一种基于轨道车辆转向架的扭杆装置

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体为一种基于轨道车辆转向架的扭杆装置。

背景技术

扭杆的作用就是提供抗扭转反力矩抵抗车体的侧滚, 从而减小车体侧滚倾角,提高车辆的倾覆安全性，它是利用金属弹性杆在受扭矩作用时，产生扭转变形提供抗扭转反力矩来达到目的。扭杆具有工艺简单、计算准确性高和易于控制的特点，在该领域得到了普遍的应用，抗侧滚扭杆装置的使用，增加了车辆悬挂装置的振动刚度，使其过滤高频振动的能力变差。目前存在的抗侧滚扭杆装置在使用时，其刚度相对固定，初始刚度过高，车辆在直道或大转弯半径的道上行驶时，平稳性下降，乘坐舒适性变差，并且扭杆在长期使用时力臂内侧花键容易与扭杆一端的花键单边受力磨损产生间隙。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于轨道车辆转向架的扭杆装置，包括扭杆，所述扭杆一侧设置有花键，所述花键外壁固定连接有扭力臂，所述扭力臂一端转动连接有小臂，所述扭力臂另一端活动安装有支撑杆，所述支撑杆两端均设置有支撑球铰，所述扭杆内侧外壁固定安装有支撑组件，所述支撑杆一端设置有上安装座，所述上安装座内侧设置有供油头，所述供油头底部固定连接有油盒，所述小臂与支撑杆之间设置有阻尼杆；

所述油盒一端固定安装油伸缩油杆，所述供油头输出端固定安装油若干油管；

所述支撑组件包括外框、支撑块、安装盖、伸缩油缸、上弹簧、下弹簧、滑块、第一弹簧座、第二弹簧座和滑槽，所述支撑块固定安装在扭杆外壁，所述外框设置在支撑块外侧，所述安装盖固定安装在外框一端，所述伸缩油缸固定安装在安装盖外侧，所述上弹簧固定连接在支撑块顶部，所述下弹簧固定连接在支撑块底部。

可选的，所述第一弹簧座固定连接在伸缩油缸一端，所述第二弹簧座固定安装在外框内侧底部，所述滑槽设置在外框内壁两侧，所述滑块固定连接在支撑块侧壁。

可选的，所述扭杆一端固定安装有固定盖，所述固定盖设置在扭力臂一端侧壁。

可选的，所述支撑球铰内部固定固定安装有安装铰臂，所述安装铰臂固定安装在上安装座底部。

可选的，所述滑块外壁转动连接有若干滚子，所述滚子滑动连接在滑槽内壁。

可选的，所述支撑组件底部一侧固定连接有安装板，所述安装板固定连接在外框外壁。

可选的，所述支撑杆轴心处外壁固定连接有固定卡环，所述阻尼杆一端活动安装在固定卡环一侧，所述阻尼杆另一端活动连接在小臂一端。

可选的，所述上弹簧一端固定连接在第一弹簧座底部，所述下弹簧一端固定连接在第二弹簧座顶部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过供油头，油盒、伸缩油缸和油管，在油盒内部转满备用润滑油，供油头通过油管连接至各个转动部件的油嘴口，在保养维护时时，通过伸缩油缸伸长，推动油盒内部的柱塞，使得润滑油通过油管挤入转动部件内部，方便对转动部件进行维护润滑。

2、本发明通过设置支撑组件在支撑组件内设置上弹簧和下弹簧以及外框、支撑块和伸缩油缸，使得扭杆能在上弹簧和下弹簧的作用下可在与滑槽相平行的角度做运动，使得扭杆可具有一定的活动体，在车体侧滚幅度加大导致垂向滑移行程加大的过程中，油缸收缩将弹簧的压缩量，在设定值内降低扭杆装置的刚度，同时在使用后可通过伸缩油缸伸长压缩弹簧，使其恢复刚度，提高了乘坐舒适性和扭杆装置实用性。

