本發(fā)明屬于軌道車輛貨車技術領域，具體涉及一種鐵路快運貨車轉向架。

背景技術：

重載、快捷是鐵路貨車發(fā)展的方向，根據(jù)國內鐵路貨運的發(fā)展及鐵路技術政策的要求，需要研制一種具有140km/h～160km/h運行速度和軸重不大于18t的快速鐵路貨車?？焖儇涇囖D向架作為快速鐵路貨車的重要部件，直接影響車輛運行速度和載重量。

目前構架式快速貨車轉向架主要有帶搖動臺結構利諾爾減振器定位快速貨車轉向架、無搖動臺搖枕上置式橡膠堆導柱式定位快速貨車轉向架及無搖動臺搖枕上置式橡膠彈簧定位快速貨車轉向架，但是無論哪種轉向架，軸箱定位結構和搖枕布置結構都無成熟運用經驗，在車輛高速運行穩(wěn)定性和轉向架維護方面存在局限性。

中國實用新型專利(公開號CN2517641、公開日2002.10.23)及中國實用新型專利(公開號CN 200945865、公開日2007.09.12)分別公開了一種高速貨車轉向架及快速鐵路貨車轉向架。這兩種轉向架都采用整體構架加搖枕的結構模式，其軸箱懸掛系統(tǒng)采用鋼圓彈簧、橡膠堆、金屬液體彈簧和油壓減振器的組合，二系懸掛系統(tǒng)采用了橡膠堆加搖枕的結構形式，采用每軸兩個制動盤的單元制動系統(tǒng)。

以上兩種轉向架都是采用一系、二系懸掛，但是軸箱定位結構采用橡膠堆導柱式定位或橡膠彈簧定位，由于這種定位結構采用的橡膠堆導柱和橡膠彈簧在縱、橫、垂三個方向的剛度匹配困難，車輛長期運行后三向剛度變化大，降低轉向架高速運行的穩(wěn)定性，目前在客車轉向架上已經逐漸淘汰，在快速貨車轉向架運用方面存在風險性。

中國實用新型專利(公開號CN202541557U、公開日2012.11.21)公開了一種快速鐵路貨車轉向架，該轉向架采用整體構架加搖枕的結構模式，搖枕通過吊桿系統(tǒng)與構架組成實現(xiàn)垂向連接。該轉向架采用吊桿式搖動臺結構，搖枕位于構架下部，不利于轉向架下部限界的布置，搖枕掉落軌道的風險性較大，且由于采用的利諾爾減振器是一種摩擦減振器，使得轉向架縱向定位剛度過大，曲線通過性能不優(yōu)良，且磨耗件的采用增加了檢修成本。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對上述技術的不足，提供一種滿足運行速度達140km/h～160km/h、軸重不大于18t且高速運行性能穩(wěn)定的適用于鐵路快運貨車的轉向架，且維修成本低。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的鐵路快運貨車轉向架，包括一個構架、四套轉臂式軸箱定位裝置、兩套輪對組成、一個搖枕以及一套基礎制動裝置；

所述構架包括一對雙腹板箱型結構的側梁和一對圓鋼管型結構的橫梁，一對橫梁的兩端分別插入一對側梁的側梁雙腹板，構架的兩個側梁通過四個轉臂式軸箱定位裝置坐落在兩套輪對組成之上，一對橫梁上均設置有一對制動吊座和一個三通安裝座；

所述搖枕包括搖枕上蓋板、搖枕下蓋板、搖枕腹板及設置在搖枕上蓋板兩側的一對旁承盒；

所述轉臂式軸箱定位裝置包括由定位轉臂和夾緊箍圍合形成的軸箱體、設置在軸箱體空腔內的輪對軸承、安裝在軸箱體空腔外端的軸箱端蓋、設置在軸箱體一端的防滑器轉接座、布置在定位轉臂旋轉端上頂面承臺與構架前端之間的軸箱彈性懸掛系統(tǒng)及位于軸箱體一側的構架端部與定位轉臂旋轉端端部之間的垂向液壓減振器；

所述構架還包括一對弧形縱向梁，所述弧形縱向梁包括弧形縱向梁上蓋板、弧形縱向梁下蓋板及連接弧形縱向梁上蓋板和弧形縱向梁下蓋板的弧形縱向梁單腹板，弧形縱向梁上蓋板和弧形縱向梁下蓋板的兩端均向外延伸有焊接在橫梁上的端部筋板；一對側梁的中部為向下內凹的U型腔，U型腔的底部平面焊接有二系橡膠堆安裝平臺；一對弧形縱向梁的弧形縱向梁上蓋板的中部側邊均焊接在二系橡膠堆安裝平臺的側面上，一對弧形縱向梁的弧形縱向梁單腹板通過側面筋板與側梁雙腹板連接；

所述搖枕還包括位于搖枕腹板兩端的一對二系橡膠堆安裝座，一對二系橡膠堆安裝座的上表面與搖枕上蓋板兩端的下表面對接，一對二系橡膠堆安裝座的安裝座腹板端面與搖枕腹板兩端面對接，一對二系橡膠堆安裝座的下表面端面與搖枕下蓋板兩端面對接；一對二系橡膠堆安裝座的前端部開有垂直貫穿前端部的二系橡膠堆安裝孔，且一對二系橡膠堆安裝座的后端部相對于搖枕呈斜對稱分布；搖枕上蓋板上且正對著二系橡膠堆安裝孔的位置處設置有定位孔，所述定位孔內設置有限位環(huán)套；

