一种轨道车辆转向架构架及转向架的制作方法

1.本发明属于轨道交通车辆技术领域，具体涉及一种轨道车辆转向架构架及转向架。


背景技术：

2.构架是轨道车辆转向架的机架，在外部，其上承受车体的静态重量和动态载荷，其下承受来自轮轨动态作用；在内部，承受安装在构架上的功能部件的内部载荷，以及整个转向架和部件的惯性载荷。由于其结构和载荷的复杂性，构架一般采用焊接箱形梁结构和常规下凹梁结构，构架设计要考虑结构的静态强度和抗疲劳强度，而抗疲劳强度设计是重中之重。将轨道探伤车运用到轨道车辆上时，探伤设备的探头与轨道的动态间隙要在规定容差之内，探伤车的探伤设备一般采用四点悬挂在转向架的四个轴箱上。由于探伤设备占据了较大的空间，使得构架的垂向运动包络空间很小，造成构架梁体高度过低，强度难以达到车辆的设计要求。
3.中国发明专利授权公告号cn104773184b公开了一种用于地铁工程车的轻量化转向架构架，具有转向架构架本体、构架本体是由鱼腹型的侧梁和箱型的横梁拼焊成的“h型”结构；侧梁端部固定连接减震器安装座，减震器安装座端部固定连接检测装置安装座，侧梁上端靠近内侧固定轮缘润滑器安装座，侧梁下端设有轴箱节点座，侧梁与横梁的交接处上端安装旁承下座，侧梁与横梁的交接处下端安装单元制动器安装座；横梁上端中部固定球面心盘下座板，横梁侧部固定连接拉杆座；侧梁和横梁均采用厚度≤12mm的高强度合金钢板制成。该发明重量轻、结构简单合理，功能全面，在满足一般转向架构架要求的同时，还能够满足多种铁路轨道检测设备的安装要求，是转向架构架形式的一种创新。但是，该发明的构架仍采用常规下凹梁结构，梁体高度没有改善，构架上安装探伤设备时，仍然存在构架的垂向运动包络空间很小的问题。


