车辆的减振结构、转向架以及车辆的制作方法

1.本发明涉及铁路运输领域，具体而言，涉及一种车辆的减振结构、转向架以及车辆。


背景技术：

2.铁路货车铸钢常规三大件式转向架具有结构简单、成本低、均载性好等优点，在世界各地得到了广泛应用。衡量转向架性能的一个重要参数就是转向架的抗菱刚度。如果转向架的抗菱刚度小，则会导致车辆行驶的稳定性不好。
3.转向架的抗菱刚度是一个衡量转向架保持正位能力的参数，对于常规三大件转向架来说，正常组装后，正位状态下，两个纵向的侧架和一个横向的摇枕呈“h”形；再包括轮对110在内，呈“日”形(如图1所示)，从外围轮廓来看，不包括摇枕，类似呈矩形。当推动一个侧架时，三大件转向架会由“矩形”变成“平行四边形”，通常称为“菱形”。如图2所示，如果转向架的抗菱刚度小，容易导致轮对110相对于轨道120发生偏斜，影响车辆行驶的稳定性。由于我们不希望转向架变成“菱形”，因此希望增大转向架保持“矩形”的能力，或者说抵抗“菱形”变形的能力；这个能力强，转向架在运行中才会稳定，车辆的临界速度才能高。
4.现有技术中提高转向架的抗菱刚度是在摇枕和侧架之间设置减振器，减振器一方面能够在摇枕和侧架之间起到减振作用，另一方面减振器能够填补摇枕和侧架之间的装配间隙，摇枕在侧架内的活动量越小则转向架的抗菱刚度越大，转向架在运行中才会越稳定，车辆的临界速度才能越高。减振器一般安装在侧架的中心框内，包括阵列设置的减振弹簧和斜楔，斜楔在摇枕的前后方向上间隔，摇枕上设置有与斜楔配合的斜槽，当摇枕也穿入侧架的中心框内时，摇枕向下压减振弹簧和斜楔，斜楔受到摇枕斜面的压力后会有中心框移动的趋势，从而顶紧侧架的中心框，有效地填补了摇枕的宽度方向上的摇枕和侧架之间的间隙。但目前在摇枕的左右方向上，斜楔与摇枕斜槽之间仍然具有装配间隙，这种装配间隙的存在降低了转向架的抗菱刚度，影响了转向架在运行中的稳定性。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种车辆的减振结构、转向架以及车辆，以解决相关技术中的转向架的运行不稳定的问题。
6.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种车辆的减振结构，包括：摇枕，摇枕的端部的前侧和后侧均设置有斜楔槽结构，斜楔槽结构包括斜槽壁和位于斜槽壁左右两侧的第一侧槽壁和第二侧槽壁；多个斜楔结构，每个斜楔槽结构内设置有一个斜楔结构，斜楔结构包括沿左右方向设置的第一楔块和第二楔块以及设置在第一楔块和第二楔块之间的第一弹性件，第一弹性件压缩以使第一楔块与第一侧槽壁抵接，第二楔块与第二侧槽壁抵接。
7.进一步地，斜楔结构包括平行于斜槽壁的斜壁、对应于第一侧槽壁的第一侧壁以及对应于第二侧槽壁的第二侧壁，第一侧槽壁和第二侧槽壁均倾斜设置并且第一侧槽壁和
第二侧槽壁之间的间距由上至下逐渐减小，斜楔结构与斜楔槽结构相适配。
8.进一步地，第一侧槽壁与竖直方向的夹角在10
°
至40
°
之间；第二侧槽壁与竖直方向的夹角在10
°
至40
°
之间。
9.进一步地，第一楔块具有第一斜壁，第二楔块具有第二斜壁，第一斜壁和第二斜壁形成斜楔结构的斜壁，第一楔块还包括与第一斜壁呈角度设置的第一立壁、对应于第一侧槽壁的第一侧壁、远离第一侧槽壁的第三侧壁以及设置在第一斜壁和第一立壁之间的第一底壁，第一斜壁、第一立壁、第一侧壁、第三侧壁以及第一底壁围成第一腔体，第三侧壁上开设有与第一腔体连通的第一安装口；第二楔块还包括与第二斜壁呈角度设置的第二立壁、靠近第二侧槽壁的第二侧壁、远离第二侧槽壁的第四侧壁以及设置在第二斜壁和第二立壁之间的第二底壁，第二斜壁、第二立壁、第二侧壁、第四侧壁以及第二底壁围成第二腔体，第四侧壁上开设有与第一腔体连通的第二安装口；其中，第一弹性件的第一端伸入第一安装口内并与第一侧壁抵接，第一弹性件的第二端伸入第二安装口内并与第二侧壁抵接。
