CN105905126B - 一种构架及其转向架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种构架,包括横梁和侧梁,侧梁为片状结构，且在纵向方向上中部拱起；横梁连接于侧梁拱起的顶部，并与侧梁可拆卸连接。同时还提供一种转向架，包括上述构架，横梁横向两端上表面分别安装有集成安装座，该集成安装座包括基座、在基座一侧沿同一直线背靠背设置的一对制动器安装座、在基座另一侧边的一端设置的垂向减振器座以及另一端设置的抗侧滚装置安装座；侧梁、横梁以及集成安装座三者之间通过紧固件依次串接。本发明解决了采用碳纤维复合材料制造构架焊接性能差的问题。实现了侧梁与横梁纵向、横向和垂向刚度的解耦。具有简化转向架结构及装配工艺，减轻构架载荷负担的优点。

Description

一种构架及其转向架
技术领域
本发明属于轨道交通领域，具体涉及一种构架及其转向架。
背景技术
一般的构架为整体焊接或铸造结构，横梁为钢管结构或箱型梁结构，侧梁为鱼腹型的箱型梁结构，侧梁中间下凹，侧梁与横梁一体成型。
现有的转向架结构，主要存在如下缺陷：
1.构架采用一体结构，侧梁与横梁之间存在刚度耦合。
2.构架本身就要承受较大的力，而现有结构的制动装置在刹车过程中通过制动器安装座传递给了构架，给构架带来更大的载荷负担。
随着列车速度的提高,对机车车辆的轻量化和关键零部件性能提出了一些特殊的要求。因此，具有各种不同性能的复合材料迅速被用于制造高速列车的车体、转向架和制动***等一些关键零部件。
众所周知，转向架属于列车运行过程中经受静载荷、循环动载荷和冲击载荷作用的结构件。要采用复合材料减重,必须保证足够的力学性能。
传统的零部件，如制动器安装座、垂向减振器座等，均是独立焊接到构架上的。若采用复合材料制造构架，其焊接性能差，各种零部件该如何制造和装配才能满足要求，是一大难题。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种受力结构好、结构及装配工艺简化的构架及其转向架。
本发明解决问题的技术方案是：一种构架,包括横梁和侧梁,所述侧梁为片状结构，且在纵向方向上中部拱起；所述横梁连接于侧梁拱起的顶部，并与侧梁可拆卸连接。
上述方案中，横梁和侧梁采用分体式结构，实现了侧梁与横梁纵向、横向和垂向刚度的解耦，侧梁主要承担车辆的垂向载荷，横梁主要承担车辆的横向和部分纵向载荷。
进一步的，所述横梁和侧梁均采用碳纤维复合材料制成。采用碳纤维复合材料制造，结构简单，成型工艺简单。而且强度高、韧性好，所以将横梁和侧梁分开制造然后组装能够满足强度要求。
同时，本发明还提供一种转向架，包括上述方案中所述的构架，所述横梁横向两端上表面分别安装有集成安装座，该集成安装座上设有制动器安装座、垂向减振器座、抗侧滚装置安装座；
侧梁、横梁以及集成安装座三者之间通过紧固件依次串接。
传统的结构中，制动器安装座、垂向减振器座以及抗侧滚装置安装座都是独立部件，分别焊接到构架上的。在刹车过程中，轮对对制动器的反作用力会通过制动器安装座传递到构架上，给构架带来极大负担。上述方案中，集成安装座作为一个单独的承力部件，刹车时，背靠背的制动器安装座所受的纵向力相互抵消，制动反作用力就不会传递到构架上，减轻了构架的载荷负担。
同时，集成安装座的另一个好处就是，解决了碳纤维复合材料焊接工艺性差的问题。采用碳纤维复合材料制造构架后，制动器安装座、垂向减振器座以及抗侧滚装置安装座很难焊接到构架上，将三者集成到一起，简化结构的同时，装配也更简单。
具体的,所述集成安装座包括基座,在基座一侧沿同一直线背靠背设置一对制动器安装座,在基座另一侧边的一端设置垂向减振器座以及另一端设置抗侧滚装置安装座。
基座上表面安装有空气弹簧，集成安装座与空气弹簧之间安装有垂向减振器，制动器安装座上安装有踏面制动的基础制动装置；
每个集成安装座上的抗侧滚装置安装座各自连接抗侧滚装置的一端。
具体的，所述每根侧梁的两端均设有卷耳，卷耳通过销轴连接有轴箱；
所述轴箱为分体式轴箱，包括上箱体和下箱体，上、下箱体合箱后形成的轴承安装孔内设有橡胶弹簧，橡胶弹簧套接在轴承外表面，轴承套装在车轴上。
上述方案中，橡胶弹簧配合碳纤维复合材料制成的高强度、高韧性侧梁，具有减振、阻尼功能，不必再设置一系弹簧。
进一步的，所述横梁为H形结构，其四角上设有第一拉杆座；轴箱靠近横梁的一端设有第二拉杆座；
第一拉杆座和第二拉杆座之间设有拉杆。
本发明的显著效果是：
1. 集成安装座制成金属零部件,采用紧固件与构建连接,解决了采用碳纤维复合材料制造构架焊接性能差的问题。
2. 横梁和侧梁采用分体式结构，实现了侧梁与横梁纵向、横向和垂向刚度的解耦。
3. 侧梁和橡胶弹簧配合替代了一系弹簧，减少了较为复杂的一系弹簧结构，简化了转向架结构及装配工艺。
4. 集成安装座的设计，使得制动器安装座所受的纵向力相互抵消，制动反作用力就不会传递到构架上，减轻了构架的载荷负担。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明构架结构图。
图2为本发明转向架结构图。
图3为本发明集成安装座结构图。
图4为本发明轴箱结构图。
图中：1-基础制动装置，2-牵引座，3-牵引座止挡，4-抗侧滚装置，5-空气弹簧，6-集成安装座，7-垂向减振器，8-侧梁，9-拉杆，10-轴箱，11-轮对，12-横梁，13-销轴，60-基座，61-制动器安装座，62-垂向减振器座，63-抗侧滚装置安装座，81-卷耳，101-上箱体，102-下箱体，103-橡胶弹簧，104-第二拉杆座，105-销孔，121-第一拉杆座，122-矩形通孔。
具体实施方式
如图1所示，一种构架,包括均采用碳纤维复合材料制成的横梁12和侧梁8。所述侧梁8为片状结构，且在纵向方向上中部拱起。横梁12连接于侧梁8拱起的顶部，并与侧梁8可拆卸连接。
如图2～4所示，一种转向架，包括上述方案所述的构架。所述横梁12横向两端上表面分别安装有集成安装座6，该集成安装座6包括基座60、在基座60一侧沿同一直线背靠背设置的一对制动器安装座61、在基座60另一侧边的一端设置的垂向减振器座62以及另一端设置的抗侧滚装置安装座63。横梁12中间设有用于安装牵引座2和牵引座止挡3的矩形通孔122.
侧梁8、横梁12以及集成安装座6三者之间通过紧固件依次串接。
基座60上表面安装有空气弹簧5，集成安装座6与空气弹簧5之间安装有垂向减振器7，制动器安装座61上安装有踏面制动的基础制动装置1。每个集成安装座6上的抗侧滚装置安装座63各自连接抗侧滚装置4的一端。
所述每根侧梁8的两端均设有卷耳81，卷耳81通过销轴13连接有轴箱10。
所述轴箱10为分体式轴箱，包括上箱体101和下箱体102。上、下箱体合箱后形成的轴承安装孔内设有橡胶弹簧103，橡胶弹簧103套接在轴承外表面，轴承套装在轮对11的车轴上。轴箱10靠近横梁12的一端设有第二拉杆座104。下箱体102下端设有用于与卷耳81连接的销孔105。
所述横梁12为H形结构，其四角上设有第一拉杆座121。第一拉杆座121和第二拉杆座104之间设有拉杆9。

