專利名稱：一種鐵路貨車及其轉(zhuǎn)向架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路貨車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鐵路貨車轉(zhuǎn)向架。本發(fā)明還涉及一種具有上述轉(zhuǎn)向架的鐵路貨車。
背景技術(shù)：
鐵路貨車轉(zhuǎn)向架是一般包括車體、轉(zhuǎn)向架、制動(dòng)裝置以及車鉤緩沖裝置等部分。轉(zhuǎn)向架是指將兩個(gè)或者幾個(gè)輪對(duì)用專門的構(gòu)架(如搖枕和側(cè)架)組成的小車，其可以與軌道間實(shí)現(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向架的主要作用是支撐車體、引導(dǎo)車體沿軌道行駛并承受來(lái)自車體及線路的各種載荷。請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中鐵路貨車轉(zhuǎn)向架在一種具體實(shí)施方式
中的立體結(jié)構(gòu)示意圖。鐵路貨車上最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)向架為鑄鋼三大件式轉(zhuǎn)向架，所謂“三大件”指的是一個(gè)搖枕和兩個(gè)鑄造的側(cè)架；鐵路貨車一般包括搖枕01、側(cè)架02和輪對(duì)03，搖枕01與側(cè)架02相連，以控制側(cè)架02運(yùn)動(dòng)；兩個(gè)輪對(duì)03可以相互平行地設(shè)置在水平面內(nèi)，兩側(cè)架02分別與輪對(duì)03的兩個(gè)端部相連；輪對(duì)03的轉(zhuǎn)軸兩端設(shè)有軸承，該軸承與側(cè)架02的導(dǎo)框之間安裝有承載鞍04，承載鞍04主要用于傳遞載荷并提供軸承與側(cè)架2的導(dǎo)框之間的橫縱向間隙。請(qǐng)進(jìn)一步參考圖2，圖2為現(xiàn)有技術(shù)中側(cè)架的導(dǎo)框與承載鞍安裝后的局部放大示意圖。輪對(duì)03通過(guò)承載鞍04與側(cè)架02導(dǎo)框的頂面接觸，實(shí)現(xiàn)連接和定位，屬于金屬對(duì)金屬的摩擦副，是一種干摩擦約束，如圖2所示。這種干摩擦的結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致空車和負(fù)載時(shí)導(dǎo)框頂面與承載鞍04之間摩擦力的較大差異；由于側(cè)架02通過(guò)導(dǎo)框頂面與承載鞍04之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)對(duì)輪對(duì)03的控制,而空車時(shí)側(cè)架02對(duì)承載鞍04的垂向作用力較小,故摩擦力較小，此時(shí)側(cè)架02對(duì)輪對(duì)03的控制力相對(duì)較弱，輪對(duì)03極易繞垂直軸回轉(zhuǎn)；同理，負(fù)載時(shí)，側(cè)架02對(duì)輪對(duì)03的控制力較強(qiáng)，輪對(duì)03很難繞垂直軸回轉(zhuǎn)；因此，在空車和負(fù)載兩種狀態(tài)下，車輛通過(guò)軌道的曲線段時(shí)，輪對(duì)03與軌道之間的輪軌沖角較大，不能實(shí)現(xiàn)趨向徑向位置和自動(dòng)復(fù)位，引起較大的輪緣磨耗，同時(shí)還會(huì)引起承載鞍04和側(cè)架02之間的磨耗。上述技術(shù)缺陷在不同程度影響了貨車轉(zhuǎn)向架在直線段和曲線段的通過(guò)能力，降低了貨車的運(yùn)行速度和穩(wěn)定性，增加了運(yùn)營(yíng)成本和維護(hù)費(fèi)用。因此，如何設(shè)計(jì)一種鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，以減小輪軌沖角以及車輪磨耗，改善車輛的動(dòng)力學(xué)性能，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，能夠有效地減小輪軌沖角、降低車輪的磨耗，提高車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性。本發(fā)明的另一目的是提供一種鐵路貨車，其在軌道的直線段運(yùn)行平穩(wěn)，且曲線段的通過(guò)性能較好。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，包括依次相連的側(cè)架、承載鞍和輪對(duì)，所述側(cè)架具有兩個(gè)導(dǎo)框，兩所述導(dǎo)框分別伸入所述承載鞍兩端的槽口，各所述導(dǎo)框與其對(duì)應(yīng)槽口的兩側(cè)內(nèi)壁的橫向距離之和在6mm 14mm之間。