二系橡膠堆底部通過螺栓固定在二系橡膠堆安裝平臺上，二系橡膠堆頂部插入二系橡膠堆安裝孔內，直至二系橡膠堆頂部的凸臍穿過定位孔限位在限位環(huán)套內；

兩個弧形縱向梁單腹板外側面端部均設置有第一橫向液壓減振器安裝座，搖枕腹板的兩側面均焊接有第二橫向液壓減振器安裝座，兩個第二橫向液壓減振器安裝座相對于搖枕腹板斜對稱分布，且兩個弧形縱向梁單腹板上的第一橫向液壓減振器安裝座與搖枕腹板兩側面上的第二橫向液壓減振器安裝座之間均設置有橫向液壓減振器；

兩根橫梁的一端錯開伸出一對側梁的側梁雙腹板，伸出側梁雙腹板的橫梁的一端底部均設置有第一牽引拉桿座，兩個第一牽引拉桿座相對于構架呈斜對角布置；一對二系橡膠堆安裝座的后端部下表面焊接有第二牽引拉桿座；一對橫梁兩端的第一牽引拉桿座與一對二系橡膠堆安裝座后端部的第二牽引拉桿座之間均設置有牽引拉桿裝置；

一對側梁的側梁上蓋板和側梁下蓋板之間且位于側梁雙腹板的兩端外側處均安裝有軸箱彈簧安裝筒，側梁下蓋板上且位于軸箱彈簧安裝筒正下方處開有與軸箱彈簧安裝筒連通的通孔；一對側梁底部且位于U型腔的兩端外側處均設置有轉臂座，轉臂座上設置有安裝腔；軸箱彈性懸掛系統(tǒng)內置在軸箱彈簧安裝筒內，定位轉臂固定端通過彈性定位節(jié)點組成與轉臂座的安裝腔連接；每個軸箱彈簧安裝筒的端面均設置有垂向液壓減振器安裝座，垂向液壓減振器固定安裝在垂向液壓減振器安裝座上；

軸箱彈性懸掛系統(tǒng)包括設置于承臺底面上的環(huán)形橡膠緩沖墊、以并聯(lián)形式抵壓在環(huán)形橡膠緩沖墊上的內鋼彈簧和外鋼彈簧，以及內襯在內鋼彈簧中的一系橡膠彈簧，且所述一系橡膠彈簧的頂部位于內鋼彈簧和外鋼彈簧的上端面，所述一系橡膠彈簧的底部穿過內鋼彈簧設置在環(huán)形橡膠緩沖墊中部圓孔與承臺底面之間。

進一步地，所述二系橡膠堆安裝平臺與所述側梁上蓋板采用拼接焊縫進行連接形成一整體；所述轉臂座的頂板與所述側梁下蓋板采用拼接焊縫進行連接形成一整體；所述一對側梁的側梁上蓋板的任意一端且位于所述軸箱彈簧安裝筒上方安裝有稱重閥安裝座。

進一步地，所述一對二系橡膠堆安裝座的后端部高度小于所述前端部高度，且所述前端部與所述后端部之間圓弧過渡。

進一步地，所述搖枕上蓋板包括一塊前蓋板、一塊后蓋板及一塊向下內凹的凹型蓋板，所述凹型蓋板兩端分別與所述前蓋板和所述后蓋板對焊形成一整體；所述凹型蓋板下表面兩側邊與所述搖枕腹板之間焊接有加強筋板，所述凹型蓋板的底面焊接有心盤墊板；所述一對二系橡膠堆安裝座的二系橡膠堆安裝孔上端面設置有與所述搖枕上蓋板下表面焊接的二系橡膠堆墊板，且所述二系橡膠堆墊板上開有與所述定位孔相對應且連通的墊板通孔；所述第二牽引拉桿座通過牽引拉桿座底板焊接在所述二系橡膠堆安裝座后端部的下表面上。

進一步地，所述一系橡膠彈簧包括位于所述內鋼彈簧中央的倒T型錐柱、由多層金屬薄片和多層橡膠片交錯布置整體硫化成型的疊拼橡膠層，以及位于疊拼橡膠層外側的剛性承臺，所述剛性承臺的頂部位于內鋼彈簧和外鋼彈簧的上端面，所述倒T型錐柱底部插入所述疊拼橡膠層的中間通孔直至設置在環(huán)形橡膠緩沖墊中部圓孔與承臺底面之間。

