專利名稱：一種新型機車轉向架徑向機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機車車輛結構設計領域，具體為一種機車轉向架徑向機構，應用 于機車車輛轉向架上。
背景技術：
我國幅員遼闊，丘陵及山區(qū)所占比例很大，山區(qū)的鐵路彎道多并且彎曲半徑小，限 制了鐵路車輛的運行速度。發(fā)展機車徑向轉向架技術，可以提高車輛通過彎道曲線上的運 行速度并減輕車輪、鋼軌的磨損，降低鐵路維護成本。自導向機構是徑向轉向架的一項關鍵 技術，通過自導向機構的作用可以減少輪對的沖角，從而使輪軌橫向力在各輪對之間得到 合理的分配，使前后輪對在通過曲線時同時具有趨于曲線的徑向位置能力，從而大大提高 機車車輛通過曲線時的穩(wěn)定性。本發(fā)明為一種裝在車輛上的三軸徑向機構，將有重大現(xiàn)實
眉、ο近年來，各國競相開展對徑向轉向架的研究，取得了一定的成效，已開始進入實際 應用階段，這方面發(fā)展比較快的主要有美國、德國、瑞士、南非等國家。當前，我國線路上行駛的大部分機車車輛的輪對與構架在縱向上仍采用近于剛性 的連接，即前后輪對運行過程中始終保持平行。當機車車輛通過曲線軌道時，輪對在構架中 仍保持平行的位置，使得輪對與軌道之間的沖角較大，輪軌間產(chǎn)生較大的橫向力，從而輪軌 磨耗嚴重，機車車輛在曲線上粘著性能下降。要解決這一矛盾，采用徑向轉向架技術是一 理想途徑。自導向機構轉向架是利用前后輪對的導向機構，將前后輪對的搖頭運動耦合起 來，利用左右輪的縱向蠕滑力差，將前輪對通過曲線時輪對趨于徑向位置的趨勢反向傳 送給后輪對，使前后輪對在通過曲線時均趨于曲線徑向位置，以達到減小輪軌橫向作用 力，減小輪對沖角及輪軌磨耗的目的。中國專利CN200720129909. 2公開了一種客車轉向架徑向導向裝置，其組成包括 兩根導向桿、安裝座、導向阻尼器、導向阻尼器座。美國專利US4679506公開了一種改進的轉向系統(tǒng)、可拆卸懸架和牽引電動機制動 的機車(Railway truck with improved steering linkage, detachable suspension and traction motor mounted brake)，其結構為前輪對的一側輪對軸箱通過拉桿與后輪對同 一側的輪對軸箱連接在一起，實現(xiàn)聯(lián)動。然而上述二種導向裝置結構中仍然不能有效地限制前、中、后輪對間的縱向相對 位移，容易產(chǎn)生前、中、后輪對之間相對搖頭運動，致使列車在高速運行時導向機構產(chǎn)生激 烈的振動，輪軌磨損嚴重。中國專利CN03148641.X公開了一種徑向轉向架裝置，其結構如下前轉向梁通過 拉桿將前輪對的左、右輪對軸箱連接在一起，后轉向梁通過拉桿將后輪對的左、右輪對軸箱 連接在一起。兩轉向梁再通過一根大拉桿(相當于本實用新型的耦合桿)連接在一起，從而 實現(xiàn)前、后輪對間的聯(lián)動。
3[0010]中國專利CN03148641.X還公開了一種徑向轉向架裝置，它包括構架，前、后輪對 和前、后轉向架軸，以及分別通過拉桿與前、后轉向架軸相連的前、后轉向梁，一中輪對以及 中轉向架軸，一根連接前轉向梁和后轉向梁的軸間拉桿(相當于本實用新型的耦合桿)。兩 根轉向梁再通過一根軸間拉桿連接在一起，從而實現(xiàn)前、后輪對間的聯(lián)動。該專利在一定程度上限制前、后輪對間的縱向相對位移，然而由于只通過一級耦 合，在彎道時前、后輪對之間仍然容易產(chǎn)生較大幅度的相對搖頭運動，致使列車在高速運行 時導向機構產(chǎn)生激烈的振動，輪軌磨損嚴重。
發(fā)明內容為了克服現(xiàn)有機車轉向架徑向機構在彎道時容易產(chǎn)生前后輪對之間相對搖頭運 動，致使列車在高速運行時導向機構產(chǎn)生激烈的振動，輪軌磨損嚴重的缺陷，本實用新型 旨在提供一種機車轉向架徑向機構，它通過轉動機構的作用，使轉向架兩端軸在通過不同 曲率半徑的曲線時能各自取得徑向位置，減小車輪與軌道的作用力，保證機車能順利通過 小半徑曲線。