铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置及转向架的制作方法

本发明涉及铁路货车领域，尤其是一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置及转向架。

背景技术：

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

斜楔是铁路货车三大件转向架普遍采用的减振装置，是保证车辆运行性能和最核心受力部件之一。铁路货车三大件转向架斜楔减振装置的主要作用是减小摇枕与侧架间垂向、横向振动，加强摇枕与侧架间的连接，抑制转向架菱形变形提高正位能力。

如图1所示。既有斜楔减振装置主要由侧架1.1、斜楔1.4、摇枕1.5、减振弹簧1.6等组成，主摩擦面1.2是斜楔与侧架的接触面，副摩擦面1.3是斜楔与摇枕的接触面。摇枕与侧架间的垂向、横向振动的衰减，摇枕与侧架横向、纵向方向的约束，摇枕抑制转向架菱形变形能力，均是由主摩擦面1.2产生的摩擦力实现。斜楔在主摩擦面上可以垂向移动，也可以横向移动。

如图2(a)和图2(b)所示。既有铁路货车三大件转向架侧架，侧架主摩擦面2.1与斜楔主摩擦面4.1接触。

如图3(a)和图3(b)所示。既有铁路货车三大件转向架摇枕，摇枕副摩擦面3.1与斜楔副摩擦面4.2接触。

如图4(a)和图4(b)所示。既有铁路货车三大件转向架斜楔，侧架主摩擦面2.1与-斜楔主摩擦面接触4.1，摇枕副摩擦面1.3与斜楔副摩擦面接触4.2。

既有斜楔减振装置主要存在的不足是：第一，主摩擦面处摩擦力既衰减垂向振动，也衰减横向振动，使得相对摩擦系数的选择比较困难；第二，摇枕与侧架间横向约束主要由主摩擦面处横向摩擦力控制，控制能力较弱，随着斜楔、摇枕、侧架接触面处磨耗的增加，控制能力会急剧降低；第三，转向架抗菱形变形能力主要由主摩擦面处横向摩擦力控制，随着斜楔、摇枕、侧架接触面处磨耗的增加，转向架抗菱形变形能力会急剧降低，车辆蛇行临界速度降低；第四，随着斜楔、摇枕、侧架接触面处磨耗的增加，主摩擦面处横向、纵向摩擦力均会大幅降低，摇枕与侧架间控制能力减弱。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置，有效提高转向架的横向性能，摇枕与侧架间横向控制能力、转向架抗菱形变形能力不降低。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置，包括摇枕、侧架和斜楔，摇枕连在两个侧架之间，摇枕在其设置侧架位置处设置斜楔，斜楔设于摇枕与侧架之间，斜楔与侧架内侧通过卯榫结构连接以使得斜楔只有垂向运动，斜楔的两侧面与摇枕之间均设置弹性件，弹性件与斜楔、摇枕分别接触，斜楔与摇枕的底侧均设置有减震弹簧。

上述的减震装置，斜楔与侧架通过卯榫结构连接，使得斜楔仅有垂向运动，主摩擦面处摩擦力只衰减转向架的垂向振动，这样方便选择相对摩擦系数，而且通过弹性件的设置，使得侧架与摇枕横向为弹性连接，提高转向架的横向性能，而且因卯榫结构的设置，使得斜楔与侧架间无横向移动位移，转向架抗菱形变形能力主要由弹性件控制，这样即使摇枕、斜楔和侧架的接触面在磨耗后，摇枕与侧架间横向控制能力、转向架抗菱形变形能力不会降低。

如上所述的一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置，所述斜楔用于与所述侧架接触的面为斜楔主摩擦面，相应侧架与斜楔接触面为侧架主摩擦面，所述卯榫结构包括设于斜楔主摩擦面的凸起和设于所述侧架的凹槽，凸起与凹槽相配合，实现侧架与斜楔的连接。

如上所述的一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置，为了方便安装，设于所述斜楔主摩擦面的所述凸起宽度小于所述斜楔的宽度，且高度与斜楔的高度一致，设于所述侧架的凹槽深度大于等于凸起的厚度，侧架凹槽的长度大于等于斜楔主摩擦面凸起的高度。

