一种抗侧滚扭杆连接销与弯扭杆端部的连接方法及结构与流程

本发明涉及抗侧滚扭杆，具体设计一种抗侧滚扭杆连接销与弯扭杆端部的连接方法及结构，属于轨道交通技术领域。

背景技术：

抗侧滚扭杆系统简称扭杆系统，是轨道交通车辆提高车辆运行过程中的抗侧滚刚度的组件，用于抑制在车辆转弯，侧风等情况下的车体侧滚，扭杆系统由垂向连杆组件（简称连杆组件），支撑座组件，扭杆组件（扭转臂和扭杆轴组成）或弯扭杆。

抗侧滚扭杆系统中垂向连杆下节点中连接销的锥形段与弯扭杆(或扭转臂)的端部锥孔多采用锥面配合。具体是在连接销的锥形段的端部设置具有外螺纹的连接部，在连接销锥形段插入弯扭杆端部的锥形孔，其连接部从锥形孔小端的端外伸出后，由螺母实施紧固连接。连接销的另一端通过金属球关节与垂向连杆连接。这样的连接方式存在以下两种极端情形下的问题：

一是，当运行中的列车车厢发生侧滚时，强大的侧滚力通过垂向连杆作用在连接销的一端，并由连接销通过其锥形段作用在弯扭杆的端部。由于连接销的锥形段的外锥面和弯扭杆端部锥形孔的内锥面均是相配合的斜面，这一强大的作用力实际是通过连接销锥形段的斜面作用在弯扭杆端部锥形孔的斜面，根据力的分解，会产生一个使弯扭杆端部沿连接销轴向脱出的分力，而这一分力完全需要螺母与连接销锥形段具有外螺纹的连接部之间的预紧力来克服，且这一分力也非常大，有着使连接部螺丝与螺母配合失效导致连接销锥形段从弯扭杆端部锥形孔脱出的风险。

二是，为防止弯扭杆端部沿连接销轴向脱出，螺母与连接销锥形段的连接部高强度配合且为所述锥面配合提供强大的预紧力，使连接销的锥形段的整个外锥面和弯扭杆端部锥形孔的整个内锥面紧密贴合，导致检修时连接销又极难脱出分离。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题主要是：连接销与弯扭杆之间锥面配合连接，具有受强大侧滚力作用产生沿连接销轴向脱出的分力使连接销从弯扭杆端部锥孔脱出的风险，而在检修时又难以以人工将连接销从弯扭杆端部锥孔脱出的问题。

针对上述问题，本发明提出的技术方案是：

一种抗侧滚扭杆连接销与弯扭杆端部的连接方法，将所述连接销的套接段与弯扭杆端部套接孔由锥面配合加紧固件紧固改为圆柱配合加采用紧固措施进行紧固，套接段与套接孔之间留有间隙，使套接段在未采取紧固措施时能够插入套接孔或从套接孔中脱出。

进一步地，如上述抗侧滚扭杆连接销与弯扭杆端部的连接方法，所述采用紧固措施进行紧固，是包括在从弯扭杆端部套接孔伸出的连接销的紧固端以螺纹配合形式旋紧紧固螺母，利用旋紧紧固螺母产生的预紧力将连接销与弯扭杆进行轴向紧固。

进一步地，所述采用紧固措施进行紧固，是还包括在弯扭杆端部套接孔内表面与连接销的套接段的外表面之间设置相配合的胀紧结构，在旋紧紧固螺母产生的预紧力作用下通过预紧结构使连接销套接段与弯扭杆端部套接孔之间获得径向紧固。

如上述抗侧滚扭杆连接销与弯扭杆端部的连接方法，是在连接销的套接段外周面按入孔方向设置由前向后逐渐外凸的结构，利用材料的弹性形变特性，在紧固螺母不断加强的轴向预紧力作用下，通过所述的逐渐外凸的结构迫使连接销套接段在弯扭杆端部的套接孔内与套接孔逐渐胀紧。

