旁承及具有其的轨道车辆

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，具体而言，涉及一种旁承及具有其的轨道车辆。

背景技术

轨道车辆一般包括车体、转向架、制动装置以及车钩缓冲装置等部件。其中，转向架的作用是支承车体，引导车辆沿轨道行驶，并承受来自车体及线路的各种载荷。

在相关技术中，车体与转向架通过心盘和旁承连接成一体，心盘主要承担垂直载荷，旁承主要有刚性旁承和弹性旁承两种，刚性旁承一般不承担载荷以及接触车体的上旁承，不提供车体与转向架之间转动的回转阻力矩，但当车辆倾翻和侧滚时可以起到阻止作用，弹性旁承在车体落成后产生预定的压缩量，形成对车体的支撑而承担一定的载荷，车辆运行时，弹性旁承一方面提供一定的支撑力以阻止车体倾翻和侧滚运动，另一方面与车体上旁承的接触面产生摩擦阻力并形成回转阻力矩以抑制车辆的摇头运动，保证转向架与车体之间适当的回转阻力矩，减缓车辆的蛇行运动，提高了车辆的稳定性和临界速度。

然而，在相关技术中弹性旁承的弹性件压缩后永久变形大，影响弹性旁承工作时的压缩量和提供的支撑力。

发明内容

本发明提供一种旁承及具有其的轨道车辆，以解决相关技术中的弹性旁承的弹性件压缩后永久变形大，影响弹性旁承工作时的压缩量和提供的支撑力的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种旁承，旁承包括：底座，具有沿竖向延伸的容纳槽；顶盖，沿竖向可移动地设置在底座上；弹性件，包括弹簧和弹性套，弹簧的上端与顶盖抵接，弹簧的下端与底座抵接，顶盖具有向下延伸并伸入容纳槽的安装柱，弹性套套设在安装柱上并与安装柱相连接，弹性套的下端向下凸出于安装柱的下端，弹性套的下端和容纳槽的底壁之间存在间隔，弹性套包括采用柔性材质制成的内衬套，弹性套的外侧壁和容纳槽的内侧壁之间存在变形间隙，安装柱的横截面的尺寸自上而下逐渐减小。

进一步地，弹性套还包括外衬套，外衬套采用刚性材质制成，外衬套套设在内衬套的外侧，外衬套的外侧壁和容纳槽的内侧壁之间的间隔构成变形间隙。

进一步地，内衬套的内侧壁的上端向上凸出于内衬套的外侧壁的上端，内衬套的外侧壁的下端向下凸出于内衬套的内侧壁的下端；和/或，内衬套的上端面的中部向下凹陷，内衬套的下端面的中部向上凹陷。

进一步地，外衬套的内侧壁和安装柱的外侧壁相平行，外衬套的外侧壁和容纳槽的内侧壁相平行。

进一步地，安装柱的外侧壁和安装柱的轴线之间的夹角在5°至9°之间；和/或，内衬套的厚度在23mm至27mm之间。

进一步地，底座和弹性套之间设置有止转结构，以限制弹性套绕安装柱的轴线相对于底座的转动。

进一步地，止转结构包括止转凸起和止转槽，止转凸起设置在容纳槽的内侧壁上，止转槽沿竖向设置在弹性套的外侧壁上并贯穿弹性套的上端面和下端面，止转凸台插入止转槽内。

进一步地，内衬套包括在安装柱的周向上间隔设置的两个弹性垫，两个弹性垫之间的间隔形成止转槽。

进一步地，底座包括底板以及围板，围板的下端和底板的上表面相连接，围板的内侧壁和底板的上表面共同围成容纳槽，顶盖的顶板在水平面上的投影和围板的在水平面上投影至少部分相重合，当顶板的下表面和围板的上端相抵接时，安装柱的下端和底板之间存在间隔；围板的外侧壁上贯穿设置有观察孔；观察孔的下端和底板的上表面相平齐；围板的上端还设置有减重缺口；安装柱具有安装孔，弹簧的上端伸入安装孔中，弹簧的下端伸入容纳槽中并与底板抵接。