3、本发明通过设置小臂、阻尼杆和固定卡环在工作过程中，通过阻尼杆对小臂进行支撑，使得小臂一端与扭力臂一端的转动方向相反，使得小臂在花键上的咬合力抵消一部分扭力臂对花键一侧产生的力，减小花键单边的磨损。

4、本发明通过阻尼杆和小臂，阻尼杆通过固定卡环活动连接在支撑杆轴心处，使得阻尼杆与支撑杆之间整体形成三角形，提高了扭力臂与支撑杆之间的连接强度和稳定性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明扭杆结构示意图；

图3为本发明扭力臂结构示意图；

图4为本发明支撑杆结构示意图；

图5为本发明支撑组件结构示意图；

图6为本发明支撑组件结构爆炸示意图。

附图标号说明：

1、扭杆；101、花键；102、固定盖；2、扭力臂；201、小臂；3、支撑杆；301、支撑球铰；302、安装铰臂；4、支撑组件；401、外框；402、支撑块；403、安装盖；404、伸缩油缸；405、上弹簧；406、下弹簧；407、滑块；408、滚子；409、第一弹簧座；4010、第二弹簧座；4011、滑槽；4012、安装板；5、上安装座；6、阻尼杆；601、固定卡环；7、供油头；701、油盒；702、伸缩油杆；703、油管。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图作进一步说明。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6，本发明提供一种基于轨道车辆转向架的扭杆装置，包括扭杆1，扭杆1一侧设置有花键101，花键101外壁固定连接有扭力臂2，扭力臂2一端转动连接有小臂201，扭力臂2另一端活动安装有支撑杆3，支撑杆3两端均设置有支撑球铰301，扭杆1内侧外壁固定安装有支撑组件4，支撑杆3一端设置有上安装座5，上安装座5内侧设置有供油头7，供油头7底部固定连接有油盒701，小臂201与支撑杆3之间设置有阻尼杆6；设置花键101的作用是用于固定扭力臂2，设置扭力臂2的作用是用于支撑支撑杆3，设置小臂201的作用是，通过设置的阻尼杆6，在扭力臂2转动时，阻尼杆6使得小臂201向扭力臂2相反的方向转动转动，且推动内部的花键101贴合扭力臂2一端的内壁，防止长期使用单边受力造成磨损加快，设置支撑组件4的作用是用于调节扭杆1的刚度，且用于固定扭杆1，设置上安装座5的作用是将支撑杆3安装在车体上，设置供油头7和油盒701的作用是用于存放润滑油和对转动组件供油润滑。

支撑组件4包括外框401、支撑块402、安装盖403、伸缩油缸404、上弹簧405、下弹簧406、滑块407、第一弹簧座409、第二弹簧座4010和滑槽4011,支撑块402固定安装在扭杆1外壁，外框401设置在支撑块402外侧，安装盖403固定安装在外框401一端，伸缩油缸404固定安装在安装盖403外侧，上弹簧405固定连接在支撑块402顶部，下弹簧406固定连接在支撑块402底部，第一弹簧座409固定连接在伸缩油缸404一端，第二弹簧座4010固定安装在外框401内侧底部，滑槽4011设置在外框401内壁两侧，滑块407固定连接在支撑块402侧壁，上弹簧405一端固定连接在第一弹簧座409底部，下弹簧406一端固定连接在第二弹簧座4010顶部；设置外框401的作用是，通过设置的滑槽4011对支撑块402进行支撑和导向，设置支撑块402的作用是用于扭杆1固定，设置安装盖403的作用是用于固定伸缩油缸404，设置伸缩油缸404的作用是，通过在伸缩油缸404的一端安装第一弹簧座409，在伸缩油缸404伸缩时，带动第一弹簧座409移动，进而改变上弹簧405和下弹簧406的压缩量，从而改变扭杆1 的刚度，设置第一弹簧座409和第二弹簧座4010的作用是用于固定上弹簧405和下弹簧406。

