铁路货车的轴箱弹性垫及其转向架

摘要

本发明涉及铁路货车摆式转向架弹性支撑部件，公开了一种铁路货车的轴箱弹性垫及其转向架。铁路货车的轴箱弹性垫包括：交替设置的弹性体和定位板，所述轴箱弹性垫设置为使得所述定位板中的至少一组相邻的定位板能在重载作用下彼此接触，在空车作用下保持间隔开，且使得至少另一组相邻的定位板在空车和重载作用下均保持间隔开。本发明的铁路货车的轴箱弹性垫的刚度能够随着载荷的增加而增加，解决了现有的铁路货车的轴箱弹性垫不能同时满足空车和重车动力学设计要求的问题。

权利要求

1.一种铁路货车的轴箱弹性垫，其特征在于，所述铁路货车的轴箱弹性垫包括交替设置的弹性体和定位板，所述轴箱弹性垫设置为使得所述定位板中的至少一组相邻的定位板能在重载作用下彼此接触并在空车作用下通过该至少一组相邻的定位板之间的弹性体保持间隔开，且使得至少另一组相邻的定位板在空车和重载作用下均通过该至少另一组相邻的定位板之间的弹性体保持间隔开；所述至少一组相邻的定位板中位于上侧的定位板具有从中部向两端高度逐渐降低的底壁，所述至少一组相邻的定位板中位于下侧的定位板设有与所述底壁相匹配的接触面。

2.根据权利要求1所述的铁路货车的轴箱弹性垫，其特征在于，所述位于上侧的定位板的底壁与位于下侧的定位板的顶壁共同围成用于部分或全部容纳所述弹性体的压缩空间(B)。

3.根据权利要求2所述的铁路货车的轴箱弹性垫，其特征在于，所述底壁的中部为平行于水平方向的平面部(S)，两侧为对称设置的相对于水平方向倾斜的斜面部(S1)；所述顶壁的两端设有平行于所述斜面部的接触部(S2)。

4.根据权利要求3所述的铁路货车的轴箱弹性垫，其特征在于，所述设置在至少一组相邻的定位板之间的弹性体具有与所述压缩空间(B)相匹配的形状。

5.根据权利要求1-4中的任意一项权利要求所述的铁路货车的轴箱弹性垫，其特征在于，所述至少另一组相邻的定位板中，上侧的定位板的底面和下侧的定位板的顶面为平行于水平方向的平面，设置在所述至少另一组相邻的定位板之间的弹性件的上下表面分别与所述顶面和底面接触。

6.根据权利要求5所述的铁路货车的轴箱弹性垫，其特征在于，所述至少一组相邻的定位板为上定位板(101)和中间定位板(103)；所述至少另一组相邻的定位板为所述中间定位板(103)和下定位板(102)；在所述上定位板(101)与中间定位板(103)之间设有第一弹性体(103a)，在所述中间定位板(103)和下定位板(102)之间设有第二弹性体(103b)。

7.根据权利要求6所述的铁路货车的轴箱弹性垫，其特征在于，所述第一弹性体(103a)和/或所述第二弹性体(103b)为橡胶。

8.根据权利要求1所述的铁路货车的轴箱弹性垫，其特征在于，所述铁路货车的轴箱弹性垫包括用于连接所述交替设置的弹性体和定位板的定位销(40)。

9.一种铁路货车的转向架，其特征在于，包括侧架、轴承鞍以及安装在所述侧架与所述轴承鞍之间的轴箱弹性垫，其中，所述轴箱弹性垫为以上任意一项权利要求所述的铁路货车的轴箱弹性垫。

说明书

铁路货车的轴箱弹性垫及其转向架

技术领域

[0001] 本发明涉及铁路货车摆式转向架弹性支撑部件，具体地，涉及一种铁路货车的轴箱弹性垫及其转向架。

背景技术

[0002] 目前，为了提高铁路货车的动力学性能，如图1所示，在货车转向架的侧架1与承载鞍2之间装有轴箱橡胶垫3。轴箱橡胶垫是货车转向架一系悬挂部位处的关键元件，可以实现轮与侧架之间的弹性定位，减小轮轨之间的冲击力和车辆的振动，进而改善车辆的动力学性能。

[0003] 现有的一系轴箱橡胶垫主要包括：平垫和八字型橡胶垫，如图2和图3所示，橡胶垫主要由上定位板101’、下定位板102’以及中间橡胶层103’等部件组成。橡胶垫的上定位板101’和下定位板102’一般由金属材料制成，橡胶层103’与上、下定位板之间硫化为一体。由于橡胶垫的刚度较大时空车性能恶劣，刚度较小时重车性能恶劣，因此，橡胶垫最为理想的刚度要求是：能够随着载荷的增加而增加。然而，现有的橡胶垫的中间橡胶层103’为一个连续的结构，在车辆垂向载荷发生很大变化时，橡胶垫的垂向刚度基本保持不变。因此，往往橡胶垫的刚度满足重车要求，牺牲了空车性能，选取恰当的橡胶垫刚度非常困难。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种铁路货车的轴箱弹性垫，该弹性垫的刚度能够随着载荷的增加而增加，解决了现有的铁路货车的轴箱弹性垫不能同时满足空车和重车要求的问题。

