专利名称：一种新型机车转向架径向机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机车车辆结构设计领域，具体为一种机车转向架径向机构，应用 于机车车辆转向架上。
背景技术：
我国幅员辽阔，丘陵及山区所占比例很大，山区的铁路弯道多并且弯曲半径小，限 制了铁路车辆的运行速度。发展机车径向转向架技术，可以提高车辆通过弯道曲线上的运 行速度并减轻车轮、钢轨的磨损，降低铁路维护成本。自导向机构是径向转向架的一项关键 技术，通过自导向机构的作用可以减少轮对的冲角，从而使轮轨横向力在各轮对之间得到 合理的分配，使前后轮对在通过曲线时同时具有趋于曲线的径向位置能力，从而大大提高 机车车辆通过曲线时的稳定性。本发明为一种装在车辆上的三轴径向机构，将有重大现实
眉、ο近年来，各国竞相开展对径向转向架的研究，取得了一定的成效，已开始进入实际 应用阶段，这方面发展比较快的主要有美国、德国、瑞士、南非等国家。当前，我国线路上行驶的大部分机车车辆的轮对与构架在纵向上仍采用近于刚性 的连接，即前后轮对运行过程中始终保持平行。当机车车辆通过曲线轨道时，轮对在构架中 仍保持平行的位置，使得轮对与轨道之间的冲角较大，轮轨间产生较大的横向力，从而轮轨 磨耗严重，机车车辆在曲线上粘着性能下降。要解决这一矛盾，采用径向转向架技术是一 理想途径。自导向机构转向架是利用前后轮对的导向机构，将前后轮对的摇头运动耦合起 来，利用左右轮的纵向蠕滑力差，将前轮对通过曲线时轮对趋于径向位置的趋势反向传 送给后轮对，使前后轮对在通过曲线时均趋于曲线径向位置，以达到减小轮轨横向作用 力，减小轮对冲角及轮轨磨耗的目的。中国专利CN200720129909. 2公开了一种客车转向架径向导向装置，其组成包括 两根导向杆、安装座、导向阻尼器、导向阻尼器座。美国专利US4679506公开了一种改进的转向系统、可拆卸悬架和牵引电动机制动 的机车(Railway truck with improved steering linkage, detachable suspension and traction motor mounted brake)，其结构为前轮对的一侧轮对轴箱通过拉杆与后轮对同 一侧的轮对轴箱连接在一起，实现联动。然而上述二种导向装置结构中仍然不能有效地限制前、中、后轮对间的纵向相对 位移，容易产生前、中、后轮对之间相对摇头运动，致使列车在高速运行时导向机构产生激 烈的振动，轮轨磨损严重。中国专利CN03148641.X公开了一种径向转向架装置，其结构如下前转向梁通过 拉杆将前轮对的左、右轮对轴箱连接在一起，后转向梁通过拉杆将后轮对的左、右轮对轴箱 连接在一起。两转向梁再通过一根大拉杆(相当于本实用新型的耦合杆)连接在一起，从而 实现前、后轮对间的联动。
3[0010]中国专利CN03148641.X还公开了一种径向转向架装置，它包括构架，前、后轮对 和前、后转向架轴，以及分别通过拉杆与前、后转向架轴相连的前、后转向梁，一中轮对以及 中转向架轴，一根连接前转向梁和后转向梁的轴间拉杆(相当于本实用新型的耦合杆)。两 根转向梁再通过一根轴间拉杆连接在一起，从而实现前、后轮对间的联动。该专利在一定程度上限制前、后轮对间的纵向相对位移，然而由于只通过一级耦 合，在弯道时前、后轮对之间仍然容易产生较大幅度的相对摇头运动，致使列车在高速运行 时导向机构产生激烈的振动，轮轨磨损严重。
发明内容为了克服现有机车转向架径向机构在弯道时容易产生前后轮对之间相对摇头运 动，致使列车在高速运行时导向机构产生激烈的振动，轮轨磨损严重的缺陷，本实用新型 旨在提供一种机车转向架径向机构，它通过转动机构的作用，使转向架两端轴在通过不同 曲率半径的曲线时能各自取得径向位置，减小车轮与轨道的作用力，保证机车能顺利通过 小半径曲线。