當(dāng)所述導(dǎo)框與其對(duì)應(yīng)的槽口的兩側(cè)內(nèi)壁的橫向距離之和設(shè)置在6mm 14mm之間時(shí)，可以較好的兼顧轉(zhuǎn)向架在軌道的直線段行駛時(shí)的蛇行穩(wěn)定性、曲線段的通過(guò)性能以及側(cè)架的導(dǎo)框與承載鞍之間的磨耗，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架綜合性能的優(yōu)化設(shè)置。優(yōu)選地，兩所述導(dǎo)框與其對(duì)應(yīng)槽口的底面的縱向距離之和在5mm 16mm之間。此時(shí)的縱向距離能夠與上述橫向距離相互配合，以進(jìn)一步優(yōu)化轉(zhuǎn)向架的動(dòng)力學(xué)性能，減小輪軌的磨耗。優(yōu)選地，所述鐵路貨車轉(zhuǎn)向架還包括交叉桿，所述輪對(duì)的兩側(cè)均設(shè)有所述側(cè)架，所述交叉桿連接在所述輪對(duì)兩側(cè)的所述側(cè)架之間。本發(fā)明的兩側(cè)架之間還可以設(shè)置交叉桿，通過(guò)交叉桿將兩側(cè)架彈性地連接起來(lái)，避免側(cè)架在運(yùn)行過(guò)稱中產(chǎn)生菱形變形，提高車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性。優(yōu)選地，在所述側(cè)架與所述承載鞍之間的垂向墊裝有橡膠墊，以實(shí)現(xiàn)側(cè)架對(duì)輪對(duì)的彈性定位，進(jìn)而提供一定的縱向、橫向和垂向剛度。優(yōu)選地，所述橡膠墊的縱向截面呈八字形設(shè)置。本發(fā)明的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，在側(cè)架與承載鞍之間墊裝有橡膠墊，且橡膠墊的縱向截面類似八字形結(jié)構(gòu)，整個(gè)橡膠墊的縱向剛度大于橫向剛度，能夠更好地滿足車輛的運(yùn)行需求。本發(fā)明還提供一種鐵路貨車，包括車體和與所述車體相連的轉(zhuǎn)向架，所述轉(zhuǎn)向架為上述任一項(xiàng)所述的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架。由于本發(fā)明的鐵路貨車具有上述任一項(xiàng)所述的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，故上述任一項(xiàng)鐵路貨車轉(zhuǎn)向架所產(chǎn)生的技術(shù)效果均適用于本發(fā)明的鐵路貨車，此處不再贅述。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中鐵路貨車轉(zhuǎn)向架在一種具體實(shí)施方式
中的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中側(cè)架的導(dǎo)框與承載鞍安裝后的局部放大示意圖；圖3為本發(fā)明所提供鐵路貨車在一種具體實(shí)施方式
中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明所提供鐵路貨車轉(zhuǎn)向架在一種具體實(shí)施方式
中的組裝分解立體圖；圖5為圖4所示鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的組裝完成立體圖；圖6為本發(fā)明所提供側(cè)架的導(dǎo)框與承載鞍在安裝狀態(tài)下的縱向剖視圖；圖7為本發(fā)明所提供橡膠墊在一種具體實(shí)施方式
中安裝在鐵路貨車轉(zhuǎn)向架上的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明所提供交叉桿在一種具體實(shí)施方式
中安裝在鐵路貨車轉(zhuǎn)向架上的俯視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心是提供一種鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，能夠有效地減小輪軌沖角、降低車輪的磨耗，提高車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的另一核心是提供一種鐵路貨車，其在軌道的直線段運(yùn)行平穩(wěn)，且曲線段的通過(guò)性能較好。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參考圖3，圖3為本發(fā)明所提供鐵路貨車在一種具體實(shí)施方式