進一步地，所述彈性定位節(jié)點組成包括圍合布置在定位轉臂的旋轉端軸孔內的兩個彈性定位套、內襯在兩個彈性定位套圍合形成的彈性腔體內的兩個剛性定位套及一個定位螺栓；所述彈性定位節(jié)點組成內置在所述轉臂座的安裝腔內，所述定位螺栓依次穿過所述轉臂座一側吊板的固定孔、彈性腔體、兩個剛性定位套圍合形成的定位腔體及直至穿過所述轉臂座另一側吊板的固定孔并通過螺母固定，兩個所述剛性定位套的一端均延伸至在彈性腔體的中間部位、且另一端均延伸至所述轉臂座另一側吊板的固定孔內；所述吊板的固定孔是由與構架相連的上吊板和下卡板圍合形成的固定孔，且通過螺栓由下往上將所述下卡板與所述上吊板固定連接。

進一步地，所述定位轉臂和所述夾緊箍與軸承后擋的密封均為迷宮密封結構；所述夾緊箍的中間部位設置有紅外軸溫探測孔，且所述紅外軸溫探測孔與所述輪對軸承之間襯有橡膠防塵套。

進一步地，所述定位轉臂端面設置有提吊擋肩，所述垂向液壓減振器安裝座上設置有與所述提吊擋肩相配合的輪對提吊；所述軸箱彈簧安裝筒的外周緣壁設置有用于限位輪對提吊的止擋。

進一步地，所述弧形縱向梁上蓋板的兩端均設置有縱向止擋座，所述弧形縱向梁單腹板的外側面中部設置有第一橫向止擋座；所述搖枕下蓋板兩端焊接有一對第二橫向止擋座。

進一步地，所述軸箱體在與所述防滑器轉接座的安裝面處設置有軸箱體環(huán)形凹槽，所述防滑器轉接座在與所述軸箱體安裝的相應位置處設置有與所述軸箱體環(huán)形凹槽相配合的防滑器轉接座凸環(huán)；所述軸箱體環(huán)形凹槽與所述防滑器轉接座凸環(huán)的安裝面處襯有橡膠墊圈。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、構架側梁中部的U型腔設置有二系橡膠堆安裝平臺，為搖枕以及二系橡膠堆提供安裝空間，保證快運貨車轉向架與車體的接口尺寸能夠滿足現(xiàn)有鐵路貨車的使用要求；側梁與弧形縱向梁之間設置有兩塊側面筋板連接，且弧形縱向梁上蓋板中部與側梁二系橡膠堆安裝平臺側面相連，保證弧形縱向梁第一橫向止擋座所受到的橫向載荷能夠傳遞至側梁上，降低弧形縱向梁與橫梁連接焊縫的應力，提高構架對橫向載荷的承受能力；兩個側梁中的四個軸箱彈簧安裝筒上有一處設有直接式稱重閥安裝座，以適應稱重閥的安裝；第一牽引拉桿座分別安裝于兩根橫梁伸出側梁的部分上，采用環(huán)形焊縫與橫梁端部連接，第一牽引拉桿座相對于構架呈斜對角布置，適應搖枕上置式結構類型轉向架的牽引拉桿的安裝；

2、搖枕采用鍛件的二系橡膠堆安裝座代替實際應力超過許用應力的焊接結構，提高該部位的強度。由于原來的焊接部分已經由母材代替，其許用應力也相應提高到母材的水平，雖然該處的應力沒有降低，但由于該部位的許用應力已經提高，因此在不改變該處結構的前提下，即在不增加重量、也不提高板材強度等級的情況下提高了搖枕的強度；二系橡膠堆安裝座的后端部高度小于前端部高度，即前端部與后端部之間采用變截面設計，使二系橡膠堆有更多的部位露出，以提高二系橡膠堆的散熱速度，從而改善了二系橡膠堆的散熱性能；采用中部下凹的搖枕，有利于降低心盤至軌面高度，即降低車輛的重心；

3、采用的軸箱彈性懸掛系統(tǒng)有效減小了車輛高速運行時的高頻沖擊，由于增設了具備承載及減振功能的一系橡膠彈簧，增加了重車工況轉向架的一系垂向剛度，實現(xiàn)了構架式轉向架軸箱體的變剛度；采用具有二級減振功能的垂向液壓減振器，配合轉向架重車工況中介入的一系橡膠彈簧，實現(xiàn)了構架式轉向架軸箱彈性懸掛系統(tǒng)的減振力；夾緊箍的中間部位設置有紅外軸溫探測孔，解決了現(xiàn)有貨車構架式轉向架一系軸箱在線路運行時不能采用紅外線測溫技術的不足，可實時檢測運行狀態(tài)下的列車軸承溫度，避免因漏探造成的熱軸故障，保證鐵路運輸安全；由于夾緊箍的中間部位設置有紅外軸溫探測孔，因此，在紅外軸溫探測孔與輪對軸承之間設置有橡膠防塵套，從而有效防止塵污從夾緊箍中間部位滲入；定位轉臂和夾緊箍分別與軸承后擋的密封均為迷宮密封結構，有效提高了軸箱體的防塵防油污能力；提吊擋肩與輪對提吊相配合，使得在構架式轉向架被提起時防止軸箱體與構架分離；

