轴箱定位装置及转向架的制作方法

[0001]
本发明涉及轨道车辆技术领域，特别涉及一种轴箱定位装置及转向架。


背景技术：

[0002]
在轨道车辆转向架中，轴箱定位装置在满足安全性能的前提下，需要具有垂向刚度和横向刚度，其中垂向刚度满足舒适性要求，横向刚度保证车辆在轨道上运行具有足够的回复力。
[0003]
现有技术中轴箱定位装置通常包括螺旋弹簧组件和垂向减震器，螺旋弹簧组件包括内外嵌套的第一弹簧和第二弹簧，螺旋弹簧组件安装于轴箱体的顶壁与构架之间。垂向减震器安装于轴箱体的旁侧，两端部连接构架和轴箱体。
[0004]
上述结构中轴箱定位装置中的垂向刚度和横向刚度均是由螺旋弹簧组件提供的。螺旋弹簧组件的尺寸比较大，相应占据空间也比较大。并且如果需要较大的横向刚度，则螺旋弹簧组件的尺寸更大，占据空间也相当大。因此，现有技术中的轴向定位装置不适合应用于空间较小环境。
[0005]
故提供一种轴箱定位装置，其体积小能够适用于安装空间小的轨道车辆，是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

[0006]
本发明提供了一种体积小能够适用于安装空间小的轨道车辆的轴箱定位装置。
[0007]
本发明提供的轴箱定位装置包括以下部件：
[0008]
弹簧组件，其数量包括两个，分别设置于轴箱体两侧，并且二者关于所述轴箱体的中心轴对称；所述弹簧组件包括托盘和主弹簧，所述托盘固定连接所述轴箱体，所述主弹簧竖直设置于相应所述托盘与所述构架之间；
[0009]
橡胶组件，设置于所述轴箱体顶壁及与其相对应的所述构架之间，所述橡胶组件包括框架和安装于所述框架的橡胶体，所述框架包括用于与构架配合固定的安装结构，所述橡胶体通过固定件与所述轴箱体顶壁竖直方向定位；
[0010]
拉杆，纵向设置且其两端分别与所述轴箱体和构架铰接，用于提供纵向刚度。
[0011]
本发明所提供的轴箱定位装置中的弹簧组件竖直设置于轴箱体和构架之间可以提供垂向刚度，弹簧组件的数量为两个且分别设置于轴箱体的旁侧，这样可以将弹簧组件与轴箱体的连接点尽量靠近轴箱体底部设置，适当增大弹簧组件的设置空间，有利于设置较高刚度的弹簧组件。并且本发明中的轴向定位装置中设置有橡胶组件，橡胶组件安装于轴箱体顶壁与构架之间，进一步提供垂向刚度和横向刚度，通过合理设置弹簧组件和橡胶组件可以满足不同的使用刚度要求，提高了使用灵活性。
[0012]
可选的，所述橡胶体设置有竖直延伸的安装孔，所述安装孔至少下端为开口结构，所述安装孔至少部分孔段与所述轴箱体顶壁设置的安装凸柱配合；所述安装孔为通孔结构，其内部结合有刚套，所述刚套包括顶壁以及自所述顶壁外缘向下延伸的筒体，所述筒体
下端开口，所述筒体外壁与所述安装孔内壁结合，所述筒体内孔至少部分孔段与所述安装凸柱过盈配合，所述刚套的顶壁通过所述固定件固定连接所述安装凸柱。
[0013]
可选的，所述刚套的顶壁设置有通孔，所述安装凸柱的顶壁开设有螺纹孔，所述螺纹孔与所述通孔同轴设置，螺栓的螺纹部穿过所述通孔螺纹连接于所述螺纹孔内部以固定连接所述刚套(43)和所述安装凸柱。
[0014]
可选的，所述橡胶体包括若干橡胶块和设置于相邻橡胶块之间的刚性体，各所述橡胶块和各所述刚性体结合形成的整体由两端部向中部尺寸逐渐增大，所述橡胶体两端部分别与所述框架的相应内壁配合固定；还包括安装套，所述橡胶体的两端部结合于所述安装套的内壁，所述安装套的外壁与所述安装架周向贴合固定，并且所述安装套的轴向长度至少大于所述橡胶体端面高度尺寸。
[0015]
可选的，所述安装架的内壁还设置有向内的凸台，用于定位所述安装套的上限安装位置。
[0016]
可选的，所述弹簧组件包括限位杆，所述限位杆的上端固定连接所述构架，下端部穿过所述托盘，所述限位杆位于所述托盘下方的杆段设置有限位块，以限制所述限位杆自所述托盘脱出，并且常态下，所述限位块与所述托盘底壁之间具有预定距离。
[0017]