[0005] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种铁路货车的轴箱弹性垫，该铁路货车的轴箱弹性垫包括：交替设置的弹性体和定位板，轴箱弹性垫设置为使得定位板中的至少一组相邻的定位板能在重载作用下彼此接触，在空车作用下保持间隔开，且使得至少另一组相邻的定位板在空车和重载作用下均保持间隔开。

[0006] 优选地，至少一组相邻的定位板中位于上侧的定位板具有从中部向两端高度逐渐降低的底壁，至少一组相邻的定位板中位于下侧的定位板设有与底壁相匹配的接触面。

[0007] 优选地，位于上侧的定位板的底壁，与位于下侧的定位板的顶壁共同围成用于部分或全部容纳所述弹性体的压缩空间。

[0008] 优选地，底壁的中部为平行于水平方向的平面部，两侧为对称设置的相对于水平方向倾斜的斜面部；顶壁的两端设有平行于斜面部的接触部。

[0009] 优选地，设置在至少一组相邻的定位板之间的弹性体具有与压缩空间相匹配的形状，且弹性体的厚度大于至少一组相邻的定位板之间的距离以在空车作用下将两者隔开。

[0010] 优选地，至少另一组相邻的定位板中，上侧的定位板的底面和下侧的定位板的顶面为平行于水平方向的平面，设置在至少另一组相邻的定位板之间的弹性件的上下表面分别与顶面和底面接触。

[0011] 优选地，至少一组相邻的定位板为上定位板和中间定位板；至少另一组相邻的定位板为中间定位板和下定位板；在上定位板与中间定位板之间设有第一弹性体，在中间定位板和下定位板之间设有第二弹性体。

[0012] 优选地，第一弹性体和/或第二弹性体为橡胶。

[0013] 优选地，铁路货车的轴箱弹性垫包括：用于连接交替设置的弹性体和定位板的定位销。

[0014] 根据本发明的另一个方面，还提供了一种转向架，包括侧架、轴承鞍以及安装在侧架与轴承鞍之间的轴箱弹性垫，其中，轴箱弹性垫为以上任意一项权利要求所述的铁路货车的轴箱弹性垫。

[0015] 通过上述技术方案，空车时多个弹性体共同作用，弹性垫刚度较小；而重车时，至少一组相邻的定位板因为彼此接触成为整体，使得它们之间的弹性体不发挥作用，弹性垫刚度变大。由此，即满足了空车的动力学性能，同时也优化了重车的动力学性能。

[0016] 本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

[0017] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0018] 图1是现有技术中的货车转向架的结构示意图；

[0019] 图2是现有技术中的一种实施方式的轴箱橡胶垫的结构示意图；

[0020] 图3是现有技术中的另一种实施方式的轴箱橡胶垫的结构示意图；

[0021] 图4是本发明的一种实施方式的轴箱橡胶垫的结构示意图；

[0022] 图5是图4的轴箱橡胶垫在空车状态的示意图；

[0023] 图6是图4的轴箱橡胶垫在重车状态的示意图。

[0024] 附图标记说明

[0025] 1     侧架             2      承载鞍

[0026] 3     轴箱橡胶垫       101’  上定位板

[0027] 102’  下定位板         103’  中间橡胶层

[0028] 101    上定位板         102    下定位板

[0029] 103    中间定位板      103a   第一弹性体

[0030] 103b   第二弹性体      40     定位销

[0031] B    压缩空间      S    平面部

[0032] S1    斜面部       S2   接触部

具体实施方式

[0033] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

[0034] 本发明公开了一种铁路货车的轴箱弹性垫，该铁路货车的轴箱弹性垫包括：交替设置的弹性体和定位板，轴箱弹性垫设置为使得定位板中的至少一组相邻的定位板能在重载作用下彼此接触，在空车作用下保持间隔开，且使得至少另一组相邻的定位板在空车和重载作用下均保持间隔开。在这种情况下，重载作用时由于至少一组相邻的定位板接触，使得该组相邻的定位板彼此接触而形成刚性整体，位于该组接触的定位板之间的弹性体与定位板组成整体，不再发挥弹性作用，轴箱弹性垫的刚度主要由另一组相邻的定位板之间的弹性体提供，刚度较大。而空车时，由于至少一组相邻的定位板和另一组相邻的定位板都保持间隔开，因此，位于至少一组相邻的定位板之间的弹性体和位于另一组相邻的定位板之间的弹性体共同发挥弹性作用，轴箱弹性垫的刚度较小。由此，本发明的弹性垫的刚度能够设置成随着载荷的变化而改变，解决了现有的弹性垫刚度固定，不能同时满足空车和重车动力学设计要求的问题。