一种如上述抗侧滚扭杆连接销与弯扭杆端部的连接方法设计的连接结构，所述连接销中部具有定位凸缘，连接销前端的端部为具有外螺纹的紧固端，紧固端上具有紧固螺母，在紧固端与定位凸缘之间为套接段，所述弯扭杆端部具有套接孔，所述套接段为圆柱形，所述套接孔为圆柱形孔，套接段套在套接孔内，套接段的外周面与套接孔的内周面之间有间歇，连接时，利用紧固螺母在紧固端上旋进产生的预紧力将弯扭杆端部压在链接销的紧固螺母与定位凸缘之间。

进一步地，所述连接销的套接段的外周面设有由前向后逐渐外凸的渐凸棱，连接时，渐凸棱压在套接孔的内周面。

进一步地，所述弯扭杆端部的套接孔内表面由前向后设有逐渐凹陷的正压槽，所述渐凸棱，连接时，渐凸棱压在正压槽的槽底面。

进一步地，所述连接销的套接段的外周面设有由前向后逐渐外凸具有圆外锥面的锥形棱，所述弯扭杆端部的套接孔内表面由前向后设有逐渐凹陷的具有圆内锥面的锥形槽，在相同段位，所述锥形棱的圆外锥面的直径大于锥形槽的圆内锥面的直径。

进一步地，所述连接销的套接段的外周面设有放置锥形棱的安装槽，所述锥形棱基部具有与安装槽槽形及大小相配合的嵌入部，锥形棱的嵌入部就安装在安装槽内。

进一步地，所述锥形槽设在套接孔内壁的顶部或底部。

本发明的优点是：

1、连接销与弯扭杆端部采用圆柱孔配合，完全消除了产生轴向脱出分力的因素，也就消除了连接销从弯扭杆端部圆柱孔脱出的风险。

2、由于连接销的圆柱端与弯扭杆端部圆柱孔之间是小间隙配合，因而检修时也比较容易拆卸。

3.由于在连接销的圆柱端的外周面与弯扭杆端部圆柱孔内周面之间采用锥槽配合，有效防止连接销在弯扭杆端部圆柱孔内转动，更重要的是，能够使连接螺母与连接销的连接端之间始终保持足够的预紧力以避免松脱。

附图说明

图1为本发明实施例一所述垂向连杆与弯扭杆端部连接结构拆分后的立体示意图；

图2为实施例一、二中连接销套接段设置的渐凸棱的立体示意图；

图3为实施例一弯扭杆端部立体示意图；

图4为实施例二所述套接孔内壁设置的正压槽的立体示意图；

图5为实施例三所述套接段设置的锥形棱的立体示意图；

图6为实施例三所述基部带嵌入部的锥形棱立体示意图；

图7为实施例一、二、三所述在套接段上设置安装槽的立体示意图；

图8为实施例三中在套接孔内设置锥形槽的立体示意图；

图9为实施例三中在套接孔内设置锥形槽的内窥立体示意图。

图中：1、垂向连杆；2、连接销；21、套接段；22、渐凸棱；23、锥形棱；231、嵌入部；24、安装槽；25、定位凸缘；26、紧固端；27、紧固螺母；3、弯扭杆端部；31、套接孔；32、正压槽；33、锥形槽。

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：

如图1所示，一种抗侧滚扭杆连接销与弯扭杆端部的连接方法，是将所述连接销2的套接段21与弯扭杆端部3套接孔31由锥面配合加紧固件紧固改为圆柱配合加采用紧固措施进行紧固。即将套接段21改为圆柱体形，将套接孔31改为圆柱形孔。当连接销2另一端受到垂直于圆柱形套接孔31的轴心线的力时，就无法产生沿套接孔31的轴心线向外脱出的分力，所采取的紧固措施就不需要额外提供应对这一脱出分力的预紧力。套接段21与套接孔31之间留有间隙，使套接段21在未采取紧固措施前或解除紧固措施后能够插入套接孔31或从套接孔31中脱出。这里所述套接段21与套接孔31之间的间隙实际上非常小，小到连接销2插入套接孔31有一定的难度，以至于当连接销2插入套接孔31后，非精密检测设备无法观察到连接销2在套接孔31内的晃动。

