抗侧滚扭杆组件及其防窜方法

技术领域

本发明涉及抗侧滚扭杆组件及其防窜方法，属于轨道车辆抗侧滚扭杆件。

背景技术

现有轨道交通用抗侧滚扭杆系统通常包括扭杆组件，连杆组件和支撑座组件三部分，扭杆组件通过支撑座组件固定在构架上，通过连杆组成固定在车体上。当车体与构架之间发生侧滚时，通过扭杆组件阻止车体相对于构架侧滚角度的增加，从而抑制车辆的侧滚，提高车辆的横向平稳性。

扭杆组件固定在构架上的支撑座组件通过层状支撑球铰与扭杆组件中的扭杆轴连接，为了适应车辆的侧滚运动，支撑球铰与扭杆轴通常采用过渡配合，当车辆侧滚振幅较大时，因车体与构架间的相互冲击力较大，扭杆组件与支撑座组件将发生相对运动，扭杆组件相对与支撑座组件沿横向窜动，这种窜动将急剧增加抗侧滚扭杆系统的载荷、缩短支撑座组件的使用寿命并且对车体与构架之间的其它零部件的正常运行造成干扰。

在现有的抗侧滚扭杆系统中为了限制扭杆组件与支撑座组件的相对运动，防止扭杆组件相对与支撑座组件沿横向窜动，通常采用以下几种方式对扭杆组件与支撑座组件进行定位：

1. 通过在支撑座组件与扭杆组件中的扭转臂之间增加硬止档结构、在扭杆轴上增加台阶结构或者在支撑座及扭转臂间加入防窜动台定位件。

2. 通过在支撑座组件与扭杆组件中的扭转臂之间增加弹性止档定位结构。

3. 通过支撑座内的支撑球铰与整体式弯扭杆的圆弧搭接配合进行定位。

综上所述，现有技术中为了限制扭杆组件与支撑座组件的相对运动，防止扭杆组件相对与支撑座组件沿横向窜动，均是在扭杆轴和支撑座组件之间增设限位结构，限位结构承力过大，易于变形，其防窜可靠性还有待提高。

发明内容

本发明提供的抗侧滚扭杆组件及其防窜方法，扭转臂做为防松动组件和防窜动组件的连接件，防窜动组件将支撑座组件的横向窜动力传递至扭转臂，而防松动组件保证了扭转臂的定位稳定性好、承力可靠性高，实现了即防止扭转臂在扭杆轴上的松动，又防止了支撑座组件相对于扭杆轴的轴向窜动，防窜动可靠性更高。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

抗侧滚扭杆组件，包括扭杆轴、固定在扭杆轴端部的扭转臂、套装在扭杆轴上的支撑座组件，其特征在于：还包括用于防止扭转臂在扭杆轴上松动的防松动组件和防止支撑座组件相对于扭杆轴窜动的防窜动组件，所述的防松动组件装在扭转臂上，防窜动组件与支撑座组件轴向定位配合且与扭转臂固定。

优选的，所述的扭转臂锥面配合套装在扭杆轴端部，扭杆轴端面上固定有沿轴向压紧扭转臂且螺纹配合锁紧在扭杆轴上的螺栓锁紧组件，防松动组件一端与螺栓锁紧组件固定，另一端与扭转臂固定，以防止螺栓锁紧组件在扭杆轴端面上松动。

优选的，所述的螺栓锁紧组件包括呈T字型且同轴设置在扭杆轴外端的压块、夹在压块与扭杆轴端面之间的垫层、沿中轴线穿过压块且旋紧在扭杆轴中的紧固螺栓，垫层为多层且与扭杆轴端面接触的垫层与扭杆轴端面固定，紧固螺栓的紧固力通过压块将垫层沿轴向压紧在扭转臂端面上，防松动组件装在紧固螺栓与扭转臂之间。

优选的，所述的紧固螺栓为头部呈六角形的六角螺栓，防松动组件包括沿径向设置的防松板和将防松板一端固定在扭转臂上的螺栓，防松板远离螺栓的一端被紧固螺栓贯穿压紧在紧固螺栓的头部和压块之间，且防松板远离螺栓的一端被弯折成直角形状，其弯折边与紧固螺栓头部侧面贴靠，以防止紧固螺栓旋转松动。

优选的，所述的扭杆轴安装支撑座组件的相应位置上过盈套装钢套，所述的支撑座组件包括套装在钢套上的支撑球铰和套装在支撑球铰外的支撑座，防窜动组件与支撑球铰轴向定位配合且与扭转臂固定。

