專利名稱：一種鐵道車輛螺旋壓縮彈簧減振裝置及其安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵道車輛和汽車使用的減振部件及其安裝使用 法，特別涉及一種鐵道車輛螺旋壓縮彈簧減振裝置及安裝方法。
背景技術(shù)：
隨著運輸業(yè)的發(fā)展，高速、重載、平穩(wěn)運行是車輛運輸業(yè)追 求的目標，尤其是軌道交通機車車輛，隨著其速度的不斷提高， 車輪轉(zhuǎn)速加大，輪緣沖擊軌道的激振力也顯著增加，機車車輛在 運行中的振動急劇增大，搖晃嚴重，大大影響了車輛運行的平穩(wěn) 性、安全性和旅客列車的舒適性。機車車輛在高速運行中的會產(chǎn) 生晃車現(xiàn)象，嚴重晃車可引起軌道的位移，導(dǎo)致軌道損壞，而且 使機車車輛存在脫軌顛覆的危險。本領(lǐng)域的技術(shù)人員一直在尋求 降低車輛的橫向晃車現(xiàn)象的方法。橫向晃車是一種復(fù)雜的振動形 式，其影響因素有多種，其中一個重要的因素就是支承車體的壓 縮彈簧減振裝置，存在著橫向剛度和彎曲剛度扁低的缺陷，存在 壓縮彈簧受到載荷和激振后，嚴重失穩(wěn)的問題。這種壓縮彈簧減 振裝置一般是將車體安裝于轉(zhuǎn)向架上的聯(lián)接裝置，彈簧減振裝置 每兩個為一組，車體由四組對稱設(shè)置的壓縮彈簧減振裝置安裝于
轉(zhuǎn)向架上，兩組間的縱向距離為一般為380毫米，中心距太小， 過于靠攏，集中在車體與轉(zhuǎn)向架的中央起支承運動，其轉(zhuǎn)角剛度偏低，轉(zhuǎn)角位移較大，回轉(zhuǎn)力較大。這種安裝方式使車輛抵抗橫 向晃動的能力差，使車體與轉(zhuǎn)向架同時產(chǎn)生蛇行現(xiàn)象，當車輛速
度提高后，橫向力增加，車輛懸掛系統(tǒng)的橫N力明顯偏低，而引 '起晃車現(xiàn)象。由本申請人提出的中國專利"鐵道車輛螺旋壓縮彈 簧減振裝置"(專利號00224023.8)公開了一種截錐螺旋彈簧， 它為變徑的截錐螺旋壓縮彈簧，這種截錐螺旋壓縮彈簧的剛度 特性曲線呈非線性變化，它的簧圈向上， 一圈比一圈小，岡lj度一 圈比一圈大，主要剛度是沿軸線方向非線性上升，'屬漸增型。其 穩(wěn)定性好，彎曲剛度倍增，因此抗共振，抗橫向晃車能力強,可緩 解車輛運行中的振動，特別是消除車輛高速運行時的橫向晃車。
但它仍存在以下缺點是1、未對截錐度進行有效探索，未公開 可適用的錐度范圍，因錐度過大，則達不到增加橫向剛度和彎 曲剛度的效果，過小則降低了原來彈簧的橫向剛度和垂向剛度，. 使其不能符合車輛承載結(jié)構(gòu)的要求。2、未公開自由高度和有效 圈數(shù)的有效范圍。這樣會導(dǎo)致剛度過大則超過車輛承載結(jié)構(gòu)的工 作高度的要求，剛度過小則導(dǎo)致車輛承載結(jié)構(gòu)的剛度扁低，達不 到工作高度的要求，出現(xiàn)彈簧壓環(huán)的現(xiàn)象，使其不能符合車輛承 載結(jié)構(gòu)所需的工作高度和工作剛度要求，失去它的優(yōu)勢，變?yōu)椴?適應(yīng)車輛懸掛。3、未公開彈簧的材質(zhì)，機車彈簧的材質(zhì)一般為 50Ck)v，其材質(zhì)的淬火性能欠佳，主要是淬透性不好，硬度不夠，' 在劇烈的振動下易斷裂。因此仍存車輛懸掛彈簧的安全問題。 本發(fā)明的目的在于提供一種截錐螺旋壓縮彈簧，它能克服上述缺點，提供符合其使用狀態(tài)要求的材質(zhì)和具體參數(shù)，使其符合 車輛承載結(jié)構(gòu)所需高度和剛度要求，進一步提高其抗橫向晃車能 力和抗共振的能力。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種截錐螺旋壓縮彈簧的安裝方 法，'使由其組成的減振裝置具有良好的抗橫向振動的性能，抑制 車輛的蛇行運動，能有效地消除車輛橫向晃動的現(xiàn)象。
