专利名称：具有高侧向扭转抗力的轻型铁路车架的侧架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的铁路车辆的车架，更具体地，涉及一种改进的用于三件式货车车架的轻型侧架，该侧架具有高的横向载荷抗力，因此可进一步减轻侧架的金属重量。
在美国，较为常见的货运轨车的结构是称之为三件式车架的结构，这种车架带有坐落在轨道上的轮子，每辆车体下通常装有两个这样的车架，即每一端装一个。上述的术语“三件式”指的是一个带有两个平行于车轮和铁轨的侧架的车架和一个横跨上述侧架之间的距离的整体承梁。轨车的重量总的由一个与每一承梁上的横向上中点相连接的中央板来支承。
每个铸钢侧架通常是一个由一个纵长的受拉下构件与一个纵长的受压上构件互相连接起来的整体铸件，所述的受压上构件带有从每一端向下悬挂的轴箱夹头，该夹头用来接纳横跨在隔开的侧架之间的轮轴。一对纵向隔开的内支柱将上述的上、下构件连接在一起而构成一个接纳车架承梁的承梁开口。所述承梁一般是整体铸钢件结构，其两端伸入上述的每个侧架的承梁开口内。承梁的每一端由一个坐落在从受拉的下构件凸起的水平长形板上的弹簧组件来支承。
铁路车辆的车架在静力载荷很高的苛刻环境下工作，因此，车架的结构强度必须足以支承车辆、车辆有效载荷以及车架本身结构的重量。车架本身是重型结构件，它占铁轨承受的空车总重量的很大一部分，车辆装货的最大重量将直接受车体重量(包括车架本身重量)的影响。因此，如果能减轻车架构件的重量，将直接有益于提高车辆的装载能力。
早期的铸钢车架的设计者们设计过几种横截面形状的图减轻侧架重量。但是都未能做出一种成功的“敞开式”横截面侧架。目前常见的三件式车架结构中的典型铸钢侧架都相当笨重，因为其侧架设计要求的横截面或者是盒形的或者是C字形的。而且制造这类横截面的侧架要求在铸型内安装许多型芯，这就提高了生产成本，并且在要浇入钢水的铸型内必须设置复杂的浇道而使浇铸工艺变得复杂。
后来，装配式的侧架曾被看作是为减轻重量而取代铸造侧架的一种变革，但是，人们发现焊缝的存在会降低侧架的疲劳寿命及其结构完整性，于是，由于装配式侧架的使用寿命短，而使人们又继续注视铸钢侧架。
阻碍发展出更轻更强的侧架的一个更为现实的问题是，铸钢侧架设计的结构改进十分费钱，而且，在新的设计进入现场应用之前必须得到美国铁路协会(AAR)的批准，而对于复杂的设计改变AAR的评定和批准过程可能要花几个月甚至几年的时间。因此，铁路工业在货运车辆车架设计方面的革新进展缓慢是毫不足怪的。尽管存在上述问题，目前仍然有促使降低铁路成本的新的分析手段和实际需要。计算机技术和先进工程分析方法的巨大进步，已使车架侧架的设计师们向旧的侧架设计原则提出挑战，并设计出了比以前的设计强度更高而实际重量更轻的新侧架构件。上述的最新技术已经越来越多地用到最大限度地提高车辆的装载量方面，同时还由于减轻轨车构件的重量而降低了能耗。
侧架的新发展已集中到从封闭式和盒式的横截面变为敞开式的和I字梁形截面方面的结构上的重新设计。美国专利No5410968(本申请的共同所有人1995.5.2，AMSTED工业公司，芝加哥，伊利诺斯州)公开过一种这种类型的有前途的新车架设计。上述的专利提供出一种整体铸造的I字梁形的实心侧架，其中，受压的上构件和受拉的下构件是一种I字梁形的轨底结构，同时用一个垂直腹板将上述轨底互相连接在一起。虽然去除了一部分腹板来减轻重量，但是，与封闭的盒式侧架相比，大量的减重是从实心构件的结构方面来实现的。通过将钢水仅导入侧架的高应力区，就可实现每个侧架减重200-250磅。减重的多少是车架额定吨位(即100吨或125吨)的函数。“敞开式”I字梁形结构的优点除了减轻重量以外，还可使侧架的整个表面敞开，容易进行简单的目视检查。而现有技术的盒式侧架，其内表面不易看到，不能进行目视检查。上述的“敞开式”结构特征比现有技术的侧架具有产量和质量方面的若干优点。
