本發明屬于單軌車輛轉向架技術領域,尤其是涉及一種兩軸跨座式單軌轉向架中央懸掛裝置。
背景技術:
目前,公知的傳統兩軸跨坐式單軌轉向架中央懸掛裝置由空氣彈簧、中心銷、牽引梁、牽引橡膠堆、牽引橡膠堆安裝座、橫向緩沖器、橫向緩沖器安裝座、橫向減振器、縱向止擋、高度調整裝置等組成。這種中央懸掛裝置中,轉向架中心銷與鋁車體底架中間局部區域連接,造成車體底架該區域受力惡劣,強度余量不足;高度調整裝置是水平回轉式,由杠桿座、轉臂組成、U形桿、水平桿、高度閥組成,但結構復雜,而且其轉動通過中間有非金屬耐磨套的圓柱轉動副實現,一旦耐磨套被磨薄,結構本身就有“低頭”傾向,影響高度調節的靈敏度。另外,沒有抗車體側滾(傾覆)裝置,降低了大風工況下車體抗側滾的安全系數。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是現有單軌轉向架中央懸掛裝置設計中,車體底架區域受力惡劣、高度調整裝置結構復雜且靈敏度低、無抗側滾(傾覆)裝置的問題。
為解決上述技術問題,本發明提供一種帶鋁合金聯系枕梁的單軌轉向架中央懸掛裝置,包括空氣彈簧、高度調整裝置、抗側滾鋼絲繩、牽引橡膠堆安裝座、橫向緩沖器安裝座、中心銷、牽引梁、牽引橡膠堆、橫向緩沖器、減振器、縱向止擋,其特征在于:中心銷上面連接有聯系枕梁,聯系枕梁下表面兩空氣彈簧座孔和空氣彈簧連接;高度調整裝置由高度閥、水平桿、上下兩個球形鉸鏈、上下兩個雙頭螺柱、螺旋扣組成,其中,上下兩螺柱旋向相反和中間的螺旋扣共同構成一個雙向的絲桿螺母機構,高度閥一端固定在車體上,另一端連接水平桿,水平桿通過上球形鉸鏈與絲桿螺母機構上端相連,絲桿螺母機構下端通過下球形鉸鏈與轉向架構架相連;抗側滾鋼絲繩一端通過吊座固定在聯系枕梁上,另一端的圓形止擋通過構架上的止擋座限位。
所述的聯系枕梁采用鋁合金整體鑄造結構,左右兩側中空,作為空氣彈簧的附加氣室,并相互獨立,兩附加氣室外部通過差壓閥連接;除差壓閥安裝孔外,聯系枕梁結構呈中心對稱;聯系枕梁中間部分無下壁,由頂壁和縱、橫加強筋組成多個五面體。
所述的聯系枕梁內部的縱、橫方向都貫通有加強筋,中間部分的厚度大于兩附加氣室部分的厚度。
所述的加強筋和枕梁外壁整體鑄造,強度高。
本發明通過設置聯系枕梁,使鋁車體底架的受力區域分散到兩側的邊梁,而不是連接中心銷的局部,極大改善了鋁車體底架的受力狀態;聯系枕梁具有兩個獨立的空氣彈簧附加氣室,中間通過差壓閥連接,實現了車輛的高度的四點控制,便于車體高度的調節;高度調整裝置由傳統單軌的水平回轉式改為軸向可調球鉸式,結構簡單,調整精度高;抗側滾鋼絲繩提高了大風工況下車體的抗側滾安全系數。
附圖說明
圖1是本發明即帶鋁合金聯系枕梁的單軌轉向架中央懸掛裝置結構示意圖;
圖2是圖1的中間局部結構示意圖;
圖3是圖1中高度調整裝置的詳圖;
圖4是圖1中抗側滾鋼絲繩的詳圖。
圖5是圖1中的單軌轉向架鑄造鋁合金聯系枕梁1的頂部結構示意圖;
圖6是圖1中的單軌轉向架鑄造鋁合金聯系枕梁1的底部結構示意圖;
