[发明专利]一种转向架及其轮对定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及铁路车辆技术领域，尤其涉及一种转向架及其轮对定位装置。

背景技术

铁路货车转向架多以铸钢三大件转向架为主，也有少量焊接构架式转向架，这些转向架的轮对定位装置均采用导框定位式结构。三大件转向架的导框式定位结构又可以分为干摩擦定位和弹性定位两种；焊接构架式转向架采用导框-轴箱式定位。在转向架具有一定抗菱刚度的条件下，采用上述轮对定位装置的货车转向架能够满足铁路车辆120km/h速度运行的要求。

随着我国对物资运输质量和时效性的要求越来越高，运行速度为120k/m的铁路车辆已经不能满足当前需要，运行速度200km/h以上的高速货车将是今后我国铁路货车的主要发展方向之一，而以上所提到的几种轮对定位装置已经不能满足这种高速货车的运行性能要求。

目前，运行速度200km/h以上的客车转向架的轮对定位装置基本都采用转臂式定位结构，如图1所示，图1为现有技术中铁路客车的轮对定位装置的结构示意图，该轮对定位装置包括转臂1′和橡胶节点2′。该转臂1′为整体式转臂，转臂1′的第一端部11′设有横向通孔，橡胶节点2′过盈配合于该横向通孔中，并且橡胶节点2′与转向架的构架侧梁上的节点座螺栓连接。转臂1′的另一侧设有用于安装轮对轴箱的横向的轴箱安装孔12′，轴箱安装孔12′的上方设有弹簧承台板13′，弹簧承台板13′与转向架的构架之间设有轴箱弹簧3′，且弹簧承台板13′与转臂1′的水平中心面平行。

工作过程中，铁路客车在重载状态时，转臂1′处于水平状态，弹簧承台板13′即为水平面，如图3所示，图3为图1中的轴箱弹簧3′的压缩示意图，此时该轴箱弹簧3′的下端面为水平面；当铁路客车由重载状态改变为空载状态时，如图2和图4所示，图2为图1中轮对定位装置在转向架处于空载时的结构示意图，图4为图2所示状态的轴箱弹簧3′的压缩示意图；此时构架由于载荷的减小会以车轴中心为中心向上旋转，从而带动橡胶节点2′向上旋转，此时弹簧承台板13′与水平面之间出现顺时针的夹角a，轴箱弹簧3′的下端面也与水平面之间出现相同夹角，以完成空载状态时轮对的定位。

上述轮对定位装置的结构简单、占用空间小，采用一个橡胶节点2′就能够得到合理的纵向、横向刚度匹配，较为适用于空车、重车载荷变化小的铁路客车。

然而，由于铁路货车的空车、重车载荷变化是铁路客车的四倍以上，因此，如果将上述轮对定位装置应用于铁路货车上，则空车、重载状态变化时弹簧承台板13′和水平面之间的夹角a较大，即设于构架和弹簧承台板13′之间的轴箱弹簧3′的压缩变形量较大，导致轴箱弹簧3′的寿命和可靠性大大降低，增大了弹簧设计的难度。此外，由于铁路货车空车时弹簧承台板13′和水平面夹角较大，导致橡胶节点2′内部的橡胶产生较大的扭矩角，降低了橡胶节点2′的寿命和可靠性。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有技术中轮对定位装置进行优化设计，以使其适用于空车、重车载荷变化大的铁路货车，增强轴向弹簧和橡胶节点的使用寿命和工作可靠性。

发明内容

本发明的目的为提供一种用于转向架的轮对定位装置，该轮对定位装置能够增强轴箱弹簧、橡胶节点的使用寿命和工作可靠性。此外，本发明的另一目的为提供一种应用上述轮对定位装置的转向架。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于转向架的轮对定位装置，包括转臂和橡胶节点，所述转臂的顶端设有弹簧承台板；所述弹簧承台板与所述转臂的水平中心面呈夹角设置，且所述弹簧承台板在朝向所述橡胶节点的方向向下倾斜，以使所述转向架重载时，所述弹簧承台板在所述方向向下倾斜，所述转向架空载时，所述弹簧承台板在所述方向向上倾斜。

优选地，所述弹簧承台板在重载时与所述水平中心面所呈的第一夹角、所述弹簧承台板在空载时与所述水平中心面所呈的第二夹角大小相同。

优选地，所述橡胶节点套装于所述转臂的第一端部的横向通孔内，且所述橡胶节点与所述第一端部可转动连接。

优选地，所述第一端部包括前套筒和后套筒，所述前套筒和后套筒通过螺纹紧固件连接、形成所述横向通孔。

优选地，还包括非金属磨耗套，所述非金属磨耗套设于所述橡胶节点与所述第一端部之间。

优选地，所述非金属磨耗套为尼龙磨耗套。

优选地，所述前套筒的两端面设有向所述横向通孔内侧凸出的第一止挡。

优选地，所述后套筒的两端面设有向所述横向通孔内侧凸出的第二止挡。