[0035] 本发明中，可以将所述至少一组相邻的定位板设置成相应的结构，以便在重车和空车时能够彼此接触和通过弹性体间隔开。在本发明的一个具体的实施方式中，至少一组相邻的定位板中位于上侧的定位板具有从中部向两端高度逐渐降低的底壁，所述至少一组相邻的定位板中位于下侧的定位板设有与底壁相匹配的接触面。在这种情况下，由于位于上侧的定位板的底壁具有不同的高度，因此底壁的两端高度最小的位置将首先与下侧的定位板接触，便于实现重车时定位板之间的接触。

[0036] 在该实施方式中，至少一组相邻的定位板的位于上侧的定位板的底壁，与位于下侧的定位板的顶壁共同围成用于容纳弹性体的压缩空间B。优选地，如图4所示，压缩空间B的截面为梯形，梯形的上壁和侧壁一体形成在上侧的定位板上，梯形的底壁单独形成在下侧的定位板上。由此，当空车作用时，弹性体容纳于压缩空间B内，并弹性支撑上侧定位板，使得上侧定位板与下侧定位板之间保持间隔开。当重载作用时，弹性体被压缩于压缩空间B内，使得上侧定位板与下侧定位板之间彼此接触，此时，弹性体与上侧定位板和下侧定位板组成整体，在整个轴箱弹性垫内不再发挥弹性作用，轴箱弹性垫的刚度变大。

[0037] 上侧的定位板的底壁可以设置为各种适当的形状，只要能够从中部向两端高度逐渐降低即可，例如可以设置为线性倾斜或弯曲降低高度。为兼顾弹性体的容纳空间和重车时便于使相邻的定位板接触，优选地，底壁的中部为平行于水平方向的平面部S，两侧为对称设置的相对于水平方向倾斜的斜面部S1；顶壁的两端设有平行于斜面部S1的接触部S2。具体地，平面部S的长度小于斜面部S1的长度。根据具体的情况，斜面部S1与水平方向的夹角可以设置成0°至90°之间的任意角度。优选地，接触部S2为设置在下侧定位板两端的斜面，斜面部S1与接触部S2为面面接触。如图5和图6所示，空车状态下，斜面部S1与接触部S2隔开一定的缝隙，位于上侧定位板与下侧定位板之间的弹性体提供弹性支撑作用，轴箱弹性垫的整体刚度较小。重车状态下，斜面部S1与接触部S2相贴合，位于上侧定位板与下侧定位板之间的弹性体相对于轴箱弹性垫的整体结构不再提供弹性支撑作用，刚度变大。

[0038] 另外，设置在至少一组相邻的定位板之间的弹性体具有与压缩空间B相匹配的形状，例如，当压缩空间B为梯形时，弹性体的上部截面形状也为梯形，空车时，弹性体的厚度大于压缩空间B的顶壁的最高点至底壁之间的距离。由此，在空车作用时，弹性体可以将上侧定位板与下侧定位板支撑开，进而发挥弹性作用，减小轴箱弹性垫的整体刚度。

[0039] 进一步地，至少另一组相邻的定位板中，上侧的定位板的底面和下侧的定位板的顶面为平行于水平方向的平面，设置在至少另一组相邻的定位板之间的弹性件的上下表面分别与顶面和底面接触。这样可以保证不管是空车还是重车状态，位于另一组相邻的定位板之间的弹性体均会发挥弹性支撑作用。由此，保证了轴箱弹性垫的基本性能，不至于变成刚性垫。

[0040] 容易理解，根据具体的情况，轴箱弹性垫的定位板和弹性体可以设置为多层。在本发明的一个具体的实施方式中，定位板设置为上、中、下三层。至少一组相邻的定位板为上定位板101和中间定位板103。至少另一组相邻的定位板为中间定位板103和下定位板102。在上定位板101与中间定位板103之间设有第一弹性体103a，在中间定位板103和下定位板
102之间设有第二弹性体103b。优选地，第一弹性体103a为块状，第二弹性体103b为板状。另外，第一弹性体103a和/或第二弹性体103b为橡胶。

[0041] 为了将定位板和弹性体固定在一起，在定位板上设有定位销40。例如，定位销40可以设置在上定位板101的下表面，从上至下依次穿过第一弹性体103a、中间定位板103、第二弹性体103b以及下定位板102后与下定位板102固定在一起。定位销40还可以设置在下定位板102的上表面。

[0042] 本发明还提供了一种铁路货车的转向架，包括侧架、轴承鞍以及安装在侧架与轴承鞍之间的轴箱弹性垫，该轴箱弹性垫上述的铁路货车的轴箱弹性垫。

[0043] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

[0044] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

[0045] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。