一種轉向架迫導向機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于機車車輛結構設計技術領域，尤其是機車車輛的轉向架設計制造技術領域。
【背景技術】
[0002]鐵路機車車輛在曲線區(qū)段運行過程中，輪軌蠕滑力通過徑向調節(jié)機構實現(xiàn)輪對在曲線上徑向占位，可以有效的降低輪軌摩擦和磨損，自導向轉向架完全依靠蠕滑力導向，有一定的局限性，只能部分改善曲線通過性能，而迫導向轉向架的曲線通過性能要優(yōu)于自導向轉向架。迫導向轉向架通過曲線時，利用車體與轉向架之間的相對角位移強迫輪對處于徑向位置，目前比較成熟的設計方案有美國的DEVINE-SCALE轉向架等，它們所用的杠桿連接前后輪軸，杠桿長度與前后輪軸間距有關，若存在中間輪軸和電機，迫導向機構將很難安裝。迫導向轉向架一般用于自身沒有動力且底板較高的貨車上，作為列車動力的機車上幾乎不使用迫導向轉向架。至今為止，迫導向轉向架的發(fā)展停滯不前，迫導向機構的結構原理請參考毛家馴所著《迫導向轉向架的原理及應用》一文。為了克服現(xiàn)有迫導向轉向架存在的問題，有必要開展對迫導向轉向架的研究。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的提供一種轉向架迫導向機構，它能有效地解決車輛使用迫導向架時受到軸間距限制問題。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種轉向架迫導向機構，包括支撐車體的構架，前軸輪對的左右兩端對應設有左前軸箱、右前軸箱，前橫梁的左右兩端對應設有左前拉桿、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;后軸輪對的左右兩端對應設有左后軸箱、右后軸箱，后橫梁的左右兩端對應設有左后拉桿、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;車體的縱梁通過一系彈簧與構架的縱梁連接，構架的縱梁通過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左右兩端的左后軸箱的右后軸箱連接，主要特點:車體的前端設有下垂結構，該下垂結構的最低點設有第三鉸接點，下垂結構與前橫梁通過前導向桿連接;車體的中部設有下垂結構，該下垂結構的最低點設有第四鉸接點，下垂結構與后橫梁通過后導向桿連接;前橫梁與構架端梁中心偏右位置的第一鉸接點鉸接，后橫梁與構架端梁中心偏左位置第二鉸接點鉸接，第一鉸接點與第二鉸接點在構架的前、后端梁的相對位置為前右后左設置，反之亦然。
[0005]所述前導向桿的一端與車體靠近轉向架前端下垂結構最低點的第三鉸接點鉸接，另一端與前橫梁鉸接。
[0006]所述后導向桿的一端與車體靠近轉向架后端下垂結構最低點的第四鉸接點鉸接，另一端與后橫梁鉸接。
[0007]所述前導向桿與前橫梁的鉸接點位于第一鉸接點與左前拉桿之間。
[0008]所述后導向桿與后橫梁的鉸接點位于第二鉸接點與左后拉桿之間。
[0009]所述左前拉桿、右前拉桿、左后拉桿、右后拉桿的長度相等，前橫梁和后橫梁的長度相等。所述前導向桿與后導向桿長度相等。
[0010]本發(fā)明的工作原理:機車車輛通過曲線時，車體與轉向架之間產生角位移，車體通過前導向桿和后導向桿強迫前橫梁繞第一鉸接點偏轉、后橫梁繞第二鉸接點偏轉，左前拉桿和右前拉桿帶動前輪對偏轉一定角度，左后拉桿、右后拉桿帶動后輪對偏轉一定角度，由于前橫梁與后橫梁偏轉旋向相反、大小相等，因此前輪對與后輪對旋轉角大小相等、方向相反，從而使轉向架后軸輪對與轉向架前軸輪對在通過曲線時呈“八”字型。在通過左曲線時轉向架后軸輪對與轉向架前軸輪對形成左“八”字型，而通過右曲線時則形成右“八”字型。在轉向架通過曲線時，各輪對趨向于徑向位置，有利于減小輪緣與鋼軌之間的沖角，從而降低輪緣的磨耗，改善曲線上機車車輛的粘著性。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0012]本發(fā)明的迫導向機構為非對稱布置，既適用于機車轉向架，也可用于貨車轉向架，做到兩種類型的車輛轉向架互為通用，可節(jié)省制造成本。
[0013]本發(fā)明的迫導向機構可使轉向架前、后輪對通過曲線的時候比自導向轉向架更趨于徑向位置，增加曲線上的粘著利用率，同時減小輪軌磨損。
[0014]與現(xiàn)有迫導向轉向架相比較，由于該結構與轉向架前、后軸之間的軸距無關，不會影響牽引電機的安裝，非常適合大功率機車使用。
[0015]經SMPACK動力學軟件分析，本發(fā)明對輪軌的磨損比自導向轉向架降低了20%，同時改善了轉向架曲線通過性能和橫向穩(wěn)定性。
[0016]經SB1PACK動力學軟件驗證，本發(fā)明的整車磨耗功率要低于HTCR徑向轉向架。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例的示意圖
[0018]圖2為本發(fā)明實施例的示意圖
[0019]圖3為本發(fā)明原理圖
[0020]圖4為本發(fā)明機構曲線運動示意圖
【具體實施方式】