4、通過改變軸箱體與防滑器轉接座的配合方式，在不改變機械式防滑器與軸箱體的良好匹配的前提下，有效降低了軸箱體和防滑器轉接座的加工難度，改善了其定位轉臂的加工工藝；同時，在軸箱體環(huán)形凹槽與防滑器轉接座凸環(huán)的安裝面處襯有橡膠墊圈，保證了防滑器轉接座與軸箱體的緊密連接，從而有效防止粉塵、污染物的滲入，大大提升了軸箱的防塵防油污能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明鐵路快運貨車轉向架結構俯視示意圖；

圖2為圖1的主視示意圖；

圖3為圖1中構架結構意圖；

圖4為圖3中側梁結構示意圖；

圖5為圖4的部分結構示意圖；

圖6為圖3中橫梁結構示意圖；

圖7為圖3中弧形縱向梁結構示意圖；

圖8為圖1中搖枕立體結構示意圖；

圖9為圖8的仰視方向立體結構示意圖；

圖10為圖8中二系橡膠堆與二系橡膠堆安裝座的安裝結構示意圖；

圖11為圖2中轉臂式軸箱定位裝置整體安裝立體結構部分剖視示意圖；

圖12為圖11中軸箱彈性懸掛系統(tǒng)的剖視示意圖；

圖13為圖12中一系橡膠彈簧的結構示意圖；

圖14為圖11中彈性定位節(jié)點組成安裝結構示意圖；

圖15為圖14的A-A示意圖；

圖16為圖11中軸箱體的空腔結構密封示意圖；

圖17為圖11中軸箱體的軸測示意圖；

圖18為圖17中軸箱體與防滑器轉接座裝配方式示意圖；

圖19為圖18中M處的局部放大示意圖。

圖中各部件標號如下：

轉臂式軸箱定位裝置100、軸箱體110(其中：軸箱體環(huán)形凹槽110a)、軸箱端蓋111、空腔112、輪對軸承113(其中：軸承后擋113a)、橡膠防塵套114、定位轉臂120、承臺121(其中：底面121a)、提吊擋肩122、軸孔123、彈性定位節(jié)點組成130、定位螺栓131、剛性定位套132、彈性定位套133、彈性腔體134、定位腔體135、迷宮密封結構140、軸箱彈性懸掛系統(tǒng)150、橡膠緩沖墊151(其中：中部圓孔151a)、內鋼彈簧152、外鋼彈簧153、一系橡膠彈簧154(其中：倒T型錐柱154a、金屬薄片154b、橡膠片154c、疊拼橡膠層154d、剛性承臺154e、中間通孔154f)、夾緊箍160、紅外軸溫探測孔161、垂向液壓減振器170、垂向液壓減振器安裝座171、防滑器轉接座180、防滑器轉接座凸環(huán)181、橡膠墊圈182；

構架200、轉臂座210、吊板211、上吊板212、下卡板213、固定孔214、安裝腔215、頂板216、軸箱彈簧安裝筒220、止擋221、軸箱彈簧安裝筒220、輪對提吊230、側梁240、側梁雙腹板241、側梁上蓋板242、側梁下蓋板243(其中：通孔243a)、U型腔244(其中：底部平面244a)、二系橡膠堆安裝平臺245、橫梁250、第一牽引拉桿座251、制動吊座260、三通安裝座270、弧形縱向梁280、弧形縱向梁上蓋板281、弧形縱向梁下蓋板282、弧形縱向梁單腹板283、端部筋板284、側面筋板285、縱向止擋座286、第一橫向止擋座287、第一橫向液壓減振器安裝座288、稱重閥安裝座290；

搖枕300、搖枕上蓋板310、定位孔311、限位環(huán)套312、前蓋板313、后蓋板314、凹型蓋板315(其中：加強筋板315a、底面315b)、搖枕下蓋板320、搖枕腹板330、旁承盒340、U型板341(其中：橫板341a)、旁承盒墊板342、旁承盒筋板343、心盤墊板350、二系橡膠堆安裝座360、上表面361、安裝座腹板362、下表面363、前端部364、二系橡膠堆安裝孔365、后端部366、二系橡膠堆墊板367(其中：墊板通孔367a)、第二牽引拉桿座370、牽引拉桿座底板371、第二橫向液壓減振器安裝座380、第二橫向止擋座390；

二系橡膠堆400、凸臍410；

輪對組成500、基礎制動裝置600、橫向液壓減振器700、牽引拉桿裝置800。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

