一种转向架

技术领域

本发明属于转向架部件结构设计领域，尤其涉及一种轨道交通车辆转向架。

背景技术

传统转向架的一系悬挂在轴箱和构架之间设置弹簧，并通过弹簧的变形来产生作用力，从而提供一系垂向刚度及轮对相对构架之间的侧滚装置，一系垂向度及一系横向跨距确定之后，轮对相对构架的侧滚刚度同时确定了，无法根据实际需要分别设置一系垂向刚度及轮对相对构架之间的侧滚刚度。

一系垂向刚度主要根据车辆的承载能力确定，承载能力越大，则一系垂向刚度也需要设置的越大。轮对相对构架的侧滚刚度主要根据线路的扭曲确定，线路扭曲得越厉害，则轮对相对构架的侧滚刚度应设置的越小，以免由于轨道扭曲导致轮重减载过大，造成车辆出轨。

中国专利201910594237.X公开了一种轨道车辆、转向架及轮对总成，其使用的一系弹簧左右独立，且均衡杆装置相对轮轴中心呈旋转对称布置；其均衡杆装置利用拉压杆及扭杆的载荷传递实现两边载荷的调节，其一系弹簧左右独立因而即提供垂向刚度，也提供轮对相对构架的侧滚刚度；当构架相对轮对发生垂向运动时，在拉压杆及扭臂的驱动下，扭杆会绕自身轴线发生扭转变形，从而会提供垂向刚度，当构架相对轮对侧滚运动时，该专利的扭杆只会绕自身轴线转动，因而不提供轮对相对构架的侧滚刚度，从而，无法实现垂向刚度及侧滚刚度的解耦。

发明内容

本发明目的在于提供一种转向架,以解决载重大的车辆需要较大的垂向刚度和线路扭曲需要较小的轮对相对构架的侧滚刚度之间矛盾的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

一种转向架，包括气压弹簧、轮对、构架以及设置在所述轮对上的均衡杆装置，所述均衡杆装置包括：

扭杆，所述扭杆平行于轮轴，且位于轮轴的上方；所述扭杆安装在构架端部的扭杆安装座上；

分别固定连接于所述扭杆两端的两摆臂；

安装于所述两摆臂端部的拉压杆；所述拉压杆的两端分别与摆臂和轴箱体连接；

所述轴箱体的弹簧安装座内安装有气压弹簧；

所述气压弹簧之间通过管路连通，所述管路上设置有控制阀；

所述均衡杆装置及气压弹簧相对于纵向中心线对称设置于所述轮对两侧；

本发明的一系垂向刚度由左右连通气压弹簧提供，轮对相对构架的侧滚刚度由扭杆、拉压杆、摆臂等提供，从而可实现垂向刚度及侧滚刚度的解耦。

进一步，所述扭杆安装座固定安装在所述弹簧安装座的侧面。

进一步，所述拉压杆平行或大体上平行于所述气压弹簧：本方案中的平行并不是严格意义上的平行，所述拉压杆的纵向中心轴线与所述气压弹簧的纵向中心轴线之间也可以存在夹角，所述夹角的范围可以为0°—10°。

再进一步，所述摆臂垂直或大体上垂直于所述扭杆设置：本方案中的垂直并不是严格意义上的垂直，所述摆臂所述扭杆之间的夹角也可以小于90°，所述夹角的范围可以为80°—90°。

由此，当构架相对轮对发生垂向运动时，扭杆只绕自向轴线转动，不会发生扭转变形，不会产生垂向刚度，当构架和轮对发生侧滚运动时，本发明的扭杆会绕自身轴线发生扭杆变形，从而提供轮对相对构架的侧滚刚度。

更进一步，所述控制阀为球阀；本发明左右两侧的气压弹簧通过管路连通，因而左右侧的气压弹簧内的气压是相等的，因此气压弹簧只提供垂向刚度，不提供轮对相对构架的侧滚刚度。

本发明的转向架具有以下优点：本发明介绍的转向架，其垂向刚度以及轮对相对构架之间的侧滚刚度相互独立，可根据实际需要分别设置。可解决载重大的车辆需要较大的垂向刚度和线路扭曲需要较小的轮对相对构架的侧滚刚度之间的矛盾。

附图说明

图1为本发明的一种转向架结构示意图；

图中标记说明：1、气压弹簧；2、管路；3、球阀；4、转臂关节；5、扭杆；5-1、轴承；6、摆臂；7、拉压杆；8、轴箱体；9、构架；9-1、弹簧安装座；9-2、扭杆安装座；10、轮对；0-0、纵向中心线。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明做进一步详细的描述。

如图1所示，本发明的一种转向架包括：气压弹簧1、轮对10、构架9以及安装在所述构架9上的均衡杆装置，所述均衡杆装置及气压弹簧1相对于纵向中心线0-0对称设置于所述轮对10两侧。

所述均衡杆装置包括：3、扭杆5、摆臂6、拉压扭7，所述扭杆5平行于轮对10的轮轴，所述扭杆5位于轮轴的上方；所述扭杆5的两端通过轴承5-1安装在构架端部的扭杆安装座9-2上；所述轴承5-1与所述扭杆安装座9-2螺栓连接，所述扭杆安装座9-2固定安装在弹簧安装座9-1的侧面，所述弹簧安装座9-1设置于所述轴箱体8上端；所述弹簧安装座9-1内安装有所述气压弹簧1；同一轮对10左右侧气压弹簧1之间通过设置在所述构架9上的管路2连通，所述管路2中部设置有球阀3，通过球阀3对气压弹簧1充气或排气；

所述扭杆5的端部和所述摆臂6通过过盈或其它方式固接；所述摆臂6下段安装有拉压杆7；所述拉压杆7通过两端的关节7-1分别与摆臂6和轴箱体8连接。

本发明具体工作原理如下：

当构架9相对轮对10发生垂向运动时，气压弹簧1会产生变形，从而改变气压弹簧1和管路2内的空气体积。根据理想气体方程，在不考虑温度影响的条件下，空气的压强和体积呈反比例关系，因此气压弹簧提供的反作用力会随气压弹簧1和管路2内的气体体积的变化而变化，从而在构架9和轴箱体8之间提供垂向刚度；此时，轴箱体8会驱动轮对两侧的拉压杆7同时向上或同时向下发生垂向运动。与此同时拉压杆7会驱动摆臂绕扭杆5的轴心同方向转动。扭杆此时绕自身的轴心转动，因此不会在构架9和轴箱体8之间产生反作用力，即对一系垂向刚度没有影响。

当由于轨道扭曲或其它原因导致轮对10相对构架9发生侧滚运动时，轮对一侧的气压弹簧1的容积变大，另一侧的气压弹簧1的容积变小。在此情况下，气体将通过管路2从容积变小的气压弹簧流向容积变大的气压弹簧。在气体总体积不变的情况下，气压不会发生变化，即气压弹簧在构架9和轴箱8之间提供的反作用力不会发生变化。因此气压弹簧不提供轮对10相对构架9的侧滚刚度；此时，轴箱体8会驱动轮对一侧的拉压杆7向上运动，另一侧的拉压杆7向下运动。与此同时拉压杆7会驱动扭杆5两端的摆臂绕扭杆的轴心反方向转动。扭杆此时绕自身的轴心发生扭转变形，从而会产生反作用力矩，并通过摆臂6及拉压杆7作用在构架9和轴箱体8之间产生相应的作用力。因此轮对10相对构架的侧滚刚度由扭杆5、摆臂6及拉压杆7提供。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。