10.进一步地，斜楔结构还包括：套筒，第一弹性件穿设于套筒内，套筒的第一端伸入第一腔体内，套筒的第二端伸入第二腔体内，套筒的长度小于第一弹性件的长度。
11.进一步地，第一弹性件的长度与套筒的长度的差值在20mm至60mm之间。
12.进一步地，斜槽壁与水平面之间的夹角在35
°
至65
°
之间。
13.进一步地，第一楔块的第一侧壁上设置有与第一安装口相对的第一通孔，第二楔块的第二侧壁上设置有与第二安装口相对的第二通孔，斜楔槽结构的第一侧槽壁上设置有与第一通孔相对的第三通孔，斜楔槽结构的第二侧槽壁上设置有与第二通孔相对的第四通孔，第一弹性件为第一弹簧，第一安装口、第二安装口、第一通孔至第四通孔以及第一弹簧的中心线重合。
14.根据本发明的另一方面，提供了一种转向架，包括：侧架，包括侧架本体和穿设在侧架本体上的中心框，中心框内具有容纳空间；多个第二弹性件，设置于中心框内，多个第二弹性件呈阵列设置；减振结构，设置于多个第二弹性件上方，减振结构在多个第二弹性件的弹性回复力的作用下与中心框抵接，减振结构为上述的减振结构。
15.根据本发明的另一方面，提供了一种转向架，包括：侧架，包括侧架本体和穿设在侧架本体上的中心框，中心框内具有容纳空间；多个第二弹性件，设置于中心框内，多个第二弹性件呈阵列设置；减振结构，设置于多个第二弹性件上方，减振结构为上述的减振结构，中心框包括沿摇枕的宽度方向间隔设置的立柱，减振结构的第一楔块的第一立壁与减振结构的第二楔块的第二立壁与立柱抵接，第一立壁、第二立壁以及立柱之间设置有减磨组件。
16.根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括：车辆本体；转向架，设置于车辆本体的下方，转向架为上述的转向架。
17.应用本发明的技术方案，摇枕内设置有斜楔结构，本技术的斜楔结构与传统的斜楔结构的区别在于：本技术的斜楔结构包括两块，即第一楔块和第二楔块，第一楔块和第二楔块之间设置有第一弹性件，斜楔结构安装在摇枕的斜楔槽结构内，第一弹性件处于压缩状态，使得第一楔块和第二楔块在第一弹性件的弹性回复力的作用下抵接在斜楔槽结构内，即：第一楔块与第一侧槽壁抵接，第二楔块与第二侧槽壁抵接。上述结构消除了斜楔结构与摇枕的斜楔槽结构之间的装配间隙，提升了转向架的抗菱刚度，进而提升了转向架在
运行中的稳定性。
附图说明
18.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
19.图1示出了背景技术中转向架放置于轨道上的结构示意图；
20.图2示出了图1的转向架发生菱形形变时的结构示意图；
21.图3示出了本发明的减振结构的实施例的分体结构示意图；
22.图4示出了图3的减振结构的斜楔结构的一个角度的分体结构示意图；
23.图5示出了图3的减振结构的斜楔结构的另一个角度的分体结构示意图；
24.图6示出了图4的斜楔结构的第一楔块的立体结构示意图；
25.图7示出了图4的斜楔结构的第二楔块的立体结构示意图；
26.图8示出了图3的减振结构的摇枕的一个角度的立体结构示意图；
27.图9示出了图3的减振结构的摇枕的另一个角度的立体结构示意图；以及
28.图10示出了本发明的转向架的实施例的分体结构示意图。
29.其中，上述附图包括以下附图标记：