综上，连接销2与弯扭杆端部3采用圆柱孔配合，完全消除了产生轴向脱出分力的因素，也就消除了连接销2从弯扭杆端部3圆柱孔脱出的风险；由于连接销2的圆柱端与弯扭杆端部3圆柱孔之间是小间隙配合，因而检修时也比较容易拆卸。

所述采用紧固措施进行紧固，是包括在从弯扭杆端部3套接孔31伸出的连接销2的紧固端26以螺纹配合形式旋紧紧固螺母27，利用旋紧紧固螺母27产生的预紧力将连接销2与弯扭杆进行轴向紧固。连接销2的中部有一直径大于圆柱形套接段21的定位凸缘25，上述方法实际就是利用紧固螺母27将弯扭杆端部3紧紧夹在紧固螺母27与定位凸缘25之间，从而实现连接销2与弯扭杆的紧固连接。

如图1、2、3所示，所述采用紧固措施进行紧固，是还包括在弯扭杆端部3套接孔31内表面与连接销2的套接段21的外表面之间设置相配合的胀紧结构，在旋紧紧固螺母27产生的预紧力作用下通过预紧结构使连接销2套接段21与弯扭杆端部3套接孔31之间获得径向紧固。不难理解，仅仅依靠紧固螺母27将弯扭杆端部3紧紧夹在紧固螺母27与限位凸缘之间来实施连接销2与弯扭杆的紧固连接还是不够的，还需要连接销2套接段21与弯扭杆端部3套接孔31之间获得径向紧固的力。

上述使连接销2套接段21与弯扭杆端部3套接孔31之间获得径向紧固力的方法是在连接销2的套接段21外周面按入孔方向设置由前向后逐渐外凸的结构，利用材料的弹性形变特性，在紧固螺母27不断加强的轴向预紧力作用下，通过所述的逐渐外凸的结构迫使连接销2套接段21在弯扭杆端部3的套接孔31内与套接孔31逐渐胀紧。

实施例一

如图1所示，一种抗侧滚扭杆连接销与弯扭杆端部的连接方法设计的连接结构，所述的连接销2中部具有定位凸缘25，连接销2前端的端部为具有外螺纹的紧固端26，紧固端26上具有紧固螺母，在紧固端26与定位凸缘25之间为套接段21，所述弯扭杆端部3具有套接孔31，所述套接段21为圆柱形，所述套接孔31为圆柱形孔，套接段21套在套接孔31内，套接段21的外周面与套接孔31的内周面之间有间歇，连接时，利用紧固螺母在紧固端26上旋进产生的预紧力将弯扭杆端部3压在链接销的紧固螺母与定位凸缘25之间。

下面是进一步的改进。

如图1、2、3所示，连接销2的套接段21的外周面设有由前向后逐渐外凸的渐凸棱22，连接时，渐凸棱22压在套接孔31的内周面。由于套接段21的外周面与套接孔31的内周面之间的间隙非常小，这一外凸的渐凸棱22最高处的高度是非常小的，小到肉眼都几乎难以分辨出，但是它起到的作用是很显著的，它能够在紧固螺母27旋进时不断加强的预紧力拉动下，使渐凸棱22越来越紧的压在套接孔31的内周面，与渐凸棱22所在位置对称的套接段21另一侧的外周面与所接触套接孔31的内周面之间也越压越紧，从而实现了前述方法所要实现的套接段21与套接孔31之间的径向紧固。

实施例二

如图2、4所示，一种抗侧滚扭杆连接销与弯扭杆端部的连接方法设计的连接结构，其与实施例一的不同之处在于，弯扭杆端部3的套接孔31内表面由前向后设有逐渐凹陷的正压槽32，所述渐凸棱22，连接时，渐凸棱22压在正压槽32的槽底面。这样设置，就是能够让渐凸棱22的高度做得高一些，这样加工起来反而会更容易一些。