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案是一種機車轉向架徑向機構， 包括構架(4)，裝在輪對軸箱上的轉向架前軸(1)、轉向架中軸(2)、轉向架后軸(3)，設在轉 向架前軸(1) 一側的前轉動梁(9)，設在轉向架中軸(2)—側的耦合桿(13)，設在轉向架后 軸(3) —側的后轉動梁(10)，一端鉸接在前轉動梁(9)左端的前軸箱左拉桿(5)，一端鉸接 在前轉動梁(9)右端的前軸箱右拉桿(6)，一端鉸接在后轉動梁(10)左端的后軸箱左拉桿 (7)，一端鉸接在后轉動梁(10)右端的后軸箱右拉桿(8)，連接前轉動梁(9)和耦合桿(13) 的前轉動梁連桿(11)，連接后轉動梁(10)和耦合桿(13)的后轉動梁連桿(12)；其特征在 于，前耦合桿(13)的一端與轉動梁連桿(11)的一端鉸接，并且耦合桿(13)的中部與后轉動 梁連桿(12)的一端鉸接；所述前軸箱左拉桿(5)的另一端鉸接在前輪對左軸箱(15)上，前軸箱右拉桿(6) 的另一端鉸接在前輪對右軸箱(14)上，所述后軸箱左拉桿(7)的另一端鉸接在后輪對左軸 箱(16)上，后軸箱右拉桿(8)的另一端鉸接在后輪對右軸箱(17)上；所述前轉動梁(9)的中部、耦合桿(13)右端和后轉動梁(10)的中部均鉸接在構架 (4)上，該耦合桿(13)左端與前轉動梁連桿(11) 一端鉸接，前轉動梁連桿(11)的另一端鉸 接在前轉動梁(9)的左端，該耦合桿(13)中部與后轉動梁連桿(12)的一端鉸接，后轉動梁 連桿(12)另一端鉸接在后轉動梁(10)的右端，從而實現(xiàn)輪對間的聯(lián)動。所述前軸箱左拉桿(5)、前軸箱右拉桿(6)、后軸箱右拉桿(8)和后軸箱左拉桿(7) 長度相等，前轉動梁(9)和后轉動梁(10)長度相等。機車通過曲線時，輪軌間的蠕滑導向力矩使轉向架前軸的輪對取得徑向位置，前 軸箱右拉桿和前軸箱左拉桿帶動前轉動梁旋轉一定角度，前轉動梁通過前轉動梁連桿使耦 合桿相對于構架的轉角與前轉動梁相對于構架的轉角大小相等，相位相反。耦合桿通過后 轉動梁連桿帶動后轉動梁，該耦合桿相對于構架的轉角大小和后轉動梁相對于構架的轉角 大小相等，相位相同，后轉動梁利用后軸箱右拉桿和后軸箱左拉桿帶動轉向架后軸的輪對， 后轉動梁相對于構架的轉角大小和轉向架后軸相對于構架的轉角大小相等，相位相同，實 現(xiàn)轉向架前軸的輪對與轉向架后軸的輪對相對于構架轉角大小相等，相位相反，從而使轉
4向架后軸輪對與轉向架前軸輪對在通過曲線時呈“八”字型。在機車通過曲線時，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。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是本實用新型通過轉動機構的作用，使 轉向架兩端軸在通過不同曲率半徑的曲線時能各自取得徑向位置，保證機車能順利通過小 半徑曲線，減小車輪與軌道的沖角，減低輪軌間的動力作用，減小橫向力和輪緣磨耗，提高 曲線運行速度和安全性，并兼顧機車的曲線通過能力和直線穩(wěn)定性。
以下結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步說明。
圖1是本實用新型一種實施例的結構示意圖。1-轉向架前軸；2-轉向架中軸；3-轉向架后軸；4-構架；5-前軸箱左拉 桿；6-前軸箱右拉桿；7-后軸箱左拉桿；8-后軸箱右拉桿；9-前轉動梁；10-后轉動梁； 11-前轉動梁連桿；12-前轉動梁連桿；13-耦合桿；14-前輪對右軸箱；15-前輪對左軸箱；16-后輪對左軸箱；17-后輪對右軸箱。
具體實施方式
一種機車轉向架徑向機構，包括構架4，裝在輪對軸箱上的轉向架前軸1、轉向架 中軸2、轉向架后軸3，設在轉向架前軸1 一側的前轉動梁9，設在轉向架中軸2 —側的耦合 桿13，設在轉向架后軸3 —側的后轉動梁10，一端鉸接在前轉動梁9左端的前軸箱左拉桿 5，一端鉸接在前轉動梁9右端的前軸箱右拉桿6，一端鉸接在后轉動梁10左端的后軸箱左 拉桿7，一端鉸接在后轉動梁10右端的后軸箱右拉桿8，連接前轉動梁9和耦合桿13的前 轉動梁連桿11，連接后轉動梁10和耦合桿13的后轉動梁連桿12 ；其特征在于，前耦合桿 13的一端與轉動梁連桿11的一端鉸接，并且耦合桿13的中部與后轉動梁連桿12的一端鉸 接；所述前軸箱右拉桿6的另一端鉸接在前輪對右軸箱14上，前軸箱左拉桿5的另一 端鉸接在前輪對左軸箱15上；所述后軸箱左拉桿7的另一端鉸接在后輪對左軸箱16上，后 軸箱右拉桿8的另一端鉸接在后輪對右軸箱17上；所述前轉動梁9的中部、耦合桿13右端和后轉動梁10的中部均鉸接在構架4上， 該耦合桿13左端與前轉動梁連桿11 一端鉸接，前轉動梁連桿11的另一端鉸接在前轉動梁 9的左端，該耦合桿13中部與后轉動梁連桿12的一端鉸接，后轉動梁連桿12另一端鉸接在 后轉動梁10的右端，從而實現(xiàn)輪對間的聯(lián)動。