本發(fā)明屬于鐵道車輛技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種磁懸浮列車轉(zhuǎn)向架防側(cè)滾裝置。
背景技術(shù):
磁懸浮列車的技術(shù)特點(diǎn)是以非接觸的電磁力實(shí)現(xiàn)車輛的支撐和牽引,具有運(yùn)行噪聲小、舒適性好、轉(zhuǎn)彎半徑小、爬坡度大的優(yōu)點(diǎn),作為一種新型的軌道交通工具,在城市間快速交通和市區(qū)內(nèi)中低速軌道交通領(lǐng)域都具有廣闊的發(fā)展前景。轉(zhuǎn)向架是磁懸浮列車的重要部件,安裝在磁懸浮列車車廂底部,構(gòu)成列車的行駛系統(tǒng),也是懸浮電磁鐵和牽引電磁鐵的安裝基礎(chǔ),起到支承車體、驅(qū)動(dòng)列車運(yùn)行以及導(dǎo)向、制動(dòng)等作用。因此,轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)的性能直接影響到列車的運(yùn)行。
磁懸浮列車在行駛過程中,車體通過轉(zhuǎn)向架支承在兩側(cè)軌道上運(yùn)行,兩側(cè)軌道在轉(zhuǎn)道時(shí)會(huì)有高度差,在直道時(shí)也會(huì)由于制造和安裝誤差而不在一個(gè)平面。為了保證電磁鐵與軌道在垂直方向的懸浮距離,轉(zhuǎn)向架必須有一定的軌道表面跟隨能力,其結(jié)構(gòu)不能是完全剛性的,要求在行駛過程中安裝在轉(zhuǎn)向架兩側(cè)的電磁鐵應(yīng)該能實(shí)現(xiàn)機(jī)械解耦,因此轉(zhuǎn)向架與車體的聯(lián)接機(jī)構(gòu)能釋放部分自由度,實(shí)現(xiàn)兩側(cè)縱梁在小范圍內(nèi)的沉浮、橫移、搖擺運(yùn)動(dòng),同時(shí)限制縱梁的側(cè)滾。轉(zhuǎn)向架防側(cè)滾裝置主要實(shí)現(xiàn)上述功能,每個(gè)磁懸浮列車轉(zhuǎn)向架一般在左右縱梁之間安裝前后兩套防側(cè)滾裝置。
現(xiàn)有技術(shù)磁懸浮列車轉(zhuǎn)向架防側(cè)滾裝置,見中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書CN102501871B、中國(guó)實(shí)用新型專利說明書CN201046707Y中所述。該磁懸浮列車轉(zhuǎn)向架防側(cè)滾裝置由固定于左右縱梁之間的兩個(gè)三角形梁板組成,通過吊桿連接構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。這種機(jī)械結(jié)構(gòu)允許左右縱梁之間有一定的自由度,可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)解耦,并能有效阻止側(cè)滾,但這磁懸浮列車轉(zhuǎn)向架種防側(cè)滾裝置運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)多、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,由于三角形梁板與轉(zhuǎn)向架縱梁之間的鉸接軸垂直于平行四邊形機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平面,左右縱梁之間的搖擺運(yùn)動(dòng)只能由三角形板梁及關(guān)節(jié)處的材料變形提供,運(yùn)動(dòng)范圍有限,從而影響磁懸浮列車的彎道通過能力;另外,該裝置中的柔性聯(lián)接梁彈性不足,緩沖性能差,影響列車的行駛平穩(wěn)性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)解耦,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緩沖性能好的磁懸浮列車轉(zhuǎn)向架防側(cè)滾裝置,同時(shí)左右縱梁之間的搖擺運(yùn)動(dòng)范圍較大,使磁懸浮列車具備較好的彎道通過能力。