專利名稱：一種鐵路貨車及其轉向架的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鐵路貨車技術領域，特別是涉及一種鐵路貨車轉向架。本實用新型還涉及一種具有上述轉向架的鐵路貨車。
背景技術：
鐵路貨車轉向架是一般包括車體、轉向架、制動裝置以及車鉤緩沖裝置等部分。轉向架是指將兩個或者幾個輪對用專門的構架(如搖枕和側架)組成的小車，其可以與軌道間實現相對轉動。轉向架的主要作用是支撐車體、引導車體沿軌道行駛并承受來自車體及線路的各種載荷。請參考圖1，圖1為現有技術中鐵路貨車轉向架在一種具體實施方式
中的立體結構示意圖。鐵路貨車上最常見的轉向架為鑄鋼三大件式轉向架，所謂“三大件”指的是一個搖枕和兩個鑄造的側架；鐵路貨車一般包括搖枕01、側架02和輪對03，搖枕01與側架02相連，以控制側架02運動；兩個輪對03可以相互平行地設置在水平面內，兩側架02分別與輪對03的兩個端部相連；輪對03的轉軸兩端設有軸承，該軸承與側架02的導框之間安裝有承載鞍04，承載鞍04主要用于傳遞載荷并提供軸承與側架2的導框之間的橫縱向間隙。請進一步參考圖2，圖2為現有技術中側架的導框與承載鞍安裝后的局部放大示意圖。輪對03通過承載鞍04與側架02導框的頂面接觸，實現連接和定位，屬于金屬對金屬的摩擦副，是一種干摩擦約束，如圖2所示。這種干摩擦的結構會導致空車和負載時導框頂面與承載鞍04之間摩擦力的較大差異；由于側架02通過導框頂面與承載鞍04之間的摩擦力實現對輪對03的控·制,而空車時側架02對承載鞍04的垂向作用力較小,故摩擦力較小，此時側架02對輪對03的控制力相對較弱，輪對03極易繞垂直軸回轉；同理，負載時，側架02對輪對03的控制力較強，輪對03很難繞垂直軸回轉；因此，在空車和負載兩種狀態下，車輛通過軌道的曲線段時，輪對03與軌道之間的輪軌沖角較大，不能實現趨向徑向位置和自動復位，引起較大的輪緣磨耗，同時還會引起承載鞍04和側架02之間的磨耗。上述技術缺陷在不同程度影響了貨車轉向架在直線段和曲線段的通過能力，降低了貨車的運行速度和穩定性，增加了運營成本和維護費用。因此，如何設計一種鐵路貨車轉向架，以減小輪軌沖角以及車輪磨耗，改善車輛的動力學性能，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種鐵路貨車轉向架，能夠有效地減小輪軌沖角、降低車輪的磨耗，提高車輛運行的穩定性。本實用新型的另一目的是提供一種鐵路貨車，其在軌道的直線段運行平穩，且曲線段的通過性能較好。[0011]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種鐵路貨車轉向架，包括依次相連的側架、承載鞍和輪對，所述側架具有兩個導框，兩所述導框分別伸入所述承載鞍兩端的槽口，各所述導框與其對應槽口的兩側內壁的橫向距離之和在6mm 14mm之間。當所述導框與其對應的槽口的兩側內壁的橫向距離之和設置在6mm 14mm之間時，可以較好的兼顧轉向架在軌道的直線段行駛時的蛇行穩定性、曲線段的通過性能以及側架的導框與承載鞍之間的磨耗，實現轉向架綜合性能的優化設置。優選地，兩所述導框與其對應槽口的底面的縱向距離之和在5mm 16mm之間。此時的縱向距離能夠與上述橫向距離相互配合，以進一步優化轉向架的動力學性能，減小輪軌的磨耗。優選地，所述鐵路貨車轉向架還包括交叉桿，所述輪對的兩側均設有所述側架，所述交叉桿連接在所述輪對兩側的所述側架之間。