一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)車車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是機(jī)車車輛的轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路機(jī)車車輛在曲線區(qū)段運(yùn)行過(guò)程中，輪軌蠕滑力通過(guò)徑向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)輪對(duì)在曲線上徑向占位，可以有效的降低輪軌摩擦和磨損，自導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架完全依靠蠕滑力導(dǎo)向，有一定的局限性，只能部分改善曲線通過(guò)性能，而迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的曲線通過(guò)性能要優(yōu)于自導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架。迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架通過(guò)曲線時(shí)，利用車體與轉(zhuǎn)向架之間的相對(duì)角位移強(qiáng)迫輪對(duì)處于徑向位置，目前比較成熟的設(shè)計(jì)方案有美國(guó)的DEVINE-SCALE轉(zhuǎn)向架等，它們所用的杠桿連接前后輪軸，杠桿長(zhǎng)度與前后輪軸間距有關(guān)，若存在中間輪軸和電機(jī)，迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)將很難安裝。迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架一般用于自身沒(méi)有動(dòng)力且底板較高的貨車上，作為列車動(dòng)力的機(jī)車上幾乎不使用迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架。至今為止，迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的發(fā)展停滯不前，迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理請(qǐng)參考毛家馴所著《迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的原理及應(yīng)用》一文。為了克服現(xiàn)有迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架存在的問(wèn)題，有必要開(kāi)展對(duì)迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的提供一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它能有效地解決車輛使用迫導(dǎo)向架時(shí)受到軸間距限制問(wèn)題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，包括支撐車體的構(gòu)架，前軸輪對(duì)的左右兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有左前軸箱、右前軸箱，前橫梁的左右兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有左前拉桿、右前拉桿，左前拉桿一端與左前軸箱鉸接、另一端與前橫梁左端鉸接，右前拉桿一端與右前軸箱鉸接、另一端與前橫梁右端鉸接;后軸輪對(duì)的左右兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有左后軸箱、右后軸箱，后橫梁的左右兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有左后拉桿、右后拉桿，左后拉桿一端與左后軸箱鉸接、另一端與后橫梁左端鉸接，右后拉桿一端與右后軸箱鉸接、另一端與后橫梁右端鉸接;車體的縱梁通過(guò)一系彈簧與構(gòu)架的縱梁連接，構(gòu)架的縱梁通過(guò)二系彈簧與前軸左右兩端的左前軸箱和右前軸箱以及后軸輪對(duì)左右兩端的左后軸箱的右后軸箱連接，主要特點(diǎn):車體的前端設(shè)有下垂結(jié)構(gòu)，該下垂結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)設(shè)有第三鉸接點(diǎn)，下垂結(jié)構(gòu)與前橫梁通過(guò)前導(dǎo)向桿連接;車體的中部設(shè)有下垂結(jié)構(gòu)，該下垂結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)設(shè)有第四鉸接點(diǎn)，下垂結(jié)構(gòu)與后橫梁通過(guò)后導(dǎo)向桿連接;前橫梁與構(gòu)架端梁中心偏右位置的第一鉸接點(diǎn)鉸接，后橫梁與構(gòu)架端梁中心偏左位置第二鉸接點(diǎn)鉸接，第一鉸接點(diǎn)與第二鉸接點(diǎn)在構(gòu)架的前、后端梁的相對(duì)位置為前右后左設(shè)置，反之亦然。