30.10、摇枕；20、斜楔槽结构；21、斜槽壁；22、第一侧槽壁；221、第三通孔；23、第二侧槽壁；231、第四通孔；30、斜楔结构；40、第一楔块；41、第一斜壁；42、第一立壁；43、第一侧壁；431、第一通孔；44、第三侧壁；45、第一底壁；46、第一安装口；50、第二楔块；51、第二斜壁；52、第二立壁；53、第二侧壁；531、第二通孔；54、第四侧壁；55、第二底壁；56、第二安装口；60、第一弹性件；70、套筒；80、侧架；81、中心框；811、立柱；82、侧架本体；90、第二弹性件；100、减振结构；110、轮对；120、轨道。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
33.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号
和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
34.如图3至图10所示，本实施例的车辆的减振结构包括：摇枕10以及多个斜楔结构30。其中，摇枕10的端部的前侧和后侧均设置有斜楔槽结构20，斜楔槽结构20包括斜槽壁21和位于斜槽壁21左右两侧的第一侧槽壁22和第二侧槽壁23；多个斜楔结构30每个斜楔槽结构20内设置有一个斜楔结构30，斜楔结构30包括沿左右方向设置的第一楔块40和第二楔块50以及设置在第一楔块40和第二楔块50之间的第一弹性件60，第一弹性件60压缩以使第一楔块40与第一侧槽壁22抵接，第二楔块50与第二侧槽壁23抵接。
35.应用本实施例的技术方案，摇枕10内设置有斜楔结构30，本技术的斜楔结构30与传统的斜楔结构的区别在于：本技术的斜楔结构30包括两块，即第一楔块40和第二楔块50，第一楔块40和第二楔块之间设置有第一弹性件60，斜楔结构30安装在摇枕10的斜楔槽结构20内，第一弹性件60处于压缩状态，使得第一楔块40和第二楔块50在第一弹性件60的弹性回复力的作用下抵接在斜楔槽结构20内，即：第一楔块40与第一侧槽壁22抵接，第二楔块50与第二侧槽壁23抵接。上述结构消除了斜楔结构30与摇枕10的斜楔槽结构20之间的装配间隙，提升了减振结构的抗菱刚度，进而提升了转向架在运行中的稳定性。
36.需要说明的是，在本技术中，斜槽壁21与水平面之间的夹角在35
°
至65
°
之间。优选地，斜槽壁21与水平面之间的夹角为52.5
°
。
37.如图3至图9所示，在本实施例中，斜楔结构30包括平行于斜槽壁21的斜壁、对应于第一侧槽壁22的第一侧壁43以及对应于第二侧槽壁23的第二侧壁53，第一侧槽壁22和第二侧槽壁23均倾斜设置并且第一侧槽壁22和第二侧槽壁23之间的间距由上至下逐渐减小，斜楔结构30与斜楔槽结构20相适配。上述结构中，由于第一侧槽壁22和第二侧槽壁23均倾斜设置并且第一侧槽壁22和第二侧槽壁23之间的间距由上至下逐渐减小，因此当摇枕10向下挤压斜楔结构30时，斜楔槽结构20的第一侧槽壁22和第二侧槽壁23会向上推顶斜楔结构30，斜楔结构30的斜壁向上移动与斜楔槽结构20的斜槽壁顶紧，由于斜槽壁和斜壁的倾斜结构，会将斜楔结构30向摇枕的前侧或者后侧推顶，使斜楔结构30挤压侧架的中心框，有效地填补了摇枕的宽度方向上的摇枕和侧架之间的间隙，从而进一步提升了减振结构的抗菱刚度。
38.如图4至图9所示，第一侧槽壁22与竖直方向的夹角在10
°
至40
°
之间；第二侧槽壁23与竖直方向的夹角在10
°
至40
°
之间。上述结构中，第一侧槽壁22与竖直方向的夹角过大或者过小都会影响第一侧槽壁22对斜楔结构30的推顶效果，因此将第一侧槽壁22与竖直方向的夹角设置在10