根据本发明的另一方面，提供了一种轨道车辆，轨道车辆包括上述提供的旁承。

应用本发明的技术方案，旁承包括底座、顶盖以及弹性件，由于底座具有沿竖向延伸的容纳槽，顶盖沿竖向可移动地设置在底座上，弹簧的上端与顶盖抵接，弹簧的下端与底座抵接，顶盖具有向下延伸并伸入容纳槽的安装柱，弹性套套设在安装柱上并与安装柱相连接，弹性套的下端向下凸出于安装柱的下端，弹性套的下端和容纳槽的底壁之间存在间隔，从而在旁承承载时，使得弹簧先发生变形，再由弹簧和弹性套一同发生变形，实现两级刚度，由于弹簧采用钢弹簧，弹性套采用橡胶、聚酯弹性体等弹性元件，使得弹簧的永久变形小于弹性套的永久变形，并且弹簧的刚度使其在微小的变形下足以支撑起旁承的负载，因此通过增大弹簧的变形量，减小弹性体的变形量，从而降低弹性套的永久变形，延长了弹性套的使用寿命，提高了旁承工作载荷的稳定性及车辆的动力学性能稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例提供的旁承的顶盖和弹性体的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的旁承的剖视图；

图3示出了根据本发明实施例提供的旁承的顶盖和弹性套的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例提供的旁承的底座的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、底座；11、容纳槽；12、底板；13、围板；131、观察孔；132、减重缺口；

20、顶盖；21、安装柱；211、安装孔；22、顶板；

30、弹性件；31、弹簧；32、弹性套；321、内衬套；3211、弹性垫；322、外衬套；3221、刚性垫；

40、止转结构；41、止转凸起；42、止转槽。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图1至图4所示，本发明实施例提供了一种旁承，旁承包括底座10、顶盖20以及弹性件30，底座10具有沿竖向延伸的容纳槽11，顶盖20沿竖向可移动地设置在底座10上，弹性件30包括弹簧31和弹性套32，弹簧31的上端与顶盖20抵接，弹簧31的下端与底座10抵接，顶盖20具有向下延伸并伸入容纳槽11的安装柱21，弹性套32套设在安装柱21上并与安装柱21相连接，弹性套32的下端向下凸出于安装柱21的下端，弹性套32的下端和容纳槽11的底壁之间存在间隔，弹性套32包括采用柔性材质制成的内衬套321，弹性套32的外侧壁和容纳槽11的内侧壁之间存在变形间隙，安装柱21的横截面的尺寸自上而下逐渐减小。

应用本发明的技术方案，旁承包括底座10、顶盖20以及弹性件30，由于底座10具有沿竖向延伸的容纳槽11，顶盖20沿竖向可移动地设置在底座10上，弹簧31的上端与顶盖20抵接，弹簧31的下端与底座10抵接，顶盖20具有向下延伸并伸入容纳槽11的安装柱21，弹性套32套设在安装柱21上并与安装柱21相连接，弹性套32的下端向下凸出于安装柱21的下端，弹性套32的下端和容纳槽11的底壁之间存在间隔，从而在旁承承载时，使得弹簧31先发生变形，再由弹簧31和弹性套32一同发生变形，实现两级刚度，由于弹簧31采用钢弹簧，弹性套32采用橡胶、聚酯弹性体等弹性元件，使得弹簧31的永久变形小于弹性套32的永久变形，并且弹簧31的刚度使其在微小的变形下足以支撑起旁承的负载，因此通过增大弹簧31的变形量，减小弹性套32的变形量，从而降低弹性套32的永久变形，延长了弹性套32的使用寿命，提高了旁承工作载荷的稳定性及车辆的动力学性能稳定性。

并且，由于弹性套32包括采用柔性材质制成的内衬套321，弹性套32的外侧壁和容纳槽11的内侧壁之间存在变形间隙，安装柱21的横截面的尺寸自上而下逐渐减小，在弹性套32处于自由状态时，弹性套32的外侧壁和容纳槽11的内侧壁之间存在变形间隙，方便组装，在弹性套32处于压缩状态时，由于内衬套321采用柔性材质制成，使得内衬套321在轴向尺寸减小的同时，内衬套321的径向尺寸增加，使得弹性套32的外侧壁和容纳槽11的内侧壁相贴合，实现纵向无间隙定位。在轨道车辆行驶时，消除纵向间隙对旁承刚度及回转阻力矩的影响，旁承能够提供更稳定和适当的回转阻力矩，以满足更高的行驶速度的需求。