技术实现要素：

4.针对目前存在的问题以及现有技术的不足，本发明提供一种轨道车辆转向架构架及转向架，通过结构的合理设计，最大限度的有效利用空间，最大化梁体截面，使得构架上的应力分布均匀，当构架上安装轨道探伤车时，构架强度和梁体高度均能满足车辆的设计要求。
5.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
6.一种轨道车辆转向架构架，包括一个横梁和两个平行设置的侧梁，所述横梁的两端分别设置在两个所述侧梁的中部，所述侧梁是由侧梁上盖板、侧梁立板和侧梁下盖板拼接焊接的箱形结构；其结构特点是：所述侧梁下盖板上对称设有两个拉杆座以及两个一系簧座安装接口，两个所述拉杆座设置在两个所述一系簧座安装接口的内侧；所述侧梁上盖板中部沿侧梁长度方向设有凸台，所述凸台上表面的两端均位于所述拉杆座和一系簧座安装接口之间，所述凸台沿侧梁长度方向的两端面均为斜面结构；所述横梁包括平行设置的
横梁下盖板和横梁上盖板，所述横梁下盖板、横梁上盖板和侧梁下盖板均为平面结构；所述横梁下盖板的两端分别与两个所述侧梁下盖板的中部相连接，所述横梁上盖板的两端分别与两个所述侧梁上盖板的中部相连接。
7.当轨道车辆转向架构架使用时，侧梁的中部受到的弯矩最大，将侧梁上盖板的中部设计为凸台结构可使侧梁的强度得到局部加强，使得侧梁上的应力分布更均匀，具有较大整体抗疲劳强度。同时，将侧梁下盖板、横梁下盖板和横梁上盖板均设计为平面结构，相比常规下凹梁，可有效避免局部显著应力集中，提高构架的应力均匀性，最大限度的有效利用空间，增大构架的垂向运动包络空间。
8.根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：
9.具体的，所述凸台上表面的两端均位于所述拉杆座和一系簧座安装接口之间的中部，所述凸台上表面的高度等于所述侧梁两端部的厚度。
10.优选的，两个所述拉杆座的一端均设有底座板，另一端设有两个倒u型连接接口，两个所述倒u型连接接口沿所述侧梁下盖板宽度方向对称布置。所述倒u型连接接口是与轨道车辆一系纵向拉杆相连接，相比现有技术而言，将拉杆座设计为类似于插座形状，在满足轨道车辆安装要求的前提下，增加了侧梁底部的有效利用空间。
11.优选的，所述侧梁下盖板是由侧梁中间下盖板、两个侧梁端部下盖板和两个所述底座板连接而成，两个所述底座板分别设置在所述侧梁中间下盖板的两端，两个所述底座板的另一端均与所述侧梁端部下盖板相连。底座板在水平上与侧梁端部下盖板以及侧梁中间下盖板对接，可保证良好的焊缝质量；同时采用平滑过渡的一体式结构，具有应力分布均匀的特点，可显著提高构架拉杆座附近的抗疲劳强度。
12.优选的，所述侧梁的两端对称设有轨道车辆一系垂向减震器的安装孔，所述安装孔贯穿所述侧梁上盖板和侧梁下盖板。安装时，一系垂向减震器通过侧梁端部下盖板的开口穿过侧梁。利用侧梁的梁体结构，在梁体上开孔作为一系垂向减震器的安装接口，使得侧梁具有良好的结构整体性。
13.优选的，所述侧梁的两端部均设有侧梁封板，所述侧梁封板与侧梁立板、侧梁端部下盖板和侧梁上盖板相连。侧梁封板与侧梁上盖板内侧的焊缝可通过侧梁下盖板的开口进行施工，以保证侧梁内部所有焊缝的密封和防腐，使得侧梁具有良好的焊接工艺性。
14.优选的，所述横梁的中心设有轨道车辆牵引装置的安装接口，所述安装接口贯穿所述横梁下盖板和横梁上盖板；所述安装接口沿侧梁长度方向的内侧面上对称设有两个横向止挡，所述安装接口沿侧梁宽度方向的内侧面上对称设有两个纵向止挡。将轨道车辆牵引装置的安装接口设置成与横梁主体融为一体，使得横梁具有良好的结构整体性和焊接工艺性，实现最大空间利用度。
15.优选的，所述横梁下盖板和横梁上盖板之间依次平行设有四根横梁立板，四根所述横梁立板的两端均与所述侧梁立板相连接；位于中间的两根所述横梁立板之间依次平行设有四根连接梁立板，四根所述连接梁立板均与所述横梁下盖板和横梁上盖板相连接；位于中间的两根所述横梁立板和位于中间的两根所述连接梁立板均分别设置于所述安装接口的两侧，位于所述安装接口两侧的横梁立板以及连接梁立板之间均设有隔板，所述横梁立板、连接梁立板和隔板均为平面结构。横梁立板、连接梁立板和隔板作为横梁的主承载结
构设计为平面结构，可使得横梁具有良好的应力均匀性。
16.优选的，所述横梁的两侧对称设有四个轨道车辆轴盘制动器的安装座，所述安装座包括制动座封板、制动器安装座和两个制动夹钳吊座；两个所述制动夹钳吊座沿所述侧梁宽度方向并列设置于所述横梁下盖板和横梁上盖板之间，两个所述制动夹钳吊座的一端均与所述横梁立板相连；所述制动器安装座设置于两个所述制动夹钳吊座的底部且与所述横梁下盖板相连，所述制动座封板设置于两个所述制动夹钳吊座之间。将轨道车辆轴盘制动器的安装座设置成与横梁主体融为一体，使得横梁具有良好的结构整体性和焊接工艺性，实现最大空间利用度。
17.基于同一个发明构思，本发明还提供了一种轨道车辆转向架构架及转向架，其结构特点是：所述转向架上设有所述轨道车辆转向架构架。
18.综上，本发明提供的一种轨道车辆转向架构架及转向架，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.1、本发明的轨道车辆转向架构架的侧梁具有良好的结构整体性，应力均匀性和焊接工艺性，在较低的高度空间中，实现了最大空间利用度。