中的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的鐵路貨車包括車體I和轉(zhuǎn)向架2，車體I安裝在轉(zhuǎn)向架2上，轉(zhuǎn)向架2帶動(dòng)車體I沿軌道運(yùn)行；鐵路貨車包括敞車、棚車、平車和罐車等多種類型，圖1所示的鐵路貨車為一種敞車。鐵路貨車的載重通常都比較大，其載重量在較大程度上取決于轉(zhuǎn)向架2的結(jié)構(gòu)，故以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向架2進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參考圖4和圖5，圖4為本發(fā)明所提供鐵路貨車轉(zhuǎn)向架在一種具體實(shí)施方式
中的組裝分解立體圖；圖5為圖4所示鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的組裝完成立體圖。本發(fā)明的轉(zhuǎn)向架2包括搖枕21、側(cè)架22和輪對(duì)23，三者依次相連，搖枕21通過(guò)驅(qū)動(dòng)側(cè)架22對(duì)輪對(duì)23進(jìn)行控制；兩個(gè)輪對(duì)23可以相互平行地設(shè)置在水平面內(nèi)，兩側(cè)架22分別與輪對(duì)23的兩個(gè)端部相連；輪對(duì)23的轉(zhuǎn)軸兩端設(shè)有軸承，該軸承與側(cè)架22的導(dǎo)框之間安裝有承載鞍24，承載鞍24主要用于傳遞載荷并提供軸承與側(cè)架22的導(dǎo)框之間的橫縱向間隙，如圖5所示。請(qǐng)參考圖6，圖6為本發(fā)明所提供側(cè)架的導(dǎo)框與承載鞍在安裝狀態(tài)下的縱向剖視圖。側(cè)架22具有兩個(gè)導(dǎo)框，即第一導(dǎo)框25和第二導(dǎo)框26,第一導(dǎo)框25和第二導(dǎo)框26分別從承載鞍24的兩端伸入其槽口 241內(nèi)，如圖6所示；第一導(dǎo)框25的兩側(cè)壁251與其對(duì)應(yīng)的槽口 241的兩側(cè)內(nèi)壁242均存在間隙,該間隙處于轉(zhuǎn)向架2的橫向，故也稱為第一導(dǎo)框25與槽口 241的橫向距離a ;當(dāng)轉(zhuǎn)向架2處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),第一導(dǎo)框25處于槽口 241的中間位置，故第一導(dǎo)框25的兩側(cè)壁251與槽口 241兩側(cè)內(nèi)壁242的橫向距離a相等,此時(shí),第一導(dǎo)框25與槽口 241的橫向距離之和即為2a, 2a可以在6mm 14mm之間進(jìn)行取值。顯然，第二導(dǎo)框26的兩側(cè)壁261與其對(duì)應(yīng)的槽口 241的兩側(cè)內(nèi)壁242之間也存在間隙，且第二導(dǎo)框26與其對(duì)應(yīng)的槽口 241之間的橫向距離也為a ;也就是說(shuō)，第二導(dǎo)框26的兩側(cè)壁261與其對(duì)應(yīng)的槽口 241的兩側(cè)內(nèi)壁242之間的橫向距離之和也為2a，且2a的取值范圍也為6_ 14mmη其中，鐵路貨車的運(yùn)行方向?yàn)槠淇v向；在水平面內(nèi)與所述縱向垂直的方向?yàn)槠錂M向，該方向平行于輪對(duì)23的軸向；在豎直面內(nèi)垂直于軌道的方向?yàn)檐囕v的垂向；凡無(wú)特殊說(shuō)明，本文中均采用上述定義界定橫向、縱向和垂向。第一導(dǎo)框25、第二導(dǎo)框26和槽口 241的兩側(cè)均以承載鞍24的縱向中心線Y為基準(zhǔn)，處于縱向中心線Y兩側(cè)的壁面或者端面構(gòu)成上述三者的側(cè)壁或者側(cè)端面。當(dāng)2a設(shè)置在6mm 14mm之間時(shí),側(cè)架22與承載鞍24之間在橫向具有一定的距離，承載鞍24為輪對(duì)23的回轉(zhuǎn)提供了一定的空間，則輪對(duì)23能夠繞垂直軸回轉(zhuǎn)，以便轉(zhuǎn)向架2順利通過(guò)軌道的曲線段；同時(shí)，該橫向距離a不至于過(guò)大，側(cè)架22還可以通過(guò)導(dǎo)框(第一導(dǎo)框25和第二導(dǎo)框26)與承載鞍24之間的摩擦力對(duì)承載鞍24進(jìn)行控制，避免轉(zhuǎn)向架2在軌道直線段運(yùn)行時(shí)的蛇形變形。
