專利名稱：穩(wěn)定的滾柱軸承適配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，更具體地涉及轉(zhuǎn)向架的滾柱軸承適配器。
近幾年中，普通鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)的試驗(yàn)中表明控制轉(zhuǎn)向架性能的軸間剛性依賴于側(cè)框架托架和滾柱軸承適配器的連接。但是，這種連接有固有的問題，就是它只提供在所施加的力引起脫離靜摩擦到動(dòng)摩擦前抵抗側(cè)框架和輪組之間成非直角形運(yùn)動(dòng)的剛性。消除在貨車轉(zhuǎn)向架的支承點(diǎn)的動(dòng)態(tài)摩擦將增加其翹曲剛性或所述的側(cè)框架和輪組之間的成非直角形運(yùn)動(dòng)的抗力。
雖然增加翹曲剛性是重要的，但是這要以保證輪組的滾柱軸承的最大壽命的方式來達(dá)到。引起滾柱軸承失效的一種潛在的原因是由于側(cè)框架和滾柱軸承適配器之間的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的偏負(fù)荷。
本發(fā)明增加轉(zhuǎn)向架的翹曲剛性或?qū)嚰芊侵苯切芜\(yùn)動(dòng)的制約和由于只允許滾柱軸承適配器及側(cè)框架之間有限程度的轉(zhuǎn)動(dòng)而保護(hù)滾柱軸承。
本發(fā)明的目的是提供一種貨車轉(zhuǎn)向架，更具體是提高翹曲剛性而只允許側(cè)框架和輪組之間有限程度轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向架，它能防止偏心載荷施加到滾柱軸承上。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供貨車轉(zhuǎn)向架的側(cè)框架/輪組的支承系統(tǒng)，它能制約輪組和側(cè)框架之間成非直角形的運(yùn)動(dòng)，而允許在與輪組橫交的軸上側(cè)框架相對(duì)輪組的滾動(dòng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的提供一種滾柱軸承適配器和用來把側(cè)框架裝到輪組的裝柱軸承上的中間板的組合件，它允許側(cè)框架和輪組滾動(dòng)軸承件有一定程度的轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種如上所述的側(cè)框架/輪組支承系統(tǒng)，它能適合對(duì)現(xiàn)有鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的改型及制造新的轉(zhuǎn)向架。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的，本發(fā)明提供了一種貨車轉(zhuǎn)向架，或者滾柱軸承適配器和中間板的組合件，在所述的滾柱軸承適配器上沒有面向上的凸塊，在側(cè)框架的托架上有向下的凹部，凹部可設(shè)在側(cè)框架托架上，或設(shè)在滾柱軸承適配器和側(cè)框架托架之間的中間板上。凸塊與相配的凹部對(duì)側(cè)框架和滾柱軸承適配器之間的橫向運(yùn)動(dòng)和偏動(dòng)的制約。
通過下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)說明，可對(duì)本發(fā)明其它目的，特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)更加清楚，附圖中

圖1是上述類型的貨車轉(zhuǎn)向架的頂視圖；圖2是側(cè)框架，側(cè)框架托架，滾動(dòng)軸承適配器和中間板的放大的側(cè)視圖；圖3是沿圖2中3-3面的剖面圖；圖4是示出滾柱軸承適配器、中間板和側(cè)框架托架之間關(guān)系的放大的剖面圖；圖5是類似圖3的剖面圖，示出相對(duì)于滾動(dòng)軸承適配器以垂直位置稍微轉(zhuǎn)動(dòng)的側(cè)框架和中間板；圖6是中間板的頂視透視圖；圖7是滾柱軸承適配器的頂視透視圖8是滾柱軸承適配器的側(cè)視圖；圖9是滾柱軸承適配器的前視圖；圖10是滾柱軸承適配器的頂視圖；圖11是本發(fā)明第二實(shí)施例的側(cè)框架、側(cè)框架托架和滾柱軸承適配器的放大的側(cè)視圖；圖12是沿圖11中12-12面剖切剖面圖；圖13是示出圖11實(shí)施例中滾柱軸承適配器和側(cè)框架托架之間的關(guān)系的放大的剖面圖。
本發(fā)明涉及貨車轉(zhuǎn)向架，更具體地涉及有改進(jìn)的穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)彎性能的側(cè)框架的安裝。本發(fā)明公開的轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)將增加翹曲剛性中軸間的剪切剛性或增加對(duì)在高速工作或轉(zhuǎn)彎時(shí)施加到轉(zhuǎn)向架上的非直角形的力的抗力。側(cè)框架托架裝在滾柱軸承上的方式減少了這些元件間縱向、側(cè)向運(yùn)動(dòng)和偏動(dòng)的可能。它也允許在滾柱軸承適配器和側(cè)框架之間，在與輪組垂直的軸上有局限的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)量，側(cè)框架是保護(hù)滾柱軸承使其不致于受恒定的偏心負(fù)荷而過早地失效。