圖7是圖1中的單軌轉向架鑄造鋁合金聯系枕梁1的剖面圖;
圖8是圖7聯系枕梁的A-A剖視圖,即扁銷孔108剖面圖;
圖9是圖7聯系枕梁的B-B剖視圖,即圓銷孔109剖面圖。
圖中,1-合金聯系枕梁、2-差壓閥、3-空氣彈簧、4-高度調整裝置、5-抗側滾鋼絲繩、6-牽引橡膠堆安裝座、7-橫向緩沖器安裝座、8-垂向止擋、9-牽引梁、10-牽引橡膠堆、11-橫向緩沖器、12-減振器、13-縱向彈性止擋、14-中心銷、15-高度閥、16-水平桿、17-球形鉸鏈、18-雙頭螺柱、19-螺旋扣、20-吊座、21-圓形止擋、22-構架止擋座、101-頂壁、102-前壁、103-左壁、104-右壁、105-中心銷座安裝螺栓孔、106-中心銷螺栓孔、107-車體底架連接螺栓孔、108-扁銷孔、109-圓銷孔、110-鑄造工藝孔、111-后壁、112-下壁、113-空簧座孔、114-差壓閥管路連接孔、115-高度閥安裝孔、116-安全閥安裝孔、117-溢流閥安裝孔、118-接地座孔、119-抗側滾鋼絲繩座孔、120-左附加氣室、121-右附加氣室、122-附加氣室外筋板。
具體實施方式
參照圖1、圖2,本發明具體實施方式中,聯系枕梁1中間通過螺栓組與中心銷連接,下表面兩空氣彈簧座孔和空氣彈簧3連接;高度調整裝置由高度閥、水平桿、上下兩個球形鉸鏈、上下兩個雙頭螺柱、螺旋扣組成,其中,上下兩螺柱旋向相反和中間的螺旋扣共同構成一個雙向的絲桿螺母機構,高度閥一端固定在車體上,另一端連接水平桿,水平桿通過上球形鉸鏈與絲桿螺母機構上端相連,絲桿螺母機構下端通過下球形鉸鏈與轉向架構架相連;抗側滾鋼絲繩一端通過吊座固定在聯系枕梁上,另一端的圓形止擋通過構架上的止擋座限位。
聯系枕梁1為鋁合金鑄造結構,左右兩側中空,并相互獨立,用做空氣彈簧的附加氣室。兩附加氣室通過差壓閥2連接,實現了車輛高度的四點控制。聯系枕梁1兩側通過定位銷定位并通過8顆螺栓將轉向架和車體連接。聯系枕梁1和中心銷14通過6顆螺栓連接,不同于傳統單軌,增加聯系枕梁1后,受下部空間緊湊的影響,6顆螺栓是從上向下穿入的。
空氣彈簧3安裝在聯系枕梁1和轉向架構架之間,緩和轉向架和車體間的振動。牽引橡膠堆安裝座6和橫向緩沖器安裝座7都是鋼板焊接結構,它們通過螺栓組固定在轉向架構架上,這種模塊化設計能夠方便拆卸,便于零部件的檢修。
中心銷14、牽引梁9、牽引橡膠堆10構成中央牽引裝置,用來傳遞車體和轉向架之間的縱向力。中心銷14和牽引梁9為鑄鋼件,牽引橡膠堆10通過金屬和橡膠交錯硫化成型。中心銷的一端通過6顆安裝螺栓連接到聯系枕梁上1,另一端通過中心銷螺栓、大螺母和橡膠元件實現和牽引梁9的彈性連接。受單軌轉向架空間的限制,中心銷螺栓也是由上到下穿入的。每個轉向架配有4個牽引橡膠堆10,牽引橡膠堆10兩端的導柱分別插入牽引梁9和牽引橡膠堆安裝座7的座孔內,把牽引橡膠堆10限位牽引梁9和構架之間,傳遞牽引力和制動力。
