[发明专利]铁路车辆转向架和铁路车辆

说明书

技术领域

本发明涉及铁路车辆结构技术，尤其涉及一种铁路车辆转向架和铁路车辆。

背景技术

作为轮轨交通工具的铁路车辆一般包括车体、转向架和制动装置等部分组成。其中，转向架的作用是支承车体，引导车辆沿轨道行驶，并承受来自车体及线路的各种载荷。铁路车辆上最常见的转向架是铸钢三大件式二轴转向架，其由一个摇枕、两个侧架、两个轮对、弹簧减振装置和制动装置等组成。

为了提高车辆的载重量，一般主要从两方面着手，一是增加轴重，二是减轻自重。目前由于受轨道和桥梁的限制，轴重基本已经用到极限，难以再行增加；因此，通常采用降低自重、增大有效载重的方式来提高载重。

三大件式转向架抗菱形变形刚度小，临界速度不高。针对这种转向架的不足之处，有多种改进方案，其中一种方案是交叉支撑式三大件转向架，这种转向架是在两侧架间增设弹性交叉支撑杆，借此增加两侧架间的抗错位能力，增大转向架菱形变形的刚度，目前我国及世界铁路车辆主要应用的有下交叉支撑和中交叉支撑两种方案，前者的交叉支撑杆布置在摇枕下方，后者的交叉支撑杆穿过摇枕腹腔，中交叉支撑转向架因其安全性好、对基础制动装置的影响小，得到了广泛的应用。中国专利ZL 200620112243.5(公告号：CN2910705Y)公开了一种铁路车辆转向架，如图1-3所示，该转向架是一种中交叉支撑转向架，包括轮对1、侧架2、摇枕3和交叉支撑装置等，其中，两根呈“X”形的交叉支撑杆4交叉穿过摇枕3腹部的预留孔，交叉支撑杆4的两端与两侧架2弹性地连接，形成一个四连杆机构，侧架2的两端借助于轴箱橡胶垫和承载鞍支承在轮对1上。通过在两侧架2之间设置一对交叉支撑杆4，提高了转向架的抗菱刚度，从而改善了车辆的动力学性能。

上述中交叉支撑转向架的两个交叉支撑杆4自摇枕3腹部的预留孔穿过，交叉支撑杆4两端分别与侧架2上的支撑座5弹性地连接在一起。

如图1和图3所示，为了使交叉支撑杆4能够与侧架2连接，需要在侧架2外侧的通孔6下方焊接一个支撑座5，该支撑座5由锥柱51、座板52和筋板53构成，交叉支撑杆4穿过通孔套接在锥柱51上，再利用压盖和螺母固定，从而与支撑座5弹性连接，上述支撑座中的锥柱51与座板52以及筋板53之间以及支撑座5与侧架2间均采用焊接结构。该结构有以下几个方面的缺点：

(1)结构强度低。由于存在焊接，焊缝本身的疲劳强度较金属本体低，同时支撑座5安装处空间有限，导致座板52长度、筋板53高度均不能做大，使支撑座5与侧架2间的结构强度较低；

(2)结构预应力大。各件间均采用焊接结构，焊缝较多且密集交叉，焊接所造成的结构预应力大，使用时外力与预应力叠加，使局部应力较大；

(3)制造质量不易保证。由于焊接操作不便，导致焊缝质量不易保证；同时因为组装不便，锥柱51空间三向位置不易保证，导致安装交叉支撑杆4后两侧架2不能呈理想的矩形，即转向架不正位，易导致同一转向架车轮磨耗不均；

(4)侧架强度低。由于支撑座5设置在侧架2的外侧，因此交叉支撑杆4必须穿过侧架2上的通孔6，导致通孔6外侧下部圆弧半径不能设计得太大，以免与交叉支撑杆4干涉，导致降低了侧架2的强度；

(5)转向架抗菱刚度低。由于支撑座5设置在侧架2的外侧，交叉支撑杆4较长，交叉支撑杆4的抗压失稳临界力降低，间接地降低了转向架的抗菱刚度；

(6)占用空间大。由于该支撑座5的存在使转向架总宽度加大，对于某些限界较窄的车辆，转向架设计难度大；

(7)组装难度大。在组装交叉支撑杆4时，既要保证交叉支撑杆4与锥柱51底面的间隙，又要保证交叉支撑杆4上方的压紧螺母具有一定大小的力矩值，这两者有时难以同时保证，导致组装难度较大；

(8)检修不便。由于锥柱51是焊接在座板52上，座板52焊接在侧架2上，当锥柱51发生磨耗或其螺纹损坏时，更换不便。

发明内容

本发明提供了一种铁路车辆转向架和铁路车辆，以解决现有技术中的缺陷，提高转向架结构的强度。

本发明提供了一种铁路车辆转向架，包括轮对、开设有通孔的侧架、腹部开设有预留孔的摇枕、交叉支撑杆，其中：

所述侧架上形成有空腔，且该空腔位于所述通孔的下方；所述空腔内设置有连接座，所述连接座的中间部分开设有竖直的安装孔，所述交叉支撑杆通过所述安装孔与所述连接座弹性连接。

本发明还提供了一种铁路车辆，具有车架及与所述车架连接的转向架，其中，所述转向架为本发明提供的铁路车辆转向架。