正如前面所提到的，所有新的铁路零件设计的改变在进入现场实用之前都要经过正式试验、鉴定，然后由AAR批准。美国专利No 5410968所述的侧架在进行“正式的”AAR横向试验时，暴露出一个缺点，即某些在进行AAR横向静态加载试验至失效时的试验结果不一致。这在技术上用AAR的横向试验方法进行试验时是常见的，进行这种试验时，侧架是平放在其一侧上(见图2)，并用固定的支柱(未示出)分别支承和升高侧架的每一端部或者说轴箱夹头。所述的支柱是固定在地面上的。然后将夹板300和钢杆400连接到每个侧架轴箱夹头上，使夹板和钢杆置于每根支柱之间，在钢杆400的中点安装一个刻度盘指示器500。对侧架的中部施加一个垂直向下的试验负荷，使它挠曲，刻度盘指示器使测量出总的静态挠曲量。按照AAR标准，允许有少量的挠曲，由于钢杆400在每个轴箱夹头上直接与侧架连接，故AAR的横向加载机构可看作是一种“浮动零点”式的测量手段，因为试验装置(钢杆和刻度指示器)相对于侧架的挠曲实际上是在“浮动”中的。但是，铁路车辆设计师一般采用固定的或者说“地面零点”的横向试验方法，这种方法基本上与AAR试验方法相似，但其刻度盘指示器固定在地面上的一个固定位置上，并且不允许“浮动”。据认为，这种方法对于测量真正的挠曲来说比AAR的浮动法更具有代表性。
当采用AAR试验法对美国专利No5410968所述的轻型侧架施加一个横向试验负荷时，发现侧架的末端沿着与试杆相同的纵向方向发生轻微的扭转。由于I字梁结构对于扭转具有固有的敏感性，所以在侧架端部有上述的侧向扭转特性是可预料到的。但是，侧架端部的扭转运动会引起试杆本身的扭转，并因此而引起“浮动”的刻度盘指示器的扭转。业已发现，非固定式刻度盘机构会产生不一致和不可靠的试验结果，从而导致偶尔出现的不符合AAR的横向试验标准。重要的是要注意到，在实际的工作条件下，侧架末端的扭转不会像AAR横向试验那么明显，因为轮轴将保护侧架端部不受扭转，而且扭转运动仅仅在车架弯曲或者高速摆动时才会发生。另外，还必须明白，当采用“地面零点”测量方法进行同样的横向试验时，侧架容易满足全部的AAR横向静载荷试验标准。虽然地面零点试验法在铁路工业的室内试验中被广泛接受和应用，但是目前还受到AAR横向试验方法的控制。因此，为了使上述的侧架能完全按照AAR的方法和标准得到认可，已意识到需要有一种可防止“浮动”的刻度盘指示器扭转的横向的侧架结构。
因此，本发明的一个目的是侧向加强I字梁形的侧架端部。
本发明的一个相关的目的是通过提高侧架抗转动的能力来减小侧架的结构挠曲，从而提高容许的车架摆动速度。
本发明的另一个目的是提高侧架的总的侧向强度，从而可以减轻侧架中部的金属重量。
本发明的最后一个目的是提高侧架的侧向刚度，从而能够满足始终一致的AAR横向加载试验。
简单说来，本发明在侧架各端部的垂直腹板的每一侧壁上设置交叉支撑结构，较具体地说，每个轴箱夹头的后夹板的结构上与侧架的受拉下构件相连接，而夹头顶板在结构上与侧架的受压上构件相连接。这样，侧架的每一端部都可防止扭转，从而达到本发明的上述的全部目的。
通过下面结合附图的详细说明，将可对本发明的其他目的和优点更加了解，附图中
