CN111055869A - 一种轻量化轴箱内置式一系悬挂装置及轻量化方法 - Google Patents
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Abstract
一种轻量化轴箱内置式一系悬挂装置及轻量化方法，车辆的轴箱上设有轴箱座，转向架下端开有止挡孔，一系悬挂装置的下端安装在轴箱座中，一系悬挂装置的上端安装在转向架的止挡孔中。本发明能显著提高车辆通过小曲率半径弯道的能力，且极大节省了一系悬挂空间，降低了转向架的重量。该类型车辆的转向架的最小曲线通过半径较普通转向架显著缩小，进而大幅提高该型转向架的转弯机动性和灵活性，有利于提高整车车辆载重能力和动力学性能及临界速度。
Description
技术领域
本发明涉及轨道车辆领域，具体涉及一种一系悬挂装置的轻量化方法及结构。
背景技术
现有的一系悬挂装置是设置在轴箱的两侧，这种结构在车辆进行小曲率转弯时转向架的转动角度会受到轴箱两侧的一系悬挂装置制约，而且现有的一系悬挂装置体积和质量都较大。因此，现有的一系悬挂装置在通过小曲率半径转弯的能力和轻量化方面都还有不足之处，难以适应多山、多弯道的一些欧洲国家的地理环境，在我国与欧洲列国在轨道车辆合作方面，这也是诸多需要的技术问题中的两个。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何让车辆改善通过小曲率半径的转弯性能的同时，还能减轻一系悬挂装置的重量，以满足现代轨道车辆轻量化，减排的需求。
针以上述问题，本发明提出的技术方案是：一种轻量化轴箱内置式一系悬挂装置，车辆的轴箱上设有轴箱座，转向架下端开有止挡孔，一系悬挂装置的下端安装在轴箱座中，一系悬挂装置的上端安装在转向架的止挡孔中。
优选的，一系悬挂装置包括底座、顶板、锥形弹簧和限位止挡，锥形弹簧内开有空腔，底座和顶板之间沿纵向方向并排设置有两个锥形弹簧，每个锥形弹簧的空腔中都设置有限位止挡，且限位止挡的下端与底座连接。
优选的，底座包括底板、外壳和桥接部，外壳和桥接部一体成型在底板上，且外壳和桥接中间都进行了挖空，桥接部沿纵向方向的两侧各设置有一个外壳，桥接部还在横向方向上向内凹陷，使得外壳和桥接部无缝连接在一起形成的横截面为8字形。
优选的，底板的两侧上还各开有一个底安装孔，底安装孔的垂向截面为“凸”字形截面，限位止挡的下端卡合在底板的底安装孔中。
优选的，在底板上还开有贯穿底板的减重孔，减重孔包括侧减重孔和中减重孔，每个底安装孔的外侧都开有侧减重孔，两个底安装孔之间还开有中减重孔。
优选的，锥形弹簧包括橡胶体、芯轴和外套，橡胶体内嵌有环形的隔板，橡胶体上端内侧与芯轴的外侧连接，橡胶体下端外侧与外套的内侧连接。
优选的，顶板上开有轴安装孔，芯轴的上端穿过顶板的轴安装孔伸入到转向架的止挡孔中；顶板中间开有贯穿顶板的顶部减重孔，顶板中部边缘还设有向内部凹陷的顶部凹槽。
一种一系悬挂装置的轻量化方法，通过在车辆的轴箱上设置轴箱座，并在转向架下端开止挡孔，将一系悬挂装置的下端安装在轴箱座中，一系悬挂装置的上端安装在转向架的止挡孔中，来将一系悬挂装置设置在转向架与轴箱之间，从而减小一系悬挂装置的重量。
优选的，一系悬挂装置包括底座、顶板、锥形弹簧和限位止挡，底座和顶板之间沿纵向方向并排设置有两个锥形弹簧，通过在每个锥形弹簧内开设空腔来进一步减小一系悬挂装置的重量。
优选的，底座包括底板、外壳和桥接部，外壳和桥接部一体成型在底板上，通过对外壳和桥接中间都进行挖空且将桥接部设置成向内凹陷的结构以及在底板上开设贯穿底板的减重孔来进一步减小一系悬挂装置的重量；通过在顶板中间开贯穿顶板的顶部减重孔，且在顶板中部边缘设置向内部凹陷的顶部凹槽来进一步减小一系悬挂装置的重量。
