专利名称：一种新型轨道车辆用抗侧滚扭杆装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种轨道交通车辆用部件，特别是指一种轨道交通车辆用抗侧滚扭杆装置，安装在轨道车辆车体和转向架之间。当车辆在做侧滚运动时，抗侧滚扭杆装置与车辆二系悬挂一同提供车辆安全运行所需的侧滚刚度，以此来满足车辆动力学性能的要求，确保车辆的安全运行。
背景技术：
车辆的振动主要有六个方向的自由度:X方向的伸缩振动、Y方向的横摆振动、Z方向的浮沉振动、绕Y轴的点头振动、绕Z轴的摇头振动、绕X轴的侧滚振动(如图1所示)。目前的轨道交通车辆转向架均为两级悬挂，抗侧滚扭杆装置起到了调节车辆侧滚刚度、控制车辆侧滚振动的作用。抗侧滚扭杆装置的机构运动图(如图2所示)，图中M为车体，E、F为扭杆支撑座组成，安装于构架上，A、B、C、D为橡胶球铰或金属关节轴承，可在三个方向转动。由图可见，如果不考虑相对于系统刚度小得多的支撑座组成和橡胶关节的影响，当车体相对于转向架发生浮沉振动时，两根连杆同时往一个方向运动，整个装置绕支撑球铰同时转动，扭杆并不承受力或扭矩，故并不影响车体的浮沉振动，同样对除侧滚以外的其它几个运动同样不提供任何附加的力或扭矩。 而当车体与构架之间发生绕X轴的相对转动即侧滚时，左右连杆向相反的方向上下运动，通过扭转臂(图中FD、EC)使扭杆发生扭转变形，扭杆由于抗扭弹性而产生抗扭反力矩，这一反力矩作用在垂向连杆上表现为一对大小相等方向相反的垂向力，而这对垂向力作用在车体上就形成了与车体侧滚方向相反的抗侧滚力矩，抗侧滚力矩的作用将阻止车体相对于转向架侧滚角度的增加，从而抑制车辆的侧滚，提高车辆的横向平稳性。从附图2我们可看出，提供侧滚刚度的除了抗侧滚扭杆装置，二系悬挂弹簧K也起着抗侧滚的作用，故抗侧滚扭杆装置是用来调节系统整体侧滚刚度的附加组件。现有轨道交通用抗侧滚扭杆装置的典型结构如(如图3所示)，主要由以下几部分组成:扭杆轴a、扭转臂b、支撑座组成C、垂向连杆组成(用于连接车体和转向架，包括下关节轴d、垂向连杆e和上关节轴f)。目前国内外扭杆轴和扭转臂的配合模式主要有三种:1.扭转臂和扭杆轴通过热套过盈配合。此结构扭杆轴和扭转臂不能拆卸，且对转向架空间尺寸要求高2.扭转臂和扭杆轴通过花键配合，然后用紧固配件将扭转臂和扭杆轴压紧防松，此结构可拆卸，但花键加工复杂且易损坏3.扭杆轴和扭转臂采用整体式结构，此结构简单重量较轻，但此结构制造工艺复杂，安装受到转向架结构较多限制。扭杆轴通过支撑座固定于转向架上，扭转臂加连杆固定于车体上。近几年来，随着轨道交通运行速度和舒适性的要求越来越高，对轨道交通运行性能和行车安全至关重要的转向架的运行稳定性、轻量化、低噪声、高可靠性、易维护等要求也越来越高。转向架与车体各构件结构越来越紧凑和灵活。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对现有结构的抗侧滚扭杆装置不能适应新型轨道交通车辆高可靠性，扭杆组成易安装和拆卸的要求，提供一种高可靠性配合、易拆卸、结构简单、重量轻、易维护、成本较低的新型抗侧滚扭杆装置。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种新型轨道车辆用抗侧滚扭杆装置，主要包括扭杆轴、扭转臂、垂直连杆、橡胶关节轴承一、橡胶关节轴承二、金属关节轴承；所述扭转臂一端与扭杆轴通过包络等距多边形型面配合的连接方式相连接，所述扭转臂另一端与所述橡胶关节轴承一相连接，所述橡胶关节轴承一与车体连接；所述垂直连杆一端与所述金属关节轴承外套相连接，所述金属关节轴承内套与所述扭杆轴相连接，所述垂直连杆另一端与所述橡胶关节轴承二相连接，所述橡胶关节轴承二与转向架相连接。作为本实用新型的进一步改进，所述橡胶关节轴承一与车体之间使用螺栓相连接。作为本实用新型的进一步改进，所述橡胶关节轴承二与转向架之间使用螺栓相连接。作为本实用新型的进一步改进，所述扭杆轴和扭转臂使用螺栓或螺母配合蝶形弹簧锁紧，防止轴向运动，安全可靠。作为本实用新型的进一步改进，所述扭转臂为单端扭转臂。作为本实用新型的进一步改进，所述扭杆轴与金属关节轴承内套为过盈配合，保证两者之间连接的可靠性。作为本实用新型的进一步改进，所述扭转臂与垂直连杆之间设置一个密封套，保证所述扭转臂与垂直连杆之间密封良好。
作为本实用新型的进一步改进，所述垂直连杆与扭转臂之间，所述扭杆轴台阶与垂直连杆之间分别设置一个防尘套，防止灰尘等杂质进入连接部位。本实用新型的优点在于:I) 扭转臂一端与扭杆轴通过包络等距多边形型面配合，扭杆轴和配合的单端扭转臂可通过锥度或其余零部件轴向定位，同时利用螺栓或螺母配合蝶形弹簧或其它锁紧部件锁紧，防止轴向运动，安全可靠，扭杆轴与扭转臂可直接进行装配，并可多次拆卸；2) 垂直连杆一端与金属关节轴承连接，金属关节轴承内套与扭杆轴利用过盈配合方式连接，金属关节轴承内套在使用过程中与扭杆轴同步扭转，外套与支撑座保持不动；3) 垂直连杆的一端与橡胶关节轴承二连接，橡胶关节轴承二与转向架通过螺栓连接，省略了支撑座，降低了制造成本，便于维护和安装；4) 扭转臂与垂直连杆之间、扭杆轴台阶与垂直连杆之间分别设置有防尘套，防水、防尘，起到密封作用；
