本發(fā)明涉及軌道車輛轉(zhuǎn)向組件領(lǐng)域，具體涉及一種平行軸牽引拉桿及轉(zhuǎn)向架。

背景技術(shù)：

1、目前的轉(zhuǎn)向架用牽引拉桿采用金屬牽引拉桿，目前金屬牽引拉桿結(jié)構(gòu)采用焊接、鑄造或者鍛造等方式進行制造，上述制造形式的牽引拉桿結(jié)構(gòu)常出現(xiàn)疲勞裂紋，而且重量較大。中國專利(公開號cn206022002u)中公開了一種復(fù)合材料絕緣拉桿，包括復(fù)合材料桿體，其兩端設(shè)置有金屬接頭，該絕緣拉桿能夠有效解決金屬拉桿存在的疲勞裂紋、重量較大的問題，但是該方案的金屬接頭結(jié)構(gòu)使其無法作為轉(zhuǎn)向架的牽引拉桿使用，而且絕緣拉桿通過螺紋與金屬接頭連接，通過螺紋連接來承壓和承拉，其無法應(yīng)用于軌道交通裝備，而且在振動等復(fù)雜工況下，容易產(chǎn)生松動，其承拉、承壓性能較差，連接可靠性較低，同時易發(fā)生疲勞失效。

2、中國專利申請(公開號cn117125106a)中公開了一種牽引拉桿，采用復(fù)合材料桿體組合金屬端頭的方案，并且設(shè)置縱向和環(huán)向纏繞層對結(jié)構(gòu)進行補強，適用于軌道車輛轉(zhuǎn)向架；牽引拉桿作為轉(zhuǎn)向架用安全件，與外側(cè)連接結(jié)構(gòu)最大空間為5mm，在對牽引拉桿做疲勞壽命試驗時，發(fā)現(xiàn)會在端頭與桿體連接處出現(xiàn)微裂紋，對整體安全性影響較大，在強度測試已達標的前提下，采用目前桿體裸露位置全長卷繞環(huán)向纏繞層的方案會增加桿體重量，并且增大了桿體的直徑尺寸，影響轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向響應(yīng)速度；另外，由于目前的牽引拉桿的桿體是圓柱狀，縱向纏繞層與圓柱狀桿體的外圓周面之間無法實現(xiàn)完全貼合，只能依靠環(huán)向纏繞層全長覆蓋的方式來使縱向纏繞層與桿體被動貼合，在服役時受到拉壓應(yīng)力的影響，會使縱向纏繞層與桿體之間容易出現(xiàn)微裂縫；并且，在對圓柱形的桿體進行全長的環(huán)向纏繞時，端頭和桿體連接位置容易出現(xiàn)架橋，導(dǎo)致貼合度較差，在進行疲勞試驗時出現(xiàn)微裂紋，影響服役時的運行安全。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種平行軸牽引拉桿及轉(zhuǎn)向架，采用棱柱狀的桿體配合端頭，利用外纏件于桿體的平面貼合提高抗拉壓能力，并在桿體與端頭插接配合位置纏繞加強件，避免環(huán)向分布的加強件在桿體軸向上的全長布置，滿足強度需求的基礎(chǔ)上，適用于牽引拉桿所處狹窄空間的布置需求。

2、本發(fā)明的第一目的是提供一種平行軸牽引拉桿，采用以下方案：

3、包括：

4、端頭，設(shè)有軸孔，端頭對應(yīng)軸線一側(cè)設(shè)有供桿體端部插入的插孔；

5、桿體，呈棱柱狀，兩端分別連接端頭，桿體位于其兩端的端頭之間的節(jié)段為貼附段；

6、外纏件，沿軸孔周向上連續(xù)纏繞于端頭和桿體外，形成包繞端頭和桿體的閉合結(jié)構(gòu)，外纏層與桿體貼附段的側(cè)面呈平面貼合；

7、加強件，覆蓋于插孔開口與桿體外周面的相貫位置，并沿桿體軸線周向纏繞，兩個端頭對應(yīng)的加強件相離。

8、進一步地，所述端頭于軸孔外周方向形成貼合外纏件的圓弧面和過渡面，圓弧面位于軸孔遠離插孔的一側(cè)，圓弧面于其環(huán)向兩端分別通過過渡面延伸至插孔開口端。

9、進一步地，所述過渡面沿圓弧面切向分布。

10、進一步地，于軸孔軸向上，所述圓弧面的兩端和過渡面的兩端分別設(shè)有止擋，位于同一端的止擋連續(xù)分布，止擋結(jié)合圓弧面和過渡面形成容納外纏件且與外纏件厚度相等的溝槽。

11、進一步地，所述桿體軸線兩側(cè)對稱貼合有外纏件節(jié)段，所述外纏件節(jié)段位于所貼合桿體側(cè)面的范圍內(nèi)。

12、進一步地，所述加強件呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，于桿體軸線方向上，加強件跨所述相貫位置分布，加強件一端延伸至端頭并與端頭貼合，另一端延伸至桿體并與桿體貼合。

