一種鐵路貨車長行程常接觸彈性旁承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及到一種鐵路貨車部件，具體涉及一種鐵路貨車長行程常接觸彈性旁承，屬鐵路貨車制造技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]【背景技術(shù)】:
[0003]彈性旁承是現(xiàn)代鐵路貨車的一個重要部件，其位于貨車轉(zhuǎn)向架搖枕或構(gòu)架與貨車車體之間，起著抑制貨車側(cè)滾運動與蛇形運動的作用，對鐵路貨車運行的安全穩(wěn)定性起著重要的作用。
[0004]目前在中國鐵路貨車大量使用的是JC系列彈性旁承，這種彈性旁承在運用中暴露出很多問題，其中兩個主要問題為:
[0005]I)該類型的彈性旁承運用一段時間后，旁承的垂向永久變形量及旁承垂向剛度變化較大，且變化范圍廣，無法預(yù)測，因此在現(xiàn)場調(diào)整時很難甚至無法保證旁承的垂向預(yù)壓縮力在所需要的范圍內(nèi)，給車輛的運行安全帶來很大危害。根據(jù)運用統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在旁承運用一個段修期(1.5年)后，旁承的垂向平均永久變形量為3.8_，且變形量的范圍變化很大，從1.4mm至8mm不等。旁承的剛度值從初始設(shè)計剛度為2.2MN/m增大為2.68MN/m(平均值)，最大達(dá)到2.89MN/m，平均增大幅度大于20%，最大達(dá)到31%。因此，在現(xiàn)場調(diào)整時用常規(guī)的尺寸檢測辦法，無法達(dá)到保證旁承預(yù)壓縮力的要求，給車輛運行安全帶來極大隱患。
[0006]2)旁承的初始設(shè)計剛度太大，行程太小，導(dǎo)致貨車空車運行的穩(wěn)定性較差，而且無法滿足貨車高速、重載狀態(tài)下的運用要求。分析與研宄表明:對普通貨車而言，增大旁承工作行程，可以改善其動力學(xué)性能。對于重載貨車而言，由于車輛定距的增加，要求有更大的旁承間隙，以滿足曲線通過的需要。此外對一些車體剛度較大的貨車，如罐車而言，旁承工作行程太小，也會導(dǎo)致其空車動力學(xué)性能惡化，無法滿足運行安全要求。試驗表明長行程彈性旁承與標(biāo)準(zhǔn)行程彈性旁承相比，可以有效地提高貨車在空車狀態(tài)的安全性能。
[0007]產(chǎn)生這兩個問題的原因為:
[0008]I)運用后永久變形量過大、剛度增加過大的原因
[0009]現(xiàn)有的旁承設(shè)計主要利用橡膠元件來承受垂向承載，因此運用后橡膠蠕變較大且無法恢復(fù)所造成，這是由橡膠本身的材料特性所決定的。
[0010]2)旁承行程太小
[0011]由于傳統(tǒng)貨車設(shè)計，旁承的安裝空間較小，采用橡膠元件作為主要的承載元件很難同時兼顧載荷和撓度的要求，給旁承設(shè)計行程的增加帶來困難。
[0012]因此，很有必要對現(xiàn)有的彈性旁承加以改進。通過專利檢索沒發(fā)現(xiàn)有與本實用新型相同技術(shù)的專利文獻報道，與本實用新型有一定關(guān)系的專利主要有以下幾個:
[0013]1、專利號為CN201410497881，名稱為“一種鐵道車輛彈性旁承組成系統(tǒng)”的實用新型專利，該專利公開了一種鐵道車輛彈性旁承組成系統(tǒng)，包括旁承體和旁承座、球鉸組成一、連接桿和球鉸組成二，旁承體通過球鉸組成一、連接桿和球鉸組成二與旁承座連接，球鉸組成一設(shè)在旁承體一端的下方，球鉸組成二設(shè)在與球鉸組成一不同端的旁承座上方，球鉸組成一和球鉸組成二通過連接桿連接；旁承體和旁承座之間設(shè)置旁承彈簧，在旁承座的上方設(shè)有止擋，旁承彈簧穿過止擋分別與旁承體和旁承座連接；旁承體上方設(shè)有旁承磨耗板。
[0014]2、專利號為CN201420470680，名稱為“一種用于重載鐵路貨車的組合式長行程彈性旁承”的實用新型專利，該專利公開了一種用于重載鐵路貨車的組合式長行程彈性旁承，包括旁承座和設(shè)置在旁承座內(nèi)的旁承體，旁承體包括底座、設(shè)置在底座外圍上的頂板座、設(shè)置在頂板座外圍上的端板、一個內(nèi)側(cè)橡膠體和至少兩個外側(cè)橡膠體；至少兩個外側(cè)橡膠體形成錐體狀，其設(shè)置在端板內(nèi)側(cè)和頂板座外側(cè)之間，內(nèi)側(cè)橡膠體為錐體狀，其設(shè)置在頂板座內(nèi)側(cè)和底座外側(cè)之間，端板、頂板座和底座通過內(nèi)側(cè)橡膠體和外側(cè)橡膠體硫化成一體。