图1是现有技术的铁路车辆车架的透视图；图2是本发明的侧架的侧视图，示出一个减小每个轴箱夹头的扭转的支撑结构的实施例；图2A是本发明第二实施例的侧架一端的侧视图3是沿图2中A-A线的侧架的剖视图，示出设在轴箱夹头区的主支撑结构的细节；图4是沿图2A中B-B线的侧架的剖视图，示出设在轴箱夹头区的副支撑结构的细节；图5是现有技术的侧架的局部侧视图，示出轴箱夹头区周围的总体结构，但没有本发明的支撑结构。
下面详细说明本发明的最佳实施例。
现在参看图1，该图示出一种铁路工业常用的铁路车辆车架10，该车架10一般含有一对纵向隔开的轮副12，每个轮副12有一根轮轴18，两个横隔开的车轮22以标准方式分别安装在轮轴18的两端。在两个轮副12上安装了一对横向隔开的侧架20，24，该侧架20、24各有一个内侧壁29和一个外侧壁31以及一个中间部分，该中间部分上带有一个分别接纳由弹簧组件14支承的车架承梁16的承梁开口26。上述承梁16横向地跨越在两个侧架20、24之间，并且总的支承着轨车的重量。若要使承梁16沿垂直方向移动时，则由固定在侧架20、24之底部的弹簧支板25上的弹簧组件14将其托起。上述承梁16通常是标准的结构，故下面将不予讨论。
现在参看图2-4，图中示出具有本发明特征的侧架20，它通常含有一个沿车架10长度方向延伸的实心的受压的上轨底30和一个也是沿车架10长度方向延伸的实心的受拉的下轨底50。在上轨底30与下轨底50之间是一个带有侧壁60A和60B的垂直实心腹板60，它将上、下轨底连接在一起而构成侧架20的I字梁形的整体结构。再仔细看图2，受拉的下轨底50实际上是一个整体，经含有一个大致平行于受压的上轨底30的中央部分52和分别向上延伸的前后部分，即空心的斜撑臂件65和70。中央部分52的前端53和后端55分别在第一弯曲点62和第二弯曲点72处与斜撑臂件65、70汇合，以便使下轨底50在侧架的每一端上、具体地说是在每一个向下悬垂的轴箱夹头32、33处与上轨底30相连接。上述的轴箱夹头32、33结构彼此相同，因此，下面仅详细说明其中的一个。如图所示，夹头32由一个前夹板37、一个后夹板38和连接这两个夹板而形成轴箱夹头的开口36的顶板39组成。该顶板39上有一个位于上述开口的前角40与后角42之间的中点39M。如图1所示，每个轴箱夹头的开口36接纳一根在轴承组件17上转动的轮轴18。每个轴箱夹头的每个夹板上各有一个轴承止推凸耳44，用于将轴承17固定在轴箱夹头开口36内的中央位置上。
立柱80、90从上轨底30向下延伸到弹簧支板25处，从而形成一个U形的中部结构。由于每一根立柱80、90与上轨底30整体地连接，故可以类似于具有中等载荷的简单支承梁的方式将弹簧支板25有效地悬挂起来。为了使立柱80、90和弹簧支板25具有侧向稳定性和强度，用下支撑102将支板25和垂直腹板60直接与下轨底50连接起来。
工作时，上轨底30承受压缩载荷，而下轨底50则承受拉伸载荷。侧架的U形中间结构承受最大的力，因为每个侧架和夹头端部32、33是由轴18和轮副22支承的，故可将U形中部有效地悬挂在两个“固定”端之间。这就意味着，在中部结构区域将承受最大的静载荷和动载荷以及最大的扭矩和弯矩，因此，必须从结构上使侧架的中部结构的强度高于轴箱夹头端部32、33，所以在中部结构上设置了支撑102和加强筋85、95以提高抗扭转性能。弹簧支板25具有较大的厚度，故也可提高抗扭转性能。在每个侧架的末端部，也就是在轴箱夹头尖部45、47处，所受的应力主要是垂直方向的静载荷，该载荷值碰巧是最低的，因为轴已承受了几乎全部的载荷。