实施例三

如图5—9所示；一种抗侧滚扭杆连接销与弯扭杆端部的连接方法设计的连接结构，其与实施例一、二的不同之处在于：连接销2的套接段21的外周面设有由前向后逐渐外凸的具有圆外锥面的锥形棱23，所述弯扭杆端部3的套接孔31内表面由前向后设有逐渐凹陷的具有圆内锥面的锥形槽33，在相同段位，所述锥形棱23的圆外锥面的直径大于锥形槽33的圆内锥面的直径。这样设置，就是要使锥形棱23的两侧面与锥形槽33内槽面的两侧面相贴合，其作用之一是，受压的锥形槽33内槽面的两侧面均是斜向朝向套接段21，两侧面受压分力的合力指向套接段21的轴心线，也就是，套接段21同样受到来自于套接孔31内表面的压力，实现套接段21与套接孔31之间的径向紧固；作用之二是受压的锥形槽33内槽面的两侧面能够夹紧锥形棱23，能够更好的限制连接销2在套接孔31内转动。

所述连接销2的套接段21的外周面设有放置锥形棱23的安装槽24，所述锥形棱23基部具有与安装槽24槽形及大小相配合的嵌入部231，锥形棱23的嵌入部231就安装在安装槽24内。这样也是出于有利于加工的设置，因为锥形棱23会妨碍套接段21的车削加工，若将锥形棱23与套接段21分开设置反而易于加工。

所述锥形槽33设在套接孔31内壁的顶部或底部，这样设置能够使套接孔31内壁的受力正好与安装销受到的垂向连杆1施加的垂向作用力一致。

针对整个（实施例一、二、三）方案，有以下几点需要说明：

1、所述套接段21与套接孔31之间的径向紧固，均是由渐凸棱22或锥形棱23与套接孔31内壁之间产生压力实现的，由于圆柱形套接段21的直径小于圆柱形套接孔31的直径，整个套接段21与套接孔31之间并无径向的相互作用力即径向压力，而渐凸棱22或锥形棱23与套接孔31内壁之间产生的压力，在压力不足以使受压处的材料发生弹性变形时，其接触受压区域实际只是一条接触受压线（因为接触受压的外周曲面与内周曲面的直径不相等），在压力使受压处的材料发生弹性变形时，其接触受压区域实际也只是一条狭长的接触受压面，与现有技术锥形配合时套接段21整个外周面与套接孔31整个内周面接触受压相比，其接触受压面积大幅降低，这非常有利于检修时套接段21从套接孔31中脱出，参见图2与图3、图2与图4、图5与图8。

2、由于渐凸棱22和锥形棱23的外周面实际都是斜面，尽管这个斜面的斜度极小，套接孔31内壁施加给渐凸棱22或锥形棱23的力实际是施加在斜面上的力，这个力会有一个向外脱出的分力，尽管很小，但与紧固端26上的紧固螺母27提供的预紧力相反，这非常有利于维持紧固螺母27的预紧力，参见图1、图2与图3、图2与图4、图5与图8。

3、为便于套接段21的车削加工，实施例一、二的渐凸棱22也可以设置安装渐凸棱22的安装槽24，当实施例一、二的套接段21上设置安装槽24时，渐凸棱22的基部也同样具有与安装槽24槽形及大小相配合的嵌入部231，如图7所示。

安装槽24可以有多种槽形，唯实用与便于加工而定，嵌入部231则需要与安装槽24槽形及大小相配合。

4、作为优选，应用时，实施例一、二的渐凸棱22也是压在套接孔31内壁的顶部或底部，这样设置能够使套接孔31内壁的受力正好与安装销受到的垂向连杆1施加的垂向作用力一致，参见图2、4。

显然，上述实施例只用于更清楚的描述本发明，而不能视为限制本发明涵盖的保护范围，任何等价形式的修改都应视为落入本发明涵盖的保护范围之中。

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