可选的，所述弹簧组件包括上安装板，所述上安装板包括垂向延伸的柱体，所述限位杆的上端部为外螺纹段，所述柱体设置有与所述外螺纹段配合连接的内螺纹段；所述柱体的上端与所述构架固定连接，所述主弹簧套设于所述柱体外围。
[0018]
可选的，还包括调节垫片，所述调节垫片设置于所述上安装板与构架之间。
[0019]
可选的，还包括主动垂向减震器，竖直设置于所述轴箱体旁侧，所述主动垂向减震器上端与所述构架铰接，下端与固定于所述轴箱体侧壁的支撑座铰接。
[0020]
可选的，所述拉杆的数量为一个，所述拉杆的前端部通过铰接座与所述托盘铰接，所述拉杆的后端部通过铰接座与所述构架铰接，其中所述铰接座包括弹性体和刚性铰接杆，所述刚性铰接杆部分结合于所述弹性体内部，两端伸出所述弹性体外部，所述刚性铰接杆的两端部均设置有铰接孔，所述拉杆的两端部均设有安装通孔，安装时，所述弹性体张紧安装于所述安装通孔内部，并且与所述托盘铰接的所述铰接座的铰接孔轴向纵向布置，与所述构架铰接的所述铰接座的铰接孔轴向竖直布置。
[0021]
可选的，拉杆的长度满足以下条件：所述拉杆对所述托盘施加的纵向力相对车轮中心的力矩、所述橡胶体对所述轴箱体施加的纵向力相对车轮中心的力矩二者平衡。
[0022]
此外，本发明还提供了一种转向架，包括轴箱体和构架，还包括上述任一项所述的轴箱定位装置，所述托盘固定于靠近所述轴箱体的底部位置，所述构架与所述橡胶体相对位置设置有通孔，以便安装所述橡胶体与所述轴箱体的顶壁之间的固定件。
附图说明
[0023]
图1为本发明一种实施例中转向架部分结构的结构示意图；
[0024]
图2为本发明一种实施例中橡胶组件的剖视示意图；
[0025]
图3为本发明另一种实施例中橡胶组件的剖视示意图；
[0026]
图4为本发明一种实施例中铰接座的结构示意图。
[0027]
其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0028]
1-构架；2-轴箱体；21-安装凸柱；21a-螺纹孔；3-弹簧组件；31-主弹簧；32-限位杆；321-限位块；33-上安装板；331-柱体；4-橡胶组件；41-橡胶体；411-橡胶块；412-刚性体；42-框架；421-凸台；43-刚套；43a-通孔；44-螺钉；45-安装套；5-拉杆；61-第一铰接座；62-第二铰接座；601-弹性体；602-刚性铰接杆；603铰接孔；7-主动垂向减震器。
具体实施方式
[0029]
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0030]
请参考图1和图2，图1为本发明一种实施例中转向架部分结构的结构示意图；图2为本发明一种实施例中橡胶组件的剖视示意图；图3为本发明另一种实施例中橡胶组件的剖视示意图；图4为本发明一种实施例中铰接座的结构示意图。
[0031]
轨道车辆的转向架包括构架1和轴箱体2等部件，其中轴箱体2安装在轮对车轴上，轴箱体2通过轴箱定位装置与构架1连接。
[0032]
本发明中的轴箱定位装置至少包括弹簧组件3、橡胶组件4和拉杆5。
[0033]
弹簧组件3的数量包括两个，分别设置于轴箱体2两侧，并且两个弹簧组件3关于轴箱体2的中心轴对称设置。为了说明技术方案的简洁，本文将两个弹簧组件3分别定义为第一弹簧组件3和第二弹簧组件3，第一弹簧组件3和第二弹簧组件3分居于轴箱体2的前后两侧，其中每一个弹簧组件3包括托盘和主弹簧31，托盘固定连接轴箱体2的侧壁，当然托盘也可以直接成型于轴箱体2，即托盘与轴箱体2一体成型。主弹簧31竖直设置于托盘与构架1之间。
[0034]
以第二弹簧组件3为例，第二弹簧组件3包括托盘和主弹簧31，构架1上也设置有安装座，主弹簧31压设于托盘和构架1的安装座之间。关于主弹簧31与构架1的具体连接方式后文将详细介绍。
[0035]
托盘可以尽量设置于轴箱体2的底壁位置，这样可以尽量增大弹簧组件3的安装空间。
[0036]