当车架歪斜时(例如在运行中那种情况)，轴箱夹头区域也会受到某些侧向的或者说横向的载荷。虽然开式I字梁结构公知具有良好的抗静力和抗弯曲负荷的能力，但是对于抗横向载荷或扭转力却并不特别适合。图5示出了现有技术的侧架的一半，可以看出，有关的侧架夹头区域只设置了瘦弱的撑板55作为抗扭转结构。本发明提供的侧架具有较高的抗夹头尖部45、47处产生的扭转力的性能。为了防止端部发生扭转，每个轴箱夹头都被连结起来或者说被横向支撑起来，以便通过横向支撑结构将上轨底30、下轨底50和轴箱夹头互相联结起来，上述的横向支撑结构包括主支撑结构和副支撑结构，这在下面将马上进行较详细的说明。
由于主支撑结构和副支撑结构可提高I字梁形侧架的总的侧向强度，所以提高侧架的结构强度不必像非支撑侧架那样采用侧架中部结构强化的办法，这就是说，可以将弹簧支板25铸得薄一些以减轻金属支板的重量，而又不会降低支板或侧架的结构强度，因为对于承受弹簧组件所产生的弯矩来说，弹簧支板是一个相当大的零件。应该认识到，即使是由于设置了主支撑结构和副支撑结构而使侧架的重量增加，弹簧支板25的金属重量也仍然可至少减少25磅。
请注意图2中的每个轴箱夹关32、33，其中示出本发明的第一实施例，而在图2A中则仅示出用于本发明的第二实施例的轴箱夹头33。从下面的说明将会了解到，第一实施例和第二实施例具有结构相同的副支撑结构。
第一实施例的轴箱夹头32、33的主支撑结构一般是由支脚110和支腿120组成的L形托架，支脚110包括一个趾状端115和一个踵状端105，其中，趾状端115通常在轴箱夹头后角42处与受拉的下轨底50和轴箱顶板39整体地连接，踵状端105则在“P”点与受压的上轨底30整体连接，上述“P”点通常位于顶板39的纵向中点39M的正上方。从图2也可看出，支腿120的底端125也在“P”点处与上轨底30和支脚110相连接。另外，支腿120的前端130与轴箱夹头32的尖部45整体连接，从图中还可看到，支腿部分120和支脚部分110构成一个“X”角，该角最好是可使支腿120通常在轴箱夹头的前角40处与顶板39相接触并整体连接的任意锐角，这样，每个轴箱夹头的前角40和后角42处就是与侧架腹板60的各侧面60A、60B和上、下轨底30、50结构连接的结点，这就使每个轴箱夹头具有良好的抗扭转性能。图3示出沿图2的A-A线切取的通过主交叉支撑结构的剖面图，从图上可看出，上轨底30由于支腿120和支脚110在此连接而使其P点周围的结构加强。必须注意，上轨底30的其余部分的横截面厚度在结构上是没有作用的，图中穿过轨底30的虚线表示该轨底P点以外的公称厚度。从图3还可看出，支腿120的宽度不超出上轨底30或下轨底50的侧向尺寸，虽然图3中未示出主支撑结构的支脚部分110，但是，必须着重指出，支脚110的宽度也不超出轨底30或50的侧向宽度。图3还示出主支撑结构置于侧架的每一侧上，所以垂直腹板60的各侧面60A、60B与主支撑结构是整体相连接的。