本實用新型的兩側架之間還可以設置交叉桿，通過交叉桿將兩側架彈性地連接起來，避免側架在運行過稱中產生菱形變形，提高車輛運行的穩定性。優選地，在所述側架與所述承載鞍之間的垂向墊裝有橡膠墊，以實現側架對輪對的彈性定位，進而提供一定的縱向、橫向和垂向剛度。優選地，所述橡膠墊的縱向截面呈八字形設置。本實用新型的鐵路貨車轉向架，在側架與承載鞍之間墊裝有橡膠墊，且橡膠墊的縱向截面類似八字形結構，整個橡膠墊的縱向剛度大于橫向剛度，能夠更好地滿足車輛的運行需求。本實用新型還提供一 種鐵路貨車，包括車體和與所述車體相連的轉向架，所述轉向架為上述任一項所述的 鐵路貨車轉向架。由于本實用新型的鐵路貨車具有上述任一項所述的鐵路貨車轉向架，故上述任一項鐵路貨車轉向架所產生的技術效果均適用于本實用新型的鐵路貨車，此處不再贅述。
圖1為現有技術中鐵路貨車轉向架在一種具體實施方式
中的立體結構示意圖；圖2為現有技術中側架的導框與承載鞍安裝后的局部放大示意圖；圖3為本實用新型所提供鐵路貨車在一種具體實施方式
中的結構示意圖；圖4為本實用新型所提供鐵路貨車轉向架在一種具體實施方式
中的組裝分解立體圖；圖5為圖4所示鐵路貨車轉向架的組裝完成立體圖；圖6為本實用新型所提供側架的導框與承載鞍在安裝狀態下的縱向剖視圖；圖7為本實用新型所提供橡膠墊在一種具體實施方式
中安裝在鐵路貨車轉向架上的側面結構示意圖；圖8為本實用新型所提供交叉桿在一種具體實施方式
中安裝在鐵路貨車轉向架上的俯視圖。
具體實施方式
本實用新型的核心是提供一種鐵路貨車轉向架，能夠有效地減小輪軌沖角、降低車輪的磨耗，提高車輛運行的穩定性。本實用新型的另一核心是提供一種鐵路貨車，其在軌道的直線段運行平穩，且曲線段的通過性能較好。為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明。請參考圖3，圖3為本實用新型所提供鐵路貨車在一種具體實施方式
中的結構示意圖。本實用新型的鐵路貨車包括車體I和轉向架2，車體I安裝在轉向架2上，轉向架2帶動車體I沿軌道運行；鐵路貨車包括敞車、棚車、平車和罐車等多種類型，圖1所示的鐵路貨車為一種敞車。鐵路貨車的載重通常都比較大，其載重量在較大程度上取決于轉向架2的結構，故
以下結合附圖對本實用新型的轉向架2進行詳細說明。請參考圖4和圖5，圖4為本實用新型所提供鐵路貨車轉向架在一種具體實施方式
中的組裝分解立體圖；圖5為圖4所示鐵路貨車轉向架的組裝完成立體圖。本實用新型的轉向架2包括搖枕21、側架22和輪對23，三者依次相連，搖枕21通過驅動側架22對輪對23進行控制；兩個輪對23可以相互平行地設置在水平面內，兩側架22分別與輪對23的兩個端部相連；輪對23的轉軸兩端設有軸承，該軸承與側架22的導框之間安裝有承載鞍24，承載鞍24主要用于傳遞載荷并提供軸承與側架22的導框之間的橫縱向間隙，如圖5所示。請參考圖6，圖6為本實用新型所提供側架的導框與承載鞍在安裝狀態下的縱向首1J視圖。·側架22具有兩個導框，即第一導框25和第二導框26,第一導框25和第二導框26分別從承載鞍24的兩端伸入其槽口 241內，如圖6所示；第一導框25的兩側壁251與其對應的槽口 241的兩側內壁242均存在間隙,該間隙處于轉向架2的橫向，故也稱為第一導框25與槽口 241的橫向距離a ;當轉向架2處于靜止狀態時,第一導框25處于槽口 241的中間位置，故第一導框25的兩側壁251與槽口 241兩側內壁242的橫向距離a相等,此時,第一導框25與槽口 241的橫向距離之和即為2a, 2a可以在6mm 14mm之間進行取值。