本發(fā)明所提出的技術(shù)方案是
鐵道車輛螺旋壓縮彈簧減振裝置，它安裝于轉(zhuǎn)向架上，置于
車體下，由減振彈簧和轉(zhuǎn)向架組成，其特征在于減振彈簧為截
錐螺旋壓縮彈簧，它的錐度范圍在1度到30度之間，它的自由 高度為300—800毫米，有效圈數(shù)為4一8圈。
作為對本發(fā)明的進一步改進，戶)f述的截錐螺旋壓縮彈簧的錐 度為2度到20度。
作為對本發(fā)明的進一步改進，所述的截錐螺旋壓縮彈簧的材 質(zhì)為50CrMovA。
一種螺旋壓縮彈簧減振裝置的安裝方法，所述的螺旋壓縮彈 簧減振裝置每兩個為一組，每組螺旋壓縮彈簧減振裝置的縱向中 心距為450~600毫米。 本發(fā)明的有益效果在于
本發(fā)明采取的合適的車輛承載結(jié)構(gòu)所需錐度的變徑截錐螺 旋彈簧，根據(jù)其特性所知，其剛度曲線為非線性，自振頻率為變 值?；扇ο蛏弦蝗Ρ纫蝗π?，剛度逐漸增大，為漸增型。由于將其錐度限定在l一30度的范圍內(nèi)，自由高度在300—800范圍內(nèi)， 有效圈數(shù)在4一8圈，可達其剛度屈服強度和拉伸強度最好的效 果，否則其橫向垂向剛度降低，不再適應(yīng)作車輛支承懸掛使用。 它的自由高度和有效圈數(shù)根據(jù)它的錐度而形成，符合車輛承載結(jié) 構(gòu)的要求。有利于消除或緩解共振，對于解決高速機車車輛的橫 向晃動十分有利。材質(zhì)為50CrMovA，經(jīng)試驗，其材料50CrMovA 淬透性能好，硬度比原來的50Cnw強，其彈性好，在激烈的振動 下不會出現(xiàn)斷裂的情況，可達到淬火性能和硬度最好的效果。安 裝方式沿著軌道方向兩個彈簧縱向排列，其中心距離在450—600 毫米，能起到增加角鋼度減少角位移、.抑制車輛蛇行最佳效果。 其過小不能有效抑制車輛的運行中的蛇行運動，使轉(zhuǎn)向架與車體 同時蛇行；過大則影響車輛通過各種曲線岔道的性能。因此，其 結(jié)構(gòu)緊湊，抗共振能力強，穩(wěn)定性好。能提高車輛運行的平穩(wěn)性 安全性和旅客列車的舒適性，提高車輛運行的品質(zhì)。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖2為本發(fā)明的安裝方法示意圖。
圖中1-轉(zhuǎn)向架2-車體3-車輪4-減振彈簧I ， 5-減振彈簧11
具體實施例方式
實施例1:
一種鐵道車輛螺旋壓縮彈簧減振裝置，它安裝于轉(zhuǎn)向架上，置于車體下，由減振彈簧和轉(zhuǎn)向架組成，減振彈簧為截錐螺旋壓
縮彈簧，它的錐度為l度，它的自由高度為300毫米，有效圈數(shù) 為4圈，截錐螺旋壓縮彈簧的材質(zhì)為50CrMovA。
一種螺旋壓縮彈簧減振裝置的安裝方法，螺旋壓縮彈簧減振 裝置每兩個為一組，每組螺旋壓縮彈簧減振裝置的縱向中心距為 450毫米。
實施例2:
一種鐵道車輛螺旋壓縮彈簧減振裝置，它安裝于轉(zhuǎn)向架上， 置于車體下，由減振彈簧和轉(zhuǎn)向架組成，減振彈簧為截錐螺旋壓
縮彈簧，它的錐度為30度，它的自由高度為800毫米，有效圈數(shù) 為8圈，截錐螺旋壓縮彈簧的材質(zhì)為50CrMovA。