中心銷14兩側設有橫向止擋座,和中心銷14一起鑄造成型,它和錐形橡膠結構的橫向緩沖器11(通過螺栓組固定于橫向緩沖器安裝座上)共同限制車體和轉向架間過大的的橫向位移。
牽引梁9兩側鑄有減振器座。減振器12通過螺栓連接成45°斜向上安裝,連接牽引梁9和構架,可同時提供垂向和橫向的減振阻尼,結構簡單。
牽引梁的前后端面起縱向硬止擋作用,它和縱向彈性止擋13共同限制車體和轉向架間過大的縱向位移。
牽引梁的頂部鑄有垂向止擋8,當整車起吊時,該止擋擋在牽引橡膠堆安裝座(和構架螺栓連接為一體)上,能夠實現轉向架隨車體的整體起吊。
參照圖3,高度調整裝置為軸向可調球鉸式,由高度閥15、水平桿16、上下兩個球形鉸鏈17、上下兩個雙頭螺柱18、螺旋扣19組成,其中,上下兩螺柱旋向相反和中間的螺旋扣共同構成一個雙向的絲桿螺母機構,旋擰中間的螺旋扣,就能使上下兩螺柱同時伸長或縮短,實現水平桿高度的調整,高度閥一端固定在車體上,另一端連接水平桿,水平桿通過上球形鉸鏈與絲桿螺母機構上端相連,絲桿螺母機構下端通過下球形鉸鏈與轉向架構架相連。該裝置用球形鉸鏈代替傳統單軌的圓柱轉動副,高度調整精度更高。該裝置設置在聯系枕梁與轉向架構架之間。
參照圖4,抗側滾鋼絲繩5一端通過吊座20固定在聯系枕梁1上,另一端的圓形止擋21被構架上直徑小于它的止擋座22限位,抗側滾鋼絲繩能夠提高大風工況下的抗側滾系數。
參照圖5-圖7,本聯系枕梁除兩個差壓閥安裝孔114都安裝在前側面102外,該聯系枕梁結構成中心對稱。它采用鋁合金整體鑄造結構,左附加氣室120和右附加氣室121相互獨立,外部鏈接差壓閥,能夠實現車輛的四點控制。
該聯系枕梁外壁由頂壁101、下壁112、前壁102、后壁111、左壁103、右壁104組成。枕梁內部的縱、橫方向都貫通有加強筋,中間部分的厚度大于兩附加氣室厚度,加強筋和聯系枕梁外壁整體鑄造。
聯系枕梁中間部分無下壁,由頂壁101和縱、橫加強筋組成多個五面體,實現了輕質量、高強度。打開式結構方便對附加氣室外筋板122可能出現的砂眼、氣孔等鑄造缺陷進行焊補,工藝性強。
聯系枕梁中間部分分布有6個上下貫通的中心銷座安裝螺栓孔105,枕梁正中間開有1個中心銷螺栓孔106。
聯系枕梁的左右兩側沿豎直方向開有8個貫通的車體底架連接螺栓孔107。左右兩側中間位置分別開有一個扁銷孔108和一個圓銷孔109,用于在連接車體前插入定位銷進行定位。
聯系枕梁底面向上開有兩空簧座孔113,分別和左右附加氣室連通。
聯系枕梁兩側面開有8個圓柱孔110,分別和和左右附加氣室相貫通,是鑄造工藝孔,用于清砂、沖洗等。運用過程中,這些孔被螺堵堵死。
聯系枕梁的前后側面開有多個孔,用于連接高度閥、差壓閥、安全閥、溢流閥、接地座、抗側滾鋼絲繩座等。除兩差壓閥管路連接孔114同時設置在前側面外,其余高度閥安裝孔115、安全閥安裝孔116、溢流閥安裝孔117、接地座孔118、抗側滾鋼絲繩座孔119都相對枕梁中心成對斜對稱布置。
參照圖8、圖9,扁銷孔108和圓銷孔109上部的大圓柱面用來實現車體和轉向架的連接定位,下面的圓孔和扁孔用來區分枕梁安裝方向,防止裝反。