[实用新型]空重两级摩擦式下旁承

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁道货车转向架上用于承载车体重量的下旁承，具体地指一种空重两级摩擦式下旁承。

背景技术

铁道货车转向架是铁道货车的关键性部件，其基本上包括两个侧架组成和一个摇枕组成这三大件式结构，侧架组成的两端导框通过承载鞍和轴承组成安装在前后轮对组成上，摇枕组成的两端则通过两组中央弹簧悬挂装置安装在侧架组成的中央方框内。两组中央弹簧悬挂装置用于承担摇枕组成的载荷。摇枕组成的中央设置有下心盘，摇枕组成的两侧设置有下旁承，它们分别与铁道货车车体底部的上心盘和上旁承相配合，用于承载车体的重量。

早期的车体承载结构是由摇枕组成中央的下心盘全部承担车体的载重，而摇枕组成两侧的下旁承仅起辅助支承定位作用。其后为了提高铁道货车的空车临界速度，又发展成为以下心盘为主要承载部件、下旁承为辅助承载部件的结构。上下旁承之间的摩擦力可为空车时转向架的回转提供适当的摩擦阻力矩，以满足铁道货车提速的要求。

上述下心盘全承载方式和下心盘与下旁承共同承载方式一般统称为心盘承载方式。心盘承载方式转向架的优点是车体通过曲线时其转向架转向灵活，而车体通过扭曲线路时其轮重均载性好。但其缺点是车体垂直载荷由车体中心直接作用于摇枕组成的中央，再由摇枕组成传至两边侧架组成的中央方框，导致摇枕组成产生的弯矩大，摇枕组成需要的横截面大，自重相应增大，制造成本相应增高，并且心盘承载车辆在侧滚振动时的平稳性较差。

为了解决上述问题，人们试图采用两侧下旁承全部承担车体载重的方式来取代心盘承载。然而，这种全旁承承载式结构的构思难点在于铁道货车的空载和重载差别太大。重载时下旁承的摩擦力矩过大、车体过曲线时轮轨的横向力增大，加大了脱轨的危险性和轮缘的磨耗。如为降低重载时下旁承的摩擦力矩而减小下旁承的摩擦系数，又会导致空载时下旁承的摩擦力矩过小，使转向架的空车临界速度过低。因此，如何使旁承承载式结构能兼顾铁道货车的空载和重载性能，对减轻车辆自重和改善铁道车辆的运行品质具有重要的现实意义。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种适合于全旁承承载式铁道货车转向架的空重两级摩擦式下旁承。采用该下旁承可以减轻转向架中摇枕组成的重量，提高摇枕组成的可靠性，使铁道货车转向架在空载时具有较高的临界速度，在重载时又具有较好的曲线通过能力，以满足当前铁道货车大幅提速的需要。

为实现上述目的，本实用新型所设计的空重两级摩擦式下旁承，包括呈套装配合关系的旁承内座和旁承外套。所述旁承内座的上部设置有旁承内座压块，所述旁承内座压块的顶部设置有重载摩擦板。所述旁承外套的上部设置有旁承外套压板，所述旁承外套压板的顶部设置有空载摩擦板。所述空载摩擦板的摩擦系数μ_k和重载摩擦板的摩擦系数μ_z满足如下数学关系：μ_k＞μ_z。所述旁承内座和旁承外套之间设置有用于控制两者垂向位置关系的弹性元件，所述弹性元件的力学性能使空载摩擦板和重载摩擦板满足如下位置关系：在空车状态下空载摩擦板的水平位置高于重载摩擦板的水平位置，在重车状态下空载摩擦板的水平位置与重载摩擦板的水平位置齐平。

本实用新型通过设置不等高的空载摩擦板和重载摩擦板将下旁承的支承结构分为两级，并通过弹性元件限定空载摩擦板和重载摩擦板的位置关系。这样，在空车状态下，由空载摩擦板支承车体的全部重量，此时下旁承呈弹性状态，为车体的第三系弹性悬挂系统。由于设计空载摩擦板的摩擦系数较大和空车静挠度加大(有第三系弹性)，因此既可提高空载时的临界速度，又可提高空车轮重减载的安全性。而在重车状态下，空载摩擦板被压缩至与重载摩擦板等高，由空载摩擦板和重载摩擦板共同支承车体的全部重量，此时下旁承呈刚性状态，消除了车体侧滚游间，增大了车辆侧滚振动时的平稳性；同时由于设计重载摩擦板的摩擦系数较小，保证重车状态有较好的通过曲线能力。

进一步地，所述旁承内座压块与旁承内座的上部之间为凸凹球面配合连接结构。具体制作时，所述旁承内座压块由上部的短柱面体和下部的半球面体构成，所述重载摩擦板嵌置在所述短柱面体的顶部，所述短柱面体的外壁套装有摩擦板护环，所述半球面体活动嵌置在旁承内座上部对应的凹形球面坑槽中。这样，一方面可以将重载摩擦板牢靠地固定在旁承内座压块上，另一方面旁承内座压块与旁承内座的凸凹球面配合关系具有极佳的吻合性，即使在各部件构造存在偏差时，仍可确保在重车状态下重载摩擦板与车体上旁承接触良好，从而确保上、下旁承间工作的稳定和可靠。