一种带过载保护的扭杆装置的制作方法

1.本实用新型涉及轨道车辆抗侧滚设备领域，尤其涉及一种带过载保护的扭杆装置。


背景技术：

2.轨道车辆在因曲线行驶以及遇到颠簸路况时，车辆会发生侧滚和沉浮运动。为了抑制车辆侧滚和沉浮，在车辆转向架中需要装备车辆抗侧滚设备。现有技术中的抗侧滚装置一般由扭杆组件、连杆组件和支撑座组件构成。扭杆组件利用扭杆轴本身的抗扭特性为车辆的侧滚和沉浮提供反力矩。连杆组件一端连接车体，一端连接扭杆组件，传递车辆侧滚力矩。支撑座组件安装在车体构架上，用于固定扭杆组件，并提供转动副。当车辆侧滚和沉浮时，车体将带动连杆组件产生垂向运动并带动扭杆组件发生扭转，而扭杆组件因其具有较好的刚度和抗扭特性，为连杆组件垂向运动提供反力矩，进而抑制车体的侧滚和沉浮。
3.而当车体的侧滚和沉浮位移较大时，扭杆组件将承受较大的扭转力矩，当所承受力矩超过了扭杆组件允许范围时，扭杆组件将会产生变形最终导致整个抗侧滚设备失效。因此为抗侧滚的扭杆装置中提供过载保护，使得扭杆组件不会因车体大位移侧滚和沉浮而变形损坏，在本领域中具有重要的意义。
4.通过检索发现，与本实用新型相关的专利文献具有以下几个：
5.1、申请号为“201721115574.9”，名称为“一种轨道车辆抗侧滚扭杆系统的过载保护结构”的实用新型专利；
6.2、申请号为“201720756878.7”，名称为“一种具有过载保护功能的抗侧滚扭杆装置”的实用新型专利。以上对比文件虽然都涉及到了扭杆装置的过载保护结构，但其设置方式和具体结构连接均与本实用新型涉及的技术方案不同。


技术实现要素：

7.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：提出一种带过载保护的扭杆装置，包括扭杆轴、垂向连杆以及扭转臂，在垂向连杆上还连接有限制组件，限制组件和不与垂向连杆共同运动的外部机构固定连接，当垂向连杆沿其中轴线进行轴向运动时，限制组件可与垂向连杆接触以限制垂向连杆的轴向运动。
8.进一步地，所述限制组件包括限制部和接触部，所述限制部与所述的外部机构固定连接，接触部和垂向连杆固定连接，垂向连杆在进行轴向运动时，垂向连杆带动接触部在垂向连杆的运动方向上与限制部接触。
9.进一步地，限制部件为一具有通孔的限制块，垂向连杆的外径小于通孔的内径并贯穿于通孔中，限制块与所述外部机构固定连接。
10.进一步地，接触部是一和垂向连杆固定连接的挡块，挡块随垂向连杆在进行轴向运动时可与限制块接触。
11.进一步地，所述限制块具有两个，挡块位于两个限制块的中间。
12.进一步地，在限制块和挡块之间还连接有缓冲件，所述缓冲件一端与限制块或挡块固定连接。
13.或者，在限制块和挡块之间还连接有缓冲件，所述缓冲件两端分别与限制块和挡块固定连接。
14.本实用新型具有以下优点：
15.1、在垂向连杆沿其轴线运动时，可带动与其固定连接的接触部运动，当车体沉浮和侧滚位移较大时，接触部将和限制部接触从而对垂向连杆的运动进行限位，使得扭杆轴不会因为沉浮和侧滚位移较大而承受过载的力矩，对扭杆装置起到了过载保护的作用。
16.2、限制块和挡块之间的缓冲件，一方面能为两者在接触时提供缓冲，提高车体在沉浮和侧滚位移较大时的舒适性，另一方面可调节缓冲件的刚度，来适配不同工况下所需的抗侧滚刚度。
附图说明
17.图1：带过载保护的扭杆装置结构示意图一；
18.图2：带过载保护的扭杆装置结构示意图二；
19.图3：限制块和挡块与垂向连杆结构示意图。
具体实施方式
20.为了本领域普通技术人员能充分实施本实用新型内容，下面结合附图以及具体实施例来进一步阐述本实用新型内容。
21.如图1
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3所示，扭杆装置中扭转臂3和垂向连杆2连接，垂向连杆2一端和车体连接，当车体沉浮侧滚时，垂向连杆2将会在车体带动下沿自身的轴线上或下运动，从而通过扭转臂3带动扭杆轴1扭转。车体侧滚和沉浮的位移量即是垂向连杆2运动的位移量，当车体侧滚和沉浮的位移量较大时，则需要对垂向连杆2的轴线运动做一定的限制，避免扭杆轴1受到过载的力矩。
22.在本实施例中，在垂向连杆2的外圆固定连接了一个圆形的挡块6，挡块6会和垂向连杆2一同运动。在和垂向连杆2相对分离独立的外部车体构件固定连接限制块5，限制块5上有通孔4，垂向连杆2的外径小于通孔4的内径并贯穿在通孔4中，因而垂向连杆2中自由地上下运动。当垂向连杆2因车体沉浮侧滚位移较大而运动时，挡块6将会和限制块5接触，从而对垂向连杆2的运动进行限制，起到过载保护的作用。
23.限制块5的具体外形可以不受上述限制，甚至可以是一个简单和外部车体构件固定连接的结构件，只要能在垂向连杆2沿其轴线运动时能和挡块6接触并起到限位作用即可。同理，挡块6的外形也不受限制，和垂向连杆2固定连接即可，也可以是一体成型。
24.为了对垂向连杆2沿其轴线上下运动均提供过载保护，限制块5有两个，分别和车体固定连接，挡块6则位于两个限制块5的中间，当垂向连杆2沿其轴线向上运动过载将使得挡块6和上方的限制块5接触，反之和下方的限制块5接触。以上限制块5和挡块6是针对一侧垂向连杆2所设置的，另一侧的垂向连杆2采用同样的对称设置即可。作为替代，也可将挡块6设置为两个均与垂向连杆2固定连接，将限制块5置于两个挡块6之间。
25.由于挡块6和限制块5均为刚性部件，两者接触时为刚性接触，虽然起到了过载保
护作用，但对车辆侧滚和沉浮时的舒适性将有所影响，为了解决这一问题，在挡块6和限制块5之间设置缓冲件7，述缓冲件7一端与限制块5或挡块6固定连接，也可以是两端分别与限制块5和挡块6固定连接。这样在挡块6和限制块5之间有了缓冲件7提供阻尼缓冲，提高了舒适性。并且车辆在侧滚和沉浮时，挡块6和限制块5在接触时，整个扭杆装置的抗侧滚刚度将会是扭杆轴1的刚度与缓冲件7的阻尼刚度之和，在不便改变扭杆轴1刚度情况下，可以调节缓冲件7的阻尼刚度来调节整个抗侧滚刚度。缓冲件7可以是橡胶套等具有阻尼缓冲作用的部件。
26.显然，以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。