参阅图1，扭杆1一端固定安装有固定盖102，固定盖102设置在扭力臂2一端侧壁；设置固定盖102的作用用于固定扭力臂2，防止扭力臂2从花键101上脱落。

参阅图5、图6，支撑球铰301内部固定固定安装有安装铰臂302，安装铰臂302固定安装在上安装座5底部；设置安装铰臂302的作用是用于将支撑球铰301安装在上安装座5的底部，然后上安装座5再通过螺栓固定在车体底部。

参阅图6，滑块407外壁转动连接有若干滚子408，滚子408滑动连接在滑槽4011内壁；设置滚子408的作用是，在支撑块402利用滑块407在外框401的内侧滑动时，通过滚子408的作用，使得支撑块402滑动更加流畅。

参阅图6，支撑组件4底部一侧固定连接有安装板4012，安装板4012固定连接在外框401外壁；设置安装板4012的作用是用于将装置底部固定在转向架上，安装板4012的一侧设置了若干个通孔，通过螺栓利用通孔将设备固定。

参阅图1，支撑杆3轴心处外壁固定连接有固定卡环601，阻尼杆6一端活动安装在固定卡环601一侧，阻尼杆6另一端活动连接在小臂201一端；固定卡环601的作用是用于固定阻尼杆6，阻尼杆6的两端均采用与支撑球铰301相同的结构，保证在连接支撑杆3和小臂201时的可活动性。

参阅图1，油盒701一端固定安装油伸缩油杆702，供油头7输出端固定安装油若干油管703；通过设置伸缩油杆702，在伸缩油杆702的一端安装柱塞，柱塞设置在油盒701的内部，然后利用油管703连接转动部件的油嘴，在进行保养维护时，直接通过伸缩油杆702推动内部柱塞，使得柱塞推动内部润滑油，然后将润滑油由油管703，再通过油嘴对转动部件进行供油润滑。

一种基于轨道车辆转向架的扭杆装置加工工艺，包括以下步骤：

S1：首先通过浇筑，浇筑出扭杆1、扭力臂2以及各个安装部件的基本结构；

S2：然后再利用车床、钻床对扭杆1待处理件进行处理，加工出花键101以及扭力臂2的安装孔等；

S3：其次对零件表面进行抛光打磨处理；

S4：然后将工件表面进行进行电镀，做防锈蚀处理；

S5：最后对工件表面进行喷涂，待喷涂材料凝固之后进行组装

本发明的工作流程及原理：使用时，通过支撑组件4连接的安装板4012将装置底部固定在车辆的转向架上，然后通过上安装座5将装置固定在车体底部，在形成过程中，车辆利用装置保证车辆的平稳性，在车辆在直道或者大转弯半径的道上行驶时，利用支撑组件4内部的伸缩油缸404进行调节，时伸缩油缸404回收，在设定的限度内减小上弹簧405与下弹簧406的压缩量，使得扭杆1可具有一定的活动性，在随着车体侧滚幅度加大导致垂向滑移行程加大的过程中，使得支撑块402对上弹簧405与下弹簧406进行压缩，在扭杆1受到大的扭转变形前利用弹簧实现可变扭刚度，然后在相对的环境当中，伸缩油缸404伸长，带动第一弹簧座409向内侧压缩，增大上弹簧405与下弹簧406的压缩量，使得支撑块402的活动范围变小，可恢复扭杆1的使用刚度，在此同时，扭力臂2在工作的过程中，利用小臂201，通过阻尼杆6与支撑杆3向连接，在扭力臂2一端转动时，小臂201始终与扭力臂2一端转向相反，抵消一部分扭力臂2对花键101单方向的力，且推动花键101，使得花键101的一侧贴合扭力臂2，防止产生间隙磨损加剧。

以上内容是结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。