顯然，第二導框26的兩側壁261與其對應的槽口 241的兩側內壁242之間也存在間隙，且第二導框26與其對應的槽口 241之間的橫向距離也為a ;也就是說，第二導框26的兩側壁261與其對應的槽口 241的兩側內壁242之間的橫向距離之和也為2a，且2a的取值范圍也為6_ 14mmη其中，鐵路貨車的運行方向為其縱向；在水平面內與所述縱向垂直的方向為其橫向，該方向平行于輪對23的軸向；在豎直面內垂直于軌道的方向為車輛的垂向；凡無特殊說明，本文中均采用上述定義界定橫向、縱向和垂向。第一導框25、第二導框26和槽口 241的兩側均以承載鞍24的縱向中心線Y為基準，處于縱向中心線Y兩側的壁面或者端面構成上述三者的側壁或者側端面。當2a設置在6mm 14mm之間時,側架22與承載鞍24之間在橫向具有一定的距離，承載鞍24為輪對23的回轉提供了一定的空間，則輪對23能夠繞垂直軸回轉，以便轉向架2順利通過軌道的曲線段；同時，該橫向距離a不至于過大，側架22還可以通過導框(第一導框25和第二導框26)與承載鞍24之間的摩擦力對承載鞍24進行控制，避免轉向架2在軌道直線段運行時的蛇形變形。由此可見，2a的取值范圍可以較好的兼顧轉向架2在軌道的直線段行駛時的蛇行穩定性、曲線段的通過性能以及側架22的導框(第一導框25和第二導框26)與承載鞍24之間的磨耗，實現轉向架2綜合性能的優化設置。在此基礎上，第一導框25的頂面252與其對應的槽口 241的底面243之間存在縱向距離b，第二導框26的頂面262與其對應的槽口 241的底面243之間存在縱向距離c，b與c之和可以設置在5mm 16mm之間。本領域技術人員應該理解，橫向距離a、縱向距離b和c的大小與轉向架2的規格相關，當軸距較大時，2a的值以及b和c之和應在其相應的數值范圍內取較大值；當軸距較小時，2a的值以及b和c之和應取較小值。所述槽口 241的底面243是指與其開口端相對的一端的內端面，與第一導框25的頂面252和第二導框26的頂面262相對設置；所述槽口 241的內外以其縱向中心線Y為基準，靠近縱向中心線Y的一端為其內端或者內側，遠離的一端為其外端或者外側，槽口 241的兩側內壁242和與開口端相對一端的內端面均采用該定義進行界定；第一導框25的頂面252和第二導框26的頂面262是指兩者伸入槽口 241 —端的端面。通常，第一導框25與第二導框26關于承載鞍24的橫向中心線X對稱設置，故在轉向架2靜止時，b與c通常相等，但在轉向架2的運行過程中會發生此消彼長的關系；只要保證b與c之和在5mm 16mm之間，輪對23就具有縱向的位移空間，以完成輪對23在軌道曲線段的轉向；另一 方面，輪對23的縱向位移空間又是相對有限的，其與上述橫向距離a相互配合，達到轉向架2綜合性能的最佳設置。請參考圖7，圖7為本實用新型所提供橡膠墊在一種具體實施方式
中安裝在鐵路貨車轉向架上的側面結構示意圖。為提高鐵路貨車的動力學性能，減小輪軌間的沖擊載荷和車輛的振動，可以在側架22與承載鞍24之間加裝橡膠墊27，橡膠墊27墊裝在側架22與承載鞍24的垂向，如圖7所示；橡膠墊27能夠起到一定的緩沖作用，實現側架22對輪對23的彈性定位，提供一定的縱向、橫向和垂向剛度。橡膠墊27的結構形式多樣，可以是平板形、八字形等結構；當橡膠墊27呈八字形時，其縱向截面類似八字形結構，該種結構的橡膠墊27的縱向剛度大于橫向剛度，能夠更好地滿足車輛的運行需求，改善車輛的動力學性能。橡膠墊27的八字形的撇捺部分構成其斜面結構，而連接撇捺的部分為平面結構；當受到橫向作用力時，平面和斜面部分的橡膠層均受到剪切力作用，以提供剪切剛度；在受到縱向力作用時，平面部分的橡膠層受剪切力作用，而兩側斜面的橡膠層同時受剪切力和拉伸/壓縮力作用，由于橡膠層中的橡膠具有拉壓剛度大于剪切剛度的特性，故橡膠墊27的縱向剛度之和大于橫向剛度之和，從而能夠適應車輛對鐵路貨車轉向架的剛度要求。請參考圖8，圖8為本實用新型所提供交叉桿在一種具體實施方式