在普通的三塊式貨車轉(zhuǎn)向架中，控制穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)彎性能的軸間剛性大部分由側(cè)框架托架與滾柱軸承適配器的連接提供。這種連接的問題它只提供直到力引起它脫離靜摩擦到動(dòng)摩擦前的剛性。通過消除連接特性的動(dòng)態(tài)摩擦部分，普通貨車轉(zhuǎn)向架在穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)彎性能方面可接近徑向轉(zhuǎn)向架。本發(fā)明提供了側(cè)框架托架與滾柱軸承適配器的連接，它增加了翹曲剛性而允許側(cè)框架和滾柱軸承適配器之間有要求程度的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
如圖所示，一個(gè)典型的貨車轉(zhuǎn)向架包括一對(duì)側(cè)框架10，12，各裝有輪組14，16。各輪組有滾柱軸承18，而側(cè)框架以下面要說明的方式座放在滾柱軸承上。普通的轉(zhuǎn)向架還包括承梁20，它通常用彈簧支承在側(cè)框架10，12的窗口中。本發(fā)明將說明用作改型(圖2-6)及用作新型轉(zhuǎn)向架的制造(圖11-13)。
參看圖2，3，它們示出了側(cè)框架與輪組的相互連接，側(cè)框架有托架22，它座放在中間板26的凹槽24中。如圖3所示，凹槽24的寬度近似于托架22的寬度防止它們之間的橫向運(yùn)動(dòng)及偏動(dòng)。很重要的是該連接應(yīng)是剛性的，有時(shí)需要焊接。通過上述的連接，側(cè)框架被固定住，沒有相對(duì)中間板、滾柱軸承和輪組的橫向運(yùn)動(dòng)及偏動(dòng)。
滾柱軸承適配器28的下表面的形狀可以與滾柱軸承18(圖1)緊密地配合。這是一個(gè)普通的結(jié)構(gòu)。該柱軸承適配器28有上表面30，其中部的高出區(qū)32構(gòu)成基本平的面，在該面的中部有突起的弧形凹?jí)K34。弧形凸塊34橫向基本延伸經(jīng)過滾柱軸承適配器28的整個(gè)上表面32，除3中部位置的凹槽36，該槽是A.A.R對(duì)滾柱軸承適配器規(guī)定用來減少滾柱軸承中部的負(fù)荷集中。
中間板26有平的底面38，其上有穿過該底面38整個(gè)寬度的橫的凹槽40。就限制偏動(dòng)而言，凹槽40和凸塊34之間的關(guān)系是重要的。如果這些元件太小，就沒有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度來對(duì)抗相當(dāng)大的潛在的偏動(dòng)力。如果這些元件太大，它們?nèi)l(fā)生側(cè)滑，而達(dá)不到目的。作為一個(gè)實(shí)例(但不是限制)，凸塊34的半徑為2″，而凹槽40的半徑為2.25″。該兩元件的半徑可與上述例子不同，重要的是兩半徑間的關(guān)系。凹槽40的半徑必須大于凸塊34的半徑。但是，如果凹槽40的半徑過度地大于凸塊34的半徑，在凸塊頂部將有不可接受的應(yīng)力集中的量，將顯著地影響滾柱軸承適配器和/或中間板的壽命。另一方面，如果在這兩個(gè)連鎖的元件的半徑之間沒有足夠的差，就有過分的摩擦，阻礙側(cè)框架和滾柱軸承間要求的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。上述的半徑的比例關(guān)系近似于1到1.125是合適的，但是本發(fā)明也不限于此。
如圖3，5所示，在平面32，38之間的空間使得可允許轉(zhuǎn)動(dòng)角為至少3.5°。在側(cè)框架和輪組之間滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，上述的兩面32，38通常不會(huì)接觸，而轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)的其它元件在這兩個(gè)表面接觸前將限制這種轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。注意在這種轉(zhuǎn)動(dòng)角度下，滾柱軸承適配器保持其實(shí)質(zhì)上的垂直方向，因此不對(duì)滾珠軸承施加離心負(fù)荷。
如上所述，側(cè)框架托架和中間板之間相對(duì)的橫向運(yùn)動(dòng)被放托架的槽24限制。如具體示于圖2，側(cè)框架托架在其與滾柱軸承適配器相對(duì)端緊密相鄰接的相對(duì)端上具有向內(nèi)的側(cè)面部分42，44。該關(guān)系是普通的，限制了滾柱軸承適配器側(cè)向運(yùn)動(dòng)并對(duì)側(cè)框架的側(cè)量與選配提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