图1:车辆转向架均为两级悬挂结构及振动主视图结构示意图；[0023]图2:车辆转向架均为两级悬挂结构及振动侧向结构示意图；图3:抗侧滚扭杆装置的机构运动示意图；图4:抗侧滚扭杆装置典型结构图；图5:本实用新型结构示意图；图6:本实用新型包络等距多边形型面配合的多边形轮廓示意图；图7:本实用新型扭杆轴与垂直连杆、扭转臂连接结构示意图；图8:本实用新型扭转臂与车体连接，垂直连杆与转向架连接结构示意图。图中:1.扭转臂，2.橡胶关节轴承一，3.垂直连杆，4.扭杆轴，5.车体，6.转向架，
7.防尘套，8.金属关节轴承，9.螺栓，10.橡胶关节轴承二。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。如附图所示，实施例一:一种新型轨道车辆用抗侧滚扭杆装置，主要包括扭杆轴
4、扭转臂1、垂直连杆3、橡胶关节轴承一 2、橡胶关节轴承二 10、金属关节轴承8 ;扭转臂I一端与扭杆轴4通过包络等距多边形型面配合的连接方式相连接，扭杆轴4和扭转臂I使用螺栓9或螺母配合蝶形弹簧锁紧，当然，在其他实施例中，扭杆轴4和扭转臂I还可以使用其它形式的锁紧部件锁紧，防止轴向运动，安全可靠；扭转臂I另一端与橡胶关节轴承一2相连接，橡胶关节轴承一 2使用螺栓9与车体5连接；垂直连杆3 —端与金属关节轴承8外套相连接，金属关节轴承8内套与扭杆轴4相连接，扭杆轴4与金属关节内套为过盈配合，保证两者之间连接的可靠性，垂直连杆3另一端与橡胶关节轴承二 10相连接，橡胶关节轴承二 10使用螺栓9与转向架6相连接；扭转臂I与垂直连杆3之间设置一个密封套，保证扭转臂I与垂直连杆3之间密封良好；连杆与扭转臂I之间，扭杆轴4台阶与垂直连杆3之间分别设置有一个防尘套7，防止灰尘等杂质进入连接部位。实施例二:与实施例一的不同之处在于扭转臂I为单端扭转臂。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种新型轨道车辆用抗侧滚扭杆装置，主要包括扭杆轴、扭转臂、垂直连杆、橡胶关节轴承一、橡胶关节轴承二、金属关节轴承；其特征在于:所述扭转臂一端与扭杆轴通过包络等距多边形型面配合的连接方式相连接，所述扭转臂另一端与所述橡胶关节轴承一相连接，所述橡胶关节轴承一与车体连接；所述垂直连杆一端与所述金属关节轴承外套相连接，所述金属关节轴承内套与所述扭杆轴相连接，所述垂直连杆另一端与所述橡胶关节轴承二相连接，所述橡胶关节轴承二与转向架相连接。
2.如权利要求1所述的一种新型轨道车辆用抗侧滚扭杆装置，其特征在于:所述橡胶关节轴承一与车体之间使用螺栓相连接。
3.如权利要求1所述的一种新型轨道车辆用抗侧滚扭杆装置，其特征在于:所述橡胶关节轴承二与转向架之间使用螺栓相连接。
4.如权利要求1所述的一种新型轨道车辆用抗侧滚扭杆装置，其特征在于:所述扭杆轴和扭转臂使用螺栓或螺母配合蝶形弹簧锁紧。
5.如权利要求1所述的一种新型轨道车辆用抗侧滚扭杆装置，其特征在于:所述扭转臂为单端扭转臂。
6.如权利要求1所述的一种新型轨道车辆用抗侧滚扭杆装置，其特征在于:所述扭杆轴与金属关节轴承内套为过盈配合。
7.如权利要求1所述的一种新型轨道车辆用抗侧滚扭杆装置，其特征在于:所述扭转臂与垂直连杆之间设置一个密封套。
8.如权利要求1所述的一种新型轨道车辆用抗侧滚扭杆装置，其特征在于:所述垂直连杆与扭转臂之间，所述扭·杆轴台阶与垂直连杆之间分别设置一个防尘套。
专利摘要本实用新型公开了一种新型轨道车辆用抗侧滚扭杆装置，主要包括扭杆轴、扭转臂、垂直连杆、橡胶关节轴承一、橡胶关节轴承二、金属关节轴承；所述扭转臂一端与扭杆轴通过包络等距多边形型面配合的连接方式相连接，所述扭转臂另一端与所述橡胶关节轴承一相连接，所述橡胶关节轴承一与车体连接；所述垂直连杆一端与所述金属关节轴承外套相连接，所述金属关节轴承内套与所述扭杆轴相连接，所述垂直连杆另一端与所述橡胶关节轴承二相连接，所述橡胶关节轴承二与转向架相连接；本实用新型具有可靠性高，抗疲劳性能好，制造简单，拆装方便等优点。
文档编号B61F5/24GK203111196SQ20132004618
公开日2013年8月7日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者吕士勇, 刘文松, 杜方孟, 邹敏佳, 王鹏举, 程海涛 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司