CN102556098A - 铁路货车变摩擦控制型减振器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路货车变摩擦控制型减振器，它包括斜楔本体和设置在其下方的减振弹簧组件，斜楔本体安装在摇枕组成的端部凹陷处，减振弹簧组件的下端固定在侧架组成的中央方框弹簧承台上，其特殊之处在于：斜楔本体的内腔中设置有顶杆，顶杆的上端通过紧固组件与斜楔本体的顶部相连，顶杆的下端穿过摇枕组成上的通孔、且其下端设置有环形凸台；顶杆上还套装有斜楔内簧，斜楔内簧的上端抵接在斜楔本体的内腔顶部，斜楔内簧的下端抵接在摇枕的端部凹陷处平台上。斜楔内簧的力学性能保证顶杆上的环形凸台在空车状态下与减振弹簧组件的上端脱离、而在重车状态下与减振弹簧组件的上端抵接。其具有磨耗损失小、减振性能稳定、抗菱刚度大的特点。

Description

铁路货车变摩擦控制型减振器

技术领域

本发明涉及铁道货车转向架上的减振装置，具体地指一种铁路货车变摩擦控制型减振器。

背景技术

目前，铁路货车转向架最常用的减振元件为摩擦式减振器，摩擦式减振器一般是由斜楔和减振弹簧构成，其作用力的方向总是与列车运动的方向相反，起着阻止振动的作用。摩擦式减振器的减振阻力的方式直接影响列车的振动性能，按减振的阻力特性可分为变摩擦楔块式减振器和常摩擦楔块式减振器两种。

变摩擦楔块式减振器的斜楔斜边嵌入摇枕端部的楔形槽中，竖直边压紧在侧架立柱的磨耗板上，楔块坐落在减振弹簧上，减振弹簧坐落在侧架中央弹簧承台面上，楔块随着摇枕的上下运动而上下起伏，减振弹簧也随之产生不同的压缩量并给楔块以变化的压力，从而使斜楔与侧架立柱的磨耗板间具有随摇枕上下运动而变化的摩擦力。各摩擦面静正压力会随着摇枕上的载荷大小相应地增加或减少，其在空、重车状态下的减振阻力不同。此减振器的缺点在于其摩擦面面积较小，单位面积压力较大，导致摩擦面磨耗速度过快，利用率低，并且为转向架提供的抗菱刚度较小。另外，减振弹簧预挠度较小，摩擦面磨耗后楔块会相对摇枕上升，减振弹簧预挠度随之减小，导致摩擦减振力下降速度很快，减振性能不稳定。

常摩擦楔块式减振器与变摩擦楔块式减振器的不同之处在于减振弹簧坐落在摇枕的减振弹簧承台面上，其压缩量不随摇枕的上下运动而变化，在转向架振动过程中楔块的主摩擦面与侧架立柱的磨耗板之间的摩擦阻力维持为一常数，不随减振弹簧上的载荷变化而变化。常摩擦楔块式减振器有两个主要缺点：其一，为了兼顾空、重车的减振性能，通常使空车时减振力过大，重车时减振力过小，减振性能不佳。其二，虽然其楔块较宽，磨耗面积较大，增大了抗菱刚度，但仍具有提高的空间。

铁路货车减振器的性能直接影响到列车的动力学特性，甚至关系到行车安全，本领域技术人员一直在试图解决变摩擦楔块式减振器磨耗速度过快、减振性能不稳定、抗菱刚度小和常摩擦楔块式减振器为兼顾空、重车状态而造成减振性能不佳的不足，但至今为止进展缓慢。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种磨耗损失小、减振性能稳定、抗菱刚度大的铁路货车变摩擦控制型减振器。

为实现上述目的，本发明所设计的铁路货车变摩擦控制型减振器，包括斜楔本体和设置在其下方的减振弹簧组件，所述斜楔本体安装在摇枕组成的端部凹陷处，所述斜楔本体的主摩擦面与侧架组成的侧架立柱摩擦板贴合接触，所述斜楔本体的副摩擦面与摇枕组成的摇枕八字面贴合接触，所述减振弹簧组件的下端固定在侧架组成的中央方框弹簧承台上，其特殊之处在于：所述斜楔本体的内腔中设置有顶杆，所述顶杆的上端通过紧固组件与斜楔本体的顶部相连，所述顶杆的下端穿过摇枕组成上的通孔，且所述顶杆的下端设置有环形凸台；所述顶杆上还套装有斜楔内簧，所述斜楔内簧的上端抵接在斜楔本体的内腔顶部，所述斜楔内簧的下端抵接在摇枕的端部凹陷处平台上。所述斜楔内簧的力学性能保证顶杆上的环形凸台在空车状态下与减振弹簧组件的上端脱离、而在重车状态下与减振弹簧组件的上端抵接。

进一步地，所述斜楔本体的主摩擦面宽度优选在200mm＜L≤340mm，最好是L＝240～260mm。所述斜楔本体的顶角优选在α＝20～28°，最好是α＝24～26°。斜楔本体采用上述大宽度、小顶角的结构形式，可以增强其摩擦面的耐磨性，提高转向架的抗菱刚度。

