[发明专利]转向架侧架的铸造方法、铸造模型、轨道车转向架侧架、轨道车转向架和轨道车

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于轨道转向架(truck)侧架的铸造方法和用于前述铸造方法的铸造模型。同现有方法相比，通过消除中央部分和底座的型芯，以及设计用来将它们定位在模型中的型腔形成元件，产生了益处。

背景技术

轨道车转向架设计成支承车厢的轴、车轮和悬挂系统，吸收在其沿着轨道运动期间所发生的作用力引起的冲击。典型的转向架具有通过中央承梁而与车厢的下部外表面直接接触的区域，且中央承梁的各个末端搁置在弹簧组件上。这些弹簧组件定位在称为侧架的转向架的一部分中。这是其中一个最重要的结构性部分，因为其不但容纳弹簧组件或其它弹性元件，还容纳车厢轮轴的末端。

此侧架通常由金属制成，并通过铸造方法制造，尽管铸造方法在其阶段上有许多变化，但其包含在现有技术中众所周知的以下基本阶段。因此只需要一些大体的评述即可。当将以与本发明的目的相关的方式描述这些阶段时，这些阶段将在具体实施方式中进行进一步探究：

(i)制造铸造模型；

在此阶段中，构造具备待铸造的部件的大致形态的模型。其设计用来预测在浇注铸造金属之后由于金属的冷却而发生的材料的收缩。

(ii)制造模具；

在制造铸造模型之后，将模型放置在模具容器中。通常由型砂和结块物组成的高温材料(refractive material)被模制在模型上，其在除去模具容器之后留下与待铸造的部件的形态互补或相反的型腔。

(iii)制造型芯；

型芯是由型砂制成的装置。它们设计成提供部件内的内部空间、壁、型腔、孔和入口点。

(iv)将型芯放置到模具中；

在制造型芯之后，应将型芯放置在模具上，从而通过浇注铸造材料(下一阶段)，在最终部件中产生型腔。

(v)浇注铸造材料；

在这点上，浇注通常是金属合金的铸造材料，从而填充包含或不包含型芯的模具。

(vi)去除模具

在用于部件冷却和在模具内凝固的确定的时间周期之后，可手动或通过机械方法除去该部件。

(vii)精整

在从模具中除去部件之后，需要除去在铸造过程期间形成的任何毛刺，并清除在制造模具中所使用的型砂的任何结壳。在此阶段期间还可以对通过该方法获得的部件的金属成分执行特定的热处理。

通常，模型被分成两半(双开)以形成两个模具，一个模具对应一半，其被面对面放置。当将它们连接在一起时，它们产生整个型腔，型腔通过将部件插入模具容器中而构成。然后通过通道浇注铸造材料，通道将铸造材料引导到模具型腔中，以填充并生产最终的部件。

关于专用于轨道车转向架侧架的铸造方法，现有技术具有某些示例，例如专利文献P19403781-7。此专利描述了转向架侧架的形态结构，通过更有效地利用部件的几何形状和材料而导致侧架结构的重量减轻。此构造的最大化由赋予整个侧架结构的形状来提供，例如“I”字梁的整体横向截面的实心形状。该文献还陈述了新的“I”字梁结构容许更简易的检查，并从而由于极大地减少了用于铸造的型芯的使用而改善了模具的品质。

该文献中所述的方法尽管看起来是有益的，但在制造用于获得转向架侧架的模具和型芯中需要彻底检修。这需要高投资以改变或适应该方法，从而实现该文献中所提出的铸造。

此外，因为在大多数用于轨道转向架侧架的铸造方法中，型芯通过简单的附接而定位在模具上，所以在铸造后会在部件中发现无数的缺陷和问题。这些问题的一个示例是在通过模具浇注铸造材料时在一个或多个型芯移位的地方，例如当脱离结块的型芯的型砂与铸造材料发生接触并且型砂颗粒保持结合在浇注部件中并污染它时形成毛刺，或者造成缺陷。

在专利文献US6,662,853中可发现现有技术的另一示例，其描述了一种通过将侧架分成几个部分，利用型芯模块形成侧架内表面而构造轨道车转向架侧架的方法。型芯模块定位在以下区域中：左端、右端、左张拉区域、右张拉区域和中央区域。

该文献将若干个型芯连接在一起成型芯块，所以对于这种待采用的方案，再次需要在型芯的生产阶段执行昂贵的变更，这会增加该方法的成本。

因此，可以看出目前仍没有研究出一种铸造方法，和/或甚至铸造模型，其有效地减少型芯的数量，而没有极大地改变方法或所涉及的阶段的结构，并且不需要非常大的检修以改变用于轨道转向架侧架的铸造方法的标准。另外，没有铸造方法和/或铸造模型能不仅提供简单性，而且在转向架侧架的精整方面提供相当大的改善，消除此阶段所用的大部分工作。

发明内容