[0005]所述前導(dǎo)向桿的一端與車體靠近轉(zhuǎn)向架前端下垂結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的第三鉸接點(diǎn)鉸接，另一端與前橫梁鉸接。
[0006]所述后導(dǎo)向桿的一端與車體靠近轉(zhuǎn)向架后端下垂結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的第四鉸接點(diǎn)鉸接，另一端與后橫梁鉸接。
[0007]所述前導(dǎo)向桿與前橫梁的鉸接點(diǎn)位于第一鉸接點(diǎn)與左前拉桿之間。
[0008]所述后導(dǎo)向桿與后橫梁的鉸接點(diǎn)位于第二鉸接點(diǎn)與左后拉桿之間。
[0009]所述左前拉桿、右前拉桿、左后拉桿、右后拉桿的長(zhǎng)度相等，前橫梁和后橫梁的長(zhǎng)度相等。所述前導(dǎo)向桿與后導(dǎo)向桿長(zhǎng)度相等。
[0010]本發(fā)明的工作原理:機(jī)車車輛通過(guò)曲線時(shí)，車體與轉(zhuǎn)向架之間產(chǎn)生角位移，車體通過(guò)前導(dǎo)向桿和后導(dǎo)向桿強(qiáng)迫前橫梁繞第一鉸接點(diǎn)偏轉(zhuǎn)、后橫梁繞第二鉸接點(diǎn)偏轉(zhuǎn)，左前拉桿和右前拉桿帶動(dòng)前輪對(duì)偏轉(zhuǎn)一定角度，左后拉桿、右后拉桿帶動(dòng)后輪對(duì)偏轉(zhuǎn)一定角度，由于前橫梁與后橫梁偏轉(zhuǎn)旋向相反、大小相等，因此前輪對(duì)與后輪對(duì)旋轉(zhuǎn)角大小相等、方向相反，從而使轉(zhuǎn)向架后軸輪對(duì)與轉(zhuǎn)向架前軸輪對(duì)在通過(guò)曲線時(shí)呈“八”字型。在通過(guò)左曲線時(shí)轉(zhuǎn)向架后軸輪對(duì)與轉(zhuǎn)向架前軸輪對(duì)形成左“八”字型，而通過(guò)右曲線時(shí)則形成右“八”字型。在轉(zhuǎn)向架通過(guò)曲線時(shí)，各輪對(duì)趨向于徑向位置，有利于減小輪緣與鋼軌之間的沖角，從而降低輪緣的磨耗，改善曲線上機(jī)車車輛的粘著性。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0012]本發(fā)明的迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)為非對(duì)稱布置，既適用于機(jī)車轉(zhuǎn)向架，也可用于貨車轉(zhuǎn)向架，做到兩種類型的車輛轉(zhuǎn)向架互為通用，可節(jié)省制造成本。
[0013]本發(fā)明的迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可使轉(zhuǎn)向架前、后輪對(duì)通過(guò)曲線的時(shí)候比自導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架更趨于徑向位置，增加曲線上的粘著利用率，同時(shí)減小輪軌磨損。
[0014]與現(xiàn)有迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架相比較，由于該結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)向架前、后軸之間的軸距無(wú)關(guān)，不會(huì)影響牽引電機(jī)的安裝，非常適合大功率機(jī)車使用。
[0015]經(jīng)SMPACK動(dòng)力學(xué)軟件分析，本發(fā)明對(duì)輪軌的磨損比自導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架降低了20%，同時(shí)改善了轉(zhuǎn)向架曲線通過(guò)性能和橫向穩(wěn)定性。
[0016]經(jīng)SB1PACK動(dòng)力學(xué)軟件驗(yàn)證，本發(fā)明的整車磨耗功率要低于HTCR徑向轉(zhuǎn)向架。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的示意圖
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的示意圖
[0019]圖3為本發(fā)明原理圖
