本實用新型屬于一種軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架用部件,特別是指一種軌道交通車輛用抗側(cè)滾扭桿組成,安裝在軌道車輛車體和轉(zhuǎn)向架之間。
背景技術(shù):
軌道車輛的振動(運動)主要有六個方向的自由度振動:伸縮振動、橫擺振動、浮沉振動、點頭振動、搖頭振動、側(cè)滾振動(如圖1所示)。目前的軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架均為兩級懸掛,抗側(cè)滾扭桿組成起到了調(diào)節(jié)車輛側(cè)滾剛度、控制車輛側(cè)滾振動(運動)的作用。當車輛在做側(cè)滾運動時,抗側(cè)滾扭桿組成與車輛二系懸掛一同提供車輛安全運行所需的側(cè)滾剛度,以此來滿足車輛動力學性能的要求,確保車輛的安全運行。
現(xiàn)有軌道交通用整體式抗側(cè)滾扭桿組成的典型結(jié)構(gòu),主要由以下幾部分組成:彎扭桿軸、安裝(支撐)座、關(guān)節(jié)軸承、垂向連桿(用于連接車體和轉(zhuǎn)向架)、橡膠球鉸。目前整體式軌道車輛用抗側(cè)滾扭桿組成,彎扭桿軸和垂向連桿通過關(guān)節(jié)軸承上的錐銷結(jié)構(gòu)連接,然后通過使用螺紋結(jié)構(gòu)將關(guān)節(jié)軸承與彎扭桿軸緊緊結(jié)合在一起,由于扭桿軸既扭又彎的特殊的受力形式,因此彎扭桿軸對于產(chǎn)品的金屬組織要求一致性非常好,就會形成扭桿軸表面和芯部的硬度一致,都非常高,帶來錐孔的加工難度非常大,錐孔的輪廓度保證很差,加工成本很高,同時由于錐孔和關(guān)節(jié)軸承是分開加工,錐結(jié)構(gòu)在配合過程中,實際有效接合面不是很高;同時在使用一段時間后,錐孔和錐銷的磨損,更加降低了接合面,會帶來錐結(jié)構(gòu)的連接松動,由于錐孔和錐銷都是剛性體,容易形成沖擊載荷,沖擊載荷會造成系統(tǒng)異響,影響行車過程中的舒適性,同時沖擊載荷如果過大就會損壞錐銷結(jié)構(gòu),造成錐銷斷裂,使抗側(cè)滾扭桿系統(tǒng)失效,并可能引發(fā)列車側(cè)翻、脫軌等一些列嚴重的安全事故。
近幾年來,隨著軌道交通運行速度和舒適性的要求越來越高,對軌道交通運行性能和行車安全至關(guān)重要的轉(zhuǎn)向架的運行穩(wěn)定性、輕量化、低噪聲、高可靠性、易維護等要求也越來越高?,F(xiàn)有技術(shù)中,彎扭桿軸錐孔加工難度大,加工成本高,錐孔和錐銷配合使用一端時間后磨損松動,形成沖擊異響和沖擊載荷,影響整個抗側(cè)滾扭桿組成系統(tǒng)的功能發(fā)揮。因此,設(shè)計出一種既安全可靠,又不影響乘坐舒適性的抗側(cè)滾扭桿系統(tǒng)就顯得尤為重要,尤其是既能夠提高抗側(cè)滾扭桿組成使用可靠性,又解決了目前整體式抗側(cè)滾扭桿系統(tǒng)存在的加工難、配合可靠性不足、使用后磨損導致的異響、沖擊載荷等問題。
現(xiàn)有技術(shù)中,專利號為ZL201320409010.1的中國實用新型公開了一種軌道車輛用抗側(cè)滾扭桿組成,包括扭桿組件和連桿,所述扭桿組件包括扭桿軸和左右兩個扭轉(zhuǎn)臂,所述扭桿軸為彎扭桿軸,其兩端折彎,每端折彎部分的長度為扭桿軸全長的十分之一;所述扭轉(zhuǎn)臂為叉式或銷套式扭轉(zhuǎn)臂,所述扭轉(zhuǎn)臂采用鍛造成型;所述扭桿軸的末端與扭轉(zhuǎn)臂的聯(lián)接方式是過盈聯(lián)接、螺紋聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、焊接或銷軸聯(lián)接。所述扭桿軸為U型扭桿軸,由直扭桿軸折彎為U型而成。該實用新型主要是解決抗側(cè)滾扭桿組成安裝空間受限的問題,但并沒有提出既能夠提高抗側(cè)滾扭桿組成使用可靠性,又能解決了目前整體式抗側(cè)滾扭桿系統(tǒng)存在的加工難、配合可靠性不足、使用后磨損導致的異響、沖擊載荷等問題的技術(shù)方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型提供了一種整體式軌道車輛抗側(cè)滾扭桿組成,其既能夠提高抗側(cè)滾扭桿組成使用可靠性,又解決了目前整體式抗側(cè)滾扭桿系統(tǒng)存在的加工難、配合可靠性不足、用后磨損導致的異響沖擊載荷問題。