中安裝在鐵路貨車轉向架上的俯視圖。本實用新型的轉向架2還可以包括交叉桿28，交叉桿28以其頭端與兩側架22的端部相連，以便將兩側架22彈性地連接起來，提高車輛運行的穩定性；輪對23的兩側均設有側架22，通過側架22驅動輪對23兩側的滾輪轉動，兩平行設置的輪對23和與其對應的兩側架22構成一個菱形結構，該結構的穩定性較差，在運動的過程中可能會出現錯位變形，也就是所謂的菱形變形或者蛇形變形；因此，可以設置交叉桿28，將兩側架22進行彈性連接，以提高轉向架2的穩定性，避免出現菱形變形。本實用新型基本上能夠滿足各種類型貨車的運行需求，尤其適用于中國北車齊齊哈爾軌道交通裝備有限公司制造的ZKI系列的轉向架。以上對本實用新型所提供的鐵路貨車及其轉向架進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型鐵路貨車以及鐵路貨車轉向架的核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實 用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。
權利要求1.一種鐵路貨車轉向架，包括依次相連的側架、承載鞍和輪對，所述側架具有兩個導框，兩所述導框分別伸入所述承載鞍兩端的槽口，其特征在于，各所述導框與其對應槽口的兩側內壁的橫向距離之和在6mm 14mm之間。
2.如權利要求1所述的鐵路貨車轉向架，其特征在于，兩所述導框與其對應槽口的底面的縱向距離之和在5mm 16mm之間。
3.如權利要求1或2所述的鐵路貨車轉向架，其特征在于，所述鐵路貨車轉向架還包括交叉桿，所述輪對的兩側均設有所述側架，所述交叉桿連接在所述輪對兩側的所述側架之間。
4.如權利要求1或2所述的鐵路貨車轉向架，其特征在于，在所述側架與所述承載鞍之間的垂向墊裝有橡膠墊。
5.如權利要求4所述的鐵路貨車轉向架，其特征在于，所述橡膠墊的縱向截面呈八字形設置。
6.一種鐵路貨車，包括車體和與所述車體相連的轉向架，其特征在于，所述轉向架為上述1-5任一項所述 的鐵路貨車轉向架。
專利摘要本實用新型提供一種鐵路貨車及其轉向架，能夠有效地減小輪軌沖角、降低車輪的磨耗，提高車輛運行的穩定性。所述鐵路貨車轉向架，包括依次相連的側架、承載鞍和輪對，所述側架具有兩個導框，兩所述導框分別伸入所述承載鞍兩端的槽口，各所述導框與其對應槽口的兩側內壁的橫向距離之和在6mm～14mm之間。當所述導框與其對應的槽口的兩側內壁的橫向距離之和設置在6mm～14mm之間時，可以較好的兼顧轉向架在軌道的直線段行駛時的蛇行穩定性、曲線段的通過性能以及側架的導框與承載鞍之間的磨耗，實現轉向架綜合性能的優化設置。
文檔編號B61F5/02GK203126871SQ20132015401
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月29日 優先權日2013年3月29日
發明者劉振明, 邢書明, 胡海濱, 邵文東, 李立東, 徐世鋒 申請人:齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司