20.2、本发明的轨道车辆转向架构架的横梁具有良好的结构整体性，应力均匀性和焊接工艺性，在较低的高度空间中，实现了最大空间利用度。
21.3、本发明的轨道车辆转向架构架通过结构的合理设计，最大限度的有效利用空间，最大化梁体截面，使得构架上的应力分布均匀，具有良好的抗疲劳强度，当构架上安装轨道探伤车时，构架强度和梁体高度均能满足车辆的设计要求。
附图说明
22.图1是本发明的一种轨道车辆转向架构架平面结构示意图；
23.图2是图1的三维立体结构示意图；
24.图3是图2的仰视结构示意图；
25.图4是图1中侧梁的三维立体结构示意图；
26.图5是图4中拉杆座的三维立体结构示意图；
27.图6是图1中横梁的三维立体结构示意图；
28.图7是图6中制动器安装座的三维立体结构示意图。
29.在图中
30.1-侧梁、11-侧梁上盖板、111-凸台、12-侧梁立板、13-侧梁下盖板、131-侧梁端部下盖板、132-侧梁中间下盖板、14-拉杆座、141-底座板、142-倒u型连接接口、15-安装孔、16-二系簧座板、17-侧梁封板、18-一系簧座安装接口、2-横梁、21-横梁下盖板、22-横梁上盖板、23-安装接口、24-横向止挡、25-纵向止挡、26-横梁立板、27-连接梁立板、28-隔板、29-安装座、291-制动座封板、292-制动器安装座、293-制动夹钳吊座。
具体实施方式
31.以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限
定作用。
32.如图1所示，一种轨道车辆转向架构架，包括一个横梁2和两个平行设置的侧梁1，所述横梁2的两端分别设置在两个所述侧梁1的中部。如图2和图3所示，所述侧梁1是由侧梁上盖板11、侧梁立板12和侧梁下盖板13拼接焊接的箱形结构。所述侧梁下盖板13上对称设有两个拉杆座14以及两个一系簧座安装接口18，两个所述拉杆座14设置在两个所述一系簧座安装接口18的内侧。所述侧梁上盖板11中部沿侧梁1长度方向设有凸台111，所述凸台111上表面的两端均位于所述拉杆座14和一系簧座安装接口18之间的中部，所述凸台111上表面的高度等于所述侧梁1两端部的厚度，所述凸台111沿侧梁1长度方向的两端面均为斜面结构。所述横梁2包括平行设置的横梁下盖板21和横梁上盖板22，所述横梁下盖板21、横梁上盖板22和侧梁下盖板(13)均为平面结构。所述横梁下盖板21的两端分别与两个所述侧梁下盖板13的中部相连接，所述横梁上盖板22的两端分别与两个所述侧梁上盖板11的中部相连接。所述侧梁1的两端对称设有轨道车辆一系垂向减震器的安装孔15，所述安装孔15贯穿所述侧梁上盖板11和侧梁下盖板13，两个所述侧梁上盖板11上表面中部对称设有二系簧座板16。所述侧梁1的两端部均设有侧梁封板17，所述侧梁封板17与侧梁立板12、侧梁端部下盖板131和侧梁上盖板11相连。所述侧梁1上还设有二系垂向减震器座和二系横向减震器座，所述二系垂向减震器座包括二系垂向减震器座一和二系垂向减震器座二，所述二系横向减震器座包括二系横向减震器座一和二系横向减震器座二。
33.如图4和图5所示，两个所述拉杆座14的一端均设有底座板141，所述侧梁下盖板13是由侧梁中间下盖板132、两个侧梁端部下盖板131和两个所述底座板141连接而成。两个所述底座板141分别设置在所述侧梁中间下盖板132的两端，两个所述底座板141的另一端均与所述侧梁端部下盖板131相连。所述拉杆座14的自由端设有两个倒u型连接接口142，两个所述倒u型连接接口142沿所述侧梁下盖板13宽度方向对称布置。
34.如图6和图7所示，所述横梁2的中心设有轨道车辆牵引装置的安装接口23，所述安装接口23贯穿所述横梁下盖板21和横梁上盖板22。所述安装接口23的内侧面上沿所述侧梁1长度方向对称设有两个横向止挡24，所述安装接口23的内侧面上沿所述侧梁1宽度方向对称设有两个纵向止挡25。所述横梁下盖板21和横梁上盖板22之间依次平行设有四根横梁立板26，四根所述横梁立板26的两端均与所述侧梁立板12相连接。位于中间的两根所述横梁立板26之间依次平行设有四根连接梁立板27，四根所述连接梁立板27均与所述横梁下盖板21和横梁上盖板22相连接。位于中间的两根所述横梁立板26和位于中间的两根所述连接梁立板27均分别设置于所述安装接口23的两侧，位于所述安装接口23两侧的横梁立板26以及连接梁立板27之间均设有隔板28，所述横梁立板26、连接梁立板27和隔板28均为平面结构。所述横梁2的两侧对称设有四个轨道车辆轴盘制动器的安装座29，所述安装座29包括制动座封板291、制动器安装座292和两个制动夹钳吊座293。两个所述制动夹钳吊座293沿所述侧梁1宽度方向并列设置于所述横梁下盖板21和横梁上盖板22之间，两个所述制动夹钳吊座293的一端均与所述横梁立板26相连。所述制动器安装座292设置于两个所述制动夹钳吊座293的底部且与所述横梁下盖板21相连，所述制动座封板291设置于两个所述制动夹钳吊座293之间。
35.本发明的轨道车辆转向架构架在结构上最大化梁体截面，最大限度的有效利用空间，使得构架上的应力分布均匀，具有良好的结构整体性、焊接工艺性和抗疲劳强度，当构
架上安装轨道探伤车时，构架强度和梁体高度均能满足车辆的设计要求。
36.上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本实施例的各种等价形式的修改均落入本发明所附权利要求所限定的范围。