后軸箱鉸接、另一端與后橫梁左端鉸接，右后拉桿一端與右后軸箱鉸接、另一端與后橫梁右端鉸接;車體的縱梁通過一系彈簧與構(gòu)架的縱梁連接，構(gòu)架的縱梁通過二系彈簧與前軸左右兩端的左前軸箱和右前軸箱以及后軸輪對左右兩端的左后軸箱的右后軸箱連接，主要特點(diǎn):車體的前端設(shè)有下垂結(jié)構(gòu)，該下垂結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)設(shè)有第三鉸接點(diǎn)，下垂結(jié)構(gòu)與前橫梁通過前導(dǎo)向桿連接;車體靠近轉(zhuǎn)向架后端設(shè)有下垂結(jié)構(gòu)，該下垂結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)設(shè)有第四鉸接點(diǎn)，下垂結(jié)構(gòu)與后橫梁通過后導(dǎo)向桿連接;前橫梁與構(gòu)架端梁中心偏右位置的第一鉸接點(diǎn)鉸接，后橫梁與構(gòu)架端梁中心偏左位置第二鉸接點(diǎn)鉸接，第一鉸接點(diǎn)與第二鉸接點(diǎn)在構(gòu)架的前、后端梁的相對位置為前右后左設(shè)置，反之亦然。
[0005]所述前導(dǎo)向桿的一端與車體靠近轉(zhuǎn)向架前端下垂結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的第三鉸接點(diǎn)鉸接，另一端與前橫梁鉸接。
[0006]所述后導(dǎo)向桿的一端與車體靠近轉(zhuǎn)向架后端下垂結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的第四鉸接點(diǎn)鉸接，另一端與后橫梁鉸接。
[0007]前導(dǎo)向桿與前橫梁的鉸接點(diǎn)位于第一鉸接點(diǎn)與左前拉桿之間。
[0008]所述后導(dǎo)向桿與后橫梁的鉸接點(diǎn)位于第二鉸接點(diǎn)與左后拉桿之間。
[0009]所述左前拉桿、右前拉桿、左后拉桿、右后拉桿的長度相等，前橫梁和后橫梁的長度相等。
[0010]所述前導(dǎo)向桿與后導(dǎo)向桿長度相等。
[0011]本實(shí)用新型的工作原理:機(jī)車車輛通過曲線時(shí)，車體與轉(zhuǎn)向架之間產(chǎn)生角位移，轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)使車體通過前導(dǎo)向桿和后導(dǎo)向桿強(qiáng)迫前橫梁繞第一鉸接點(diǎn)偏轉(zhuǎn)、后橫梁繞第二鉸接點(diǎn)偏轉(zhuǎn)，左前拉桿和右前拉桿帶動(dòng)前輪對偏轉(zhuǎn)一定角度，左后拉桿、右后拉桿帶動(dòng)后輪對偏轉(zhuǎn)一定角度，由于前橫梁與后橫梁偏轉(zhuǎn)旋向相反、大小相等，因此前輪對與后輪對旋轉(zhuǎn)角大小相等、方向相反，從而使轉(zhuǎn)向架后軸輪對與轉(zhuǎn)向架前軸輪對在通過曲線時(shí)呈“八”字型。在通過左曲線時(shí)轉(zhuǎn)向架后軸輪對與轉(zhuǎn)向架前軸輪對形成左“八”字型，而通過右曲線時(shí)則形成右“八”字型。在轉(zhuǎn)向架通過曲線時(shí)，各輪對趨向于徑向位置，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。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]本實(shí)用新型的迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)為非對稱布置，既適用于機(jī)車轉(zhuǎn)向架，也可用于貨車轉(zhuǎn)向架，做到兩種類型的車輛轉(zhuǎn)向架互為通用，可節(jié)省制造成本。
[0014]本實(shí)用新型的迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可使轉(zhuǎn)向架前、后輪對通過曲線的時(shí)候比自導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架更趨于徑向位置，增加曲線上的粘著利用率，同時(shí)減小輪軌磨損。
[0015]與現(xiàn)有迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架相比較，由于該結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)向架前、后軸之間的軸距無關(guān)，不會(huì)影響牽引電機(jī)的安裝，非常適合大功率機(jī)車使用。