圖11-13示出了新型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)。滾柱軸承適配器50座放在滾柱軸承52上，具有圖7-10中的同樣結(jié)構(gòu)。側(cè)框架托架54有凹槽56，它與滾柱軸承適配器凸塊58的尺寸關(guān)系如上面實(shí)施例那樣。為保護(hù)側(cè)框架托架免受磨損，可在上面焊上一耐磨板的，耐磨板的形狀的滾珠軸承適配器相對(duì)的托架的表面相一致。
兩實(shí)施例功能是一致的。滾柱軸承適配器凸塊與在側(cè)框架托架或中間板上的相應(yīng)的凹槽將防止這些元件間的橫向運(yùn)動(dòng)及偏動(dòng)，因而抵抗在高速工作及轉(zhuǎn)彎時(shí)施加到轉(zhuǎn)向架上的成非直角形的力。
雖然上面示出了及說明了本發(fā)明的最佳形式，但是應(yīng)當(dāng)明白在本發(fā)明精神范圍內(nèi)可作出許多改型、替換及變動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種滾珠軸承適配器和中間板的組合件，用來把鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的側(cè)框架裝在一輪組的滾柱軸承上，所述的適配器制成可座放在所述的滾柱軸承上，并且其上表面有一平的部分及由其向上延伸出的弧形凸塊，所述的弧形凸塊與所述的滾柱軸承的軸線橫交延伸，所述的中間板有底面對(duì)著所述的滾柱軸承適配器的上表面，及有一上表面制成可座放所述的框架的托架，所述的中間板的底面有一凹部與滾珠軸承的軸線橫交延伸，所述的滾珠軸承適配器的弧形凸塊突進(jìn)所述的中間板的凹部，所述的凹部的半徑比所述的滾柱軸承適配器的弧形凸塊的半徑大，所述的凸塊和凹部給貨車工作時(shí)在支承側(cè)框架托架的中間板和座放在輪組的滾柱軸承上的滾珠軸承適配器提供偏動(dòng)制約。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合件，其特征在于所述的中間板的凹部的半徑比所述的滾珠軸珠適配器的弧形凸塊的半徑大約12.5％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的組合件，其特征在于側(cè)框架托架也作為所述的組合件的一個(gè)元件，所述的中間板的上表面設(shè)有凹槽，所述的側(cè)框架托架延伸入所述的凹槽中，所述的凹槽與放在其中的所述的托架的尺寸和形狀制成能阻礙所述的側(cè)框架和輪組之間的橫向運(yùn)動(dòng)和偏動(dòng)。
4.一種鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，包括一對(duì)側(cè)框架、一對(duì)輪組、座放在所述的輪組各端上的滾柱軸承適配器，各側(cè)框架具有一托架，制成可座放在各滾柱軸承適配器上，其特征在于在各所述的滾柱軸承適配器上有向上突起的凸塊，與所述的軸承適配器的軸線橫交延伸，在相配的所述的側(cè)框架托架上有凹部，所述的凸塊的凹部對(duì)輪組和側(cè)框架之間的成非直角形的相對(duì)運(yùn)動(dòng)提供制約。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述的凹部的半徑比所述的滾柱軸承適配器凸塊的半徑稍大。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述的凹部的半徑比所述的滾柱軸承適配器凸塊的半徑約大12.5％。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述的凹部裝置是設(shè)在所述的側(cè)框架托架上的凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，其特征在于還包括一對(duì)耐磨板，設(shè)在所述的滾柱軸承適配器和所述的側(cè)框架托架之間，所述的耐磨板的上表面具有與所述的側(cè)框架托架的凹槽配合的形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，所述的凹部裝置包括一個(gè)中間板，帶有面向所述的滾柱軸承適配器的的凹槽，及支承所述的側(cè)框架托架的上表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，其特征在于各中間板的上表面設(shè)有凹槽，所述的側(cè)框架托架延伸入所述的凹槽中，各凹槽的尺寸及形狀制成可制約側(cè)框架/輪組之間的橫向運(yùn)動(dòng)及偏動(dòng)。
全文摘要
一種鐵路貨車轉(zhuǎn)向架，包括一對(duì)側(cè)框架、一對(duì)輪組和座放在各輪組的各端上支承側(cè)框架的托架的滾柱軸承適配器。各滾柱軸承適配器有向上的橫向凸塊而各側(cè)框架托架有向下的凹部，凸塊及凹部配合提供對(duì)輪組/側(cè)框架間弄成非角形的相對(duì)運(yùn)動(dòng)提供制約。
文檔編號(hào)B61F5/00GK1132158SQ9511736
公開日1996年10月2日 申請日期1995年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月24日
發(fā)明者阿曼德·P·泰龍 申請人:標(biāo)準(zhǔn)汽車公司