[发明专利]铁路转向架

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于铁路机车车辆的转向架，具体地但不唯一，涉及用于铁路货运车辆的转向架。

背景技术

铁路转向架典型包括大致呈矩形的框架，所述框架被设置为通过轴承安装到铁路货车底盘的下侧，用于绕中心垂直轴转动，此转向架框架安装在一对轮副上，每个轮副都由具有轮子的轮轴和轴承组成，轴承在与所述轮轴的相对端部中的各端部相邻处固定到所述轮轴上。轮副通过轴鞍(saddle)或轴箱组件连接到转向架框架，所述轴鞍或轴箱组件将轴承装入轮副的各端处。轴鞍或轴箱具有许多垂直竖立的螺旋悬挂弹簧。转向架框架设置有与其四个拐角相邻的支座结构，四个支座支撑在四个轴鞍或轴箱组件的悬挂弹簧的上端上。此悬挂设置称为第一系悬挂(primarysuspension)。

在当前的设置中，悬挂弹簧设置在共同的水平面上，在轮轴的中心线以上或以下都使得悬挂结构因此而具有弹簧互相作用的单一平面，且弹簧可以剪切和弯曲。在一些其它的悬挂结构中，弹簧只设置为在其轴向平面中弯曲。考虑到螺旋状螺旋弹簧对横向力的响应，必须要考虑由于弯曲力矩造成的偏转和由剪切力产生的偏转。在自由螺旋弹簧平坦地支撑在各端的情况下，可以认为横向力响应在0、90、180和270度方向相等。横向弹簧应变率(spring rate)随着弹簧端的安置状态和其摆动性能而变化。

现在，我们已经提出了在使用中表现出响应悬挂弹簧受到的力的改进性能的转向架，使得转向架表现出改进的自导向能力，且更容易吸收横向力。

发明内容

根据本发明，提供了一种铁路转向架，所述铁路转向架包括转向架框架，所述转向架框架通过悬挂设置支撑在每个轮副轮轴的端部上，其中所述悬挂设置的弹簧表现出对转向架的横向力的第一总响应、以及不同的对转向架的纵向力的第二响应。

在一个实施例中，每个所述悬挂设置的弹簧都表现出抵抗转向架的横向力的第一总刚度、以及抵抗转向架的纵向力的第二较低的总刚度：因此，弹簧表现出横向比纵向小的偏转。结果，转向架轮副表现出对横向运动或在直轨道上蛇行(hunting)的良好阻力，并更容易在弯曲轨道上纵向移动，使得表现出改进的自导向。因此，减小了轮子的磨损。

在一个实施例中，每个所述悬挂设置包括两个内弹簧以及两个外弹簧，其中所述内弹簧的一个在轮副轮轴的任一侧，所述外弹簧在轮轴的每一侧，且比内弹簧距离轮轴更远。优选所述内弹簧和在轮轴的每侧的所述两个外弹簧以三角形成组设置。优选每个所述内弹簧具有为同一组的每个所述外弹簧的两倍的轴向刚度，使得所述内弹簧的轴向刚度与所述两个外弹簧的组合轴向刚度相匹配。优选所述转向架框架通过各摩擦楔状部位于所述内弹簧的顶部上，其中所述摩擦楔状部使转向架具有浮动控制特性，并提供垂直和横向摩擦阻尼，因此，允许和阻止轮副的纵向或偏航运动。

在第二实施例中，每个悬挂设置都包括两个下部弹簧以及至少一个上部弹簧，其中所述下部弹簧在轮副轮轴的任一侧，所述上部弹簧设置在轮副轮轴的上方。在此设置中，抵抗转向架的横向力的总刚度相对较高。所述转向架框架优选通过各摩擦楔状部位于下部弹簧的顶部上。优选所述上部弹簧在其部分长度上被限制成使得在横向平面中发生纯剪切。

优选本发明的第一或第二实施例中任一个的悬挂设置包括比例承载阀(proportional load valve)(PLV)，以测量轮轴上的视载荷。

可以设想，比例承载阀被装配成与轮轴垂直对准，优选大体在悬挂弹簧以上装配到悬挂框架上，或者例如，通过经一比一杠杆连接到通过轮轴的垂直中心线的平面中的点设置用于测量通过轮轴直接施加的载荷。

优选地，比例承载阀发送气动信号到制动控制阀，所述制动控制阀控制施加到作用在轮子上的制动块(brake block)的力。

传统的铁路转向架摩擦楔状部具有倾斜接触面，所述倾斜接触面从端对端处呈拱形或凸起弯曲，但这些表面平直横过楔状部的宽度。优选地，每个所述摩擦楔状部的所述倾斜接触面在纵向和横向都呈拱形或凸起弯曲，所述倾斜接触面提供大致呈圆顶形的表面，因此，减少了接触面积，增加了平均最大压力，从而减少了对轮副的纵向运动的阻力：这导致进一步地改进转向架的自导向性能。

同样根据本发明，提供了一种用于铁路转向架悬挂结构的摩擦楔状部，所述楔状部的所述倾斜接触面在纵向和横向都表现出凸起曲率。

在本发明的进一步实施例中，提供了在转向架框架的部件之间的焊接连接。可以设想，通过完全穿透对焊提供承梁和侧框架之间的焊接连接。

附图说明

现在将仅通过实例并参照附图说明本发明的实施例，其中：