[0016]經(jīng)SIMPACK動(dòng)力學(xué)軟件分析，本實(shí)用新型對輪軌的磨損比自導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架降低了20%，同時(shí)改善了轉(zhuǎn)向架曲線通過性能和橫向穩(wěn)定性。
[0017]經(jīng)SB1PACK動(dòng)力學(xué)軟件驗(yàn)證，本實(shí)用新型的整車磨耗功率要低于HTCR徑向轉(zhuǎn)向架。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的示意圖
[0019]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的示意圖
[0020]圖3為本發(fā)明原理圖
[0021]圖4為本發(fā)明曲線運(yùn)動(dòng)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0022]—種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，包括支撐車體I的構(gòu)架2，前軸19輪對的左右兩端對應(yīng)設(shè)有左前軸箱11、右前軸箱12，前橫梁9的左右兩端對應(yīng)設(shè)有左前拉桿10、右前拉桿8，左前拉桿10—端與左前軸箱11鉸接、另一端與前橫梁9左端鉸接，右前拉桿8—端與右前軸箱12鉸接、另一端與前橫梁9右端鉸接;后軸20輪對的左右兩端對應(yīng)設(shè)有左后軸箱13、右后軸箱14，后橫梁17的左右兩端對應(yīng)設(shè)有左后拉桿15、右后拉桿16，左后拉桿15—端與左后軸箱13鉸接、另一端與后橫梁17左端鉸接，右后拉桿16—端與右后軸箱14鉸接、另一端與后橫梁17右端鉸接;車體I的縱梁通過一系彈簧與構(gòu)架2的縱梁連接，構(gòu)架2的縱梁通過二系彈簧與前軸19左右兩端的左前軸箱11和右前軸箱12以及后軸20輪對左右兩端的左后軸箱13的右后軸箱14連接，主要技術(shù)特征:車體I的前端設(shè)有下垂結(jié)構(gòu)，該下垂結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)設(shè)有第三鉸接點(diǎn)5，下垂結(jié)構(gòu)與前橫梁9通過前導(dǎo)向桿7連接;車體I靠近轉(zhuǎn)向架后端設(shè)有下垂結(jié)構(gòu)，該下垂結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)設(shè)有第四鉸接點(diǎn)6，下垂結(jié)構(gòu)與后橫梁17通過后導(dǎo)向桿18連接;前橫梁9與構(gòu)架2端梁中心偏右位置的第一鉸接點(diǎn)3鉸接，后橫梁17與構(gòu)架2端梁中心偏左位置第二鉸接點(diǎn)4鉸接，第一鉸接點(diǎn)3與第二鉸接點(diǎn)4在構(gòu)架2的前、后端梁的相對位置為前右后左設(shè)置，反之亦然。所述前導(dǎo)向桿7的一端與車體I靠近轉(zhuǎn)向架前端下垂結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的第三鉸接點(diǎn)5鉸接，另一端與前橫梁9鉸接。
[0023]所述后導(dǎo)向桿18的一端與車體I靠近轉(zhuǎn)向架后端下垂結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的第四鉸接點(diǎn)6鉸接，另一端與后橫梁17鉸接。
[0024]所述前導(dǎo)向桿7與前橫梁9的鉸接點(diǎn)位于第一鉸接點(diǎn)3與左前拉桿10之間。
[0025]所述后導(dǎo)向桿18與后橫梁17的鉸接點(diǎn)位于第二鉸接點(diǎn)4與左后拉桿15之間。
[0026]前橫梁9鉸接在構(gòu)架2中心偏右位置第一鉸接點(diǎn)3處，后橫梁17鉸接在構(gòu)架2中心偏左位置第二鉸接點(diǎn)4處。
[0027]左前拉桿10、右前拉桿8、左后拉桿15、右后拉桿16的長度相等，前橫梁9和后橫梁的17長度相等。前導(dǎo)向桿7與后導(dǎo)向桿18長度相等。