如上所述的一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置，在另一些方案中，所述斜楔用于与所述侧架接触的面为斜楔主摩擦面，相应侧架与斜楔接触面为侧架主摩擦面，所述卯榫结构包括设于斜楔主摩擦面的凹槽和设于所述侧架的凸起，凸起与凹槽相配合，实现侧架与斜楔的连接。

如上所述的一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置，设于所述斜楔主摩擦面的所述凹槽高度小于斜楔的高度，且侧架凸起的高度小于等于斜楔主摩擦面凹槽的长度，且侧架凸起的厚度小于等于斜楔主摩擦面凹槽的深度。

如上所述的一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置，所述弹性件为具有设定弹性系数的弹性垫，弹性垫具有设定的高度，且弹性垫具有弹性，这样在斜楔等部件长时间使用产生磨耗后，也可继续使用，不会影响到摇枕与侧架间横向控制能力、转向架抗菱形变形能力不降低。

如上所述的一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置，所述斜楔的两侧面即与所述弹性件接触的侧面为垂直面或斜面。

如上所述的一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置，所述摇枕与所述弹性件接触的面为垂直面或斜面。

第二方面，本发明还公开了一种铁路货车转向架，采用所述的一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置。

上述本发明的有益效果如下：

1)本发明通过斜楔与侧架通过卯榫结构连接，使得斜楔仅有垂向运动，主摩擦面处摩擦力只衰减转向架的垂向振动，这样方便选择相对摩擦系数，而且因卯榫结构的设置，使得斜楔与侧架间无横向移动位移，转向架抗菱形变形能力主要由弹性件控制，弹性件的设置使得侧架与摇枕横向为弹性连接，提高转向架的横向性能。

2)本发明减震装置中主摩擦面处摩擦力只衰减转向架的垂向振动，斜楔与侧架间无横向移动位移，转向架抗菱形变形能力主要由弹性件控制，侧架与摇枕的垂向、横向约束分别控制，垂向主要由主摩擦面处摩擦力控制，横向由斜楔和弹性件控制，可更好的优化侧架与摇枕间的控制参数；

侧架与摇枕间横向通过弹性连接控制方式，可有效提高转向架的横向性能；

转向架抗菱形变形能力主要通过斜楔和弹性件控制，通过调整弹性件参数，可满足不同的设计要求；

斜楔、摇枕、侧架接触面处磨耗后，摇枕与侧架间横向控制能力、转向架抗菱形变形能力不降低。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是既有斜楔减震装置。

图2(a)是铁路货车转向架中的侧架示意图。

图2(b)是从图2(a)中a向的部分示意图。

图3(a)是铁路货车摇枕的示意图。

图3(b)是图3(a)中e-e截面示意图。

图4(a)是斜楔的主视图。

图4(b)是斜楔的侧视图。

图5(a)是本发明一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置的示意图。

图5(b)是本发明图5(a)中a向的示意图。

图6(a)是本发明一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置侧架示意图。

图6(b)是本发明图6(a)中a向的示意图。

图7(a)是摇枕的示意图。

图7(b)是图7(a)中e-e截面示意图。

图8(a)是本发明一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置斜楔的主视图。

图8(b)是本发明一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置斜楔的侧视图。

图9是本发明一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置侧架与摇枕横向控制示意图。

图10是本发明一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置抗菱形变形控制示意图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。

其中：5.1侧架、5.2斜楔、5.3弹性垫、5.4摇枕、5.5减振弹簧、6.1侧架立面、6.2侧架主摩擦面、7.1摇枕与弹性垫接触的接触面、7.2摇枕副摩擦面、8.1斜楔副摩擦面、8.2斜楔主摩擦面、8.3斜楔与弹性垫接触的接触面。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分：本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在侧架与斜楔主摩擦面处因横向摩擦力的存在，导致相对摩擦系数选择比较困难，而且随着时间的延长，横向摩擦力的控制能力会急剧下降，影响到转向架抗菱形变形能力的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置及转向架。