本发明的有益技术效果是：本发明将轴箱置于轮对内侧，形成轴箱内置式转向架，并将一系悬挂装置从轴箱的两侧移到轴箱的上方。该类型转向架能效减小构架空间尺寸，且最小曲线通过半径较普通转向架显著缩小，能大幅提高该型转向架的转弯机动性和灵活性。本发明能显著提高车辆通过小曲率半径弯道的能力，且极大节省了一系悬挂空间，降低了转向架的重量，有利于提高整车车辆载重能力和动力学性能及临界速度。
附图说明
图1为实施例一中一系悬挂装置的整体结构示意图；
图2为实施例一中底座的立体结构示意图；
图3为实施例一中底座的结构示意图；
图4为实施例一中顶板的结构示意图；
图5为实施例一中一系悬挂装置的安装结构示意图；
图中：1转向架、11止挡孔、2顶板、21轴安装孔、22顶部凹槽、23顶部减重孔、3芯轴、41橡胶体、42隔板、43外套、5底座、51底板、52外壳、53桥接部、54侧减重孔、55中减重孔、56底安装孔、61止挡座、62止挡杆、7空腔、8绝缘体、9轴箱座。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步的描述：
实施例一
如图1、图2和图5所示，一系悬挂装置包括底座5、顶板2、锥形弹簧和限位止挡，其中锥形弹簧包括橡胶体41、芯轴3和外套43。转向架1下端开有止挡孔11，单个的锥形弹簧为旋转体，底座5和顶板2之间沿纵向方向并排设置有两个锥形弹簧，锥形弹簧的芯轴3的上端以间隙配合的方式安装在止挡孔11中。在芯轴3、橡胶体41和外套43的中部都开有相互连通的空腔7，限位止挡下端以过盈配合的方式卡合在底座5下端的底板51中，限位止挡的上端延伸到芯轴3中部开的空腔7内。轴箱座9的上端和下端都设置有凹槽，轴箱座9通过下端的凹槽以过盈配合的方式安装在车辆的轴箱上，锥形弹簧的底座5以过盈配合的方式安装在轴箱座9上端的凹槽中。
橡胶体41内嵌有环形的隔板42，橡胶体41和隔板42都为空心的倒锥状，也就是说，隔板42上端的直径大于隔板42下端的直径。橡胶体41上端内侧与芯轴3外侧连接，橡胶体41下端外侧与外套43的内侧连接。绝缘体8为空心的圆管状，绝缘体8过盈配合安装在芯轴3内侧。
如图1、如图2和图3所示，底座5包括底板51、外壳52和桥接部53，外壳52和桥接部53一体成型在底板51的外侧，桥接部53的两侧各设置有一个外壳52，外壳52和桥接部53无缝连接在一起，外壳52和桥接部53连接成的整体的横截面为8字形。其中，外壳52和桥接部53的中间都被挖空，每个外壳52的横截面为C字形。锥形弹簧为旋转体，两个锥形弹簧的下端过盈配合安装在外壳52中，为防止两个锥形弹簧安装时会产生相互干涉，才在两个外壳52之间设置桥接部53。而为了满足车辆轻量化设计的需要，对底板51和桥接部53都进行了挖空，底板51在桥接部53位置处开有贯穿底板51的中减重孔55，且底板51在两个止挡座61外侧还开有贯穿底板51的侧减重孔54。底板51上开有与止挡座61形状和大小匹配的底安装孔56，底安装孔56的垂向截面为“凸”字形截面，限位止挡的止挡座61卡合在底板51的底安装孔56中。
如图1和图4所示，顶板2两侧开有贯穿的轴安装孔21，为了满足车辆轻量化设计的需要，顶板2的两个轴安装孔21的位置与转向架1下端开的两个止挡孔11的位置相对应，两个锥形弹簧的芯轴3的上端以间隙配合的方式安装在止挡孔11中。使得两个锥形弹簧的下端都卡合在底座5中，两个锥形弹簧的上端都卡合在转向架1中。
如图1-5所示，本发明在车辆进行小曲率转弯时，由于一系悬挂装置不再是安装在车辆轴箱的两侧，而是安装在车辆轴箱的上方。因些，这种结构在车辆进行小曲率转弯时转向架1的转动角度不会受到轴箱两侧的一系悬挂装置制约，能能很好的实现小曲率转弯。但由于轴箱上方的空间极为有限，尤其是横向方向的空间十分吃紧，一系悬挂装置实现各种复杂技术要求难度大，一系悬挂装置需要制作成小体积结构，这就使得一系悬挂装置的重量减小了。