本发明的工作原理是这样的：由于斜楔内簧的作用，在摇枕组成的上下振动过程中，斜楔本体始终与摇枕组成无相对运动。空车时，转向架承载弹簧压缩量较小，摇枕组成在侧架中央方框中处于一个较高的位置，此时顶杆上的环形凸台与减振弹簧组件的上端脱离，转向架的减振力完全由顶杆上套装的斜楔内簧提供，可根据实际情况设置斜楔内簧的刚度和预挠度，以满足空车的减振力需要。重车时，摇枕组成上的载荷增大，转向架承载弹簧压缩量变大，摇枕下移，顶杆上的环形凸台与减振弹簧组件上端抵接，此时转向架的减振力由顶杆上套装的斜楔内簧和下端固定在侧架组成的中央方框弹簧承台上的减振弹簧组件共同提供，可根据实际情况设置减振弹簧组件的刚度和预挠度，以满足重车的减振力需要。

本发明的优点在于：所设计的控制型减振器可根据铁路货车空车或重车的使用情况自动选择减振力的提供方式，使转向架无论在空车还是在重车状态下均具有适宜的减振力。同时，可有效提高减振器的耐磨性，保证减振性能的稳定可靠。并且，通过对斜楔本体采用大宽度、小顶角的设计，可以大幅增加转向架的抗菱刚度。

附图说明

图1为一种铁路货车变摩擦控制型减振器在斜楔本体中线处的剖视结构示意图。

图2为图1所示减振器在斜楔本体副摩擦面处的剖视结构示意图。

图3为图1中斜楔本体的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

图中所示的铁路货车变摩擦控制型减振器，主要由斜楔本体2和设置在斜楔本体2下方的减振弹簧组件7构成。减振弹簧组件7的下端固定在侧架组成1的中央方框弹簧承台上。斜楔本体2采用大宽度、小顶角的结构形式，其主摩擦面宽度L＝260mm，斜楔本体2的顶角α＝24°。斜楔本体2安装在摇枕组成3的端部凹陷处，斜楔本体2的主摩擦面与侧架组成1的侧架立柱摩擦板1a贴合接触，斜楔本体2的副摩擦面与摇枕组成3的摇枕八字面3a贴合接触。在斜楔本体2的内腔中设置有顶杆4，顶杆4的上端通过由螺母、垫圈和锁止销构成的紧固组件5与斜楔本体2的顶部固连，顶杆4的下端穿过摇枕组成3上的通孔3b，并且其下端设有环形凸台4a。顶杆4上还套装有斜楔内簧6，斜楔内簧6的上端抵接在斜楔本体2的内腔顶部，斜楔内簧6的下端抵接在摇枕3的端部凹陷处平台上。斜楔内簧6的力学性能保证顶杆4上的环形凸台4a在空车状态下与减振弹簧组件7的上端脱离、而在重车状态下与减振弹簧组件7的上端抵接。

本发明在空车状态时，顶杆4上的环形凸台4a与减振弹簧组件7的上端脱离，转向架的减振力由顶杆4上套装的斜楔内簧6提供。重车状态时，摇枕组成3上的载荷增大，斜楔本体2带动顶杆4下移，环形凸台4a与减振弹簧组件7上端抵接，转向架的减振力由顶杆4上套装的斜楔内簧6和减振弹簧组件7共同提供。

本发明可根据空、重车的使用情况自动选择铁路货车的减振力提供方式，降低斜楔本体摩擦面磨耗速度，保证减振性能的稳定，并可大幅增大铁路货车转向架的抗菱刚度。

Claims (4)

1.一种铁路货车变摩擦控制型减振器，包括斜楔本体(2)和设置在其下方的减振弹簧组件(7)，所述斜楔本体(2)安装在摇枕组成(3)的端部凹陷处，所述斜楔本体(2)的主摩擦面与侧架组成(1)的侧架立柱摩擦板(1a)贴合接触，所述斜楔本体(2)的副摩擦面与摇枕组成(3)的摇枕八字面(3a)贴合接触，所述减振弹簧组件(7)的下端固定在侧架组成(1)的中央方框弹簧承台上，其特征在于：所述斜楔本体(2)的内腔中设置有顶杆(4)，所述顶杆(4)的上端通过紧固组件(5)与斜楔本体(2)的顶部相连，所述顶杆(4)的下端穿过摇枕组成(3)上的通孔(3b)，且所述顶杆(4)的下端设置有环形凸台(4a)；所述顶杆(4)上还套装有斜楔内簧(6)，所述斜楔内簧(6)的上端抵接在斜楔本体(2)的内腔顶部，所述斜楔内簧(6)的下端抵接在摇枕(3)的端部凹陷处平台上；所述斜楔内簧(6)的力学性能保证顶杆(4)上的环形凸台(4a)在空车状态下与减振弹簧组件(7)的上端脱离、而在重车状态下与减振弹簧组件(7)的上端抵接。

2.根据权利要求1所述的铁路货车变摩擦控制型减振器，其特征在于：所述斜楔本体(2)的主摩擦面宽度200mm＜L≤340mm，所述斜楔本体(2)的顶角α＝20～28°。

3.根据权利要求2所述的铁路货车变摩擦控制型减振器，其特征在于：所述斜楔本体(2)的主摩擦面宽度L＝240～260mm，所述斜楔本体(2)的顶角α＝24～26°。

4.根据权利要求1或2或3所述的铁路货车变摩擦控制型减振器，其特征在于：所述紧固组件(5)由螺母、垫圈和锁止销构成。

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