本发明中的橡胶组件4设置于轴箱体2顶壁与其相应的构架1之间，即橡胶组件4位于轴箱体2的上方。橡胶组件4包括框架42和安装于框架42的橡胶体41，框架42包括用于与构架1配合固定的安装结构，也就是说，框架42通过其上设置的安装结构固定安装于构架1上，例如安装结构包括螺栓，使用螺栓固定连接框架42和构架1，当然安装结构还可以为其他结构，例如框架42通过焊接固定于构架1。
[0037]
橡胶体41包括定位于轴箱体2顶壁的配合结构，并且橡胶体41与轴箱体2通过固定件竖直方向定位，以免橡胶体41脱离轴箱体2。
[0038]
本发明的拉杆5纵向设置，并且拉杆5的两端分别与轴箱体2和构架1铰接，拉杆5用于提供纵向刚度。
[0039]
本发明所提供的轴箱定位装置中的弹簧组件3竖直设置于轴箱体2和构架1之间可以提供垂向刚度，弹簧组件3的数量为两个且分别设置于轴箱体2的旁侧，这样可以将弹簧组件3与轴箱体2的连接点尽量靠近轴箱体2底部设置，适当增大弹簧组件3的设置空间，有利于设置较高刚度的弹簧组件3。并且本发明中的轴向定位装置中设置有橡胶组件4，橡胶组件4安装于轴箱体2顶壁与构架1之间，进一步提供垂向刚度和横向刚度，通过合理设置弹
簧组件3和橡胶组件4可以满足不同的使用刚度要求，提高了使用灵活性。
[0040]
在一种具体实施例中，橡胶体41设置有竖直延伸的安装孔，安装孔至少下端为开口结构，安装孔至少部分孔段与轴箱体2顶壁设置的安装凸柱21配合。也就是说，轴向体顶壁设置有向上突起的安装凸柱21，安装凸柱21可以为圆柱状，其可以都安装于橡胶体41的安装孔内部，也可以上部柱段安装于安装孔内部。在一种具体实施例中安装凸柱21的配合段的外壁为锥形结构，自下而上配合段的尺寸逐渐减小。
[0041]
当然，安装凸柱21的具体结构不限于本文中的描述，还可以为其他结构，只要能够与橡胶体41的安装孔配合实现横向刚度和垂向刚度的使用需求即可。
[0042]
上述实施方式中，轴箱体2其顶壁的安装凸柱21插入橡胶体41内部，可以实现二者可靠结合，有利于在有限的空间内部实现大刚度橡胶体41布置，并且力传递可靠性较佳。
[0043]
具体地，安装孔为通孔结构，其内部结合有刚套43，刚套43包括顶壁以及自顶壁外缘向下延伸的筒体，筒体下端开口，筒体外壁与安装孔内壁结合，筒体内孔至少部分孔段与安装凸柱过盈配合，刚套43的顶壁通过固定件固定连接安装凸柱21。
[0044]
其中，固定件可以为螺钉44等部件。
[0045]
请参考图3和图2，刚套43的顶壁可以设置有通孔43a，安装凸柱21的顶壁开设有螺纹孔，螺纹孔与通孔43a同轴设置，螺栓的螺纹部穿过通孔43a螺纹连接于螺纹孔内部以固定连接刚套43和安装凸柱21。通过螺栓连接刚套43和安装凸柱21结构简单。
[0046]
进一步地，上述各实施例中的橡胶体41可以包括若干橡胶块411和设置于相邻橡胶块411之间的刚性体412，各橡胶块411和各刚性体412结合形成的整体由两端部向中部尺寸逐渐增大，即橡胶体41中部径向尺寸大，两端径向尺寸小，这样可以实现垂向小刚度、水平大刚度的定位需求。橡胶体41两端部分别与框架42的内壁配合固定。
[0047]
橡胶块411与刚性体412可以通过硫化工艺形成整体。橡胶块411的数量可以由其所应用的具体环境而定。
[0048]
橡胶块411与刚性体412结合的结构在实现橡胶块411减震效果同时，可以提供一定的刚性。
[0049]
请再参考图3，上述各实施例中还可以进一步设置安装套45，橡胶体41的两端部结合于安装套的内壁，安装套45的外壁与安装架周向贴合固定，并且安装套45的轴向长度至少大于橡胶体41端面高度尺寸。
[0050]
先将橡胶体41与安装套45固定安装，然后在组装于安装架42内部。由于安装套45的外壁高度大于橡胶体端部高度，这样安装套45与安装架42的结合长度比较大。
[0051]
进一步地，安装架的内壁还可以设置有向内的凸台421，用于定位安装套45的上限安装位置，提高组装精度和组装效率。
[0052]