[0028]機(jī)車車輛通過曲線時(shí)，車體I與轉(zhuǎn)向架2之間產(chǎn)生角位移，轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)使車體I通過前導(dǎo)向桿7和后導(dǎo)向桿18強(qiáng)迫前橫梁9繞第一鉸接點(diǎn)3偏轉(zhuǎn)、后橫梁17繞第二鉸接點(diǎn)4偏轉(zhuǎn)，左前拉桿10和右前拉桿8帶動(dòng)前輪對19偏轉(zhuǎn)一定角度，左后拉桿15、右后拉桿16帶動(dòng)后輪對20偏轉(zhuǎn)相同角度，由于前橫梁9與后橫梁17旋向相反、大小相等，因此前輪對19與后輪對20偏轉(zhuǎn)角大小相等、方向相反，從而使轉(zhuǎn)向架后輪對20與轉(zhuǎn)向架前輪對19在通過曲線時(shí)呈“八”字型。通過左曲線時(shí)轉(zhuǎn)向架后軸輪對20與轉(zhuǎn)向架前軸輪對19形成左“八”字型，而通過右曲線時(shí)則形成右“八”字型，左“八”字與右“八”字互為鏡像。在通過曲線時(shí)，車體強(qiáng)迫各輪對趨向于徑向位置，有利于減小輪軌磨耗，改善曲線上機(jī)車車輛的粘著性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，包括支撐車體(1)的構(gòu)架(2)，前軸(19)輪對的左右兩端對應(yīng)設(shè)有左前軸箱(U)、右前軸箱(12)，前橫梁(9)的左右兩端對應(yīng)設(shè)有左前拉桿(10)、右前拉桿(8)，左前拉桿(1) 一端與左前軸箱(11)鉸接、另一端與前橫梁(9)左端鉸接，右前拉桿(8)—端與右前軸箱(12)鉸接、另一端與前橫梁(9)右端鉸接;后軸(20)輪對的左右兩端對應(yīng)設(shè)有左后軸箱(13)、右后軸箱(14)，后橫梁(17)的左右兩端對應(yīng)設(shè)有左后拉桿(15)、右后拉桿(16)，左后拉桿(15)—端與左后軸箱(13)鉸接、另一端與后橫梁(17)左端鉸接，右后拉桿(16) —端與右后軸箱(14)鉸接、另一端與后橫梁(17)右端鉸接;車體(I)的縱梁通過一系彈簧與構(gòu)架(2)的縱梁連接，構(gòu)架(2)的縱梁通過二系彈簧與前軸(19)左右兩端的左前軸箱(11)和右前軸箱(12)以及后軸(20)輪對左右兩端的左后軸箱(13)的右后軸箱(14)連接，其特征在于:車體(I)的前端設(shè)有下垂結(jié)構(gòu)，該下垂結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)設(shè)有第三鉸接點(diǎn)(5)，下垂結(jié)構(gòu)與前橫梁(9)通過前導(dǎo)向桿(7)連接;車體(1)靠近轉(zhuǎn)向架后端設(shè)有下垂結(jié)構(gòu)，該下垂結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)設(shè)有第四鉸接點(diǎn)(6)，下垂結(jié)構(gòu)與后橫梁(17)通過后導(dǎo)向桿(18)連接;前橫梁(9)與構(gòu)架(2)端梁中心偏右位置的第一鉸接點(diǎn)(3)鉸接，后橫梁(17)與構(gòu)架(2)端梁中心偏左位置第二鉸接點(diǎn)(4)鉸接，第一鉸接點(diǎn)(3)與第二鉸接點(diǎn)(4)在構(gòu)架(2)的前、后端梁的相對位置為前右后左設(shè)置，反之亦然。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述前導(dǎo)向桿(7)的一端與車體(1)靠近轉(zhuǎn)向架前端下垂結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的第三鉸接點(diǎn)(5)鉸接，另一端與前橫梁(9)鉸接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述后導(dǎo)向桿(18)的一端與車體(1)靠近轉(zhuǎn)向架后端的下垂結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的第四鉸接點(diǎn)(6)鉸接，另一端與后橫梁(17)鉸接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其特征在于:前導(dǎo)向桿(7)與前橫梁(9)的鉸接點(diǎn)位于第一鉸接點(diǎn)(3)與左前拉桿(1)之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述后導(dǎo)向桿(18)與后橫梁(17)的鉸接點(diǎn)位于第二鉸接點(diǎn)(4)與左后拉桿(15)之間。
【文檔編號】B61F5/22GK205469093SQ201620006656
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月4日
【發(fā)明人】史炎, 馬衛(wèi)華
【申請人】西南交通大學(xué)