由此可見(jiàn)，2a的取值范圍可以較好的兼顧轉(zhuǎn)向架2在軌道的直線段行駛時(shí)的蛇行穩(wěn)定性、曲線段的通過(guò)性能以及側(cè)架22的導(dǎo)框(第一導(dǎo)框25和第二導(dǎo)框26)與承載鞍24之間的磨耗，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架2綜合性能的優(yōu)化設(shè)置。在此基礎(chǔ)上，第一導(dǎo)框25的頂面252與其對(duì)應(yīng)的槽口 241的底面243之間存在縱向距離b，第二導(dǎo)框26的頂面262與其對(duì)應(yīng)的槽口 241的底面243之間存在縱向距離c，b與c之和可以設(shè)置在5mm 16mm之間。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，橫向距離a、縱向距離b和c的大小與轉(zhuǎn)向架2的規(guī)格相關(guān)，當(dāng)軸距較大時(shí)，2a的值以及b和c之和應(yīng)在其相應(yīng)的數(shù)值范圍內(nèi)取較大值；當(dāng)軸距較小時(shí)，2a的值以及b和c之和應(yīng)取較小值。所述槽口 241的底面243是指與其開(kāi)口端相對(duì)的一端的內(nèi)端面，與第一導(dǎo)框25的頂面252和第二導(dǎo)框26的頂面262相對(duì)設(shè)置；所述槽口 241的內(nèi)外以其縱向中心線Y為基準(zhǔn)，靠近縱向中心線Y的一端為其內(nèi)端或者內(nèi)側(cè)，遠(yuǎn)離的一端為其外端或者外側(cè)，槽口 241的兩側(cè)內(nèi)壁242和與開(kāi)口端相對(duì)一端的內(nèi)端面均采用該定義進(jìn)行界定；第一導(dǎo)框25的頂面252和第二導(dǎo)框26的頂面262是指兩者伸入槽口 241 —端的端面。通常，第一導(dǎo)框25與第二導(dǎo)框26關(guān)于承載鞍24的橫向中心線X對(duì)稱設(shè)置，故在轉(zhuǎn)向架2靜止時(shí)，b與c通常相等，但在轉(zhuǎn)向架2的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生此消彼長(zhǎng)的關(guān)系；只要保證b與c之和在5mm 16mm之間，輪對(duì)23就具有縱向的位移空間，以完成輪對(duì)23在軌道曲線段的轉(zhuǎn)向；另一方面，輪對(duì)23的縱向位移空間又是相對(duì)有限的，其與上述橫向距離a相互配合，達(dá)到轉(zhuǎn)向架2綜合性能的最佳設(shè)置。請(qǐng)參考圖7，圖7為本發(fā)明所提供橡膠墊在一種具體實(shí)施方式
中安裝在鐵路貨車轉(zhuǎn)向架上的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。為提高鐵路貨車的動(dòng)力學(xué)性能，減小輪軌間的沖擊載荷和車輛的振動(dòng)，可以在側(cè)架22與承載鞍24之間加裝橡膠墊27，橡膠墊27墊裝在側(cè)架22與承載鞍24的垂向，如圖7所示；橡膠墊27能夠起到一定的緩沖作用，實(shí)現(xiàn)側(cè)架22對(duì)輪對(duì)23的彈性定位，提供一定的縱向、橫向和垂向剛度。橡膠墊27的結(jié)構(gòu)形式多樣，可以是平板形、八字形等結(jié)構(gòu)；當(dāng)橡膠墊27呈八字形時(shí)，其縱向截面類似八字形結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)的橡膠墊27的縱向剛度大于橫向剛度，能夠更好地滿足車輛的運(yùn)行需求，改善車輛的動(dòng)力學(xué)性能。橡膠墊27的八字形的撇捺部分構(gòu)成其斜面結(jié)構(gòu)，而連接撇捺的部分為平面結(jié)構(gòu)；當(dāng)受到橫向作用力時(shí)，平面和斜面部分的橡膠層均受到剪切力作用，以提供剪切剛度；在受到縱向力作用時(shí)，平面部分的橡膠層受剪切力作用，而兩側(cè)斜面的橡膠層同時(shí)受剪切力和拉伸/壓縮力作用，由于橡膠層中的橡膠具有拉壓剛度大于剪切剛度的特性，故橡膠墊27的縱向剛度之和大于橫向剛度之和，從而能夠適應(yīng)車輛對(duì)鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的剛度要求。請(qǐng)參考圖8，圖8為本發(fā)明所提供交叉桿在一種具體實(shí)施方式