13、進一步地，所述加強件為復(fù)合材料纏繞形成，纏繞方向與桿體的拉壓應(yīng)力方向垂直。

14、進一步地，所述外纏件為復(fù)合材料纏繞形成，其纏繞方向垂直于軸孔的軸線。

15、進一步地，所述端頭為金屬材料，桿體為復(fù)合材料，桿體兩端所連接端頭的軸孔的軸線相平行，且軸孔軸線垂直于桿體軸線。

16、本發(fā)明的第二目的是提供一種轉(zhuǎn)向架，利用如第一目的所述的平行軸牽引拉桿。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：

18、(1)針對目前牽引拉桿結(jié)構(gòu)冗余導(dǎo)致的響應(yīng)速度低的問題，采用棱柱狀的桿體配合端頭，利用外纏件于桿體的平面貼合提高抗拉壓能力，并在桿體與端頭插接配合位置纏繞加強件，避免環(huán)向分布的加強件在桿體軸向上的全長布置，滿足強度需求的基礎(chǔ)上，降低重量提高響應(yīng)速度，適用于牽引拉桿所處狹窄空間的布置需求。

19、(2)桿體采用規(guī)則的棱柱狀結(jié)構(gòu)，并在端頭上設(shè)置相應(yīng)的過渡面，減少如現(xiàn)有技術(shù)中纏繞復(fù)合材料時大量的曲面配合，從而提高貼合度，減少架橋。

20、(3)桿體和端頭外分布的外纏層與桿件共同抵抗拉壓應(yīng)力，由于桿體采用了棱柱型結(jié)構(gòu)，桿件側(cè)面位置的復(fù)合材料外纏件與桿件側(cè)面貼合，垂直于側(cè)面方向的剝離作用較小，無需施加全長覆蓋的環(huán)向約束，只需在桿體和端頭的配合位置通過加強件抵抗剝離作用，降低加強件覆蓋范圍，減輕重量。

21、(4)采用圓弧面和過渡面并結(jié)合止擋形成溝槽，限制外插件沿軸孔軸向的移位，同時，將外纏件的厚度設(shè)置為與溝槽厚度相等，填充加強件纏繞位置的溝槽凹陷，使加強件與外纏件、桿體和端頭端面形成良好的貼合作用，避免架橋?qū)е碌碾[患。

22、(5)止擋位置形成直角結(jié)構(gòu)，進行桿體環(huán)向纏繞時，架橋可以很好的被解決，從而降低開裂風(fēng)險，降低成本，優(yōu)化轉(zhuǎn)向響應(yīng)度。

技術(shù)特征：

1.一種平行軸牽引拉桿，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的平行軸牽引拉桿，其特征在于，所述端頭于軸孔外周方向形成貼合外纏件的圓弧面和過渡面，圓弧面位于軸孔遠離插孔的一側(cè)，圓弧面于其環(huán)向兩端分別通過過渡面延伸至插孔開口端。

3.如權(quán)利要求2所述的平行軸牽引拉桿，其特征在于，所述過渡面沿圓弧面切向分布。

4.如權(quán)利要求3所述的平行軸牽引拉桿，其特征在于，于軸孔軸向上，所述圓弧面的兩端和過渡面的兩端分別設(shè)有止擋，位于同一端的止擋連續(xù)分布，止擋結(jié)合圓弧面和過渡面形成容納外纏件且與外纏件厚度相等的溝槽。

5.如權(quán)利要求1所述的平行軸牽引拉桿，其特征在于，所述桿體軸線兩側(cè)對稱貼合有外纏件節(jié)段，所述外纏件節(jié)段位于所貼合桿體側(cè)面的范圍內(nèi)。

6.如權(quán)利要求1所述的平行軸牽引拉桿，其特征在于，所述加強件呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，于桿體軸線方向上，加強件跨所述相貫位置分布，加強件一端延伸至端頭并與端頭貼合，另一端延伸至桿體并與桿體貼合。

7.如權(quán)利要求6所述的平行軸牽引拉桿，其特征在于，所述加強件為復(fù)合材料纏繞形成，纏繞方向與桿體的拉壓應(yīng)力方向垂直。

8.如權(quán)利要求1所述的平行軸牽引拉桿，其特征在于，所述外纏件為復(fù)合材料纏繞形成，其纏繞方向垂直于軸孔的軸線。

9.如權(quán)利要求1所述的平行軸牽引拉桿，其特征在于，所述端頭為金屬材料，桿體為復(fù)合材料，桿體兩端所連接端頭的軸孔的軸線相平行，且軸孔軸線垂直于桿體軸線。

10.一種轉(zhuǎn)向架，利用如權(quán)利要求1-9中任一項所述的平行軸牽引拉桿。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種平行軸牽引拉桿及轉(zhuǎn)向架，涉及軌道車輛轉(zhuǎn)向組件領(lǐng)域，針對目前牽引拉桿結(jié)構(gòu)冗余導(dǎo)致的響應(yīng)速度低的問題，采用棱柱狀的桿體配合端頭，利用外纏件于桿體的平面貼合提高抗拉壓能力，并在桿體與端頭插接配合位置纏繞加強件，避免環(huán)向分布的加強件在桿體軸向上的全長布置，滿足強度需求的基礎(chǔ)上，降低重量提高響應(yīng)速度，適用于牽引拉桿所處狹窄空間的布置需求。

技術(shù)研發(fā)人員：史磊,劉天偉,趙英男,鄭凱,石揚
受保護的技術(shù)使用者：中車成型科技（青島）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/5/16