一種構架及其轉向架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種構架,包括橫梁和側梁,側梁為片狀結構，且在縱向方向上中部拱起；橫梁連接于側梁拱起的頂部，并與側梁可拆卸連接。同時還提供一種轉向架，包括上述構架，橫梁橫向兩端上表面分別安裝有集成安裝座，該集成安裝座包括基座、在基座一側沿同一直線背靠背設置的一對制動器安裝座、在基座另一側邊的一端設置的垂向減振器座以及另一端設置的抗側滾裝置安裝座；側梁、橫梁以及集成安裝座三者之間通過緊固件依次串接。本發(fā)明解決了采用碳纖維復合材料制造構架焊接性能差的問題。實現(xiàn)了側梁與橫梁縱向、橫向和垂向剛度的解耦。具有簡化轉向架結構及裝配工藝，減輕構架載荷負擔的優(yōu)點。
【專利說明】
一種構架及其轉向架
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于軌道交通領域，具體涉及一種構架及其轉向架。
【背景技術】
[0002]—般的構架為整體焊接或鑄造結構，橫梁為鋼管結構或箱型梁結構，側梁為魚腹型的箱型梁結構，側梁中間下凹，側梁與橫梁一體成型。
[0003]現(xiàn)有的轉向架結構，主要存在如下缺陷:
1.構架采用一體結構，側梁與橫梁之間存在剛度耦合。
[0004]2.構架本身就要承受較大的力，而現(xiàn)有結構的制動裝置在剎車過程中通過制動器安裝座傳遞給了構架，給構架帶來更大的載荷負擔。
[0005]隨著列車速度的提高，對機車車輛的輕量化和關鍵零部件性能提出了一些特殊的要求。因此，具有各種不同性能的復合材料迅速被用于制造高速列車的車體、轉向架和制動系統(tǒng)等一些關鍵零部件。
[0006]眾所周知，轉向架屬于列車運行過程中經受靜載荷、循環(huán)動載荷和沖擊載荷作用的結構件。要采用復合材料減重，必須保證足夠的力學性能。
[0007]傳統(tǒng)的零部件，如制動器安裝座、垂向減振器座等，均是獨立焊接到構架上的。若采用復合材料制造構架，其焊接性能差，各種零部件該如何制造和裝配才能滿足要求，是一大難題。
【發(fā)明內容】
[0008]針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種受力結構好、結構及裝配工藝簡化的構架及其轉向架。
[0009]本發(fā)明解決問題的技術方案是:一種構架，包括橫梁和側梁，所述側梁為片狀結構，且在縱向方向上中部拱起;所述橫梁連接于側梁拱起的頂部，并與側梁可拆卸連接。
[0010]上述方案中，橫梁和側梁采用分體式結構，實現(xiàn)了側梁與橫梁縱向、橫向和垂向剛度的解耦，側梁主要承擔車輛的垂向載荷，橫梁主要承擔車輛的橫向和部分縱向載荷。
[0011]進一步的，所述橫梁和側梁均采用碳纖維復合材料制成。采用碳纖維復合材料制造，結構簡單，成型工藝簡單。而且強度高、韌性好，所以將橫梁和側梁分開制造然后組裝能夠滿足強度要求。
[0012]同時，本發(fā)明還提供一種轉向架，包括上述方案中所述的構架，所述橫梁橫向兩端上表面分別安裝有集成安裝座，該集成安裝座上設有制動器安裝座、垂向減振器座、抗側滾裝置安裝座；
側梁、橫梁以及集成安裝座三者之間通過緊固件依次串接。
[0013]傳統(tǒng)的結構中，制動器安裝座、垂向減振器座以及抗側滾裝置安裝座都是獨立部件，分別焊接到構架上的。在剎車過程中，輪對對制動器的反作用力會通過制動器安裝座傳遞到構架上，給構架帶來極大負擔。上述方案中，集成安裝座作為一個單獨的承力部件，剎車時，背靠背的制動器安裝座所受的縱向力相互抵消，制動反作用力就不會傳遞到構架上，減輕了構架的載荷負擔。
[0014]同時，集成安裝座的另一個好處就是，解決了碳纖維復合材料焊接工藝性差的問題。采用碳纖維復合材料制造構架后，制動器安裝座、垂向減振器座以及抗側滾裝置安裝座很難焊接到構架上，將三者集成到一起，簡化結構的同時，裝配也更簡單。
[0015]具體的，所述集成安裝座包括基座，在基座一側沿同一直線背靠背設置一對制動器安裝座，在基座另一側邊的一端設置垂向減振器座以及另一端設置抗側滾裝置安裝座。
[0016]基座上表面安裝有空氣彈簧，集成安裝座與空氣彈簧之間安裝有垂向減振器，制動器安裝座上安裝有踏面制動的基礎制動裝置；
每個集成安裝座上的抗側滾裝置安裝座各自連接抗側滾裝置的一端。
[0017]具體的，所述每根側梁的兩端均設有卷耳，卷耳通過銷軸連接有軸箱；
所述軸箱為分體式軸箱，包括上箱體和下箱體，上、下箱體合箱后形成的軸承安裝孔內設有橡膠彈簧，橡膠彈簧套接在軸承外表面，軸承套裝在車軸上。
[0018]上述方案中，橡膠彈簧配合碳纖維復合材料制成的高強度、高韌性側梁，具有減振、阻尼功能，不必再設置一系彈簧。
[0019]進一步的，所述橫梁為H形結構，其四角上設有第一拉桿座;軸箱靠近橫梁的一端設有第二拉桿座；
第一拉桿座和第二拉桿座之間設有拉桿。
[0020]本發(fā)明的顯著效果是:
1.集成安裝座制成金屬零部件，采用緊固件與構建連接，解決了采用碳纖維復合材料制造構架焊接性能差的問題。