Claims (5)

1.一种转向架，其特征在于：包括构架，所述构架包括横梁（12）和侧梁（8），所述侧梁（8）为片状结构，且在纵向方向上中部拱起；所述横梁（12）连接于侧梁（8）拱起的顶部，并与侧梁（8）可拆卸连接；
所述横梁（12）横向两端上表面分别安装有集成安装座（6），该集成安装座(6)上设有制动器安装座（61）、垂向减振器座（62）、抗侧滚装置安装座（63）；
侧梁（8）、横梁（12）以及集成安装座（6）三者之间通过紧固件依次串接；
所述集成安装座（6）包括基座（60），在基座（60）一侧沿同一直线背靠背设置一对制动器安装座（61），在基座（60）另一侧边的一端设置垂向减振器座（62）以及另一端设置抗侧滚装置安装座（63）。
2.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于：基座（60）上表面安装有空气弹簧（5），集成安装座（6）与空气弹簧（5）之间安装有垂向减振器（7），制动器安装座（61）上安装有踏面制动的基础制动装置（1）；
每个集成安装座（6）上的抗侧滚装置安装座（63）各自连接抗侧滚装置（4）的一端。
3.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于：每根侧梁（8）的两端均设有卷耳（81），卷耳（81）通过销轴（13）连接有轴箱（10）；
所述轴箱（10）为分体式轴箱，包括上箱体（101）和下箱体（102），上、下箱体合箱后形成的轴承安装孔内设有橡胶弹簧（103），橡胶弹簧（103）套接在轴承外表面，轴承套装在车轴上。
4.根据权利要求3所述的转向架，其特征在于：所述横梁（12）为H形结构，其四角上设有第一拉杆座（121）；轴箱（10）靠近横梁（12）的一端设有第二拉杆座（104）；
第一拉杆座（121）和第二拉杆座（104）之间设有拉杆（9）。
5.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于：所述横梁（12）和侧梁（8）均采用碳纤维复合材料制成。
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