[实用新型]一种轨道车辆抗侧滚扭杆用弹性横向止动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及轨道车辆抗侧滚扭杆技术领域。

背景技术

车辆的振动主要有六个方向的自由度（如图1所示）：X方向的伸缩振动、Y方向的横摆振动、Z方向的浮沉振动、绕Y轴的点头振动、绕Z轴的摇头振动、绕X轴的侧滚振动。抗侧滚扭杆组成装置主要起到调节车辆侧滚刚度、控制车辆侧滚振动的作用。

抗侧滚扭杆装置在提供车体侧滚刚度的同时，需适应车辆在做其它运动时对抗侧滚扭杆装置的影响，如Y方向的横摆运动。当车辆横摆时，车体相对转向架的横向摆动载荷通过连杆组件传递到抗侧滚扭杆装置上，从而转换为扭杆轴与支承座组成之间的轴向窜动力。当车辆横摆摆幅较大即窜动力较大时，扭杆轴与支承座组件将发生相对滑动，即为抗侧滚扭杆装置横向窜动，这种窜动将带来如下的危害：

1.横向窜动将使得抗侧滚扭杆装置偏离其初始安装位置，从而有超限界风险；

2.横向窜动所导致抗侧滚扭杆装置的位置变化，会使得抗侧滚扭杆装置承载参数发生改变，从而导致零部件有超载失效的风险；

3.横向窜动发生后，往往不能自动复位，继而上述两点中的风险将会是一个持续存在的风险；

4.横向窜动的反复发生，将使得扭杆轴与支撑球铰发生频繁摩擦，导致扭杆轴的油漆保护层磨损脱落，而扭杆轴的支承座区域往往又是扭杆轴的应力最大区域，即最薄弱区域，扭杆轴的腐蚀将会严重影响抗侧滚扭杆装置的寿命；

5.反复横向窜动所引起的扭杆轴与支撑球铰之间频繁摩擦，也会导致支撑球铰磨损，从而影响支撑球铰的使用寿命。

轨道车辆抗侧滚扭杆横向窜动危害诸多，现有的防窜动方案大多是增加刚性止挡方案，如在支承座组件与扭转臂之间增加硬止档结构（如图2所示），在扭杆轴上增加台阶结构（如图3所示），加入定位钢套（如图4所示），加入刚性卡箍装置（如图5所示）等方式来防止轨道车辆抗侧滚扭杆横向窜动。极少数采用了普通的弹性止动装置（如图6所示）。

由于制造和组装公差的存在，现有轨道车辆抗侧滚扭杆用刚性横向止动装置往往会与扭转臂或支承座存在一定的间隙，从而会导致定位不彻底、装置松动发生异响、刚性结构破坏扭转臂或支承座油漆等问题。普通的弹性止动装置部件繁多和结构复杂，故而拆装十分困难且故障点多。另外抗侧滚扭杆刚性横向止动装置往往会增加工艺难度和生产成本等，具体如下：

1.在支承座组件与扭转臂加入硬止档结构（如图2）将增加支承座的加工难度，提高生产成本，且不适用于当扭转臂与支承座距离较大时；

2.扭杆轴上增加台阶结构（如图3），将增加原材料的下料直径和扭杆轴的加工工艺难度，大大地增加生产成本，且扭杆轴的台阶处由于局部应力集中，存在安全风险；

3.加入定位钢套（如图4）的方法适用范围小，且安装拆卸麻烦。

4.增加刚性卡箍装置（如图5）会有间隙而导致异响和破坏扭转臂和支承座油漆的问题。

综上所述，现有轨道车辆抗侧滚扭杆用横向止动装置绝大多数采用了各种刚性结构，主要有增加刚性装置和在抗侧滚扭杆本身部件上增加限位结构两种方式。增加刚性装置，由于制造和组装公差的存在，现有轨道车辆抗侧滚扭杆用刚性横向止动装置均会与扭转臂或支承座存在一定的间隙，从而会导致装置松动发生异响、刚性结构破坏扭转臂或支承座油漆、增加台阶会导致工艺难度增大及成本增加等问题；增加限位结构会增加抗侧滚扭杆的工艺难度和成本，同时也会存在破坏油漆的风险。少数轨道车辆抗侧滚扭杆用横向止动装置采用了弹性结构，但其部件繁多、结构复杂且安装不方便。

现有技术中，申请号为201310010512.1的中国发明专利申请公开了一种设置在轨道交通车辆扭杆轴上的防窜动固定结构，该固定结构为分体式结构，包括第一部件和第二部件，该第一部件和第二部件通过配合连接结构相互连接形成环状的卡箍结构，该防窜动结构能够防止抗侧滚扭杆轴在车辆横摆时发生相对支承座组件的横向窜动。申请号为201310207484.2的中国发明专利申请公开了一种新型轨道车辆用抗侧滚扭杆横向弹性定位方法及其装置,在支承座与扭转臂的装配端分别开设一个凹槽；然后在支承座与扭转臂之间设置一个弹性推力垫，进行横向弹性定位；同时弹性推力垫两端分别使用螺栓或销钉固定在支承座和扭转臂上，实现周向定位，保证在扭转和剪切时不产生周向运动。以上专利申请是采用刚性定位结构或复杂的弹性定位装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于通过在优化抗侧滚扭杆用横向止动装置，采用弹性元件进行止动，解决刚性止动装置异响、破坏油漆、工艺实现难度大、成本高的问题。