如圖1、圖2所示的鐵路快運貨車轉向架，包括一個構架200、四套轉臂式軸箱定位裝置100、兩套輪對組成500、一個搖枕300以及一套基礎制動裝置600。

如圖3所示，構架200包括一對雙腹板箱型結構的側梁240、一對圓鋼管型結構的橫梁250和一對弧形縱向梁280。結合圖4所示，側梁240包括側梁雙腹板241、側梁上蓋板242及側梁下蓋板243。本實施例中側梁240的中部為向下內凹的U型腔244，U型腔244的底部平面244a焊接有二系橡膠堆安裝平臺245，且二系橡膠堆安裝平臺245與側梁上蓋板242采用拼接焊縫進行連接形成一整體；該二系橡膠堆安裝平臺245為搖枕以及二系橡膠堆提供安裝空間，以適應二系橡膠堆和搖枕的安裝，保證快運貨車轉向架與車體的接口尺寸能夠滿足現(xiàn)有鐵路貨車的使用要求。另外，一對側梁240的側梁上蓋板242和側梁下蓋板243之間且位于側梁雙腹板241的兩端外側處均安裝有軸箱彈簧安裝筒220，軸箱彈簧安裝筒220的外周緣壁設置有用于限位輪對提吊的止擋221，側梁下蓋板243上且位于軸箱彈簧安裝筒220正下方處開有與軸箱彈簧安裝筒220連通的通孔243a，如圖5所示，并且四個軸箱彈簧安裝筒220中任意一個軸箱彈簧安裝筒220上方安裝有稱重閥安裝座290，以適應稱重閥的安裝；一對側梁240底部且位于U型腔244的兩端外側處均設置有轉臂座210，轉臂座210的頂板216與側梁下蓋板243采用拼接焊縫進行連接形成一整體，避免其焊縫所受剪切力的情況，且該轉臂座210上設置有供定位轉臂上的彈性定位節(jié)點組成安裝的安裝腔215；同時，每個軸箱彈簧安裝筒220的端面均設置有垂向液壓減振器安裝座171。本實施例中垂向液壓減振器安裝座171為整體鍛造件，且垂向液壓減振器安裝座171的底座171a周邊開制有坡口，底座171a周邊坡口與軸箱彈簧安裝筒220和側梁下蓋板243均采用搭接焊縫進行連接。

一對圓鋼管型結構的橫梁250的兩端分別插入一對側梁240的側梁雙腹板241，橫梁250與側梁雙腹板241之間采用環(huán)形焊縫連接，結合圖6所示，兩根橫梁250的一端錯開伸出一對側梁240的側梁雙腹板241，伸出側梁雙腹板241的橫梁250的一端底部均設置有第一牽引拉桿座251，第一牽引拉桿座251采用環(huán)形焊縫與橫梁250連接，即一個第一牽引拉桿座251在一個橫梁250的一端底部，另一個第一牽引拉桿座251在另一根橫梁250的另一端底部，使得兩個第一牽引拉桿座251不在同一側且相對于構架呈斜對角布置，適應搖枕上置式結構類型轉向架的牽引拉桿的安裝；另外，一對橫梁250上均設置有一對制動吊座260和一個三通安裝座270，制動吊座260和三通安裝座270均通過搭接焊縫與橫梁250中部連接，且每根橫梁250上的三通安裝座270位于一對制動吊座260的中間。

一對橫梁250之間設置有一對弧形縱向梁280，如圖7所示，弧形縱向梁280包括弧形縱向梁上蓋板281、弧形縱向梁下蓋板282及連接弧形縱向梁上蓋板281和弧形縱向梁下蓋板282的弧形縱向梁單腹板283，本實施例中弧形縱向梁上蓋板281的兩端均設置有縱向止擋座286，弧形縱向梁單腹板283的外側面中部設置有第一橫向止擋座287，弧形縱向梁單腹板283的外側面端部設置有第一橫向液壓減振器安裝座288?；⌒慰v向梁上蓋板281和弧形縱向梁下蓋板282的兩端均向外延伸有焊接在橫梁250上的端部筋板284，使得一對弧形縱向梁280的兩端與橫梁250焊接，該端部筋板284為燕尾形狀；一對弧形縱向梁280的弧形縱向梁上蓋板281的中部側邊均焊接在二系橡膠堆安裝平臺245的側面上，同時，一對弧形縱向梁280的弧形縱向梁單腹板283通過兩塊側面筋板285與側梁雙腹板241連接，使得弧形縱向梁280的側面與側梁240的側面焊接；保證弧形縱向梁280第一橫向止擋座287所受到的橫向載荷能夠傳遞至側梁240上，降低弧形縱向梁280與橫梁250連接焊縫的應力，提高構架對橫向載荷的承受能力。

該構架解決了現(xiàn)有技術中快速貨車轉向架構架不能適應在搖枕上置結構轉向架形式下?lián)u枕、二系懸掛裝置、牽引拉桿和直接式稱重閥的安裝，以及弧形縱向梁與橫梁的焊縫受減應力過大等問題。

如圖8所示搖枕300包括搖枕上蓋板310、搖枕下蓋板320、搖枕腹板330、設置在搖枕上蓋板310兩側的一對旁承盒340及位于搖枕腹板330兩端的一對二系橡膠堆安裝座360。

本實施例中搖枕為中部下凹箱型梁結構，即搖枕上蓋板310包括一塊前蓋板313、一塊后蓋板314及一塊向下內凹的凹型蓋板315，前蓋板313和后蓋板314的端部相對于搖枕呈斜對稱布置，采用中部下凹的搖枕，有利于降低心盤至軌面高度，即降低車輛的重心。凹型蓋板315兩端分別與前蓋板313和后蓋板314對接焊形成一整體，本實施例中采用前蓋板313和后蓋板314兩端厚、凹型蓋板315中間薄的設計形式，在拼接焊縫處采用變截面設計以保證壁厚的自然過渡，并且凹型蓋板315下表面兩側邊與搖枕腹板330之間焊接有加強筋板315a，增加整個搖枕的剛度；另外，凹型蓋板315的底面315b通過圓周焊或塞焊焊接有心盤墊板350，用以保證下心盤零部件安裝的準確性。