本實用新型的技術(shù)方案是:一種整體式軌道車輛抗側(cè)滾扭桿組成,包括彎扭桿軸、安裝座、垂向連桿、橡膠球鉸和連桿連接座;所述彎扭桿軸和垂向連桿通過連桿連接座相連接;連桿連接座內(nèi)設(shè)有減震橡膠,連桿連接座通過減震橡膠套裝在彎扭桿軸端部,垂向連桿的一端連接連桿連接座、另一端連接橡膠球鉸。
所述彎扭桿軸兩端部分均為彎曲結(jié)構(gòu),彎扭桿軸包括長橫桿段、一端垂直連接在長桿段端部的直桿段、一端垂直連接直桿段另一端的短橫桿段,所述長橫桿段、直桿段、短橫桿段一體成型,短橫桿段的另一端設(shè)有直徑大于短橫桿段直徑的臺階。
所述連桿連接座的寬度等于臺階與直桿段之間的短橫桿段的長度。
所述臺階為沿彎扭桿軸徑向伸出的環(huán)繞在彎扭桿軸外圓周表面上的圓柱形凸起,彎扭桿軸的兩端均設(shè)有臺階。
所述連桿連接座上設(shè)有螺桿一,垂向連桿兩端均設(shè)有內(nèi)螺紋,垂向連桿的一端通過螺紋連接方式連接螺桿一。
所述連桿連接座包括連桿連接座上座和連桿連接座下座,連桿連接座上座和連桿連接座下座通過螺栓固定連接在一起,彎扭桿軸位于連桿連接座上座和連桿連接座下座之間;所述螺桿一設(shè)在連桿連接座上座頂部,減震橡膠位于彎扭桿軸和連桿連接座之間。
所述橡膠球鉸上設(shè)有螺桿二,垂向連桿的另一端與橡膠球鉸上的螺桿二連接。
與現(xiàn)有技術(shù)方案相比,現(xiàn)有的技術(shù)方案中彎扭桿軸錐孔加工難度大,加工成本高,錐孔和錐銷配合使用一段時間后磨損松動,形成沖擊異響和沖擊載荷,影響整個抗側(cè)滾扭桿組成系統(tǒng)的功能發(fā)揮。本實用新型技術(shù)方案打破了現(xiàn)有軌道車輛抗側(cè)滾扭桿組成的結(jié)構(gòu)方案類型,既能夠提高抗側(cè)滾扭桿組成使用可靠性,又解決了目前整體式抗側(cè)滾扭桿系統(tǒng)存在的加工難、配合可靠性不足、用后磨損導致的異響、沖擊載荷等問題,同時降低了零件加工成本,提高了車輛運行過程的安全性和舒適性。
本實用新型有以下優(yōu)點:
1、彎扭桿軸在端部設(shè)計成彎曲結(jié)構(gòu)用于安裝連桿連接座;
2、彎扭桿軸在端部設(shè)計一個直徑稍大于彎扭桿軸直徑的臺階,用于防止連桿連接座橫向竄動并起到定位作用;
3、連桿連接座通過減震橡膠直接安裝在彎扭桿軸上,連桿連接座內(nèi)部的橡膠減震部件(減震橡膠)可以提供徑向、橫向等多方向的剛度與減震,同時在車體做浮沉、點頭等動作時,連桿連接座可以繞彎扭桿旋轉(zhuǎn),不影響抗側(cè)滾系統(tǒng)的功能發(fā)揮。
4、彎扭桿軸端部的加工工藝為常見的車削、折彎等工藝,加工成本低,質(zhì)量保證能力更強;
5、由于連桿連接座和彎扭桿軸通過橡膠部件(減震橡膠)連接,因此在列車運行的過程中,橡膠部件可以起到減震的作用,不會產(chǎn)生沖擊載荷到彎扭桿軸上,能夠提高彎扭桿軸的壽命,不會產(chǎn)生異響等影響列車運行舒適性的問題。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中車輛轉(zhuǎn)向架均為兩級懸掛結(jié)構(gòu)及振動示意圖;
圖2是本實用新型整體式軌道車輛抗側(cè)滾扭桿組成的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實用新型中的彎扭桿軸示意圖;
