專(zhuān)利名稱(chēng)：鐵路貨車(chē)枕梁上心盤(pán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鐵路貨車(chē)枕梁心盤(pán)結(jié)構(gòu)部件，主要用作車(chē)體底架與轉(zhuǎn)向架連接及承載部件。
目前，我國(guó)鐵路貨車(chē)上通用的上心盤(pán)均采用承載直徑為300mm的平面結(jié)構(gòu)，并在心盤(pán)底板背部設(shè)置了六條加強(qiáng)筋，在現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，該種結(jié)構(gòu)較常出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象。其主要原因是(1)心盤(pán)尺寸偏小，僅300mm，而中梁通常采用310乙型鋼，故與中梁的內(nèi)檔間距不匹配，造成剛變不等，致使上心盤(pán)座應(yīng)力增大；(2)心盤(pán)承載面為平面，且心盤(pán)直徑小，在車(chē)體作側(cè)滾振動(dòng)時(shí)易產(chǎn)生上下心盤(pán)點(diǎn)接觸現(xiàn)象，從而出現(xiàn)高應(yīng)力集中；(3)上心盤(pán)背面所鑄六條加強(qiáng)筋太密，應(yīng)力集中大，由于上述原因，而致使貨車(chē)第一段修期心盤(pán)裂紋率高達(dá)60％，第二段修期裂紋率高達(dá)80％，嚴(yán)重地威脅了鐵路貨運(yùn)的安全，全國(guó)鐵路每年用于更換上心盤(pán)所耗費(fèi)的資金就高達(dá)數(shù)百萬(wàn)元之多。
本實(shí)用新型的目的是提供一種心盤(pán)直徑與中梁間距相匹配、承載能力高，應(yīng)力集中小，且具有足夠的疲勞強(qiáng)度和耐磨性的鐵路貨車(chē)上心盤(pán)裝置。本實(shí)用新型的特征是采用大直徑上心盤(pán)承載面，使心盤(pán)直徑大于中梁間距，且落座在中梁之上，這樣就改善了心盤(pán)支承問(wèn)題，避免了心盤(pán)圓弧根部應(yīng)力集中而產(chǎn)生的疲勞裂紋。而且在上心盤(pán)承載面，沿中梁中心線(xiàn)方向兩側(cè)各鑄有一小平面缺口，從而降低了車(chē)輛側(cè)滾振動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力集中現(xiàn)象。在上心盤(pán)背面，加強(qiáng)筋改為十字型布置的四條加強(qiáng)筋，減少了鑄造應(yīng)力集中現(xiàn)象，且保護(hù)了心盤(pán)本身的強(qiáng)度。此外該種上心盤(pán)結(jié)構(gòu)與中梁和枕梁下蓋板及心盤(pán)座的連接分焊接和鉚接兩種形式。
以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型裝置的鉚接實(shí)施例主視圖；圖2為本裝置鉚接實(shí)施例仰視圖；圖3為本裝置鉚接實(shí)施例上心盤(pán)主視圖；圖4為本裝置鉚接實(shí)施例上心盤(pán)仰視圖；圖5為本實(shí)用新型裝置焊接實(shí)施例主視圖；圖6為本裝置焊接實(shí)施例仰視圖；圖7為本裝置焊接實(shí)施例上心盤(pán)主視圖；圖8為本裝置焊接實(shí)施例上心盤(pán)俯視圖。
圖1、圖2、圖3、圖4所示的是本實(shí)用新型的鉚接實(shí)施例，其上心盤(pán)(3)的直徑d為360～380mm，一方面可增強(qiáng)心盤(pán)的載荷強(qiáng)度，更重要的是使心盤(pán)(3)的受力落座在中梁(5)之上，可有效解決心盤(pán)座(2)剛度不足的問(wèn)題，并減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。在上心盤(pán)(3)的背部有四條呈十字型布置的加強(qiáng)筋(7)，這樣使得鑄造時(shí)的收縮應(yīng)力分布比較合理，既降低了鑄造應(yīng)力集中現(xiàn)象，又能保持心盤(pán)本身的強(qiáng)度。此外，在上心盤(pán)(3)與車(chē)體中梁(5)中心線(xiàn)兩側(cè)，上心盤(pán)(3)的承載面上各鑄有一深6～7mm，寬30～35mm的平面缺口(12)，從而大大降低了車(chē)輛側(cè)滾振動(dòng)所產(chǎn)生的應(yīng)力集中現(xiàn)象，為了防止磨耗超限及延長(zhǎng)使用壽命，心盤(pán)承載面直徑d的柱面，采用了高頻淬火處理，其硬度值為HRC30～35，而在心盤(pán)承載柱面d的上部有一整體鑄造的正方形法蘭盤(pán)(9)，該法蘭盤(pán)(9)分別與心盤(pán)座(2)、枕梁下蓋板(8)和中梁(5)由鉚釘(6)鉚接在一起。為了加強(qiáng)中梁(5)的強(qiáng)度，在中梁(5)兩側(cè)壁，以心盤(pán)(3)中心為對(duì)稱(chēng)軸，各鉚有一補(bǔ)強(qiáng)板(11)。