为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种机车转向架径向机构， 包括构架(4)，装在轮对轴箱上的转向架前轴(1)、转向架中轴(2)、转向架后轴(3)，设在转 向架前轴(1) 一侧的前转动梁(9)，设在转向架中轴(2)—侧的耦合杆(13)，设在转向架后 轴(3) —侧的后转动梁(10)，一端铰接在前转动梁(9)左端的前轴箱左拉杆(5)，一端铰接 在前转动梁(9)右端的前轴箱右拉杆(6)，一端铰接在后转动梁(10)左端的后轴箱左拉杆 (7)，一端铰接在后转动梁(10)右端的后轴箱右拉杆(8)，连接前转动梁(9)和耦合杆(13) 的前转动梁连杆(11)，连接后转动梁(10)和耦合杆(13)的后转动梁连杆(12)；其特征在 于，前耦合杆(13)的一端与转动梁连杆(11)的一端铰接，并且耦合杆(13)的中部与后转动 梁连杆(12)的一端铰接；所述前轴箱左拉杆(5)的另一端铰接在前轮对左轴箱(15)上，前轴箱右拉杆(6) 的另一端铰接在前轮对右轴箱(14)上，所述后轴箱左拉杆(7)的另一端铰接在后轮对左轴 箱(16)上，后轴箱右拉杆(8)的另一端铰接在后轮对右轴箱(17)上；所述前转动梁(9)的中部、耦合杆(13)右端和后转动梁(10)的中部均铰接在构架 (4)上，该耦合杆(13)左端与前转动梁连杆(11) 一端铰接，前转动梁连杆(11)的另一端铰 接在前转动梁(9)的左端，该耦合杆(13)中部与后转动梁连杆(12)的一端铰接，后转动梁 连杆(12)另一端铰接在后转动梁(10)的右端，从而实现轮对间的联动。所述前轴箱左拉杆(5)、前轴箱右拉杆(6)、后轴箱右拉杆(8)和后轴箱左拉杆(7) 长度相等，前转动梁(9)和后转动梁(10)长度相等。机车通过曲线时，轮轨间的蠕滑导向力矩使转向架前轴的轮对取得径向位置，前 轴箱右拉杆和前轴箱左拉杆带动前转动梁旋转一定角度，前转动梁通过前转动梁连杆使耦 合杆相对于构架的转角与前转动梁相对于构架的转角大小相等，相位相反。耦合杆通过后 转动梁连杆带动后转动梁，该耦合杆相对于构架的转角大小和后转动梁相对于构架的转角 大小相等，相位相同，后转动梁利用后轴箱右拉杆和后轴箱左拉杆带动转向架后轴的轮对， 后转动梁相对于构架的转角大小和转向架后轴相对于构架的转角大小相等，相位相同，实 现转向架前轴的轮对与转向架后轴的轮对相对于构架转角大小相等，相位相反，从而使转
4向架后轴轮对与转向架前轴轮对在通过曲线时呈“八”字型。在机车通过曲线时，各轮对趋 向于径向位置，有利于减小轮缘与钢轨之间的冲角，从而降低轮缘的磨耗，改善曲线上机车 车辆的粘着性。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是本实用新型通过转动机构的作用，使 转向架两端轴在通过不同曲率半径的曲线时能各自取得径向位置，保证机车能顺利通过小 半径曲线，减小车轮与轨道的冲角，减低轮轨间的动力作用，减小横向力和轮缘磨耗，提高 曲线运行速度和安全性，并兼顾机车的曲线通过能力和直线稳定性。
以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。1-转向架前轴；2-转向架中轴；3-转向架后轴；4-构架；5-前轴箱左拉 杆；6-前轴箱右拉杆；7-后轴箱左拉杆；8-后轴箱右拉杆；9-前转动梁；10-后转动梁； 11-前转动梁连杆；12-前转动梁连杆；13-耦合杆；14-前轮对右轴箱；15-前轮对左轴箱；16-后轮对左轴箱；17-后轮对右轴箱。
具体实施方式
一种机车转向架径向机构，包括构架4，装在轮对轴箱上的转向架前轴1、转向架 中轴2、转向架后轴3，设在转向架前轴1 一侧的前转动梁9，设在转向架中轴2 —侧的耦合 杆13，设在转向架后轴3 —侧的后转动梁10，一端铰接在前转动梁9左端的前轴箱左拉杆 5，一端铰接在前转动梁9右端的前轴箱右拉杆6，一端铰接在后转动梁10左端的后轴箱左 拉杆7，一端铰接在后转动梁10右端的后轴箱右拉杆8，连接前转动梁9和耦合杆13的前 转动梁连杆11，连接后转动梁10和耦合杆13的后转动梁连杆12 ；其特征在于，前耦合杆 13的一端与转动梁连杆11的一端铰接，并且耦合杆13的中部与后转动梁连杆12的一端铰 接；所述前轴箱右拉杆6的另一端铰接在前轮对右轴箱14上，前轴箱左拉杆5的另一 端铰接在前轮对左轴箱15上；所述后轴箱左拉杆7的另一端铰接在后轮对左轴箱16上，后 轴箱右拉杆8的另一端铰接在后轮对右轴箱17上；所述前转动梁9的中部、耦合杆13右端和后转动梁10的中部均铰接在构架4上， 该耦合杆13左端与前转动梁连杆11 一端铰接，前转动梁连杆11的另一端铰接在前转动梁 9的左端，该耦合杆13中部与后转动梁连杆12的一端铰接，后转动梁连杆12另一端铰接在 后转动梁10的右端，从而实现轮对间的联动。