优选的，所述的支撑球铰的内套中过盈套装耐磨套，耐磨套过度配合套在钢套上，支撑球铰、耐磨套和钢套的内端均抵在支撑座上，耐磨套与支撑球铰轴向定位配合，防窜动组件与耐磨套轴向定位配合。

优选的，所述的耐磨套和钢套均沿轴向从支撑球铰内套中伸出且轴向长度相等，耐磨套中部具有径向凸起的限位挡，支撑球铰的外端面抵在限位挡上，防窜动组件包括呈L型的限位臂和限位螺栓，限位臂一端抵在限位挡上，另一端通过限位螺栓与扭转臂固定，以限制耐磨套轴向窜动。

优选的，所述的耐磨套由内耐磨套和设置在外耐磨套外侧的外耐磨套组成，内耐磨套和外耐磨套均呈T字型，设置方向相反且端面贴靠，限位挡由内耐磨套的大端和外耐磨大端贴靠组成，支撑球铰的外端面抵在内耐磨套的大端上，限位臂一端抵在外耐磨套的大端上。

以上所述的抗侧滚扭杆组件的防窜方法，其特征在于：用防松组件防止扭转臂在扭杆轴上松动，用防窜动组件使支撑座组件与扭转臂轴向定位，从而使支撑座组件相对于扭杆轴轴向定位，以防止支撑座组件的轴向窜动。

优选的，根据根据车辆运行工况中支撑座组件的轴向承载范围，设计防窜动组件中限位臂弯曲强度以及限位螺栓的弯折强度。

发明的有益效果是：

1. 本发明的抗侧滚扭杆，包括防松动组件和防窜动组件，用防松动组件防止扭转臂在扭杆轴上松动，使扭转臂定位在扭杆轴上，通过防窜动组件与支撑座组件轴向定位配合且与扭转臂固定，使支撑座组件轴向定位在扭杆轴上，以防止支撑座组件相对于扭杆轴的轴向窜动，扭转臂做为防松动组件和防窜动组件的连接件，防窜动组件将支撑座组件的横向窜动力传递至扭转臂，而防松动组件保证了扭转臂的定位稳定性好、承力可靠性高，实现了即防止扭转臂在扭杆轴上的松动，又防止了支撑座组件相对于扭杆轴的轴向窜动，防窜动可靠性更高。

2. 防松动组件用防松板的弯折边与紧固螺栓头部侧面贴靠，以阻止紧固螺栓头部转动，使紧固螺栓不会施转松动，紧固螺栓的紧固力不变，提高螺栓锁紧组件的稳定性和可靠性，并且扭转臂与与扭杆轴端面锥面配合套装，使得螺栓锁紧组件的紧固力将扭转臂向内压紧，防止扭转臂的转动和轴向移动，实现对扭转臂的可靠防松。

3. 防窜动组件中通过限位臂传递支撑座组件的横向窜动力，将其传递至已经牢固定位的扭转臂上，防松效果佳，且耐磨套由内耐磨套和外耐磨组成，支撑球铰的轴向力沿内耐磨套、外耐磨套、限位臂和扭转臂依次传递，减轻了耐磨套在防窜动过程中的集中受力，降低其变形概率，即提高防窜动可靠性，又延长了耐磨套的使用寿命，以提高了整个扭杆组件的结构可靠性。

附图说明

图1为具体实施方式中抗侧滚扭杆组件的结构示意图。

图2为图1中A处的放大示意图。

图3为图2中B处的放大示意图。

具体实施方式

下面结合图1~3对本发明的实施例做详细说明。

抗侧滚扭杆组件，包括扭杆轴1、固定在扭杆轴1端部的扭转臂2、套装在扭杆轴1上的支撑座组件3，其特征在于：还包括用于防止扭转臂2在扭杆轴1上松动的防松动组件4和防止支撑座组件3相对于扭杆轴1窜动的防窜动组件5，所述的防松动组件4装在扭转臂2上，防窜动组件5与支撑座组件3轴向定位配合且与扭转臂2固定。

本发明的抗侧滚扭杆，包括防松动组件4和防窜动组件5，用防松动组件4防止扭转臂2在扭杆轴1上松动，使扭转臂2定位在扭杆轴1上，通过防窜动组件5与支撑座组件3轴向定位配合且与扭转臂2固定，使支撑座组件3轴向定位在扭杆轴1上，以防止支撑座组件3相对于扭杆轴1的轴向窜动，扭转臂2做为防松动组件4和防窜动组件5的连接件，防窜动组件5将支撑座组件3的横向窜动力传递至扭转臂2，而防松动组件4保证了扭转臂2的定位稳定性好、承力可靠性高，实现了即防止扭转臂2在扭杆轴1上的松动，又防止了支撑座组件3相对于扭杆轴2的轴向窜动。