圖5、圖6、圖7、圖8為本裝置焊接實(shí)施例，其上心盤(pán)具有和鉚接形式同樣的心盤(pán)直徑d和心盤(pán)平面缺口(12)，以及同樣的心盤(pán)十字加強(qiáng)筋(7)。其進(jìn)一步特征是，焊接形式取消了鉚接上心盤(pán)的法蘭盤(pán)(9)，并取消了心盤(pán)座(2)，而在上心盤(pán)(3)上鑄出四個(gè)凸臺(tái)(13)，該四個(gè)凸臺(tái)(13)構(gòu)成一方形柱體平臺(tái)，并分別與中梁(5)、隔板(14)、燕尾形連板(15)、以及枕梁下蓋板(8)焊接在一起。在上心盤(pán)凸臺(tái)(13)的四個(gè)頂角各開(kāi)有一供與中梁連接施焊用的斜槽(16)。上心盤(pán)(3)的上部(4)為一方形空心斜柱體，斜柱體最寬處尺寸正好與中梁(5)的乙型鋼相配，空心斜柱體(4)內(nèi)腔有4條呈十字布置的加強(qiáng)筋(7)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有承載能力強(qiáng)，耐磨性好、應(yīng)力集中小等優(yōu)點(diǎn)。該種上心盤(pán)新結(jié)構(gòu)通過(guò)加強(qiáng)枕梁剛度，并與重載搖枕轉(zhuǎn)向架新結(jié)構(gòu)配套，可大大提高目前我國(guó)貨車(chē)的承載能力，降低心盤(pán)裂紋率，發(fā)展我國(guó)鐵路重載貨車(chē)、保證貨車(chē)行車(chē)安全，將作出重要貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種鐵路貨車(chē)枕梁上心盤(pán)裝置，包括一個(gè)上心盤(pán)(3)、中梁(5)和枕梁(1)、枕梁底蓋板(8)，其特征在于上心盤(pán)(3)的直徑大于中梁(5)的間距尺寸，直徑d為360～380mm，且上心盤(pán)(3)落座在中梁底邊上，并由鉚接或焊接方式與中梁(5)和枕梁下蓋板(8)相固在一起，而在上心盤(pán)的背部鑄有四條呈十字型布置的加強(qiáng)筋(7)，在上心盤(pán)(3)的承載面上，位于中梁(5)中心線(xiàn)兩側(cè)各鑄有一平面缺口(12)，此外上心盤(pán)承載柱面(d)為經(jīng)熱處理的鑄鋼件。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于上心盤(pán)(3)與中梁(5)和枕梁底蓋板(8)為鉚接結(jié)構(gòu)，在上心盤(pán)(3)承載柱面d上部有一正方形法蘭盤(pán)(9)，該法蘭盤(pán)(9)分別與心盤(pán)座(2)、中梁(5)及枕梁下蓋板(8)鉚接在一起。
3.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于上心盤(pán)(3)與中梁(5)和枕梁底蓋板(8)為焊接結(jié)構(gòu)，在上心盤(pán)(3)上鑄出四個(gè)凸臺(tái)(13)，該四個(gè)凸臺(tái)(13)構(gòu)成一方形柱體平臺(tái)，并分別與中梁(5)、隔板(14)、燕尾形造板(15)，以及枕梁下蓋板(8)焊接在一起，此外在上心盤(pán)凸臺(tái)(13)的四個(gè)頂角各開(kāi)有一供與中梁連接施焊用的斜槽(16)，且上心盤(pán)(3)的上部(4)為一方形空心斜柱體，斜柱體最寬處尺寸正好與中梁(5)的間距相配。
專(zhuān)利摘要一種鐵路貨車(chē)枕梁上心盤(pán)裝置。其上心盤(pán)直徑大于中梁間距，且心盤(pán)落座在中梁之上，并通過(guò)鉚接或焊接形式與中梁以及枕梁下蓋板相連，有效地解決了心盤(pán)圓弧處應(yīng)力集中現(xiàn)象及疲勞裂紋問(wèn)題。而在上心盤(pán)承載面兩側(cè)，沿中梁中心線(xiàn)平行方向，各鑄有一平面缺口，降低了車(chē)輛側(cè)滾振動(dòng)所產(chǎn)生的高應(yīng)力集中現(xiàn)象。本裝置對(duì)于提高貨車(chē)承載能力，降低心盤(pán)裂紋率，保證行車(chē)安全將起著重要作用。特別適用于鐵路重載貨車(chē)使用。
文檔編號(hào)B61F1/00GK2040866SQ8821842
公開(kāi)日1989年7月12日 申請(qǐng)日期1988年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月27日
發(fā)明者潘銘貴, 代龍, 顧華儀, 周煥, 丁勇, 楊序衡, 陳興華, 趙忠平, 張水興, 單明 申請(qǐng)人:鐵道部株洲車(chē)輛工廠(chǎng)工會(huì)職工技協(xié), 鐵道部科學(xué)研究院機(jī)車(chē)車(chē)輛研究所