且通过在底座5和顶板2之间沿纵向方向并排设置有两个小体积的锥形弹簧，并在每个锥形弹簧内开设空腔7来进一步减小一系悬挂装置的重量。还通过对外壳52和桥接中间都进行挖空且将桥接部53设置成向内凹陷的结构以及在底板51上开设贯穿底板51的减重孔来进一步减小一系悬挂装置的重量。以及通过在顶板2中间开贯穿顶板2的顶部减重孔23，且在顶板2中部边缘设置向内部凹陷的顶部凹槽22来进一步减小一系悬挂装置的重量。
很显然，在不脱离本发明所述原理的前提下，作出的若干改进或修饰都应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种轻量化轴箱内置式一系悬挂装置，其特征在于，车辆的轴箱上设有轴箱座，转向架下端开有止挡孔，一系悬挂装置的下端安装在轴箱座中，一系悬挂装置的上端安装在转向架的止挡孔中。
2.根据权利要求1所述的一种轻量化轴箱内置式一系悬挂装置，其特征在于，一系悬挂装置包括底座、顶板、锥形弹簧和限位止挡，锥形弹簧内开有空腔，底座和顶板之间沿纵向方向并排设置有两个锥形弹簧，每个锥形弹簧的空腔中都设置有限位止挡，且限位止挡的下端与底座连接。
3.根据权利要求2所述的一种轻量化轴箱内置式一系悬挂装置，其特征在于，底座包括底板、外壳和桥接部，外壳和桥接部一体成型在底板上，且外壳和桥接中间都进行了挖空，桥接部沿纵向方向的两侧各设置有一个外壳，桥接部还在横向方向上向内凹陷，使得外壳和桥接部无缝连接在一起形成的横截面为8字形。
4.根据权利要求3所述的一种轻量化轴箱内置式一系悬挂装置，其特征在于，底板的两侧上还各开有一个底安装孔，底安装孔的垂向截面为“凸”字形截面，限位止挡的下端卡合在底板的底安装孔中。
5.根据权利要求4所述的一种轻量化轴箱内置式一系悬挂装置，其特征在于，在底板上还开有贯穿底板的减重孔，减重孔包括侧减重孔和中减重孔，每个底安装孔的外侧都开有侧减重孔，两个底安装孔之间还开有中减重孔。
6.根据权利要求2所述的一种轻量化轴箱内置式一系悬挂装置，其特征在于，锥形弹簧包括橡胶体、芯轴和外套，橡胶体内嵌有环形的隔板，橡胶体上端内侧与芯轴的外侧连接，橡胶体下端外侧与外套的内侧连接。
7.根据权利要求6所述的一种轻量化轴箱内置式一系悬挂装置，其特征在于，顶板上开有轴安装孔，芯轴的上端穿过顶板的轴安装孔伸入到转向架的止挡孔中；顶板中间开有贯穿顶板的顶部减重孔，顶板中部边缘还设有向内部凹陷的顶部凹槽。
8.一种一系悬挂装置的轻量化方法，其特征在于，通过在车辆的轴箱上设置轴箱座，并在转向架下端开止挡孔，将一系悬挂装置的下端安装在轴箱座中，一系悬挂装置的上端安装在转向架的止挡孔中，来将一系悬挂装置设置在转向架与轴箱之间，从而减小一系悬挂装置的重量。
9.根据权利要求8所述的一种一系悬挂装置的轻量化方法，其特征在于，一系悬挂装置包括底座、顶板、锥形弹簧和限位止挡，底座和顶板之间沿纵向方向并排设置有两个锥形弹簧，通过在每个锥形弹簧内开设空腔来进一步减小一系悬挂装置的重量。
10.根据权利要求9所述的一种一系悬挂装置的轻量化方法，其特征在于，底座包括底板、外壳和桥接部，外壳和桥接部一体成型在底板上，通过对外壳和桥接中间都进行挖空且将桥接部设置成向内凹陷的结构以及在底板上开设贯穿底板的减重孔来进一步减小一系悬挂装置的重量；通过在顶板中间开贯穿顶板的顶部减重孔，且在顶板中部边缘设置向内部凹陷的顶部凹槽来进一步减小一系悬挂装置的重量。
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