結合圖9所示，二系橡膠堆安裝座360為鍛件，一對二系橡膠堆安裝座360的上表面361與搖枕上蓋板310兩端的下表面對接，一對二系橡膠堆安裝座360的安裝座腹板362端面與搖枕腹板330兩端面對接，一對二系橡膠堆安裝座360的下表面363端面與搖枕下蓋板320兩端面對接。即一個二系橡膠堆安裝座360的上表面361與搖枕上蓋板310一端的下表面對接焊，該二系橡膠堆安裝座360的安裝座腹板362端面與搖枕腹板330的一端面對接焊，該二系橡膠堆安裝座360的下表面363端面與搖枕下蓋板320的一端面對接焊；另一個二系橡膠堆安裝座360的上表面361與搖枕上蓋板310另一端的下表面對接焊，該二系橡膠堆安裝座360的安裝座腹板362端面與搖枕腹板330的另一端面對接焊，該二系橡膠堆安裝座360的下表面363端面與搖枕下蓋板320的另一端面對接焊；使得二系橡膠堆安裝座360的下表面363與搖枕下蓋板320對接焊形成一整體，二系橡膠堆安裝座360的安裝座腹板362與搖枕腹板330對接焊形成一整體。

本實施例中采用鍛件的二系橡膠堆安裝座360代替實際應力超過許用應力的焊接結構，提高該部位的強度。由于原來的焊接部分已經由母材代替，其許用應力也相應提高到母材的水平，雖然該處的應力沒有降低，但由于該部位的許用應力已經提高，因此在不改變該處結構的前提下，即在不增加重量、也不提高板材強度等級的情況下提高了搖枕的強度。

再次如圖9所示，一對二系橡膠堆安裝座360的前端部364開有垂直貫穿前端部364的二系橡膠堆安裝孔365，搖枕上蓋板310上且正對著二系橡膠堆安裝孔365的位置處設置有穿過二系橡膠堆400凸臍410的定位孔311，定位孔311上設置有用于凸臍410限位的限位環(huán)套312；同時，二系橡膠堆安裝孔365上端面設置有與搖枕上蓋板310下表面通過圓周焊或塞焊焊接的二系橡膠堆墊板367，且二系橡膠堆墊板367上開有與定位孔311相對應且連通的墊板通孔367a，二系橡膠堆墊板367用以保證二系橡膠堆安裝的準確性；本實施例中開有兩個定位孔311對應著二系橡膠堆的兩個凸臍410。另外，一對二系橡膠堆安裝座360的后端部366也相對于搖枕呈斜對稱分布，即后端部366與搖枕上蓋板310呈斜對稱布置的端部對應焊接，且一對二系橡膠堆安裝座360的后端部366焊接有第二牽引拉桿座370，第二牽引拉桿座370通過牽引拉桿座底板371焊接在二系橡膠堆安裝座360后端部366的下表面上；本實施例中，牽引拉桿座底板371與后端部366的下表面的焊縫為圓周焊縫，且設有大的塞焊孔，從而提高了牽引拉桿座370的連接強度。

如圖10所示，二系橡膠堆400底部通過螺栓固定在二系橡膠堆安裝平臺245上，二系橡膠堆400頂部插入二系橡膠堆安裝孔365內，直至二系橡膠堆400頂部的凸臍410穿過定位孔311限位在限位環(huán)套312內，從而使得搖枕300位于構架200的上方。為了降低心盤高度，一般將二系橡膠堆安裝座360設計成套筒形狀，但這樣會導致二系橡膠堆400散熱困難。因此，本實施例中二系橡膠堆安裝座360的后端部366高度小于前端部364高度，前端部364與后端部366之間采用變截面設計，即前端部364與后端部366之間采用圓弧過渡，使二系橡膠堆有更多的部位露出，以提高二系橡膠堆的散熱速度，從而改善了二系橡膠堆的散熱性能。

再次如圖8所示，旁承盒340由兩個U型板341圍合焊接形成，旁承盒340底部通過旁承盒墊板342采用圓周焊或塞焊焊接在搖枕上蓋板310上，用以保證下旁承零部件安裝的準確性；且每個U型板341的橫板341a外表面與搖枕上蓋板310之間焊接有旁承盒筋板343，用以增加整個搖枕的剛度；另外，搖枕腹板330的兩側面均焊接有第二橫向液壓減振器安裝座380，兩個第二橫向液壓減振器安裝座380相對于搖枕腹板330斜對稱分布；同時，搖枕下蓋板320兩端焊接有一對第二橫向止擋座390，即一個第二橫向止擋座390焊接在搖枕下蓋板320一端，另一個第二橫向止擋座390焊接在搖枕下蓋板320另一端。

二系橡膠堆400下端坐落在構架200上、上端安裝在搖枕300端部的二系橡膠堆安裝座360里，兩個弧形縱向梁單腹板283上的第一橫向液壓減振器安裝座288與搖枕腹板330兩側面上的第二橫向液壓減振器安裝座380之間均設置有橫向液壓減振器700，一對橫梁250兩端的第一牽引拉桿座251與一對二系橡膠堆安裝座360后端部366的第二牽引拉桿座370之間均設置有牽引拉桿裝置800，使得構架200與搖枕300通過二系橡膠堆400、橫向液壓減振器700及牽引拉桿裝置800連接。