°
至40
°
之间，能够使得第一侧槽壁22对第一楔块40起到较好的推顶效果。相应地，第二侧槽壁23与竖直方向的夹角在10
°
至40
°
之间也能够起到相同的效果。
39.如图3至图9所示，在本实施例中，第一楔块40具有第一斜壁41，第二楔块50具有第二斜壁51，第一斜壁41和第二斜壁51形成斜楔结构30的斜壁，第一楔块40还包括与第一斜壁41呈角度设置的第一立壁42、对应于第一侧槽壁22的第一侧壁43、远离第一侧槽壁22的第三侧壁44以及设置在第一斜壁41和第一立壁42之间的第一底壁45，第一斜壁41、第一立壁42、第一侧壁43、第三侧壁44以及第一底壁45围成第一腔体，第三侧壁44上开设有与第一腔体连通的第一安装口46；第二楔块50还包括与第二斜壁51呈角度设置的第二立壁52、靠近第二侧槽壁23的第二侧壁53、远离第二侧槽壁23的第四侧壁54以及设置在第二斜壁51和
第二立壁52之间的第二底壁55，第二斜壁51、第二立壁52、第二侧壁53、第四侧壁54以及第二底壁55围成第二腔体，第四侧壁54上开设有与第一腔体连通的第二安装口56；其中，第一弹性件60的第一端伸入第一安装口46内并与第一侧壁43抵接，第一弹性件60的第二端伸入第二安装口56内并与第二侧壁53抵接。上述结构中，第一楔块40为由第一斜壁41、第一立壁42、第一侧壁43、第三侧壁44以及第一底壁45围成第一腔体，上述结构能够降低第一楔块40的重量，从而降低减振结构的自重，进而降低整个车辆的自重。相应地，第二斜壁51、第二立壁52、第二侧壁53、第四侧壁54以及第二底壁55围成第二腔体，上述结构能够起到降低第二楔块的重量的作用。另外，由于摇枕10的宽度限制，斜楔槽结构20的长度不能太大，上述结构使得第一腔体和第二腔体能够容纳第一弹性件60，降低了整个斜楔结构30的体积，有利于斜楔结构30的小型化设计。
40.如图3至图7所示，在本实施例中，斜楔结构30还包括套筒70，第一弹性件60穿设于套筒70内，套筒70的第一端伸入第一腔体内，套筒70的第二端伸入第二腔体内，套筒70的长度小于第一弹性件60的长度。上述结构中，当斜楔结构30安装在摇枕的斜楔槽结构20内时，套筒70能够位于第一腔体和第二腔体内，使得第一楔块40和第二楔块50能够沿着套筒70的轴向方向移动，增加第一楔块40和第二楔块50在车辆移动过程中的稳定性。另外，套筒70的长度需要小于第一弹性件60的长度，使得第一弹性件60能够被压缩，从而使得斜楔结构30安装在斜楔槽结构20时既具有预压紧量，从而消除斜楔结构30与斜楔槽结构20之间的安装间隙。
41.如图4和图5所示，在本实施例中，第一弹性件60的长度与套筒70的长度的差值在20mm至60mm之间。上述结构中，当斜楔结构30安装在摇枕的斜楔槽结构20内时，第一弹性件60的压缩量在20mm至60mm之间，上述结构能够使得第一弹性件60具有足够大的弹性回复力，使得斜楔结构30能够顶紧斜楔槽结构20，提升减振结构的抗菱刚度。需要说明的是，在本实施例中，第一弹性件60的压缩量为22mm。
42.需要说明的是，在本实施例中，第一弹性件60的刚度为300n/mm。上述的刚度指的是每将第一弹性件60向下压缩1mm，需要对第一弹性件60施加300n的力。