本发明的一种典型的实施方式中，如图5(a)和图5(b)所示，一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置，包括摇枕5.4、侧架5.1、斜楔5.2、弹性件、减振弹簧5.5，摇枕连在两个侧架之间，摇枕在其设置侧架位置处设置斜楔，斜楔设于摇枕与侧架之间，斜楔与侧架内侧通过卯榫结构连接以使得斜楔只有垂向运动，斜楔的两侧面与摇枕之间均设置弹性件，弹性件与斜楔、摇枕分别接触，斜楔与摇枕的底侧均设置有减震弹簧。

如图6(a)和图6(b)所示，斜楔用于与所述侧架接触的面为斜楔主摩擦面，相应侧架与斜楔接触面为侧架主摩擦面，卯榫结构包括设于斜楔主摩擦面的凸起和设于所述侧架的凹槽，凸起与凹槽相配合，为了方便安装，设于斜楔主摩擦面的所述凸起宽度小于所述斜楔的宽度，且高度与斜楔的高度一致，设于所述侧架的凹槽深度大于等于凸起的厚度，侧架凹槽的长度大于等于斜楔主摩擦面凸起的高度。

在另一些示例中，卯榫结构包括设于斜楔主摩擦面的凹槽和设于侧架的凸起，凸起与凹槽相配合，实现侧架与斜楔的连接，设于斜楔主摩擦面的凹槽高度小于斜楔的高度，且侧架凸起的高度小于等于斜楔主摩擦面凹槽的长度，且侧架凸起的厚度小于等于斜楔主摩擦面凹槽的深度。

进一步，弹性件为具有设定弹性系数的弹性垫，弹性垫具有设定的高度，且弹性垫具有弹性，这样在斜楔等部件长时间使用产生磨耗后，也可继续使用，不会影响到摇枕与侧架间横向控制能力、转向架抗菱形变形能力不降低。

在一些示例中，弹性垫优选具有弹性的尼龙，当然也可以为其他非金属弹性件，通过改变弹性垫的刚度等参数，可改变装置的横向运行性能和转向架抗菱形变形能力，满足于不同型号的转向架。

如图7(a)和图7(b)所示，摇枕与弹性垫接触的接触面7.1为垂直面或斜面，与弹性垫5.3配合，摇枕副摩擦面7.2与斜楔组成中副摩擦面8.1配合，在一些示例中，优选地将摇枕与弹性垫接触的接触面7.1设置为斜面，以方便对弹性垫的安装。

如图8(a)和图8(b)所示，斜楔与弹性垫接触的接触面8.3制成垂直面或斜面；斜楔主摩擦面8.2为凸起或凹槽状，与侧架主摩擦面6.2配合；斜楔副摩擦面8.1与摇枕副摩擦面7.2配合；同样地，在一些示例中，优选地，为了方便安装，斜楔与弹性垫接触的接触面8.3设置为斜面。

如图5(a)和图5(b)所示，侧架主摩擦面6.2与斜楔主摩擦面8.2配合，斜楔5.2相对于侧架5.1只能垂向移动，不能横向移动；摇枕上弹性垫接触面7.1与弹性垫5.3配合，侧架5.1与摇枕5.4横向通过弹性垫5.3实现弹性连接，摇枕5.4横向位移大小主要由弹性垫确定；转向架的横向运行性能可通过调整弹性垫5.3的参数实现。

如图9所示，斜楔5.2相对于侧架5.1没有横向移动。摇枕5.4向对于侧架5.1的横向移动性能主要通过弹性垫5.3控制，不通过斜楔5.2与侧架5.1在主摩擦面处产生的摩擦力控制。通过调整弹性垫5.3的参数，可控制转向架的横向运行性能。

如图10所示，斜楔5.2相对于侧架5.1没有横向移动，转向架的两个侧架5.1产生菱形变形时，抑制转向架菱形变形的能力主要通过斜楔和弹性垫5.3控制，而不是由主摩擦面进行控制，主摩擦面容易产生磨耗，这样即使在斜楔、摇枕、侧架接触面处磨耗后，因弹性垫具有设定的弹性，使得转向架抗菱形变形能力不会降低；通过调整弹性垫5.3的参数，可控制转向架抗菱形变形能力。

需要说明的是，本实施例提供的一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置可用于所有类型的铁路货车三大件转向架。

另外，一种铁路货车转向架，采用所述的一种铁路货车转向架用斜楔与摇枕弹性连接减振装置。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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