[发明专利]一种机车转向架径向机构

说明书

技术领域

本发明涉及机车车辆结构设计领域，具体为一种机车转向架径向机构，应用于机车车辆转向架上。

背景技术

我国幅员辽阔，丘陵及山区所占比例很大，山区的铁路弯道多并且弯曲半径小，限制了铁路车辆的运行速度。发展机车径向转向架技术，可以提高车辆通过弯道曲线上的运行速度并减轻车轮、钢轨的磨损，降低铁路维护成本。自导向机构是径向转向架的一项关键技术，通过自导向机构的作用可以减少轮对的冲角，从而使轮轨横向力在各轮对之间得到合理的分配，使前后轮对在通过曲线时同时具有趋于曲线的径向位置能力，从而大大提高机车车辆通过曲线时的稳定性。

近年来，各国竞相开展对径向转向架的研究，取得了一定的成效，已开始进入实际应用阶段，这方面发展比较快的主要有美国、德国、瑞士、南非等国家。

当前，我国线路上行驶的大部分机车车辆的轮对与构架在纵向上仍采用近于刚性的连接，即前后轮对运行过程中始终保持平行。当机车车辆通过曲线轨道时，轮对在构架中仍保持平行的位置，使得轮对与轨道之间的冲角较大，轮轨间产生较大的横向力，从而轮轨磨耗严重，机车车辆在曲线上粘着性能下降。要解决这一矛盾，采用径向转向架技术是一理想途径。

自导向机构转向架是利用前后轮对的导向机构，将前后轮对的摇头运动耦合起来，利用左右轮的纵向蠕滑力差，将前轮对通过曲线时轮对趋于径向位置的趋势反向传送给后轮对，使前后轮对在通过曲线时均趋于曲线径向位置，以达到减小轮轨横向作用力，减小轮对冲角及轮轨磨耗的目的。

中国专利CN200720129909.2公开了一种客车转向架径向导向装置，其组成包括：两根导向杆、安装座、导向阻尼器、导向阻尼器座。

美国专利US4679506公开了一种改进的转向系统、可拆卸悬架和牵引电动机制动的机车(Railway truck with improved steering linkage，detachablesuspension and traction motor mounted brake)，其结构为：前轮对的一侧轮对轴箱通过拉杆与后轮对同一侧的轮对轴箱连接在一起，实现联动。

然而上述二种导向装置结构中仍然不能有效地限制前、中、后轮对间的纵向相对位移，容易产生前、中、后轮对之间相对摇头运动，致使列车在高速运行时导向机构产生激烈的振动，轮轨磨损严重。

中国专利CN03148641.X公开了一种径向转向架装置，其结构如下：前转向梁通过拉杆将前轮对的左、右轮对轴箱连接在一起，后转向梁通过拉杆将后轮对的左、右轮对轴箱连接在一起。两转向梁再通过一根大拉杆(相当于本发明的耦合杆)连接在一起，从而实现前、后轮对间的联动。

中国专利CN03148641.X还公开了一种径向转向架装置，它包括构架，前、后轮对和前、后转向架轴，以及分别通过拉杆与前、后转向架轴相连的前、后转向梁，一中轮对以及中转向架轴，一根连接前转向梁和后转向梁的轴间拉杆(相当于本发明的耦合杆)。两根转向梁再通过一根轴间拉杆连接在一起，从而实现前、后轮对间的联动。

该专利在一定程度上限制前、后轮对间的纵向相对位移，然而由于只通过一级耦合，在弯道时前、后轮对之间仍然容易产生较大幅度的相对摇头运动，致使列车在高速运行时导向机构产生激烈的振动，轮轨磨损严重。

发明内容

为了克服现有机车转向架径向机构在弯道时容易产生前后轮对之间相对摇头运动，致使列车在高速运行时导向机构产生激烈的振动，轮轨磨损严重的缺陷，本发明旨在提供一种机车转向架径向机构，它通过二级耦合，可保证机车车辆直线运行稳定性的同时减少轮缘磨耗和横向力，降低燃料消耗率，同时满足曲线通过性能和横向稳定性两方面的要求，改善机车在曲线上的粘着性能，提高列车通过曲线时的速度。