上述各实施例中，弹簧组件3包括限位杆32，限位杆32的上端固定连接构架1，下端部穿过托盘，限位杆32位于托盘下方的杆段设置有限位块321，以限制限位杆32自托盘脱出，也就是说，限位块321的尺寸大于托盘上供限位杆32穿过的通孔尺寸。并且常态下，限位块321与托盘底壁之间具有预定距离，这样允许弹簧在垂向上具有预定活动量。
[0053]
限位块321具有两方面的作用，一方面可以避免弹簧组件3中的弹簧被过渡拉长，起到保护弹簧的作用；另一方面，当构架1起吊时，在限位杆32与托盘限位作用下，轴箱体2、弹簧组件3等部件可以随构架1一同向上运动，实现起吊。
[0054]
进一步地，弹簧组件3还可以包括上安装板33，上安装板33包括垂向延伸的柱体331，柱体331的具体长度可以根据具体使用环境设置。限位杆32的上端部为外螺纹段，柱体331设置有与外螺纹段配合连接的内螺纹段。柱体331可以为两端开口的筒状结构，筒状结构的内壁设置有内螺纹段。安装时，限位杆32的外螺纹段穿过托盘与柱体331上设置的内螺纹段配合连接。柱体331的上端与构架1固定连接，主弹簧31套设于柱体331外围。
[0055]
柱体331一方面可以实现限位杆32的可靠安装，另一方面对主弹簧31起到压缩或伸长导向作用，主弹簧31始终沿垂向动作。
[0056]
上述各实施例中，轴箱定位装置还可以包括调节垫片，调节垫片设置于上安装板33与构架1之间。通过限位杆32施加向下拉力，带动上安装板33向下移动，并压缩主弹簧31，使上安装板33与构架1分离，同将调节垫片插入到上安装板33与构架1之间，进而实现主弹簧31高度调整。
[0057]
上述各实施例中，轴箱定位装置还可以包括主动垂向减震器7，竖直设置于轴箱体2旁侧，主动垂向减震器7上端与构架1铰接，下端与固定于轴箱体2侧壁的支撑座铰接。主动垂向减震器7可以实现低频大阻尼，高频小阻尼，使振动快速衰减。
[0058]
主动垂向减震器7的结构可与现有的结构相同，本文不做进一步限定。
[0059]
本发明一种具体实施例中将主弹簧31设计为高度可调形式，进一步增加该装置使用的灵活性。
[0060]
请再次参考图1，上述各实施例中，拉杆5的数量可以为一个，拉杆5的前端部通过铰接座与托盘铰接，拉杆5的后端部通过铰接座与构架1铰接，如图3所示，拉杆5的前端部通过第一铰接座61铰接托盘，拉杆5的后端部通过第二铰接座62铰接构架1。其中第一铰接座61和第二铰接座62可以为相同结构，也可以为不同结构。本文给出了第一铰接座和第二铰接座为相同结构的具体实施方式。
[0061]
请结合图3，图3为本发明一种实施例中铰接座的结构示意图。
[0062]
在一种具体实施李忠，拉杆5两端的铰接座包括弹性体601和刚性铰接杆602，刚性铰接杆602部分结合于弹性体601内部，两端伸出弹性体601外部，刚性铰接杆602的两端部均设置有铰接孔603，拉杆5的两端部均设有安装通孔，安装时，弹性体601张紧安装于安装通孔内部，并且与托盘铰接的铰接座的铰接孔轴向纵向，即第一铰接座与托盘的铰接孔的轴向为纵向。与构架1铰接的铰接座的铰接孔轴向竖直，即第二铰接座与构架1的铰接孔的轴向为竖直方向。
[0063]
上述各实施例中，拉杆5的长度满足以下条件：拉杆5对托盘施加的纵向力相对车轮中心的力矩、橡胶体41对轴箱体2施加的纵向力相对车轮中心的力矩二者平衡。
[0064]
本发明所提供的一种转向架包括上述任一项所述的轴箱定位装置，托盘固定于靠近轴箱体2的底部位置，构架1与橡胶体41相对位置设置有通孔，以便安装橡胶体41与轴箱体2的顶壁之间的固定件。
[0065]
本发明的转向架包括上述轴箱定位装置，故其也具有轴箱定位装置的上述技术效果。
[0066]
转向架其他结构不做进一步详述，请参考现有技术。
[0067]
以上对本发明所提供的一种轴箱定位装置及转向架进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解
本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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