其中，所述的扭转臂2锥面配合套装在扭杆轴1端部，扭杆轴1端面上固定有沿轴向压紧扭转臂2且螺纹配合锁紧在扭杆轴1上的螺栓锁紧组件6，防松动组件4一端与螺栓锁紧组件6固定，另一端与扭转臂2固定，以防止螺栓锁紧组件6在扭杆轴1端面上松动。扭转臂2锥面配合套装在扭杆轴1端部，从附图中可以看出扭杆轴1端部呈从外向内直径逐渐增大的锥形，扭转臂2内孔与扭杆轴1端面锥面配合套装，可有效限制扭转臂2沿轴向向内运动，同时通过螺栓锁紧组件6的轴向压紧，使扭转臂2沿轴向内、外均无法运动，扭轴臂2的轴向定位可靠性高，防松动组件4装在扭转臂2与螺栓锁紧组件6之间，防止螺栓锁紧组件6松动，以保证螺栓锁紧组件6对扭杆臂2的锁紧力不变，从而实现对扭杆臂2的防松，保证扭转臂2在使用过程中不会相对于扭杆轴1发生轴向移动。

其中，所述的螺栓锁紧组件6包括呈T字型且同轴设置在扭杆轴1外端的压块61、夹在压块61与扭杆轴1端面之间的垫层62、沿中轴线穿过压块61且旋紧在扭杆轴1中的紧固螺栓63，垫层62为多层且与扭杆轴1端面接触的垫层62与扭杆轴1端面固定，紧固螺栓63的紧固力通过压块61将垫层62沿轴向压紧在扭转臂2端面上，防松动组件4装在紧固螺栓63与扭转臂2之间。紧固螺栓63旋紧在扭杆轴1中，压紧压块61和垫层62，压块61和垫层62压紧扭转臂2，垫层62的最底层与扭杆轴1端面贴靠并固定在扭杆轴上，可有效防止垫层62在使用过程中的转动，提高螺栓锁紧组件6的结构稳定性。

其中，所述的紧固螺栓63为头部呈六角形的六角螺栓，防松动组件4包括沿径向设置的防松板41和将防松板41一端固定在扭转臂2上的螺栓42，防松板41远离螺栓42的一端被紧固螺栓63贯穿压紧在紧固螺栓63的头部和压块61之间，且防松板41远离螺栓42的一端被弯折成直角形状，其弯折边与紧固螺栓63头部侧面贴靠，以防止紧固螺栓63旋转松动。从附图2中可以看出，防松板41呈L形状，一端弯折，紧固螺栓63旋紧后防松板41被夹紧在紧固螺栓63头部和压块61之间，而防松板41的弯折边侧贴靠在紧固螺栓63头部侧面，当紧固螺栓63要转动时，周向转动力作用在防松板41的弯折边上，由于防松板41的弯折边无法转动，因此旋动被防松板41的弯折边有效阻止，紧固螺栓63无法进行转动，即不会发生松动，紧固螺栓63不会施转松动，紧固螺栓63的紧固力不变，提高螺栓锁紧组件6的稳定性和可靠性，并且扭转臂2与与扭杆轴1端面锥面配合套装，使得螺栓锁紧组件6的紧固力将扭转臂2向内压紧，防止扭转臂2的转动和轴向移动，实现对扭转臂2的可靠防松。

其中，所述的扭杆轴1安装支撑座组件3的相应位置上过盈套装钢套11，所述的支撑座组件3包括套装在钢套11上的支撑球铰31和套装在支撑球铰31外的支撑座32，防窜动组件5与支撑球铰31轴向定位配合且与扭转臂2固定。支撑球铰31过盈配合装在支撑座32中，防窜动组件5与支撑球铰31轴向定位，即防止支撑球铰31轴向窜动，防窜动组件5与扭转臂2固定，支撑球铰31的轴向窜动力传递至防窜动组件5上，防窜动线件5将其承受的轴向窜动力传递至扭转臂2上，扭转臂2被防松动组件4有效定位，其承力能力强，定位稳定性高，可有效防止支撑球铰32轴向窜动，支撑球铰32、防窜动组件4到扭转臂2构成的由内至外的轴向窜动力传递结构，使支撑球铰32的轴向窜动力被有效外传，避免内部结构的集中受力造成损伤，延长整个扭杆组件的使用寿命，并提高防窜动可靠性。