在本实施例中，内衬套321采用橡胶材质制成，在其他实施例中，内衬套321采用聚酯弹性体等其他非金属材料制成。

其中，弹簧31的设置方式具有以下三种情况：

(1)弹簧31位于容纳槽11内，且弹簧31套设在安装柱21上；

(2)弹簧31位于容纳槽11外，底座10包括底板和围板，围板上设置有容纳槽11，弹簧31套设在围板上；

(3)弹簧31位于容纳槽11外，沿安装柱21的周向间隔设置有多个弹簧31，弹簧31夹设在顶盖20的顶板和底座10之间。

如图1所示，弹性套32还包括外衬套322，外衬套322采用刚性材质制成，外衬套322套设在内衬套321的外侧，外衬套322的外侧壁和容纳槽11的内侧壁之间的间隔构成变形间隙。采用上述的外衬套322，利用内衬套321的弹性变形的同时，将外衬套322设置在内衬套321和容纳槽11之间，对内衬套321起到保护作用，延长内衬套321的使用寿命。

如图2所示，内衬套321的内侧壁的上端向上凸出于内衬套321的外侧壁的上端，内衬套321的外侧壁的下端向下凸出于内衬套321的内侧壁的下端。采用上述的结构的内衬套321，能够便于内衬套321进行变形。

如图2所示，内衬套321的上端面的中部向下凹陷，内衬套321的下端面的中部向上凹陷。采用上述的结构的内衬套321，能够便于内衬套321进行变形。

如图2所示，外衬套322的内侧壁和安装柱21的外侧壁相平行，外衬套322的外侧壁和容纳槽11的内侧壁相平行。

在本实施例中，安装柱21的外侧壁和安装柱21的轴线之间的夹角在5°至9°之间。采用上述角度范围的安装柱21的外侧壁和安装柱21的轴线之间的夹角，在内衬套321被压缩，内衬套321在轴向尺寸减小时，避免内衬套321的径向尺寸增加过大，降低容纳槽11在内衬套321的径向方向上的尺寸。

具体地，安装柱21的外侧壁和安装柱21的轴线之间的夹角可以为5°、6°、7°、8°、9°以及5°至9°之间的任一值。

在本实施例中，内衬套321的厚度在23mm至27mm之间。采用上述的尺寸范围的内衬套321的厚度，在内衬套321被压缩，内衬套321在轴向尺寸减小时，避免内衬套321的径向尺寸增加过大，降低容纳槽11在内衬套321的径向方向上的尺寸。

具体地，内衬套321的厚度可以为23mm、24mm、25mm、26mm、27mm以及23mm至27mm之间的任一值。

如图1所示，底座10和弹性套32之间设置有止转结构40，以限制弹性套32绕安装柱21的轴线相对于底座10的转动。通过在底座10和弹性套32之间设置止转结构40，在轨道车辆行驶时，限制弹性套32绕安装柱21的轴线相对于底座10的转动，旁承能够提供更稳定的回转阻力矩，以满足更高的行驶速度的需求。

如图1、图3以及图4所示，止转结构40包括止转凸起41和止转槽42，止转凸起41设置在容纳槽11的内侧壁上，止转槽42沿竖向设置在弹性套32的外侧壁上并贯穿弹性套32的上端面和下端面，止转凸起41插入止转槽42内。利用止转凸起41和止转槽42形成凹凸相对的止转结构40，限制弹性套32绕安装柱21的轴线相对于底座10的转动，旁承能够提供更稳定的回转阻力矩，以满足更高的行驶速度的需求。

具体地，在弹性套32的周向上，止转凸起41和止转槽42之间存在间隙，当弹性套32绕安装柱21的轴线相对于底座10转动时，止转凸起41和止转槽42相抵接，限制弹性套32绕安装柱21的轴线相对于底座10的转动，旁承能够提供更稳定的回转阻力矩，以满足更高的行驶速度的需求。