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的磁懸浮列車轉(zhuǎn)向架防側(cè)滾裝置沒有使用現(xiàn)有技術(shù)中的平行四邊形機(jī)構(gòu),而是采用了十字滑塊機(jī)構(gòu)的工作原理。防側(cè)滾裝置安裝在轉(zhuǎn)向架的左縱梁1和右縱梁18之間,包括梯形梁11,滑柱16、滑柱座17、軸承套13、上緩沖彈簧9、下緩沖彈簧15、橡膠套12、彈簧座6和鎖緊螺母7等零件。梯形梁11左右對(duì)稱,兩端頭部各有一個(gè)通孔,兩個(gè)孔的軸線在同一個(gè)平面上,軸線之間的夾角為90度,孔內(nèi)插入滑柱16,滑柱16固定在滑柱座15上,兩個(gè)滑柱座15分別安裝在左縱梁1及右縱梁16上,從而構(gòu)成兩個(gè)軸線垂直的圓柱副。由于每個(gè)轉(zhuǎn)向架在左右縱梁之間一般前后安裝兩套防側(cè)滾裝置,因此機(jī)構(gòu)中的圓柱副回轉(zhuǎn)自由度受到約束,相當(dāng)于移動(dòng)副,形成十字滑塊機(jī)構(gòu),在防止側(cè)滾的同時(shí)容許轉(zhuǎn)向架的左右縱梁在垂直于縱梁軸線的平面內(nèi)產(chǎn)生相對(duì)平動(dòng),實(shí)現(xiàn)縱梁在小范圍內(nèi)的沉浮、橫移運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的磁懸浮列車轉(zhuǎn)向架防側(cè)滾裝置工作時(shí),滑柱16將在梯形梁11頭部的孔內(nèi)移動(dòng),為了減少摩擦磨損,在兩者之間安裝軸承套13,而軸承套13可采用青銅等耐磨材料制造。
磁懸浮列車運(yùn)行時(shí),還要求轉(zhuǎn)向架左右縱梁之間有一定的搖擺運(yùn)動(dòng)自由度。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,本發(fā)明的磁懸浮列車轉(zhuǎn)向架防側(cè)滾裝置中,軸承套13通過橡膠套12支承在的梯形梁11頭部的通孔內(nèi),通過橡膠套的變形,使左右縱梁之間可以根據(jù)需要產(chǎn)生微小的搖擺。
為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架在沉浮和橫移運(yùn)動(dòng)過程中的緩沖,本發(fā)明的磁懸浮列車轉(zhuǎn)向架防側(cè)滾傾裝置在滑柱16上安裝了上緩沖彈簧9和下緩沖彈簧15,而梯形梁頭部位于兩個(gè)彈簧之間,在滑柱16的頭部有螺紋,擰入鎖緊螺母7后,可以通過鎖緊螺母7與上緩沖彈簧9之間的彈簧座6壓緊緩沖彈簧,緩沖彈簧可以是圓柱螺旋壓縮彈簧或橡膠彈簧,前者緩沖性能量好,后者吸振能力強(qiáng)。由于緩沖彈簧的壓縮行程是有限的,可以限制縱梁之間相對(duì)移動(dòng)的范圍。
滑柱16在防側(cè)滾傾裝置工作過程中受力大,因此滑柱16與滑柱座15的聯(lián)結(jié)方式采用焊接,以提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,也容易保證幾何面的位置精度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本的發(fā)明磁懸浮列車轉(zhuǎn)向架防側(cè)滾裝置,采用十字滑塊機(jī)構(gòu)替代現(xiàn)有技術(shù)的的平行四邊形機(jī)構(gòu),減少了運(yùn)動(dòng)約束,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,解耦性能好,通過設(shè)置橡膠套和緩沖彈簧,使縱梁之間容易產(chǎn)生相對(duì)搖擺運(yùn)動(dòng),磁懸浮列車具備較好的彎道通過能力,并提高運(yùn)行平穩(wěn)性。