[0020]圖4為本發(fā)明機(jī)構(gòu)曲線運(yùn)動(dòng)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0021]—種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，包括支撐車體I的構(gòu)架2，前軸19輪對(duì)的左右兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有左前軸箱11、右前軸箱12，前橫梁9的左右兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有左前拉桿10、右前拉桿8，左前拉桿10—端與左前軸箱11鉸接、另一端與前橫梁9左端鉸接，右前拉桿8—端與右前軸箱12鉸接、另一端與前橫梁9右端鉸接;后軸20輪對(duì)的左右兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有左后軸箱13、右后軸箱14，后橫梁17的左右兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有左后拉桿15、右后拉桿16，左后拉桿15—端與左后軸箱13鉸接、另一端與后橫梁17左端鉸接，右后拉桿16—端與右后軸箱14鉸接、另一端與后橫梁17右端鉸接;車體I的縱梁通過(guò)一系彈簧與構(gòu)架2的縱梁連接，構(gòu)架2的縱梁通過(guò)二系彈簧與前軸19左右兩端的左前軸箱11和右前軸箱12以及后軸20輪對(duì)左右兩端的左后軸箱13的右后軸箱14連接，主要技術(shù)特征:車體I的前端設(shè)有下垂結(jié)構(gòu)，該下垂結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)設(shè)有第三鉸接點(diǎn)5，下垂結(jié)構(gòu)與前橫梁9通過(guò)前導(dǎo)向桿7連接;車體1的中部設(shè)有下垂結(jié)構(gòu)，該下垂結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)設(shè)有第四鉸接點(diǎn)6，下垂結(jié)構(gòu)與后橫梁17通過(guò)后導(dǎo)向桿18連接;前橫梁9與構(gòu)架2端梁中心偏右位置的第一鉸接點(diǎn)3鉸接，后橫梁17與構(gòu)架2端梁中心偏左位置第二鉸接點(diǎn)4鉸接，第一鉸接點(diǎn)3與第二鉸接點(diǎn)4在構(gòu)架2的前、后端梁的相對(duì)位置為前右后左設(shè)置，反之亦然。所述前導(dǎo)向桿7的一端與車體1靠近轉(zhuǎn)向架前端下垂結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的第三鉸接點(diǎn)5鉸接，另一端與前橫梁9鉸接。
[0022]所述后導(dǎo)向桿18的一端與車體1靠近轉(zhuǎn)向架后端下垂結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的第四鉸接點(diǎn)6鉸接，另一端與后橫梁17鉸接。
[0023]所述前導(dǎo)向桿7與前橫梁9的鉸接點(diǎn)位于第一鉸接點(diǎn)3與左前拉桿10之間。
[0024]所述后導(dǎo)向桿18與后橫梁17的鉸接點(diǎn)位于第二鉸接點(diǎn)4與左后拉桿15之間。
[0025]前橫梁9鉸接在構(gòu)架2中心偏右位置第一鉸接點(diǎn)3處，后橫梁17鉸接在構(gòu)架2中心偏左位置第二鉸接點(diǎn)4處。
[0026]左前拉桿10、右前拉桿8、左后拉桿15、右后拉桿16的長(zhǎng)度相等，前橫梁9和后橫梁的17長(zhǎng)度相等。前導(dǎo)向桿7與后導(dǎo)向桿18長(zhǎng)度相等。
[0027]機(jī)車車輛通過(guò)曲線時(shí)，車體1與轉(zhuǎn)向架2之間產(chǎn)生角位移，轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)使車體1通過(guò)前導(dǎo)向桿7和后導(dǎo)向桿18強(qiáng)迫前橫梁9繞第一鉸接點(diǎn)3偏轉(zhuǎn)、后橫梁17繞第二鉸接點(diǎn)4偏轉(zhuǎn)，左前拉桿10和右前拉桿8帶動(dòng)前輪對(duì)19偏轉(zhuǎn)一定角度，左后拉桿15、右后拉桿16帶動(dòng)后輪對(duì)20偏轉(zhuǎn)相同角度，由于前橫梁9與后橫梁17旋向相反、大小相等，因此前輪對(duì)19與后輪對(duì)20偏轉(zhuǎn)角大小相等、方向相反，從而使轉(zhuǎn)向架后輪對(duì)20與轉(zhuǎn)向架前輪對(duì)19在通過(guò)曲線時(shí)呈“八”字型。通過(guò)左曲線時(shí)轉(zhuǎn)向架后軸輪對(duì)20與轉(zhuǎn)向架前軸輪對(duì)19形成左“八”字型，而通過(guò)右曲線時(shí)則形成右“八”字型，左“八”字與右“八”字互為鏡像。