在图2A所示的本发明的第二实施例中，夹头33的主支撑结构由位置不同的第一纵向支杆200和第二纵向支杆220构成，支杆200和220分别同时将夹头连接到受压的上轨底30和受拉的下轨底50上，侧架的两则与上述支杆200、220连接，从而使垂直腹板60的两个侧壁60A、60B与主支撑结构整体地相连接。每个支杆是垂直设置的，并使其一端分别在夹头的前角40和后角42处锚定到顶板39上，而另一端则分别与受压的上轨底30相连接。当连接上述的支杆时，最好使每个支杆200、220在它们与顶板39之间形成一个大致为直角的角度“Z”。这种取向必需使支杆与受压的上轨底30的连接处形成同样的角度“Z”。图2A还表明为了使每个支杆具有最大的效力，它们是好分别与前后夹板37、38垂直对齐。因此，从图中可看出，第一支杆200与前导板37垂直对准，而第二支杆220则与后导板38垂直对准。从图中还可以看出，该第二支杆220在后角42处与受拉的下轨底连接，通过这种连接，可增大带有第二支杆(它位于侧上较接近顶板中点的位置)的轴箱夹头的抗扭转性能，因为它具有主支撑结构和在后角42处连接的副支撑机构的综合效果。下面将对副支撑结构加以说明。采用第一实施例的主支撑的机构也可达到同样的综合效果，在第一实施例中，夹头32中的支脚110在后角42处同时与顶板39和下轨底50相连接。
上面已提到过，本发明各实施例中的副支撑结构是相同的，并且具有精确的结构。如图2所示，副支撑结构含有一根位于轴箱夹头后夹板38与下轨底50的向上延伸的后臂70之间的水平横梁170，横梁170的一端172与后夹板38的底端38B整体地连接，其另一端174则与受拉的下轨底50整体连接。横梁170与后导板38最好构成一个大致为直角的“Y”角，如果需要的话，横梁170上可设置一个减重孔190，以减轻加到轴箱夹头上的重量，该孔190的尺寸可根据公知的工程原理来确定。
图2A表明，如果需要的话，可增加一个第二横梁作为副支撑结构的一部分，该第二横梁以标号160表示，它置于上述的横梁170之上方隔一小段垂直距离。第二横梁或者说上横梁160的一端162与后夹板38的水平中点38M整体连接，另一端164与受拉的下轨底50整体连接。图4是沿图2A中的B-B线切取的剖视图，示出了作为副支撑机构的一部分的两根横梁，从图中可以清楚地看出，每一根水平横梁160、170各自的宽度或者说横向尺寸大致等于受拉的下轨底50的斜撑臂70在它与各横梁连接的部位上的宽度或者说横向尺寸。由于下轨底50在第一弯点62与后角42之间的宽度实际上是逐渐减小的，所以，横梁170显然比上横梁稍为宽些，而且其纵向尺寸也长一些，因为受拉的下轨底50与夹板38下端38B之间的跨度比下轨底50与导板中点38M之间的跨度大。横梁160也像横梁170一样，在夹板中点38M处与夹板38连接时形成一个同样的“Y”角，该角度大致为直角。图4表明，副支撑结构的两个横梁固定在下轨底50的斜撑臂70的整个横向尺寸或者说宽度上。虽然图中没有示出，但是，很显然，横梁的每一个端部162、172各自的宽度也是与后夹板38的宽度一样的。
还应当着重指出，副支撑结构是必须用来与主支撑结构相配合的本发明的重要方面，如果没有这种副支撑结构，侧架20对于按照AAR的扭转和断裂试验仍然是敏感的。如果只设置主支撑结构，那么，从后夹板38至立柱80或者90的轴箱夹头区将几乎承受着全部的侧向力，因为尖部47要承受这些力就必须支撑起来。而仅仅支撑尖部47又会在夹板38与立柱80或90之间产生扭转侧架的力，从而容易造成试验失效。因此，应当明白，为了实现本发明的最好模式，需要同时采用主支撑机构和副支撑结构。而且，两种支撑结构将保证AAR规定的试验设备在试验过程中不发生挠曲，从而可以真实地而且始终一致地测量出侧架的横向静力挠度。
