CN203601287U - 一种轨道车辆用平衡型抗侧滚扭杆组成 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种轨道车辆用平衡型抗侧滚扭杆组成，包括扭杆组件和连杆，扭杆组件包括扭杆轴、扭转臂和安装座，扭转臂安装在扭杆轴上，扭杆轴连接安装座，扭转臂与扭杆轴相连接的一端为包括二个支臂的开口形状，扭转臂的二个支臂连接在扭杆轴上，安装座位于扭转臂的二个支臂之间。扭转臂设计成“X”型、“人”字型。本实用新型针对现有结构的抗侧滚扭杆组成由于安装座和扭转臂偏载而引起的扭杆轴额外承受弯矩，提供了一种平衡型抗侧滚扭杆组成，解决了扭杆轴在承受侧滚扭矩的时候也承受弯矩的问题，实现对扭杆轴的零弯矩作用，打破了现有抗侧滚扭杆组成的结构类型，能够显著降低扭杆轴的载荷，能够提高扭杆系统的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通车辆转向架用部件，特别是指一种轨道交通车辆用抗侧滚扭杆组成。
背景技术
本实用新型属于一种轨道交通车辆转向架用部件，特别是指一种轨道交通车辆用抗侧滚扭杆组成，安装在轨道车辆车体和转向架之间。当车辆在做侧滚运动时，抗侧滚扭杆组成与车辆二系悬挂一同提供车辆安全运行所需的侧滚刚度，以此来满足车辆动力学性能的要求，确保车辆的安全运行。
轨道车辆的振动（运动）主要有六个方向的自由度振动：伸缩振动、横摆振动、浮沉振动、点头振动、摇头振动、侧滚振动（如图1所示）。目前的轨道交通车辆转向架均为两级悬挂，抗侧滚扭杆组成起到了调节车辆侧滚刚度、控制车辆侧滚振动（运动）的作用。
现有轨道交通用抗侧滚扭杆组成的典型结构如附图2所示，主要由以下几部分组成：扭杆轴、扭转臂、安装（支撑）座、垂向连杆（用于连接车体和转向架）。
目前国内外抗侧滚扭杆系统中，安装座（支撑点）通常安装在扭转臂旁，有时安装座在扭转臂的左侧，有时在右侧，但是这两种不同结构的扭杆系统，在承受侧滚力矩时，扭杆轴同时也会承受除扭矩外由于安装座（支撑点）和垂向力（垂向连杆传递来的力）不重合而产生的弯矩，造成扭杆在实际工况下发生弯曲和扭曲的复合变形，扭杆系统在这种复杂的受力和变形状况下，额外增加了扭杆轴的负载，扭杆轴极易发生疲劳断裂，造成早期失效，如图3所示。
近几年来，随着轨道交通运行速度和舒适性的要求越来越高，对轨道交通运行性能和行车安全至关重要的转向架的运行稳定性、轻量化、低噪声、高可靠性、易维护等要求也越来越高。而为实现轻量化，转向架与车体各构件结构越来越紧凑和灵活。对抗侧滚扭杆，除了可靠性研究越来越严格外，对结构的要求也越来越高，不仅要求抗侧滚扭杆结构紧凑，还要求抗侧滚扭杆类型多样化，同时，轨道交通车辆金属部件对零部件的寿命要求越来越高，因此，有必要设计出一种平衡型的扭杆结构系统组成，降低扭杆轴的载荷，提高扭杆系统的寿命是非常有必要的。
实用新型内容
本实用新型提供一种轨道车辆用平衡型抗侧滚扭杆组成，其能解决扭杆轴在承受侧滚扭矩的时候也承受弯矩的问题，实现对扭杆轴的零弯矩作用，能够显著降低扭杆轴的载荷，从而提高扭杆系统的使用寿命。
本实用新型是通过下述技术方案实现的：所述轨道车辆用平衡型抗侧滚扭杆组成，包括扭杆组件和连杆，所述扭杆组件包括扭杆轴、扭转臂和安装座，扭转臂安装在扭杆轴上，扭杆轴连接安装座，所述扭转臂与扭杆轴相连接的一端为开口形，所述安装座位于扭转臂的开口中间。
所述扭转臂与扭杆轴相连接的一端为包括二个支臂的开口形状，扭转臂的二个支臂连接在扭杆轴上，安装座位于扭转臂的二个支臂之间。
所述扭转臂设计成“X”型、”人”字型。
所述扭杆轴和扭转臂的连接方式为过盈联接、花键联接或多边形联接。
所述扭杆轴的二端连接扭转臂，一端为过盈联接、另一端为花键联接或多边形联接。
所述扭转臂为叉式扭转臂或者销套式扭转臂。所述扭杆轴与叉式、销套式等类型扭转臂联接，从而扭杆轴能够与多种类型连杆组件联接，增加了扭杆组件与连杆组件的联接类型。
所述扭转臂和扭杆轴有两个接触面。
