[发明专利]具有工字梁部件的铁路转向架组件

说明书

一种转向架组件，其被构造成沿着具有导轨的轨道行进并且包括第一侧框架、第二侧框架以及在第一侧框架和第二侧框架之间延伸的摇枕。第一侧框架、第二框架或摇枕中的一个或多个包括形成为工字梁的至少一部分，该工字梁包括：腹板，该腹板具有第一端和与第一端相对的第二端；从腹板的第一端延伸的第一凸缘；和从腹板的第二端延伸的第二凸缘。腹板的厚度远离第一中性轴线朝向第一凸缘和第二凸缘增加。

相关申请

本申请涉及并要求于2018年7月16日提交的美国临时专利申请第62/698,358号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及用于诸如轨道车之类的轨道车辆的转向架组件，并且更具体地涉及包括一个或多个具有至少一部分形成为工字梁的部件的转向架组件。

背景技术

轨道车辆沿着具有包括导轨的轨道的铁路行驶。轨道车辆包括支撑一个或多个车厢主体的一个或多个转向架组件。每个转向架组件均包括两个侧框架和摇枕。摩擦瓦布置在摇枕和侧框架之间。摩擦瓦构造成为悬架提供阻尼。

通常，至少侧框架形成为具有空心箱体或管状构造。在制造过程中使用竖板、滑轨和其他此类结构来形成侧框架。此外，在制造过程中，侧框架由绳索支撑。通常，形成侧框架的过程费时且费力，并且造价成本很高。

某些侧框架已经形成有渐缩的工字梁构造。这样的侧框架在竖直方向上是刚性的，但是当在其中施加横向载荷时容易扭曲。

工字形横截面是用于在腹板平面中同时承受弯曲和剪切载荷的有效形式。然而，该横截面在横向方向上的承载能力也减小，并且如所指出在横向载荷方面效率低下。当施加竖直力时，传统的工字梁会在竖直平面中偏转。但是，在外加横向力的情况下，传统的工字梁可能会弯曲到竖直平面之外并导致传统的工字梁发生压弯和/或扭曲。

因此，与工字梁相比，铁路转向架组件的侧框架通常形成为空心箱体或管。但是，如上所述，形成空心箱体或管状侧框架的过程既费时又费力，而且成本很高。

发明内容

需要一种具有可以被高效地形成的部件的铁路转向架组件。此外，需要具有坚固且可靠的部件的铁路转向架组件。此外，需要一种工字梁，该工字梁在腹板平面中有效地承受弯曲和剪切载荷以及在横向方向上具有增加的承载能力。

考虑到那些需求，本公开的某些实施例提供了一种工字梁，其包括：具有第一端和与第一端相对的第二端的腹板；从腹板的第一端延伸的第一凸缘；以及从腹板的第二端延伸的第二凸缘。腹板的厚度远离第一中性轴线朝向第一凸缘和第二凸缘增加。腹板的厚度可以从第一中性轴线朝向第一凸缘和第二凸缘均匀地增加。在至少一个实施例中，第一中性轴线处的腹板是腹板的最薄部分。

在至少一个实施例中，第一凸缘的厚度远离第二中性轴线朝向第一凸缘的第一远侧边缘增加。第一中性轴线可以正交于第二中性轴线。在至少一个实施例中，在第二中性轴线处的第一凸缘是第一凸缘的最薄部分。

在至少一个实施例中，第二凸缘的厚度远离第二中性轴线朝向第二凸缘的第二远侧边缘增加。在至少一个实施例中，在第二中性轴线处的第二凸缘是第二凸缘的最薄部分。

本公开的某些实施例提供一种形成工字梁的方法。该方法包括：使第一凸缘从腹板的第一端延伸；使第二凸缘从腹板的第二端延伸(其中第二端与第一端相对)；以及使腹板的厚度远离第一中性轴线朝向第一凸缘和第二凸缘增加。

在至少一个实施例中，该方法还包括第一凸缘的远离第二中性轴线朝向第一凸缘的第一远侧边缘的厚度。在至少一个实施例中，该方法还包括使第二凸缘的厚度远离第二中性轴线朝向第二凸缘的第二远侧边缘增加。