43.如图3至图9所示，在本实施例中，第一楔块40的第一侧壁43上设置有与第一安装口46相对的第一通孔431，第二楔块50的第二侧壁53上设置有与第二安装口56相对的第二通孔531，斜楔槽结构20的第一侧槽壁22上设置有与第一通孔431相对的第三通孔221，斜楔槽结构20的第二侧槽壁23上设置有与第二通孔531相对的第四通孔231，第一弹性件60为第一弹簧，第一安装口46、第二安装口56、第一通孔431至第四通孔231以及第一弹簧的中心线重合。上述结构中，当将斜楔结构30安装进斜楔槽结构20内时，需要采用夹具将第一楔块40和第二楔块50压紧，再将第一楔块40和第二楔块50塞入斜楔槽结构20内，此时如果松开夹具，第一楔块40和第二楔块50会在第一弹性件60的作用下从斜楔槽结构20内崩开，因此需要采用铁钎依次插入第三通孔221、第一通孔431、第一安装口46、第一弹簧、第二安装口56、第四通孔231以及第四通孔231，将第一楔块40和第二楔块50紧固在斜楔槽结构20内，再将整个减振结构送入到侧架的中心框内，完成减振结构的安装。上述结构能够提升减振结构与侧架的组装效率。
44.如图10所示，本技术还提供了转向架，本技术的转向架的实施例包括侧架80、多个第二弹性件90以及减振结构100。其中，侧架80包括侧架本体82和穿设在侧架本体82上的中
心框81，中心框81内具有容纳空间；多个第二弹性件90设置于中心框81内，多个第二弹性件90呈阵列设置；减振结构100设置于多个第二弹性件90上方，减振结构100在多个第二弹性件90的弹性回复力的作用下与中心框81抵接，减振结构100为上述的减振结构100。上述结构中，由于减振结构100具有抗菱刚度大的优点，因此具有其的转向架也具备上述优点。
45.如图10所示，本技术还提供了转向架，本技术的转向架的实施例包括侧架80、多个第二弹性件90以及减振结构100。侧架80包括侧架本体82和穿设在侧架本体82上的中心框81，中心框81内具有容纳空间；多个第二弹性件90设置于中心框81内，多个第二弹性件90呈阵列设置；减振结构100设置于多个第二弹性件90上方，减振结构100，设置于多个第二弹性件90上方，减振结构100为上述的减振结构100，中心框81包括沿摇枕10的宽度方向间隔设置的立柱811，减振结构100的第一楔块40的第一立壁42与减振结构100的第二楔块50的第二立壁52与立柱811抵接，第一立壁42、第二立壁52以及立柱811之间设置有减磨组件。上述结构中，在车辆装载时，先将多个第二弹性件90安装在，多个第二弹性件90的容纳空间内，再将减振结构100安装在多个第二弹性件90的上方。当减振结构100穿入侧架80的中心框81内时，摇枕10向下第二弹性件90和斜楔结构30，斜楔结构30受到摇枕10斜楔槽结构20的压力后会有向中心框81的立柱811移动的趋势，从而顶紧中心框81，有效地填补了左右方向上的摇枕10和侧架80之间的间隙，从而提升了转向架的抗菱刚度。
46.需要说明的是，减磨组件为分别设置在第一立壁42、第二立壁52以及立柱811上的磨耗板。
47.本技术还提供了一种车辆，包括：车辆本体和转向架，其中，转向架设置于车辆本体的下方，转向架为上述的转向架。上述结构中，由于转向架具有抗菱刚度大，能够保证车辆稳定行驶增加车辆最大行驶速度的优点，因此具有其的车辆也具备上述优点。
48.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
49.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
50.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
51.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。