与现有抗侧滚扭杆组成类型中的安装座处于在扭转臂旁相比，本实用新型的主要创新点在于：
1)安装座处于在扭转臂中，垂向力和支撑反力在一个点，扭杆轴只承受扭矩而不承受弯矩，实现对扭杆轴的零弯矩作用，能够显著降低扭杆轴的载荷，减少扭杆轴的弯曲变形，提高抗侧滚扭杆组成的使用寿命。
2)安装座在扭转臂中，能够起到防止扭杆轴在使用过程中的轴向窜动。
3)由于扭转臂和扭杆轴有两个接触面，当其中一个面由于磨损等原因而接触不良时，另一个接触面能够继续起到接触的作用，能够保持抗侧滚扭杆组成继续起到抗侧滚的作用。
4)扭转轴和扭转臂可以通过过盈、花键、多边形等多种形式联接在一起，左右两个扭转臂可以采用同一种联接方式也可采用不同的联接方式。
本实用新型针对现有结构的抗侧滚扭杆组成由于安装座和扭转臂偏载而引起的扭杆轴额外承受弯矩，提供了一种平衡型抗侧滚扭杆组成，解决了扭杆轴在承受侧滚扭矩的时候也承受弯矩的问题，实现对扭杆轴的零弯矩作用，打破了现有抗侧滚扭杆组成的结构类型，能够显著降低扭杆轴的载荷，能够提高扭杆系统的使用寿命。
附图说明
图1(a)和(b)分别是车辆转向架两级悬挂结构及振动主视图和侧向示意图；
图2是传统抗侧滚扭杆组成典型结构示意图；
图3是传统扭杆结构扭杆轴所受力及弯矩示意图；
图4是本实用新型轨道车辆用平衡型抗侧滚扭杆组成的结构示意图；
图5是本实用新型中的扭杆轴所受力及弯矩示意图；
图6是本实用新型中扭杆轴与扭转臂过盈联接示意图。
图中：1、扭杆轴，2、扭转臂，3、安装座，4、连杆。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步的描述。
如图4至图6所示，本实用新型是一种新型的轨道车辆用平衡型抗侧滚扭杆组成，包括扭杆组件和连杆4，所述扭杆组件包括扭杆轴1、扭转臂2和安装座3，扭转臂安装在扭杆轴上，扭杆轴连接安装座，所述扭转臂与扭杆轴相连接的一端为包括二个支臂的开口形状，扭转臂的二个支臂连接在扭杆轴上，安装座位于扭转臂的二个支臂之间。扭转臂设计成“X”型,安装座安装在扭转臂中，而扭转臂安装在扭杆轴上，安装座安装在扭转臂中，实现对扭杆轴的零弯矩作用，能够显著降低扭杆轴的载荷，提高扭杆系统的使用寿命。安装座在扭转臂中，同时能够起到防止扭杆轴在使用过程中的轴向窜动。由于扭转臂和扭杆轴有两个接触面，当其中一个面由于磨损等原因而接触不良时，另一个接触面能够继续起到接触的作用，能够保持抗侧滚扭杆系统继续起到抗侧滚的作用。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种轨道车辆用平衡型抗侧滚扭杆组成，包括扭杆组件和连杆，所述扭杆组件包括扭杆轴、扭转臂和安装座，扭转臂安装在扭杆轴上，扭杆轴连接安装座，其特征在于：所述扭转臂与扭杆轴相连接的一端为开口形，所述安装座位于扭转臂的开口中间。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆用平衡型抗侧滚扭杆组成，其特征在于：所述扭转臂与扭杆轴相连接的一端为包括二个支臂的开口形状，扭转臂的二个支臂连接在扭杆轴上，安装座位于扭转臂的二个支臂之间。
3.根据权利要求1所述的轨道车辆用平衡型抗侧滚扭杆组成，其特征在于：所述扭转臂设计成“X”型、“人”字型。
4.根据权利要求1所述的轨道车辆用平衡型抗侧滚扭杆组成，其特征在于：所述扭杆轴和扭转臂的连接方式为过盈联接、花键联接或多边形联接。
5.根据权利要求1所述的轨道车辆用平衡型抗侧滚扭杆组成，其特征在于：所述扭杆轴的二端连接扭转臂，一端为过盈联接、另一端为花键联接或多边形联接。
6.根据权利要求1所述的轨道车辆用平衡型抗侧滚扭杆组成，其特征在于：所述扭转臂为叉式扭转臂或者销套式扭转臂。
7.根据权利要求1所述的轨道车辆用平衡型抗侧滚扭杆组成，其特征在于：所述扭转臂和扭杆轴有两个接触面。
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