[实用新型]铁路车辆中央悬挂式自调高转向架

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路车辆转向架，具体地指一种铁路车辆中央悬挂式自调高转向架。

背景技术

铁路车辆是借助转向架上的车轮与铁路轨道之间相互作用产生的牵引和制动粘着摩擦力来实现运行的。随着铁路车辆载重的提高，车辆轴重也相应增加，必然会导致轮轨之间作用力的增大，进而加速车轮和钢轨的磨损。实践经验表明，当车辆轴重增加时，轮轨接触应力增大，车轮踏面的纵向、横向摩擦力及轮轨侧压力随之增大，造成钢轨的垂直磨损、侧面磨损以及塑性流动也随之增大，车轮轮缘和踏面的磨损也相应增大。

为了减轻重载车辆的轮轨磨耗，对转向架的优化设计至关重要。转向架是车辆与轨道之间的动力载体，传统的转向架主要有如下两种结构形式：一种是三大件式转向架，另一种是构架式转向架。三大件式转向架主要采用作为二系悬挂系统的中央承载弹簧，其在车辆运行时，由于二系悬挂系统以下的部件质量未经弹簧减振而直接作用于轮轨上，因此轮轨间的垂向作用动力很大，导致此类转向架具有簧下质量大、轮轨磨耗严重、车钩容易断裂等缺陷。构架式转向架主要采用作为一系悬挂系统的轴箱承载弹簧，此类转向架相比三大件式转向架具有临界速度高、簧下质量小等优点，但其仅适合配置较小的轴重，无法满足现代铁路运输对大轴重转向架越来越多的需求。

并且，上述两种转向架均受空、重车车钩高度的限制，所设计转向架上的弹簧工作挠度不大。转向架上的弹簧是车辆平稳运行的关键零部件之一，弹簧挠度的大小与车辆的垂向动力学性能成正比关系，弹簧挠度越小，车辆的垂向动力学性能越差。以传统货车转向架为例，其承载弹簧的空车挠度仅为20mm左右（AAR标准中只有5mm左右），承载弹簧的重车当量挠度约在40mm左右，空、重车承载弹簧的挠度差一般不超过45mm。这样，在车辆重载运行时不能有效减小轮轨之间的动作用力，导致轮轨之间的磨耗增大，摇枕、侧架等关键零部件的使用周期缩短，轮轨的维护工作量和维护费用大幅增长。同时，由于存在空重车之间的车钩高度差，导致车钩受力不均，容易造成车钩断裂事故，影响车辆运行安全。

因此，对传统转向架的结构进行深化研究，以进一步改善其低动力性能、减轻轮轨之间的磨耗、延长转向架的使用寿命，对改善铁道车辆的运行品质具有重要的现实意义。

发明内容

本实用新型的目的旨在针对传统转向架所存在的不足，提供一种能够有效消除转向架空重车高度差、大幅增加承载弹簧的工作挠度、最大限度地改善轮轨之间低动力性能的铁路车辆中央悬挂式自调高转向架。

为实现上述目的，本实用新型所设计的铁路车辆中央悬挂式自调高转向架，包括轮轴组成、侧架组成、摇枕、以及相应的基础制动装置，所述侧架组成的两端导框通过轴箱悬挂装置承放在所述轮轴组成上，所述摇枕上面中心处及两侧分别设置有下心盘和下旁承，其特殊之处在于：

所述摇枕的两端与所述侧架组成的中央方框之间设置有弹簧挠度自动调整装置，所述弹簧挠度自动调整装置具有兼作安装底座的外缸体，所述外缸体中设置有外活塞，所述外活塞呈空腔结构，所述外活塞顶部伸出外缸体并通过中空回转体状的橡胶承载弹簧与承载顶盖连为一体；

所述外缸体中还同轴固定有内缸体，所述内缸体嵌入在外活塞的空腔内与其间隙配合，所述内缸体中设置有内活塞，所述内活塞顶部与推拉杆的一端相连，所述推拉杆的另一端伸出外活塞并与承载顶盖内侧相连；

所述内活塞顶部至承载顶盖内侧的空间形成第一液压油腔，所述内活塞底部至内缸体底部的空间形成第二液压油腔，所述外活塞底部至外缸体底部的环状空间形成第三液压油腔，所述外活塞空腔内壁至内缸体外壁的环状间隙形成第四液压油腔；

所述内活塞轴向通孔中设置有控制液压油从第一液压油腔流向第二液压油腔的第一单向阀，所述内缸体底部侧壁通孔中设置有控制液压油从第二液压油腔流向第三液压油腔的第二单向阀，所述内缸体顶部设置有控制第一液压油腔与第四液压油腔上端通断的回路开关装置，所述第四液压油腔下端直接与第三液压油腔连通。

作为优选方案之一，所述回路开关装置包括可沿外活塞空腔内壁轴向移动的套环，所述套环底部环壁上设置有回油孔，所述回油孔在套环底部环壁与内缸体顶部止口嵌套配合时呈关闭状态，所述套环外壁与外活塞空腔内壁之间设置有隔断第一液压油腔和第四液压油腔的密封圈，所述套环内壁上设置有触碰开关，所述触碰开关在内活塞向上运动到设定行程时与其顶部凸缘抵接配合，从而带动套环上移并使其底部环壁上的回油孔转变成打开状态，进而使第一液压油腔通过回油孔与第四液压油腔连通。