[0021]—種轉向架迫導向機構，包括支撐車體I的構架2，前軸19輪對的左右兩端對應設有左前軸箱11、右前軸箱12，前橫梁9的左右兩端對應設有左前拉桿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輪對的左右兩端對應設有左后軸箱13、右后軸箱14，后橫梁17的左右兩端對應設有左后拉桿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的縱梁通過一系彈簧與構架2的縱梁連接，構架2的縱梁通過二系彈簧與前軸19左右兩端的左前軸箱11和右前軸箱12以及后軸20輪對左右兩端的左后軸箱13的右后軸箱14連接，主要技術特征:車體I的前端設有下垂結構，該下垂結構的最低點設有第三鉸接點5，下垂結構與前橫梁9通過前導向桿7連接;車體1的中部設有下垂結構，該下垂結構的最低點設有第四鉸接點6，下垂結構與后橫梁17通過后導向桿18連接;前橫梁9與構架2端梁中心偏右位置的第一鉸接點3鉸接，后橫梁17與構架2端梁中心偏左位置第二鉸接點4鉸接，第一鉸接點3與第二鉸接點4在構架2的前、后端梁的相對位置為前右后左設置，反之亦然。所述前導向桿7的一端與車體1靠近轉向架前端下垂結構最低點的第三鉸接點5鉸接，另一端與前橫梁9鉸接。
[0022]所述后導向桿18的一端與車體1靠近轉向架后端下垂結構最低點的第四鉸接點6鉸接，另一端與后橫梁17鉸接。
[0023]所述前導向桿7與前橫梁9的鉸接點位于第一鉸接點3與左前拉桿10之間。
[0024]所述后導向桿18與后橫梁17的鉸接點位于第二鉸接點4與左后拉桿15之間。
[0025]前橫梁9鉸接在構架2中心偏右位置第一鉸接點3處，后橫梁17鉸接在構架2中心偏左位置第二鉸接點4處。
[0026]左前拉桿10、右前拉桿8、左后拉桿15、右后拉桿16的長度相等，前橫梁9和后橫梁的17長度相等。前導向桿7與后導向桿18長度相等。
[0027]機車車輛通過曲線時，車體1與轉向架2之間產生角位移，轉向架迫導向機構使車體1通過前導向桿7和后導向桿18強迫前橫梁9繞第一鉸接點3偏轉、后橫梁17繞第二鉸接點4偏轉，左前拉桿10和右前拉桿8帶動前輪對19偏轉一定角度，左后拉桿15、右后拉桿16帶動后輪對20偏轉相同角度，由于前橫梁9與后橫梁17旋向相反、大小相等，因此前輪對19與后輪對20偏轉角大小相等、方向相反，從而使轉向架后輪對20與轉向架前輪對19在通過曲線時呈“八”字型。通過左曲線時轉向架后軸輪對20與轉向架前軸輪對19形成左“八”字型，而通過右曲線時則形成右“八”字型，左“八”字與右“八”字互為鏡像。在通過曲線時，車體強迫各輪對趨向于徑向位置，有利于減小輪軌磨耗，改善曲線上機車車輛的粘著性。
【主權項】
1.一種轉向架迫導向機構，包括支撐車體I的構架2，前軸19輪對的左右兩端對應設有左前軸箱11、右前軸箱12，前橫梁9的左右兩端對應設有左前拉桿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輪對的左右兩端對應設有左后軸箱13、右后軸箱14，后橫梁17的左右兩端對應設有左后拉桿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的縱梁通過一系彈簧與構架2的縱梁連接，構架2的縱梁通過二系彈簧與前軸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的前端設有下垂結構，該下垂結構的最低點設有第三鉸接點5，下垂結構與前橫梁9通過前導向桿7連接;車體I靠近轉向架后端設有下垂結構，該下垂結構的最低點設有第四鉸接點6，下垂結構與后橫梁17通過后導向桿18連接;前橫梁9與構架2端梁中心偏右位置的第一鉸接點3鉸接，后橫梁17與構架2端梁中心偏左位置第二鉸接點4鉸接，第一鉸接點3與第二鉸接點4在構架2的前、后端梁的相對位置為前右后左設置，反之亦然。2.根據(jù)權利要求1所述的一種轉向架迫導向機構，其特征在于，所述前導向桿7的一端與車體I靠近轉向架前端下垂結構最低點的第三鉸接點5鉸接，另一端與前橫梁9鉸接。3.根據(jù)權利要求1所述的一種轉向架迫導向機構，其特征在于，所述后導向桿18的一端與車體I靠近轉向架后端的下垂結構最低點的第四鉸接點6鉸接，另一端與后橫梁17鉸接。4.根據(jù)權利要求1所述的一種轉向架迫導向機構，其特征在于:前導向桿7與前橫梁9的鉸接點位于第一鉸接點3與左前拉桿10之間。5.根據(jù)權利要求1所述的一種轉向架迫導向機構，其特征在于:所述后導向桿18與后橫梁17的鉸接點位于第二鉸接點4與左后拉桿15之間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種轉向架迫導向機構，屬于機車車輛結構設計技術領域，它能有效地解決車輛使用迫導向架時受到軸間距限制問題。包括車體和構架，連接前橫梁與車體的前導向桿，連接后橫梁與車體的后導向桿；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。前橫梁鉸接在構架中心偏右位置處，后橫梁鉸接在構架中心偏左位置處。前導向桿一端鉸接在車體前端處、另一端鉸接在前橫梁上，后導向桿一端鉸接在車體后端處、另一端鉸接在后橫梁上。主要用于制造機車車輛。
【IPC分類】B61F5/48, B61F5/38, B61F5/22
【公開號】CN105460041
【申請?zhí)枴緾N201610006208
【發(fā)明人】史炎, 馬衛(wèi)華
【申請人】西南交通大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2016年1月4日