另外，主支撑结构和副支撑结构最好设计成可保持侧架的两个侧面具有“开式”特征。这样做就意识着I字梁形的侧架端部32、33可以沿每个轴箱夹头的边界固定在侧架的内侧面和外侧面上，以便精确地构成各轴箱夹头区。虽然这种方式也可根据需要来加强每个夹头区，但是这样做便不能达到保持“开式”侧架以便可以目视检查侧架每一部分是否有裂纹等缺陷的理想目的。封闭每个端部也会使安装费用增高，并且要求采用昂贵的无损试验法来检查每一端部。
通过上机的叙述已经清楚地解释和完整地说明了本发明。在不背离下列权利要求中有所规定的本发明的精神的范围的情况下，可进行各种改进。
权利要求
1.一种改进的用来支承铁路轨车有效载荷的、通常是实心敞开式I字梁形的轻型车架侧架，该则架有一条纵轴线、一个前端部、一个后端部和一个位于前、后端部之间的中间部分，一个纵向延伸的实心的受压上构件具有一个第一端部和一个第二端部，每个端部带有一个独立的向下悬挂的轴箱夹头，每个轴箱夹头由一个垂直设置的前夹板、一个垂直设置的后夹板和一个连接上述前、后夹板的水平顶板构成，上述的每个轴箱夹头各有一个前角和一个后角，该前、后角分别位于各夹板与顶板的相交处，上述的顶板具有一个位于上述前角和后角之间的中点，一个纵向延伸的实心的受拉下构件具有一个前部、一个后部和一个位于前、后部之间的中部，该中部带有近端和远端，上述各部分构成一个整体。从而使上述的中部处于大致平行于上述的受压上构件的状态，而上述前部则像一个整体斜撑臂那样从中部近端向上述的受压上构件的第一端部延伸，上述后部也像一个整体斜撑臂那样从中部远端向上述受压的上构件的第二端延伸，上述的第一个斜撑臂向上延伸到上述的各轴箱夹头处的上述受压的上构件的有关端部，并与该端部相连接，一个大致垂直的实心腹板具有一个内侧壁和一个外侧壁，该内、外侧壁构成上述侧架的内侧壁和外侧壁，上述腹板在上述侧架中部附近有一个承梁开口，上述侧架中部有一根前立柱和一根后立柱，上述的侧架I字梁形截面形状由一个对应于上述的受压上构件的实心上轨底，一个对应于上述的受拉下构件的实心下轨底和上述的连接上、下轨底的大致垂直的实心腹板构成，上述的改进包括采用设置在每个上述轴箱夹头的上述各侧架的侧壁上的支撑结构从结构上加强上述的侧架前端和后端，以便提高上述侧架的侧向刚度，同时降低对侧架结构扭转的敏感性，上述的支撑结构由主支撑结构和副支撑结构组成，上述的主支撑结构将上述轴箱夹头顶板连接到上述的受压构件上，而上述的副支撑结构则将上述的后夹板连接到上述的受拉下构件上，其特征在于，上述的轴箱夹头在上述侧架的各侧壁上同时与上述的上、下构件相连接。
2.根据权利要求1的轻型侧架，其特征在于，上述的副支撑结构至少含有一个水平设置的横梁，上述的横梁的位置可使其与后夹板连接时形成一个大致的直角。
3.根据权利要求2的轻型侧架，其特征在于，上述的副支撑结构分别将上述受拉的下构件的前斜撑臂或后斜撑臂与上述轴箱夹头的上述后夹板连接起来，上述的支撑结构与上述轴箱夹头上的后夹板和上述斜撑臂处的受拉下构件同时扩展。
4.根据权利要求3的轻型侧架，其特征在于，上述的副支撑结构带有一个减重孔。
5.根据权利要求4的轻型侧架，其特征在于，上述的主支撑结构是一个将上述轴箱夹头顶板与上述受压的上构件、上述受拉的下构件和上述垂直腹板互相连接起来的大致为L形的托架，上述的主支撑结构具有一个支脚和一个支腿，所述的支脚包括一个趾状端和一个踵状端，上述支腿包括一个底端和一个顶端，上述支脚的上述踵状端与上述支腿的上述底端相连接，上述踵状端与上述支腿的底端在同一部位与上述的受压的上构件相连结。