如圖11所示轉臂式軸箱定位裝置包括軸箱體110、定位轉臂120、彈性定位節(jié)點組成130、構架200、軸箱彈性懸掛系統(tǒng)150、夾緊箍160、用于安裝防滑器的防滑器轉接座180及垂向液壓減振器170。軸箱體110由定位轉臂120和夾緊箍160圍合后通過螺栓固定形成，結合圖7所示，軸箱體110的空腔112內設置有輪對軸承113，軸箱體110的空腔112外端安裝有軸箱端蓋111，防滑器轉接座180設置在軸箱體110的一端。定位轉臂120旋轉端的上頂面設置有承臺121，軸箱彈性懸掛系統(tǒng)150布置在承臺121與構架200前端之間，即軸箱彈性懸掛系統(tǒng)150內置在構架200端部的軸箱彈簧安裝筒220，軸箱彈性懸掛系統(tǒng)150下底面抵在承臺121上；垂向液壓減振器170布置在位于軸箱體110一側的構架200端部與定位轉臂120旋轉端端部之間，且垂向液壓減振器170固定安裝在構架200端面的垂向液壓減振器安裝座171上；定位轉臂120固定端通過彈性定位節(jié)點組成130與構架200底部的轉臂座210連接。

本發(fā)明的關鍵點在于：如圖12所示，軸箱彈性懸掛系統(tǒng)150包括設置于承臺121底面上的環(huán)形橡膠緩沖墊151、以并聯(lián)形式抵壓在環(huán)形橡膠緩沖墊151上的內鋼彈簧152和外鋼彈簧153，以及內襯在內鋼彈簧152中的一系橡膠彈簧154，結合圖13所示，本實施例中一系橡膠彈簧154包括位于內鋼彈簧152中央的倒T型錐柱154a、由多層金屬薄片154b和多層橡膠片154c交錯布置整體硫化成型的疊拼橡膠層154d，以及位于疊拼橡膠層154d外側的剛性承臺154e，剛性承臺154e的頂部位于內鋼彈簧152和外鋼彈簧153的上端面，倒T型錐柱154a底部插入疊拼橡膠層154d的中間通孔154f直至設置在環(huán)形橡膠緩沖墊151中部圓孔151a與承臺121底面121a之間。一系橡膠彈簧154在空車狀態(tài)時與環(huán)形橡膠緩沖墊151的上端平面松脫分離，一系橡膠彈簧154在重車狀態(tài)時穿過與環(huán)形橡膠緩沖墊151的中部圓孔151a抵接承壓在承臺上平面上。

該軸箱彈性懸掛系統(tǒng)150有效減小了車輛高速運行時的高頻沖擊，由于增設了具備承載及減振功能的一系橡膠彈簧154，增加了重車工況構架式轉向架的一系垂向剛度，實現(xiàn)了構架式轉向架軸箱體的變剛度。

本發(fā)明的軸箱彈性懸掛系統(tǒng)工作原理如下：

在軸箱定位裝置處于初裝狀態(tài)或空車工況時，一系橡膠彈簧下端懸空，輪對的垂向振動直接傳遞至定位轉臂上，繼而被外鋼彈簧、內鋼彈簧和橡膠緩沖墊緩解，沖擊能量最終在振動中被橡膠緩沖墊和液壓減振器吸收。

考慮到橡膠緩沖墊垂向剛度遠遠大于外鋼彈簧和內鋼彈簧的垂向剛度，空車工況軸箱定位裝置的一系垂向剛度K可近似計算為：

K＝K_外鋼彈簧+K_內鋼彈簧

在軸箱定位裝置處于重車工況時，較大的垂向載荷使得外鋼彈簧和內鋼彈簧被壓縮，一系橡膠彈簧154向下移動直至穿過與環(huán)形橡膠緩沖墊151的中部圓孔151a抵接承壓在承臺121底面121a上。輪對的垂向振動直接傳遞至定位轉臂上，繼而被外鋼彈簧、內鋼彈簧、一系橡膠彈簧和橡膠緩沖墊緩解，沖擊能量最終在振動中被一系橡膠彈簧、橡膠緩沖墊和液壓減振器吸收。

考慮到橡膠緩沖墊垂向剛度遠遠大于外鋼彈簧、內鋼彈簧和一系橡膠彈簧的垂向剛度，重車工況軸箱定位裝置的一系剛度K可近似計算為：

K＝K_外鋼彈簧+K_內鋼彈簧+K_{一系橡膠彈簧}

在重車工況下，由于一系橡膠彈簧剛度較大，使得軸箱定位裝置的垂向剛度大大增加，實現(xiàn)了構架式轉向架空、重車工況的變剛度，在一定的重車載荷下，由于垂向剛度增加，減小了一系垂向撓度，有效的控制了轉向架空、重車撓度差。