[0021]2.橫梁和側梁采用分體式結構，實現(xiàn)了側梁與橫梁縱向、橫向和垂向剛度的解親。
[0022]3.側梁和橡膠彈簧配合替代了一系彈簧，減少了較為復雜的一系彈簧結構，簡化了轉向架結構及裝配工藝。
[0023]4.集成安裝座的設計，使得制動器安裝座所受的縱向力相互抵消，制動反作用力就不會傳遞到構架上，減輕了構架的載荷負擔。
【附圖說明】
[0024]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0025]圖1為本發(fā)明構架結構圖。
[0026]圖2為本發(fā)明轉向架結構圖。
[0027]圖3為本發(fā)明集成安裝座結構圖。
[0028]圖4為本發(fā)明軸箱結構圖。
[0029]圖中:1-基礎制動裝置，2-牽引座，3-牽引座止擋，4-抗側滾裝置，5-空氣彈簧，6_集成安裝座，7-垂向減振器，8-側梁，9-拉桿，10-軸箱，11-輪對，12-橫梁，13-銷軸，60-基座，61-制動器安裝座，62-垂向減振器座，63-抗側滾裝置安裝座，81-卷耳，101-上箱體，102-下箱體，103-橡膠彈簧，104-第二拉桿座，105-銷孔，121-第一拉桿座，122-矩形通孔。
【具體實施方式】
[0030]如圖1所示，一種構架，包括均采用碳纖維復合材料制成的橫梁12和側梁8。所述側梁8為片狀結構，且在縱向方向上中部拱起。橫梁12連接于側梁8拱起的頂部，并與側梁8可拆卸連接。
[0031]如圖2?4所示，一種轉向架，包括上述方案所述的構架。所述橫梁12橫向兩端上表面分別安裝有集成安裝座6，該集成安裝座6包括基座60、在基座60—側沿同一直線背靠背設置的一對制動器安裝座61、在基座60另一側邊的一端設置的垂向減振器座62以及另一端設置的抗側滾裝置安裝座63。橫梁12中間設有用于安裝牽引座2和牽引座止擋3的矩形通孔122.側梁8、橫梁12以及集成安裝座6三者之間通過緊固件依次串接。
[0032]基座60上表面安裝有空氣彈簧5，集成安裝座6與空氣彈簧5之間安裝有垂向減振器62，制動器安裝座61上安裝有踏面制動的基礎制動裝置I。每個集成安裝座6上的抗側滾裝置安裝座63各自連接抗側滾裝置4的一端。
[0033]所述每根側梁8的兩端均設有卷耳81，卷耳81通過銷軸13連接有軸箱10。
[0034]所述軸箱10為分體式軸箱，包括上箱體101和下箱體102。上、下箱體合箱后形成的軸承安裝孔內設有橡膠彈簧103，橡膠彈簧103套接在軸承外表面，軸承套裝在輪對11的車軸上。軸箱10靠近橫梁12的一端設有第二拉桿座104。下箱體102下端設有用于與卷耳81連接的銷孔105。
[0035]所述橫梁12為H形結構，其四角上設有第一拉桿座121。第一拉桿座121和第二拉桿座104之間設有拉桿9。
【主權項】
1.一種構架，包括橫梁(12)和側梁(8)，其特征在于:所述側梁(8)為片狀結構，且在縱向方向上中部拱起;所述橫梁(12)連接于側梁(8)拱起的頂部，并與側梁(8)可拆卸連接。2.根據權利要求1所述的構架，其特征在于:所述橫梁(12)和側梁(8)均采用碳纖維復合材料制成。3.—種轉向架，其特征在于:包括上述權利要求1或2任一項所述的構架，所述橫梁(12)橫向兩端上表面分別安裝有集成安裝座(6)，該集成安裝座(6)上設有制動器安裝座(61)、垂向減振器座(62)、抗側滾裝置安裝座(63); 側梁(8)、橫梁(12)以及集成安裝座(6)三者之間通過緊固件依次串接。4.根據權利要求3所述的轉向架，其特征在于:所述集成安裝座(6)包括基座(60)，在基座(60)—側沿同一直線背靠背設置一對制動器安裝座(61)，在基座(60)另一側邊的一端設置垂向減振器座(62)以及另一端設置抗側滾裝置安裝座(63)。5.根據權利要求3或4所述的轉向架，其特征在于:基座(60)上表面安裝有空氣彈簧(5)，集成安裝座(6)與空氣彈簧(5)之間安裝有垂向減振器(62)，制動器安裝座(61)上安裝有踏面制動的基礎制動裝置(I); 每個集成安裝座(6)上的抗側滾裝置安裝座(63)各自連接抗側滾裝置(4)的一端。6.根據權利要求3所述的轉向架，其特征在于:所述每根側梁(8)的兩端均設有卷耳(81)，卷耳(81)通過銷軸(13)連接有軸箱(10); 所述軸箱(10)為分體式軸箱，包括上箱體(101)和下箱體(102)，上、下箱體合箱后形成的軸承安裝孔內設有橡膠彈簧(103)，橡膠彈簧(103)套接在軸承外表面，軸承套裝在車軸上。7.根據權利要求6所述的轉向架，其特征在于:所述橫梁(12)為H形結構，其四角上設有第一拉桿座(121);軸箱(10)靠近橫梁(12)的一端設有第二拉桿座(104)； 第一拉桿座(121)和第二拉桿座(104)之間設有拉桿(9)。
【文檔編號】B61H11/00GK105905126SQ201610385169
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】陳喜紅, 李云召, 沈龍江, 陶功安, 李冠軍, 陳曉峰, 曾艷梅
【申請人】中車株洲電力機車有限公司