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1為本發(fā)明磁懸浮轉(zhuǎn)向架防側(cè)滾裝置左側(cè)裝配結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明磁懸浮轉(zhuǎn)向架防側(cè)滾裝置總體三維結(jié)構(gòu)圖。
圖例說明:
1-左縱梁,2-螺栓,3-凸臺(tái),4-彈簧墊圈,5-螺母,6-彈簧座,7-鎖緊螺母,8-開口銷,9-上緩沖彈簧,10-上壓盤,11-梯形梁,12-橡膠套,13-軸承套,14-下壓盤,15-下緩沖彈簧,16-滑柱,17-滑柱座,18-右縱梁。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
如圖1、圖2所示,磁懸浮列車轉(zhuǎn)向架防側(cè)滾裝置安裝在轉(zhuǎn)向架左縱梁1和右縱梁18之間,每個(gè)轉(zhuǎn)向架前后各安裝一套防側(cè)滾裝置。為了減輕車輛的重量,左右縱梁均采用鋁合金矩形型材,在其側(cè)面焊接有凸臺(tái)3,凸臺(tái)3的作用是為滑柱座17提供高精度的安裝基準(zhǔn)面,同時(shí)增加縱梁上安裝孔的厚度。為了保證滑柱16的位置精度,滑柱座17采用鉸制孔用螺栓2、彈簧墊圈4和螺母5緊固在左右縱梁側(cè)面,而滑柱16焊接在滑柱座17上。每一套防側(cè)滾裝置的滑柱中心線應(yīng)在同一個(gè)平面內(nèi),軸線之間的夾角為90度。梯形梁11的中部由三段鋁合金矩形型材焊接而成,兩端焊接圓柱形頭部,頭部加工有通孔,兩個(gè)孔的軸線在同一個(gè)平面上,軸線之間的夾角也為90度,安裝時(shí),梯形梁11兩頭的孔分別與兩側(cè)的滑柱相配合。
為了減少摩擦磨損,在梯形梁11兩頭的孔內(nèi)安裝軸承套13,軸承套13采用鋼材為基體,表面涂噴PTFE材料,摩擦系數(shù)小、耐磨性好。軸承套13通過橡膠套12固定在的梯形梁11頭部的通孔內(nèi),通過橡膠套12的變形,使左右縱梁之間可以根據(jù)需要產(chǎn)生微小的搖擺。為了使相關(guān)零件軸向可靠的固定,軸承套13和橡膠套12上都設(shè)計(jì)有環(huán)狀凸起,安裝時(shí)利用橡膠的彈性卡入對(duì)應(yīng)零件的凹槽中。
磁懸浮列車運(yùn)行時(shí),滑柱16相對(duì)于梯形梁11做軸向運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的沉浮和橫移,為了對(duì)轉(zhuǎn)向架零件的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行緩沖,提高列車的運(yùn)行平穩(wěn)性,滑柱16上安裝有上緩沖彈簧9和下緩沖彈簧15,滑柱16的頭部有螺紋,擰入鎖緊螺母7后,通過鎖緊螺母7與上緩沖彈簧9之間的彈簧座6壓緊兩個(gè)緩沖彈簧。開口銷8穿過滑柱16上的小孔,并置于鎖緊螺母7上部的槽中,可防止鎖緊螺母7在工作過程中由于振動(dòng)等原因松脫。梯形梁11的頭部位于兩個(gè)緩沖彈簧之間,緩沖彈簧的作用力通過上壓盤10和下壓盤14作用在梯形梁11上,使彈簧受力均勻。由于緩沖彈簧的壓縮行程是有限的,可以限制轉(zhuǎn)向架左右縱梁之間相對(duì)移動(dòng)的范圍。另外,實(shí)施例中緩沖彈簧采用圓柱螺旋壓縮彈簧,緩沖性能量好,位移量大;如果需要提高轉(zhuǎn)向架的吸振性能,也可以采用橡膠彈簧。