在通過(guò)曲線時(shí)，車體強(qiáng)迫各輪對(duì)趨向于徑向位置，有利于減小輪軌磨耗，改善曲線上機(jī)車車輛的粘著性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，包括支撐車體I的構(gòu)架2，前軸19輪對(duì)的左右兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有左前軸箱11、右前軸箱12，前橫梁9的左右兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有左前拉桿10、右前拉桿8，左前拉桿10—端與左前軸箱11鉸接、另一端與前橫梁9左端鉸接，右前拉桿8—端與右前軸箱12鉸接、另一端與前橫梁9右端鉸接;后軸20輪對(duì)的左右兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有左后軸箱13、右后軸箱14，后橫梁17的左右兩端對(duì)應(yīng)設(shè)有左后拉桿15、右后拉桿16，左后拉桿15—端與左后軸箱13鉸接、另一端與后橫梁17左端鉸接，右后拉桿16—端與右后軸箱14鉸接、另一端與后橫梁17右端鉸接;車體I的縱梁通過(guò)一系彈簧與構(gòu)架2的縱梁連接，構(gòu)架2的縱梁通過(guò)二系彈簧與前軸19左右兩端的左前軸箱11和右前軸箱12以及后軸20輪對(duì)左右兩端的左后軸箱13的右后軸箱14連接，其特征在于:車體I的前端設(shè)有下垂結(jié)構(gòu)，該下垂結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)設(shè)有第三鉸接點(diǎn)5，下垂結(jié)構(gòu)與前橫梁9通過(guò)前導(dǎo)向桿7連接;車體I靠近轉(zhuǎn)向架后端設(shè)有下垂結(jié)構(gòu)，該下垂結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)設(shè)有第四鉸接點(diǎn)6，下垂結(jié)構(gòu)與后橫梁17通過(guò)后導(dǎo)向桿18連接;前橫梁9與構(gòu)架2端梁中心偏右位置的第一鉸接點(diǎn)3鉸接，后橫梁17與構(gòu)架2端梁中心偏左位置第二鉸接點(diǎn)4鉸接，第一鉸接點(diǎn)3與第二鉸接點(diǎn)4在構(gòu)架2的前、后端梁的相對(duì)位置為前右后左設(shè)置，反之亦然。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述前導(dǎo)向桿7的一端與車體I靠近轉(zhuǎn)向架前端下垂結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的第三鉸接點(diǎn)5鉸接，另一端與前橫梁9鉸接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述后導(dǎo)向桿18的一端與車體I靠近轉(zhuǎn)向架后端的下垂結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的第四鉸接點(diǎn)6鉸接，另一端與后橫梁17鉸接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其特征在于:前導(dǎo)向桿7與前橫梁9的鉸接點(diǎn)位于第一鉸接點(diǎn)3與左前拉桿10之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述后導(dǎo)向桿18與后橫梁17的鉸接點(diǎn)位于第二鉸接點(diǎn)4與左后拉桿15之間。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種轉(zhuǎn)向架迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，屬于機(jī)車車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，它能有效地解決車輛使用迫導(dǎo)向架時(shí)受到軸間距限制問(wèn)題。包括車體和構(gòu)架，連接前橫梁與車體的前導(dǎo)向桿，連接后橫梁與車體的后導(dǎo)向桿；左前拉桿一端鉸接在左前軸箱上、另一端鉸接在前橫梁左端，右前拉桿一端鉸接在右前軸箱上、另一端鉸接在前橫梁右端，左后拉桿一端鉸接在左后軸箱上、另一端鉸接在后橫梁左端，右后拉桿一端鉸接在右后軸箱上、另一端鉸接在后橫梁右端。前橫梁鉸接在構(gòu)架中心偏右位置處，后橫梁鉸接在構(gòu)架中心偏左位置處。前導(dǎo)向桿一端鉸接在車體前端處、另一端鉸接在前橫梁上，后導(dǎo)向桿一端鉸接在車體后端處、另一端鉸接在后橫梁上。主要用于制造機(jī)車車輛。
【IPC分類】B61F5/48, B61F5/38, B61F5/22
【公開(kāi)號(hào)】CN105460041
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610006208
【發(fā)明人】史炎, 馬衛(wèi)華
【申請(qǐng)人】西南交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2016年1月4日