一種螺旋壓縮彈簧減振裝置的安裝方法，螺旋壓縮彈簧減振 裝置每兩個為一組，每組螺旋壓縮萍簧減振裝置的縱向中心距為 460毫米。
實施例3:
一種鐵道車輛螺旋壓縮彈簧減振寧置，它安裝于轉(zhuǎn)向架上， 置于車體下，由減振彈簧和轉(zhuǎn)向架組成，減振彈簧為截錐螺旋壓
縮彈簧，它的錐度為2度，它的自由高度為500毫米，有效圈數(shù) 為6-7圈，截錐螺旋壓縮彈簧的材質(zhì)為50CrMovA。
一種螺旋壓縮彈簧減振裝置的安裝方法，螺旋壓縮彈簧減振 裝置每兩個為一組，每組螺旋壓縮彈簧減振裝置的縱向中心距為實施例4:
一種鐵道車輛螺旋壓縮彈簧減振裝置，它安裝于轉(zhuǎn)向架上， 置于車體下，由減振彈簧和轉(zhuǎn)向架組成，減振彈簧為截錐螺旋壓
縮彈簧，它的錐度為20度，它的自由高度為800毫米，有效圈數(shù) 為8圈，截錐螺旋壓縮彈簧的材質(zhì)為50CrMovA。
一種螺旋壓縮彈簧減振裝置的安裝方法，螺旋壓縮彈簧減振 裝置每兩個為一組，每組螺旋壓縮彈簧減振裝置的縱向中心距為 510毫米。 實施例5:
一種鐵道車輛螺旋壓縮彈簧減振裝置，它安裝于轉(zhuǎn)向架上， 置于車體下，由減振彈簧和轉(zhuǎn)向架組成，減振彈簧為截錐螺旋壓 縮彈簧，它的錐度為20度，它的自由高度為800毫米。有效圈數(shù) 為8圈，截錐螺旋壓縮彈簧的材質(zhì)為50CrMovA。 '，一種螺旋壓縮彈簧減振裝置的安裝方法，螺旋壓縮彈簧減振 裝置每兩個為一組，每組螺旋壓縮彈簧減振裝置的縱向中心距為 600毫米。
權(quán)利要求
1、鐵道車輛螺旋壓縮彈簧減振裝置，它安裝于轉(zhuǎn)向架上，置于車體下，由兩個減振彈簧縱向排列組成，其特征在于減振彈簧為截錐螺旋壓縮彈簧，它的錐度范圍在1度到30度之間，它的自由高度為300—800毫米，有效圈數(shù)為4—8圈。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵道車輛螺旋壓縮彈簧減振裝置，其 特征在于所述的截錐螺旋壓縮彈簧的錐度為2度到20度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鐵道車輛螺旋壓縮彈簧減振裝置，其 特征在于所述的截錐螺旋壓縮彈簧的材質(zhì)為50CrMovA。
4、 一種螺旋壓縮彈簧減振裝置的安裝方法，所述的螺旋壓縮彈 簧減振裝置每兩個為一組，每組螺旋壓縮彈簧減振裝置的縱向中心 距為450—600毫米。
全文摘要
本發(fā)明是涉及一種鐵道車輛及汽車的減振裝置及其安裝使用方法。它包栝將現(xiàn)有車輛的圓柱型螺旋壓縮彈簧改為變徑截錐形螺旋壓縮彈簧，并采用適當?shù)慕劐F錐度和適當放開車輛轉(zhuǎn)向架上兩個彈簧排列間隔距離的方法，以其錐度來確定彈簧的自由高度和有效圈數(shù)的方法，來抑制車輛運行中的橫向振動，垂向振動和蛇形運動。由于采用了適當?shù)慕劐F錐度的圓錐形彈簧和適當?shù)胤砰_車輛轉(zhuǎn)向架上每組兩個圓錐形彈簧的支承車體的距離，可有效地消除或緩解車輛的共振。因此對解決高速車輛橫向晃車和蛇形運動十分有利，提高了車輛運行的平穩(wěn)性，安全性和旅客列車的舒適性，適合在各種鐵道車輛和汽車上采用。
文檔編號F16F1/08GK101451584SQ20071019553
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者凌愷夫 申請人:凌愷夫