如图1所示，内衬套321包括在安装柱21的周向上间隔设置的两个弹性垫3211，两个弹性垫3211之间的间隔形成止转槽42。由于内衬套321包括在安装柱21的周向上间隔设置的两个弹性垫3211，两个弹性垫3211之间的间隔形成止转槽42，降低了内衬套321的加工难度，并且便于加工止转槽42。

如图1所示，外衬套322包括在安装柱21的周向上间隔设置的两个刚性垫3221，刚性垫3221一一对应地设置在弹性垫3211的外侧壁上。

如图2所示，底座10包括底板12以及围板13，围板13的下端和底板12的上表面相连接，围板13的内侧壁和底板12的上表面共同围成容纳槽11，顶盖20的顶板22在水平面上的投影和围板13的在水平面上投影至少部分相重合，当顶板22的下表面和围板13的上端相抵接时，安装柱21的下端和底板12之间存在间隔。当顶板22的下表面和围板13的上端相抵接时，由于安装柱21的下端和底板12之间存在间隔，在旁承处于极限负荷情况下，实现弹性件30的最大变形的限位功能，同时实现刚性旁承的阻止车辆倾翻和侧滚的作用，保证车辆的防倾翻和防侧滚功能。

在本实施例中，底座10和顶盖20均采用铸铁或铸钢制造。

如图4所示，围板13的外侧壁上贯穿设置有观察孔131。通过在围板13上设置观察孔131，便于观察围板13内的弹性件30的状态。

如图4所示，观察孔131的下端和底板12的上表面相平齐。采用上述结构，在围板13内进水时，由于观察孔131的下端和底板12的上表面相平齐，能够利用观察孔131进行排水。

在本实施例中，观察孔131为半椭圆形，在其他实施例中，观察孔131可以为方形或长方形等形状。

如图4所示，围板13的上端还设置有减重缺口132。采用上述结构，能够对旁承起到减重作用。

如图2所示，安装柱21具有安装孔211，弹簧31的上端伸入安装孔211中，弹簧31的下端伸入容纳槽11中并与底板12抵接。采用上述结构，便于快速安装弹簧31，并且保证弹簧31的轴线可靠。

本发明的另一实施例提供了一种轨道车辆，轨道车辆包括上述提供的旁承。因此，应用本实施例提供的轨道车辆，同样能够通过增大弹簧31的变形量，减小弹性套32的变形量，从而降低弹性套32的永久变形，延长了弹性套32的使用寿命，提高了旁承工作载荷的稳定性及车辆的动力学性能稳定性。

应用本实施例提供的旁承，具有以下有益效果：

(1)在旁承承载时，使得弹簧31先发生变形，在由弹簧31和弹性套32一同发生变形，实现两级刚度，由于弹簧31采用钢弹簧，弹性套32采用橡胶、聚酯弹性体等弹性元件，使得弹簧31的永久变形小于弹性套32的永久变形，并且弹簧31的刚度使其在微小的变形下足以支撑起旁承的负载，因此通过增大弹簧31的变形量，减小弹性套32的变形量，从而降低弹性套32的永久变形，延长了弹性套32的使用寿命，提高了旁承工作载荷的稳定性及车辆的动力学性能稳定性；

(2)在弹性套32处于自由状态时，弹性套32的外侧壁和容纳槽11的内侧壁之间存在变形间隙，方便组装，在弹性套32处于压缩状态时，由于内衬套321采用柔性材质制成，使得内衬套321在轴向尺寸减小的同时，内衬套321的径向尺寸增加，使得弹性套32的外侧壁和容纳槽11的内侧壁相贴合，实现纵向无间隙定位；

(3)通过在底座10和弹性套32之间设置止转结构40，在轨道车辆行驶时，限制弹性套32绕安装柱21的轴线相对于底座10的转动，旁承能够提供更稳定的回转阻力矩，以满足更高的行驶速度的需求；

(4)通过在围板13上设置观察孔131，便于观察围板13内的弹性件30的状态，在围板13内进水时，由于观察孔131的下端和底板12的上表面相平齐，能够利用观察孔131进行排水。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。