[0015]3、專利號為CN201010502439，名稱為“一種彈性止擋板和彈性旁承”的實用新型專利，該專利公開了一種彈性止擋板和彈性旁承，該彈性止擋板包括磨耗件、彈性件和支撐件，磨耗件包括第一表面和第二表面；彈性件，與磨耗件的第二表面連接；支撐件，與彈性件的遠(yuǎn)離所述磨耗件的一面連接。該彈性旁承包括彈性旁承體、旁承座和本實用新型提供的彈性止擋板。
[0016]4、專利號為CN200910012579，名稱為“組合式雙作用彈性旁承”的實用新型專利，該專利公開了一種組合式雙作用彈性旁承，安裝在鐵路大軸重轉(zhuǎn)向架上；由旁承蓋、滾套、旁承座、磨耗板、旁承彈簧、滾子軸、調(diào)整墊圈、橡膠體、鋼套、螺栓、防松螺母和墊圈組成，旁承座制成雙耳凹窩式，中間連接處制出安裝滾子軸的凹窩及軸窩；旁承蓋與鋼套用橡膠體連接，在雙耳凹窩底部制出螺栓安裝孔，螺栓裝在螺栓安裝孔內(nèi)，防松螺母和墊圈裝在螺栓上，調(diào)整墊圈裝在旁承座的凹窩內(nèi)，旁承彈簧裝在調(diào)整墊圈上，將旁承蓋、鋼套和橡膠體組成的一體，裝在雙耳凹窩內(nèi)，磨耗板裝在旁承蓋上，將滾套裝在滾子軸上，裝有滾套的滾子軸裝在安裝滾子軸的凹窩及軸窩內(nèi)。
[0017]上述這些專利雖然都涉及到彈性旁承，而且專利CN201420470680還提出了一種用于重載鐵路貨車的組合式長行程彈性旁承，提出了增加行程來解決前面所述的一些問題，但是通過仔細(xì)閱讀該文獻，發(fā)現(xiàn)買這些技術(shù)改進仍不能完全滿足實際的需要，只是通過簡單改變橡膠金屬彈簧的高度，采取斜向設(shè)置的方式來增加行程，但其垂向載荷還是主要由橡膠元件承擔(dān)，無法解決由于運用后橡膠蠕變而導(dǎo)致的永久變形問題及橡膠老化而導(dǎo)致的剛度變化問題，這樣運用后性能可靠性很差；其它幾個專利雖有提出將金屬彈簧與橡膠結(jié)合做成變剛度的彈性旁承(如CN201010502439)，但卻有不能實現(xiàn)長行程，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此仍有待進一步加以改進。
【實用新型內(nèi)容】
[0018]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有彈性旁承存在的不足，提出一種使用壽命內(nèi)永久變形小、剛度變化小、垂向行程大的常接觸彈性旁承，以適應(yīng)貨車高速、重載發(fā)展的需求。
[0019]為了達(dá)到這一目的，本實用新型提供了一種鐵路貨車長行程常接觸彈性旁承，包括旁承下體、旁承上體、旁承承載板、橡膠體和金屬彈簧，旁承下體分別與兩個旁承上體通過橡膠體硫化成為一個整體，并通過旁承上體端部與旁承承載板連接，形成兩個并聯(lián)放置的襯套式橡膠彈簧，起著傳遞旁承縱向載荷的作用；在每一個襯套式橡膠彈簧的外側(cè)套裝有金屬彈簧，金屬彈簧位于旁承下體與承載板之間，承擔(dān)旁承大部分的垂向載荷。
[0020]進一步地，所述的金屬彈簧是套在旁承下體與橡膠體硫化的接觸套外，并以旁承下體的接觸套作為金屬彈簧的導(dǎo)柱，金屬彈簧的上端由旁承上體與旁承承載板連接處的外圈作為定位環(huán)，使得金屬彈簧只能在襯套式橡膠彈簧外隨動。
[0021 ] 進一步地，所述的金屬彈簧的燒度范圍為30mm至50mm之間，而襯套式橡膠彈簧工作撓度，大于旁承間隙即可，一般為6_至10_，使得金屬彈簧與襯套式橡膠彈簧組合具有明顯的垂向兩級剛度特性。
[0022]進一步地，所述的襯套式橡膠彈簧的橡膠體為開口朝上的錐套型，橡膠的最大剪切變形量一半大于旁承間隙的2倍。
[0023]進一步地，所述的旁承上體端部以圓軸方式穿入承載板孔中，形成小間隙配合，并通過彈性擋圈固定。
[0024]進一步地，所述的旁承承載板上面裝有旁承摩擦板，旁承摩擦板也是通過孔套在旁承上體端部的圓軸上，且兩個襯套式橡膠彈簧上面的旁承承載板和旁承摩擦板是連接在一起的整塊板，使得整個旁承成為一個整體。
[0025]進一步地，所述的旁承下體上，靠近襯套式橡膠彈簧設(shè)有一個凸臺，凸臺上安裝有滾子、滾子軸、襯套，起到旁承垂向止動擋的作用，同時襯套、滾子或滾子軸上有粉末冶金鍍層，起到降低摩擦系數(shù)、限制車輛最大回轉(zhuǎn)力矩的作用。
[0026]本實用新型采取兩個并列的襯套式橡膠彈簧與金屬彈簧組合，并將金屬彈簧套裝于襯套式橡膠彈簧，通過兩組橡膠彈簧和金屬彈簧的聯(lián)合作用，來抑制貨車側(cè)滾運動與蛇形運動，通過這種組合，將金屬彈簧易于實現(xiàn)大行程、運用后永久變形小的特點與襯套式橡膠彈簧徑向剛度大的特點有機地結(jié)合起來；同時將金屬彈簧套裝于橡膠彈簧外側(cè)、旁承下體與承載板之間，承擔(dān)旁承大部分的垂向載荷；通過橡膠彈簧和金屬彈簧組合，將金屬彈簧易于實現(xiàn)大行程、運用后永久變形小的特點與襯套式橡膠彈簧徑向剛度大的特點有機地結(jié)合起來，主要有以下特點:
[0027]I)可以解決目前旁承在運用后存在的垂向永久變形及剛度變化過大的問題；
[0028]2)可