中安裝在鐵路貨車轉(zhuǎn)向架上的俯視圖。本發(fā)明的轉(zhuǎn)向架2還可以包括交叉桿28，交叉桿28以其頭端與兩側(cè)架22的端部相連，以便將兩側(cè)架22彈性地連接起來(lái)，提高車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性；輪對(duì)23的兩側(cè)均設(shè)有側(cè)架22，通過(guò)側(cè)架22驅(qū)動(dòng)輪對(duì)23兩側(cè)的滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，兩平行設(shè)置的輪對(duì)23和與其對(duì)應(yīng)的兩側(cè)架22構(gòu)成一個(gè)菱形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較差，在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位變形，也就是所謂的菱形變形或者蛇形變形；因此，可以設(shè)置交叉桿28，將兩側(cè)架22進(jìn)行彈性連接，以提高轉(zhuǎn)向架2的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)菱形變形。本發(fā)明基本上能夠滿足各種類型貨車的運(yùn)行需求，尤其適用于中國(guó)北車齊齊哈爾軌道交通裝備有限公司制造的ZKI系列的轉(zhuǎn)向架。以上對(duì)本發(fā)明所提供的鐵路貨車及其轉(zhuǎn)向架進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明鐵路貨車以及鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，包括依次相連的側(cè)架、承載鞍和輪對(duì)，所述側(cè)架具有兩個(gè)導(dǎo)框，兩所述導(dǎo)框分別伸入所述承載鞍兩端的槽口，其特征在于，各所述導(dǎo)框與其對(duì)應(yīng)槽口的兩側(cè)內(nèi)壁的橫向距離之和在6mm 14mm之間。
2.如權(quán)利要求1所述的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，其特征在于，兩所述導(dǎo)框與其對(duì)應(yīng)槽口的底面的縱向距離之和在5mm 16mm之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，其特征在于，所述鐵路貨車轉(zhuǎn)向架還包括交叉桿，所述輪對(duì)的兩側(cè)均設(shè)有所述側(cè)架，所述交叉桿連接在所述輪對(duì)兩側(cè)的所述側(cè)架之間。
4.如權(quán)利要求1或2所述的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，其特征在于，在所述側(cè)架與所述承載鞍之間的垂向墊裝有橡膠墊。
5.如權(quán)利要求4所述的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，其特征在于，所述橡5膠墊的縱向截面呈八字形設(shè)置。
6.一種鐵路貨車，包括車體和與所述車體相連的轉(zhuǎn)向架，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向架為上述1-5任一項(xiàng)所述的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鐵路貨車及其轉(zhuǎn)向架，能夠有效地減小輪軌沖角、降低車輪的磨耗，提高車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性。所述鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，包括依次相連的側(cè)架、承載鞍和輪對(duì)，所述側(cè)架具有兩個(gè)導(dǎo)框，兩所述導(dǎo)框分別伸入所述承載鞍兩端的槽口，各所述導(dǎo)框與其對(duì)應(yīng)槽口的兩側(cè)內(nèi)壁的橫向距離之和在6mm～14mm之間。當(dāng)所述導(dǎo)框與其對(duì)應(yīng)的槽口的兩側(cè)內(nèi)壁的橫向距離之和設(shè)置在6mm～14mm之間時(shí)，可以較好的兼顧轉(zhuǎn)向架在軌道的直線段行駛時(shí)的蛇行穩(wěn)定性、曲線段的通過(guò)性能以及側(cè)架的導(dǎo)框與承載鞍之間的磨耗，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架綜合性能的優(yōu)化設(shè)置。
文檔編號(hào)B61F5/02GK103171577SQ20131010855
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者劉振明, 邢書明, 胡海濱, 邵文東, 李立東, 徐世鋒 申請(qǐng)人:齊齊哈爾軌道交通裝備有限責(zé)任公司