所述前軸箱左拉桿5、前軸箱右拉桿6、后軸箱右拉桿8和后軸箱左拉桿7長度相 等，前轉動梁9和后轉動梁10長度相等。機車通過曲線時，輪軌間的蠕滑導向力矩使轉向架前軸的輪對取得徑向位置，前 軸箱右拉桿6和前軸箱左拉桿5帶動前轉動梁旋轉一定角度，前轉動梁9通過前轉動梁連 桿11使耦合桿13相對于構架的轉角與前轉動梁9相對于構架的轉角大小相等，相位相反。 耦合桿13通過后轉動梁連桿12帶動后轉動梁10，該耦合桿13相對于構架的轉角大小和
5后轉動梁10相對于構架的轉角大小相等，相位相同，后轉動梁10利用后軸箱右拉桿8和后 軸箱左拉桿7帶動轉向架后軸的輪對，后轉動梁10相對于構架的轉角大小和轉向架后軸相 對于構架的轉角大小相等，相位相同，實現(xiàn)轉向架前軸1的輪對與轉向架后軸3的輪對相對 于構架轉角大小相等，相位相反，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。在機車通過曲線時，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。
權利要求1.一種機車轉向架徑向機構，包括構架(4)，裝在輪對軸箱上的轉向架前軸(1)、轉向 架中軸(2)、轉向架后軸(3)，設在轉向架前軸(1)一側的前轉動梁(9)，設在轉向架中軸(2) 一側的耦合桿(13)，設在轉向架后軸(3 ) —側的后轉動梁(10 )，一端鉸接在前轉動梁(9 )左 端的前軸箱左拉桿(5)，一端鉸接在前轉動梁(9)右端的前軸箱右拉桿(6)，一端鉸接在后 轉動梁(10)左端的后軸箱左拉桿(7)，一端鉸接在后轉動梁(10)右端的后軸箱右拉桿(8)， 連接前轉動梁(9)和耦合桿(13)的前轉動梁連桿(11)，連接后轉動梁(10)和耦合桿(13) 的后轉動梁連桿(12)；其特征在于，前耦合桿(13)的一端與轉動梁連桿(11)的一端鉸接， 并且耦合桿(13)的中部與后轉動梁連桿(12)的一端鉸接；所述前軸箱左拉桿(5)的另一端 鉸接在前輪對左軸箱(15)上，前軸箱右拉桿(6)的另一端鉸接在前輪對右軸箱(14)上，所 述后軸箱左拉桿(7)的另一端鉸接在后輪對左軸箱(16)上，后軸箱右拉桿(8)的另一端鉸 接在后輪對右軸箱(17)上；所述前轉動梁(9)的中部、耦合桿(13)右端和后轉動梁(10)的 中部均鉸接在構架(4)上，該耦合桿(13)左端與前轉動梁連桿(11) 一端鉸接，前轉動梁連 桿(11)的另一端鉸接在前轉動梁(9)的左端，該耦合桿(13)中部與后轉動梁連桿(12)的 一端鉸接，后轉動梁連桿(12)另一端鉸接在后轉動梁(10)的右端。
2.根據(jù)權利要求1所述的機車轉向架徑向機構，其特征在于，所述前軸箱左拉桿(5)、 前軸箱右拉桿(6)、后軸箱右拉桿(8)和后軸箱左拉桿(7)長度相等，前轉動梁(9)和后轉動 梁(10)長度相等。
專利摘要本實用新型公開了一種機車轉向架徑向機構，涉及機車車輛結構設計領域，它包括轉向架軸，轉動梁，軸箱拉桿，耦合桿；前轉動梁經(jīng)前軸箱拉桿與轉向架前軸相連，后轉動梁經(jīng)后軸箱拉桿與轉向架后軸相連，耦合桿左端與前轉動梁連桿一端鉸接，前轉動梁連桿的另一端鉸接在前轉動梁的左端，耦合桿中部與后轉動梁連桿的一端鉸接，后轉動梁連桿另一端鉸接在后轉動梁的右端，從而實現(xiàn)輪對間的聯(lián)動。機車通過曲線時，輪軌間的蠕滑導向力矩使轉向架前軸的輪對取得徑向位置，通過轉動機構的作用，使轉向架兩端軸在通過不同曲率半徑的曲線時能各自取得徑向位置，減小車輪與軌道的作用力，保證機車能順利通過小半徑曲線。
文檔編號B61F5/38GK201849479SQ20102059891
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權日2010年11月10日
發(fā)明者周建斌, 廖志偉, 張紅軍, 鐘文生, 鐘源, 陳喜紅, 陳曉峰, 陳清明 申請人:南車株洲電力機車有限公司