6.根据权利要求5轻型侧架，其特征在于，上述的每一个L形托架都在上述支脚与上述支腿之间构成一个直角，上述支脚的踵状端和上述支腿的底端都在一个大致位于上述的轴箱夹头顶板的上述纵向中点的上方位置上固定到上述的受压上构件上，上述支腿的上述顶端固定到上述的轴箱夹头的上述尖部，而上述支腿的位于上述顶端与上述底端之间的一部分被连接到上述的轴箱夹头的上述前角上，上述支脚的上述趾状端固定到上述轴箱夹头的上述后角和上述受拉的下构件上。
7.根据权利要求4的轻型侧架，其特征在于，上述的主支撑结构含有垂直设置的第一支杆和第二支杆，该第一、第二支杆将上述轴箱夹头的顶板与上述受压的上构件、上述的受拉的下构件和上述的垂直腹板连接起来，上述的第一支杆固定在上述的前角上，而上述的第二支杆固定在上述的后角上。
8.根据权利要求7的轻型侧架，其特征在于，上述的第二支杆在上述的后角上与上述受拉的下构件和上述的轴箱夹头相连接。
9.一种用来支承铁路轨车有效载荷的较为轻型的铁路车架，该车架有一个纵向轴线，并含有一对侧向隔开的侧架，在该侧架之间安装有轮轴，每个上述侧架含有一个内侧壁、一个外侧壁、一个前端部、一个后端部和一个中部，每一个上述的前端部和后端部各有一个独立的向下悬挂的用来接纳上述轮轴的轴箱夹头，上述的中部形成一个承梁开口，用来承接横向延伸的承梁，以便将上述一对侧架连接在一起，上述轴箱夹头分别由一个垂直的前夹板、一个垂直的后夹板和一个连接上述前、后夹板的水平顶板构成，上述的后夹板有一个底端，上述的每一个侧架总的是一种实心的截面为I字梁形的结构，该结构由一个实心的上轨底、一个实心的下轨底和一个连接上述上、下轨底的大致垂直的实心腹板所构成，每个上述的侧架端部在上述的前、后轴箱夹头处用支撑结构予以结构上的加强，以便提高上述侧架的侧向刚度和结构扭转抗力，从而提高车架对高速摆动的抗力，上述的支撑结构固定在上述侧架的每一个侧壁上并含有一个主支撑结构和一个副支撑结构，上述的主支撑结构将上述的轴箱夹头连接到上述的上轨底上，上述的副支撑结构将上述轴箱夹头连接到上述的下轨底上。
10.根据权利要求9的铁路车架，其特征在于，上述的副支撑结构至少含有一个水平设置的横梁，该横梁将上述的后夹板与上述的下轨底连接起来，至少有一个上述的横梁连接到上述后夹板的上述底端上。
11.根据权利要求10的铁路车架，其特征在于，上述的主支撑结构含有垂直设置的第一支杆和第二支杆，该两支杆沿纵向互相隔开，其中上述第一支杆靠近上述的前夹板，而上述第二支杆靠近上述的后夹板，每一根上述的支杆分别将上述的顶板与上述的上轨底、上述的下轨底和上述的垂直腹板连接起来。
12.根据权利要求10的铁路车架，其特征在于，上述的主支撑结构是一个L形的托架，该托架将上述顶板与上述的上轨底、上述的下轨底和上述的垂直腹板连接起来，上述L形托架由一个支脚和一个支腿构成，上述支脚含有一个趾状端和一个踵状端，上述支腿含有一个顶端和一个底端，上述支脚的踵状端与上述支腿的底端相连接，上述踵状端和上述支腿的底端都在同一位置上与上述的上轨底连结，所述的同一位置大致位于上述前夹板与上述后夹板之间的中点。
全文摘要
通过在各轴箱夹头区设置交叉支撑结构来加强侧架的两侧壁的办法从结构上改进具有实心敞开式整体I字梁形的轻型侧架。上述交叉支撑结构可提高侧架的侧向刚度，消除I字梁形侧架在承受横向载荷时对扭转的敏感性。提高夹头区的侧向刚度也使侧架的总的侧向强度进一步提高，故可减少侧架上弹簧支板的重量。侧架侧向强度的提高也可使允许的车架摆动速度更高。
文档编号B61F5/52GK1140676SQ96107780
公开日1997年1月22日 申请日期1996年5月30日 优先权日1995年7月13日
发明者拉米·V·纳萨尔 申请人:阿姆斯泰德工业公司