所述前轴箱左拉杆5、前轴箱右拉杆6、后轴箱右拉杆8和后轴箱左拉杆7长度相 等，前转动梁9和后转动梁10长度相等。机车通过曲线时，轮轨间的蠕滑导向力矩使转向架前轴的轮对取得径向位置，前 轴箱右拉杆6和前轴箱左拉杆5带动前转动梁旋转一定角度，前转动梁9通过前转动梁连 杆11使耦合杆13相对于构架的转角与前转动梁9相对于构架的转角大小相等，相位相反。 耦合杆13通过后转动梁连杆12带动后转动梁10，该耦合杆13相对于构架的转角大小和
5后转动梁10相对于构架的转角大小相等，相位相同，后转动梁10利用后轴箱右拉杆8和后 轴箱左拉杆7带动转向架后轴的轮对，后转动梁10相对于构架的转角大小和转向架后轴相 对于构架的转角大小相等，相位相同，实现转向架前轴1的轮对与转向架后轴3的轮对相对 于构架转角大小相等，相位相反，从而使转向架后轴轮对与转向架前轴轮对在通过曲线时 呈“八”字型。在机车通过曲线时，各轮对趋向于径向位置，有利于减小轮缘与钢轨之间的 冲角，从而降低轮缘的磨耗，改善曲线上机车车辆的粘着性。
权利要求1.一种机车转向架径向机构，包括构架(4)，装在轮对轴箱上的转向架前轴(1)、转向 架中轴(2)、转向架后轴(3)，设在转向架前轴(1)一侧的前转动梁(9)，设在转向架中轴(2) 一侧的耦合杆(13)，设在转向架后轴(3 ) —侧的后转动梁(10 )，一端铰接在前转动梁(9 )左 端的前轴箱左拉杆(5)，一端铰接在前转动梁(9)右端的前轴箱右拉杆(6)，一端铰接在后 转动梁(10)左端的后轴箱左拉杆(7)，一端铰接在后转动梁(10)右端的后轴箱右拉杆(8)， 连接前转动梁(9)和耦合杆(13)的前转动梁连杆(11)，连接后转动梁(10)和耦合杆(13) 的后转动梁连杆(12)；其特征在于，前耦合杆(13)的一端与转动梁连杆(11)的一端铰接， 并且耦合杆(13)的中部与后转动梁连杆(12)的一端铰接；所述前轴箱左拉杆(5)的另一端 铰接在前轮对左轴箱(15)上，前轴箱右拉杆(6)的另一端铰接在前轮对右轴箱(14)上，所 述后轴箱左拉杆(7)的另一端铰接在后轮对左轴箱(16)上，后轴箱右拉杆(8)的另一端铰 接在后轮对右轴箱(17)上；所述前转动梁(9)的中部、耦合杆(13)右端和后转动梁(10)的 中部均铰接在构架(4)上，该耦合杆(13)左端与前转动梁连杆(11) 一端铰接，前转动梁连 杆(11)的另一端铰接在前转动梁(9)的左端，该耦合杆(13)中部与后转动梁连杆(12)的 一端铰接，后转动梁连杆(12)另一端铰接在后转动梁(10)的右端。
2.根据权利要求1所述的机车转向架径向机构，其特征在于，所述前轴箱左拉杆(5)、 前轴箱右拉杆(6)、后轴箱右拉杆(8)和后轴箱左拉杆(7)长度相等，前转动梁(9)和后转动 梁(10)长度相等。
专利摘要本实用新型公开了一种机车转向架径向机构，涉及机车车辆结构设计领域，它包括转向架轴，转动梁，轴箱拉杆，耦合杆；前转动梁经前轴箱拉杆与转向架前轴相连，后转动梁经后轴箱拉杆与转向架后轴相连，耦合杆左端与前转动梁连杆一端铰接，前转动梁连杆的另一端铰接在前转动梁的左端，耦合杆中部与后转动梁连杆的一端铰接，后转动梁连杆另一端铰接在后转动梁的右端，从而实现轮对间的联动。机车通过曲线时，轮轨间的蠕滑导向力矩使转向架前轴的轮对取得径向位置，通过转动机构的作用，使转向架两端轴在通过不同曲率半径的曲线时能各自取得径向位置，减小车轮与轨道的作用力，保证机车能顺利通过小半径曲线。
文档编号B61F5/38GK201849479SQ20102059891
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者周建斌, 廖志伟, 张红军, 钟文生, 钟源, 陈喜红, 陈晓峰, 陈清明 申请人:南车株洲电力机车有限公司