圖4是本實用新型中的連桿連接座剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1、彎扭桿軸,2、安裝座,3、連桿連接座,4、垂向連桿,5、橡膠球鉸;6、臺階,7、長橫桿段,8、直桿段,9、短橫桿段,10、連桿連接座上座,11、連桿連接座下座,12、減震橡膠,13、螺桿一。
具體實施方式
請參考圖2至圖4,一種整體式軌道車輛抗側(cè)滾扭桿組成,主要由彎扭桿軸1、安裝座2(支撐座)、連桿連接座3、垂向連桿4、橡膠球鉸組件(包括橡膠球鉸5和其他組成部分)組成。彎扭桿軸和垂向連桿通過連桿連接座相連接;連桿連接座內(nèi)設(shè)有減震橡膠12,連桿連接座通過減震橡膠套裝在彎扭桿軸端部,連桿連接座上設(shè)有螺桿一13,垂向連桿兩端均設(shè)有內(nèi)螺紋,垂向連桿的一端通過螺紋連接方式連接螺桿一、另一端通過螺紋連接方式連接橡膠球鉸。彎扭桿軸端部設(shè)計成彎曲結(jié)構(gòu),并在端部設(shè)有一個直徑稍大于彎扭桿軸直徑的臺階6,彎扭桿軸兩端部分均為彎曲結(jié)構(gòu),彎扭桿軸包括長橫桿段7、一端垂直連接在長桿段端部的直桿段8、一端垂直連接直桿段另一端的短橫桿段9,長橫桿段的兩端均連接有直桿段和短橫桿段,所述長橫桿段、二根直桿段、二根短橫桿段一體成型,可由一根長桿彎曲后制作而成,長橫桿段、直桿段、短橫桿段的連接處均為圓滑過渡,短橫桿段的另一端(即彎扭桿軸端部)設(shè)有直徑稍大于短橫桿段直徑的臺階6。臺階為沿彎扭桿軸徑向伸出的環(huán)繞在彎扭桿軸外圓周表面上的圓柱形凸起。連桿連接座的最大寬度等于臺階與直桿段之間的短橫桿段的長度。
連桿連接座(包括連桿連接座上座10、連桿連接座下座11)通過減震橡膠套在彎扭桿軸端部,連桿連接座上座和連桿連接座下座之間使用螺栓固定,彎扭桿軸端部臺階可以防止連桿連接座橫向竄動并起到定位作用。垂向連桿兩端均設(shè)有內(nèi)螺紋(兩端部分均為管狀結(jié)構(gòu)),垂向連桿的一端的內(nèi)螺紋與連桿連接座上的螺桿一的外螺紋相匹配,垂向連桿的一端與連桿連接座上的螺桿一連接;垂向連桿的另一端的內(nèi)螺紋與橡膠球鉸組件上的螺桿二的外螺紋相匹配,垂向連桿的另一端與橡膠球鉸組件上的螺桿二連接,橡膠球鉸通過螺栓與車體連接。螺桿一與連桿連接座上座的其他部分一體成型。安裝座位于長橫桿段上靠近長橫桿段的兩端位置。
與現(xiàn)有典型整體式抗側(cè)滾扭桿組成類型相比,本實用新型的主要特點在于:
1、彎扭桿軸在端部設(shè)計成彎曲結(jié)構(gòu)用于安裝連桿連接座;
2、彎扭桿軸在端部設(shè)計一個直徑稍大于彎扭桿軸直徑的臺階,用于防止連桿連接座橫向竄動并起到定位作用;
3、連桿連接座上座頂部設(shè)計為螺桿結(jié)構(gòu),垂向連桿一端的內(nèi)螺紋與連桿連接座上座頂部的螺桿一外螺紋相配合,垂向連桿的一端和連桿連接座上座的螺桿二連接,連接可靠;
4、連桿連接座通過減震橡膠直接安裝在彎扭桿軸上,連桿連接座內(nèi)部的橡膠減震部件(減震橡膠)可以提供徑向、橫向等多方向的剛度與減震,同時在車體做浮沉、點頭等動作時,連桿連接座可以繞彎扭桿軸旋轉(zhuǎn),不影響抗側(cè)滾系統(tǒng)的功能發(fā)揮。
5、彎扭桿軸端部的加工工藝為常見的車削、折彎等工藝,加工成本低,質(zhì)量保證能力更強;
6、由于連桿連接座和彎扭桿軸通過橡膠部件(減震橡膠)連接,因此在列車運行的過程中,橡膠部件可以起到減震的作用,不會產(chǎn)生沖擊載荷到彎扭桿軸上,能夠提高扭桿軸的壽命,不會產(chǎn)生異響等影響列車運行舒適性的問題。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例,并不用于限制本實用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。