同時，在重車工況下，一系橡膠彈簧154的介入也使得軸箱定位裝置的減振能力增加；另外，本實施例中垂向液壓減振器170為具有二級減振力的垂向液壓減振器，具有二級減振力的垂向液壓減振器被壓縮較大行程后進入其二級減振工況，其二級減振力遠大于其一級減振力，配合轉向架重車工況中介入的一系橡膠彈簧，最終使得重車工況減振力增加，實現(xiàn)了構架式轉向架軸箱體空、重車工況的減振力，解決了傳統(tǒng)的貨車構架式轉向架轉臂式軸箱定位裝置不能滿足構架式轉向架一系緩解高頻激擾、吸收振動能量及提供彈性定位的需求的難題。

結合圖14及圖15所示，彈性定位節(jié)點組成130包括兩個彈性定位套133、兩個剛性定位套132及一個定位螺栓131，兩個彈性定位套133圍合后布置在定位轉臂120旋轉端的軸孔123內，兩個剛性定位套132圍合后內襯在兩個彈性定位套133圍合形成的彈性腔體134內；位于彈性定位節(jié)點組成130位置處的構架200底部設置有轉臂座210，彈性定位節(jié)點組成130內置在轉臂座210的安裝腔215內，轉臂座200兩側的吊板211均設有固定孔214，如圖5所示，本實施例中轉臂座210兩側吊板211的固定孔214是由與構架200相連的上吊板212和下方的下卡板213圍合形成的固定孔214，且螺栓由下往上將下卡板213與上吊板212固定連接。定位螺栓131依次穿過轉臂座210一側吊板的固定孔214、彈性腔體134、兩個剛性定位套132圍合形成的定位腔體135及直至穿過轉臂座210另一側吊板的固定孔214并通過螺母固定，并且兩個剛性定位套132的一端均延伸至在彈性腔體134的中間部位、而另一端均延伸至轉臂座210另一側吊板的固定孔214內后，下卡板213通過螺栓由下而上擰緊上吊板212，使得下卡板213將彈性定位節(jié)點組成130托住固定，方便了定位轉臂120旋轉端與構架200的連接。當然吊板211也可以采用整塊板子，在其上開固定孔214，也是可行的，即定位螺栓131依次穿過構架200一側吊板的固定孔214、彈性腔體134、兩個剛性定位套132圍合形成的定位腔體135及直至穿過構架200另一側吊板的固定孔214并通過螺母固定。

另外，再次如圖11所示，定位轉臂120端面設置有提吊擋肩122，垂向液壓減振器安裝座171上設置有與提吊擋肩122相配合的輪對提吊230。在轉向架被吊起，軸箱體110的內外鋼彈簧被釋放時，輪對提吊230會箍住提吊擋肩122，從而防止軸箱體110與構架200分離。

如圖16所示，定位轉臂120和夾緊箍160之間的間隙填充有密封膠，而定位轉臂120和夾緊箍160與軸承后擋113a的密封均為迷宮密封結構140，有效提高了軸箱體110的防塵防油污能力；另外，本實施例中夾緊箍160的中間部位設置有紅外軸溫探測孔161，解決了現(xiàn)有貨車轉向架一系軸箱在線路運行時不能采用紅外線測溫技術的不足，可實時檢測運行狀態(tài)下的列車軸承溫度，避免因漏探造成的熱軸故障，保證鐵路運輸安全；由于夾緊箍160的中間部位設置有紅外軸溫探測孔161，因此，在紅外軸溫探測孔161與輪對軸承113之間設置有橡膠防塵套114，從而有效防止塵污從夾緊箍160中間部位的紅外軸溫探測孔161滲入。

結合圖17、圖18及圖19所示，軸箱體110在與防滑器轉接座180的安裝面處設置有軸箱體環(huán)形凹槽110a，防滑器轉接座180在與軸箱體110安裝的相應位置處設置有與軸箱體環(huán)形凹槽110a相配合的防滑器轉接座凸環(huán)181，且軸箱體環(huán)形凹槽110a與防滑器轉接座凸環(huán)181的安裝面處襯有橡膠墊圈182，防滑器轉接座凸環(huán)181插入至軸箱體環(huán)形凹槽110a內，且之間襯有橡膠墊圈182，然后通過螺栓將防滑器轉接座180與軸箱體110固定連接。

本實用新型通過改變軸箱體與防滑器轉接座的配合方式，即定位轉臂120不再加工凸環(huán)，改為機加工平面與軸箱體環(huán)形凹槽110a的方式，其中機加工平面能與承臺121的下平面一并加工，軸箱體環(huán)形凹槽110a可隨軸箱體110內鞍面加工時使用相應刀具一并加工，避免了承臺121對安裝面的加工干涉，同時減少了加工工序，在不改變機械式防滑器與軸箱體的良好匹配的前提下，有效降低了軸箱體和防滑器轉接座的加工難度，改善了其定位轉臂的加工工藝；同時，在軸箱體環(huán)形凹槽110a與防滑器轉接座凸環(huán)181的安裝面處襯有橡膠墊圈182，保證了防滑器轉接座180與軸箱體110的緊密連接，從而有效防止粉塵、污染物的滲入，大大提升了軸箱的防塵防油污能力。