其中，所述的支撑球铰31的内套中过盈套装耐磨套33，耐磨套33过度配合套在钢套11上，支撑球铰31、耐磨套33和钢套11的内端均抵在支撑座31上，耐磨套33与支撑球铰31轴向定位配合，防窜动组件5与耐磨套33轴向定位配合。耐磨套33与钢套11均起到径向支撑且耐磨的作用，耐磨套33与支撑球铰31轴向定位配合，即支撑球铰31内端面与支撑座32贴靠，外端面与耐磨套33贴靠，形成轴向定位，支撑球铰31轴向窜动力作用在耐磨套33上，因此防窜动组件5与耐磨套33轴向定位，即可对支撑球铰31轴向定位，以防止支撑球铰31轴向窜动。

其中，所述的耐磨套33和钢套11均沿轴向从支撑球铰31内套中伸出且轴向长度相等，耐磨套33中部具有径向凸起的限位挡34，支撑球铰31的外端面抵在限位挡34上，防窜动组件5包括呈L型的限位臂51和限位螺栓52，限位臂51一端抵在限位挡34上，另一端通过限位螺栓52与扭转臂2固定，以限制耐磨套33轴向窜动。限位臂51一端抵在限位挡34上，另一端与扭转臂2固定，将耐磨套33承受的轴向窜动力传递至扭转臂2上，限位臂51和限位螺栓52可承受车辆运行过程中支撑球铰31的横向窜动力而不会发生变形，其横向窜动力就可以被有效的传递至扭转臂2上，防窜可靠性高，且结构稳定性好。

其中，所述的耐磨套33由内耐磨套33.1和设置在外耐磨套33.1外侧的外耐磨套33.2组成，内耐磨套33.1和外耐磨套33.1均呈T字型，设置方向相反且端面贴靠，限位挡34由内耐磨套33.1的大端和外耐磨33.1大端贴靠组成，支撑球铰31的外端面抵在内耐磨套33.1的大端上，限位臂51一端抵在外耐磨套33.2的大端上。如图所示，内耐磨套33.1和外耐磨套33.2相反设置，两者的大端端面贴靠，支撑球铰31外端面与内耐磨套33.1的大端相抵，内耐磨套33.1的大端与外耐磨套33.2的大端相抵，限位臂51一端抵在外耐磨套33.2大端上，使得轴向窜动力由支撑球铰31、内耐磨套33.1、外耐磨套33.2、限位臂51至扭转臂2依次由内到外传递，内耐磨套33.1的大端和外耐磨套33.2的大端抵在一起组成了限位挡34，即将限位挡34分成两个部件，一同受力，相对于整体结构的限位挡34，由内耐磨套33.1大端和外耐磨套33.2大端相抵组成的分体结构的限位挡34，强度更好，不易于变形，且在受力过程中可以保证内、外耐磨套的结构稳定性，减轻了耐磨套33在防窜动过程中的集中受力，降低其变形概率，即提高防窜动可靠性，又延长了耐磨套的使用寿命，以提高了整个扭杆组件的结构可靠性。

本发明还保护一种所述的抗侧滚扭杆组件的防窜方法，其特征在于：用防松组件4防止扭转臂2在扭杆轴1上松动，用防窜动组件5使支撑座组件3与扭转臂2轴向定位，从而使支撑座组件3相对于扭杆轴1轴向定位，以防止支撑座组件3的轴向窜动。

以上所述的抗侧滚扭杆组件的防窜方法用防松动组件4防止扭转臂2在扭杆轴1上松动，使扭转臂2定位在扭杆轴1上，通过防窜动组件5与支撑座组件3轴向定位配合且与扭转臂2固定，使支撑座组件3轴向定位在扭杆轴1上，以防止支撑座组件3相对于扭杆轴1的轴向窜动，扭转臂2做为防松动组件4和防窜动组件5的连接件，防窜动组件5将支撑座组件3的横向窜动力传递至扭转臂2，而防松动组件4保证了扭转臂2的定位稳定性好、承力可靠性高，实现了即防止扭转臂2在扭杆轴1上的松动，又防止了支撑座组件3相对于扭杆轴2的轴向窜动。

其中，根据根据车辆运行工况中支撑座组件3的轴向承载范围，设计防窜动组件5中限位臂51弯曲强度以及限位螺栓52的弯折强度。根据车辆运行工况中的防窜需求，来设计防窜动组件5，保证防窜动组件5在使用过程中不会变形，结构强度好，稳定性高，保证防窜可靠性。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。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的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。